Partitionnement des tissus dans la petite enfance

La petite enfance (~ 4-6 ans) est une fenêtre importante pour déterminer la trajectoire de la composition corporelle et peut être une période critique pour le développement de modèles de partitionnement des tissus qui influencent le risque de maladie ultérieur, y compris l'obésité et le diabète de type 2. À mesure que l'adiposité s'accélère au cours de cette période critique, le dépôt/préservation des réserves de graisse peut être maintenu au « dépens » d'autres tissus ; c'est-à-dire que l'homéostasie énergétique peut être intrinsèquement biaisée vers le gain de graisse. Le type et la quantité de masse tissulaire accumulée au cours de la petite enfance ont des implications sur le profil métabolique, l'homéostasie glucose/insuline, le profil hormonal et la dépense énergétique au repos.

L'interaction entre les dépôts de graisse et d'os représente un trait physiologique permettant au corps de choisir entre faire la navette « d'énergie » vers l'accumulation d'un tissu particulier. Il est plausible que le phénotype sous-jacent au risque d'obésité et de diabète puisse être déterminé par la différenciation du type cellulaire (adipocyte, ostéocyte, etc.) au cours de cette phase précoce de croissance et de développement. Des études in vitro démontrent une transdifférenciation sous l'influence de stimuli externes spécifiques, qui peuvent faire basculer les phénotypes vers d'autres lignées cellulaires. De plus, des modèles de rongeurs ont démontré que l'exposition à des stimuli (exercice) tôt dans la vie peut empêcher l'accumulation excessive de masse grasse à l'âge adulte, même lorsque le stimulus est supprimé plus tard (les animaux ne font plus d'exercice). Les premières expériences des enfants (participation à une activité physique) peuvent « induire de manière environnementale » des modifications de la composition corporelle et prédisposer les individus au diabète tout au long de leur vie (Figure 1).

Hypothèses et objectifs spécifiques : Les modèles de croissance précoce et la différenciation cellulaire peuvent induire des effets à long terme sur la composition corporelle en impactant les axes biologiques et hormonaux qui régulent la composition corporelle de l'enfant. La composition corporelle comprend non seulement la masse absolue, mais aussi des aspects de taille, de forme et de localisation. À cette fin, les objectifs spécifiques suivants seront évalués :

1. Quantifiez la composition corporelle, la distribution des tissus adipeux et les rapports relatifs des tissus à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et de l'absorptiométrie à rayons X à double énergie (DXA).

   1. Hypothèse : La répartition précoce des « ressources » vers l'accumulation de masse grasse entraînera une diminution des gains de masse osseuse qui peuvent persister à long terme.
   2. Hypothèse : Le partage des tissus vers la graisse aux dépens de la masse osseuse (et indirectement de la masse maigre) entraînera des effets néfastes sur le métabolisme du glucose/insuline, la dépense énergétique totale, le taux métabolique au repos et la signalisation hormonale.
   3. Hypothèse : Les enfants ayant des niveaux d'activité physique (dépense énergétique) plus élevés auront une plus grande répartition vers la masse osseuse (et maigre).

2. Quantifier la distribution du tissu adipeux et la taille et le nombre de cellules adipocytes à l'aide de techniques IRM et histologiques.

   1. Hypothèse : Une quantité relativement plus importante de tissu adipeux de la moelle osseuse sera apparente chez les enfants ayant de faibles niveaux d'activité physique, entraînant la différenciation préférentielle des cellules souches pluripotentes vers les adipocytes par rapport aux ostéocytes dans la cavité médullaire.
   2. Un nombre relativement plus élevé de cellules adipocytes sera apparent chez les enfants ayant de faibles niveaux d'activité physique indiquant une plus grande différenciation des MSC vers les adipocytes par rapport aux ostéocytes.