Flexibilité métabolique humaine : son rôle dans la régulation énergétique et l'obésité

L'obésité est communément décrite comme une conséquence d'un apport calorique excessif. Classiquement, les variables physiologiques qui ont suscité un grand intérêt sont l'apport alimentaire et la dépense énergétique. Malgré des décennies de recherche sur les facteurs influençant l'apport et les dépenses, à ce jour, aucune théorie convaincante n'a été promulguée pour expliquer pourquoi certains humains sont plus susceptibles de prendre du poids que d'autres. Les chercheurs pensent qu'une mesure de la flexibilité métabolique d'un individu vis-à-vis d'une morphologie obèse est essentielle et constitue une nouvelle approche pour comprendre l'étiologie, la gestion et le traitement de l'obésité. Payne et Dugdale ont développé un modèle simple d'équilibre énergétique, basé sur la division du corps humain en quatre compartiments, à savoir le tissu maigre "rapide" (protéine), le tissu maigre "lent" (protéine), la graisse structurelle et la graisse tissulaire. Théoriquement, ceux-ci sont considérés comme agissant comme quatre compartiments séparés qui s'interconnectent. Le poids corporel est donc simplement la somme des quatre poids et le taux métabolique est la somme des taux des compartiments séparés. Tout déficit énergétique dans le "compartiment d'équilibrage" est comblé en prélevant des tissus des compartiments graisseux et maigres (muscles) voisins dans une proportion qui est fixée pour tout individu. La variabilité humaine observée à la fois dans la susceptibilité à prendre du poids ou à perdre du poids efficacement avec un excédent calorique ou un régime restreint est ainsi obtenue en utilisant le modèle développé par Payne et Dugdale pour le bilan énergétique. Le rapport P est calculé en supposant que les protéines corporelles contiennent 16 % d'azote et ont une valeur énergétique métabolisable de 16,7 kJ/g. Ainsi, le P-ratio peut être calculé comme suit : P-ratio = excrétion urinaire d'azote x 6,25 x 16,7 / dépense énergétique totale. Le contrôle régulateur de la répartition énergétique entre protéines et lipides est très variable entre les individus, mais constant au sein d'un même sujet. C'est cette variabilité dans la répartition des tissus entre le maigre (protéine) et la graisse qui est au cœur de la régulation du poids corporel. Cela implique que pour un individu donné, il existe une répartition fixe de l'énergie entre le tissu maigre (protéine) et le tissu adipeux lorsque des calories excédentaires sont consommées. En utilisant les résultats de l'étude classique de la semi-famine humaine par Keys et al, Dugdale et Payne ont calculé le schéma individuel de mobilisation des tissus (rapport P) chez ces sujets. Le rapport P variait de 0,03 à 0,60. Sur la base de ces données, ils ont classé les individus en «métaboliquement maigres» et «métaboliquement gras». Un rapport P de 0,03 signifie qu'environ 3 % de la perte d'énergie des tissus corporels de ce sujet provenait du catabolisme des protéines et 97 % des graisses. Ainsi lors d'un excès de consommation calorique, 3% des calories seront déposées sous forme de protéines et 97% sous forme de graisse ("métabolically fat"). De même, un sujet avec un P-ratio de 0,60 déposera 60% de calories sous forme de protéines et seulement 40% sous forme de graisse ("métaboliquement maigre"). Cette stratification du "type métabolique" est une nouvelle approche dans la recherche, le traitement et la gestion de l'obésité. La méthode actuelle pour la détermination du rapport P est basée sur des sujets subissant une famine totale/un jeûne, par ex. restriction alimentaire complète, consommation d'eau ad libitum. Il s'agit d'une approche très peu pratique. La proposition de l'investigateur est de développer une méthodologie plus commode et pratique pour déterminer le P-ratio. Le taux métabolique basal d'un individu après un jeûne nocturne de 10 heures se rapprochera du dénominateur du rapport P. Henry et al ont rapporté une relation quantitative entre une perte d'azote urinaire à jeun (FUNL) et une perte d'azote urinaire obligatoire (OUNL), le rapport FUNL : OUNL est resté proche de 1,5. L'OUNL peut être mesuré dans l'urine lorsqu'un sujet est nourri avec un régime sans protéines. Avec ces deux mesures, le P-ratio d'un individu peut être estimé. OUNL est la protéine perdue dans l'urine lors d'une alimentation sans protéines ou sans protéines et la perte urinaire à jeun est l'azote perdu pendant la famine / le jeûne (FUNL). L'étude proposée par l'investigateur sera la première étude en temps réel qui utilisera la perte d'azote urinaire obligatoire et le BMR pour quantifier le rapport P humain.