Étude de la thermogenèse humaine sans frissons et du taux métabolique de base

L'équilibre entre la dépense énergétique (EE) et l'apport énergétique détermine finalement le poids corporel. L'EE au repos est la principale composante (60 à 75 %) de l'EE totale chez un être humain adulte. L'EE au repos s'adapte dynamiquement aux changements environnementaux tels que la température ambiante. Dans notre étude en cours sur les changements de température environnementale à l'intérieur et autour de la zone thermoneutre, nous avons observé que les jeunes hommes en bonne santé peuvent augmenter l'EE de 17 % du taux métabolique de base grâce au processus de thermogenèse sans frissons (NST). Cette capacité de NST est étonnamment grande par rapport aux rapports antérieurs de thermogenèse induite par le froid léger (3 à 11%) et suggère que l'augmentation de la NST pourrait être explorée comme une intervention pour lutter contre l'obésité.

Le but de cette étude est de mieux comprendre la physiologie de la NST et de développer des tests améliorés pour évaluer l'effet des médicaments qui modifient l'EE. Par exemple, ce n'est que récemment que l'on s'est rendu compte que le tissu adipeux brun est fonctionnel chez l'homme adulte et que le tissu adipeux blanc peut être converti en tissu de type adipeux brun pour augmenter la production de chaleur lors d'expositions au froid. De plus, le muscle squelettique joue probablement aussi un rôle dans la thermogenèse induite par le froid avant même que des frissons manifestes ne se produisent. Il est plausible que les mécanismes régissant la production de chaleur pour la NST contribuent à la régulation du poids corporel et puissent donc contribuer à l'épidémie d'obésité actuelle : même de petits changements dans l'EE, s'ils ne sont pas compensés par des changements dans l'apport alimentaire, peuvent avoir des effets à long terme sur poids.

Ce protocole comporte deux phases. La première utilise une approche pharmacologique pour étudier le mécanisme de la NST chez les jeunes hommes maigres en bonne santé. Étant donné que le principal stimulus physiologique du BAT (et éventuellement du muscle pour le NST) passe par le système nerveux sympathique (SNS), les récepteurs bêta-adrénergiques peuvent jouer un rôle clé dans la régulation de l'EE humaine. Nous émettons l'hypothèse que, par des mesures minutieuses de la NST (à une température ambiante fraîche titrée individuellement, entre 18 et 21 °C par rapport à une thermoneutralité de 27 °C) et en utilisant des médicaments bêta-adrénergiques qui diffèrent par la spécificité des récepteurs et les propriétés agonistes/antagonistes, nous acquerrons une meilleure compréhension de la régulation de la NST humaine.

La deuxième phase de l'étude se concentre sur la mesure de l'effet potentiel des médicaments approuvés par la FDA (tels que les médicaments anti-obésité) sur le taux métabolique de base (BMR) dans des conditions thermoneutres. La justification est que les études antérieures sur l'effet des médicaments sur l'EE chez l'homme n'ont pas toujours appliqué rigoureusement l'utilisation de conditions thermoneutres, ce qui peut avoir augmenté la variabilité et sous-estimé l'effet, contribuant à des résultats non concluants.

Il est prévu que cette étude approfondisse nos connaissances sur les mécanismes qui régulent les changements adaptatifs aigus dans la dépense énergétique au repos et les effets de la pharmacothérapie ciblant l'obésité chez l'homme.