Les BATokines comme biomarqueurs de la graisse brune chez l'homme

La graisse joue un rôle fondamental dans la régulation de la santé métabolique en raison de sa capacité à stocker les calories excédentaires (tissu adipeux blanc ; WAT) ou à les brûler pour produire de la chaleur (tissu adipeux brun, BAT). Alors que les cellules graisseuses blanches sont situées dans des dépôts sous la peau (sous-cutanés) ou autour des organes internes (viscères) et se développent avec l'obésité, les cellules graisseuses brunes résident principalement dans la région profonde du cou et ont évolué pour transformer le carburant en chaleur (un processus appelé thermogenèse). ) lorsqu'il est activé par le froid ambiant. Cette propriété de combustion des calories de BAT suggère qu'il s'agit d'un type de «bonne graisse» qui peut nous protéger contre des conditions telles que l'obésité. De nombreuses données sur les souris confirment que l'activation de BAT via l'exposition au froid offre des avantages significatifs pour la santé des animaux de laboratoire, notamment une protection contre l'obésité induite par l'alimentation et une amélioration du métabolisme du glucose. BAT n'a été détecté que récemment chez l'homme adulte, ce qui a conduit à des efforts pour comprendre sa physiologie et étudier si son activité peut être manipulée pour traiter les maladies métaboliques. Notamment, en plus de stocker ou de brûler les graisses, le tissu adipeux sécrète un grand nombre de facteurs de type hormonal dans la circulation sanguine, connus pour affecter la glycémie et la sensibilité à l'insuline (adiponectine, adipsine) ainsi que l'appétit et la dépense énergétique (leptine). Bien que de nombreux facteurs de ce type aient été identifiés dans la graisse blanche, on sait peu de choses sur les protéines sécrétées par la graisse brune, en particulier chez l'homme.

Dans une étude récente portant sur 52 000 patients ayant subi une TEP/TDM au 18-FDG pour identifier la présence de graisse brune, nous avons constaté que les individus BAT+ présentaient un risque significativement réduit de diabète de type 2 (DT2), de maladie coronarienne et d'insuffisance cardiaque congestive, par rapport aux individus appariés qui n'avaient pas de graisse brune. Une étude indépendante de moindre envergure a démontré que l'activation à court terme de BAT avec des chemises de refroidissement améliorait de manière significative la sensibilité à l'insuline chez les patients atteints de DT2. Ces résultats révèlent collectivement que BAT a un potentiel extraordinaire d'impact sur la santé métabolique chez l'homme.

Les avantages métaboliques liés aux MTD ne peuvent pas être expliqués uniquement par la génération de chaleur (thermogénèse). De nouvelles preuves suggèrent que BAT sécrète des molécules spécifiques dans la circulation sanguine. Un certain nombre de ces soi-disant adipokines brunes (ou BATokines) ont maintenant été découvertes chez la souris et ont montré qu'elles avaient un impact positif sur le métabolisme du glucose dans tout le corps et la fonction hépatique, réduisant ainsi la sensibilité aux maladies métaboliques. Cependant, le «sécrétome» de la graisse brune n'a pas été bien étudié chez l'homme et, par conséquent, la pertinence de ces BATokines pour notre physiologie reste incertaine. À l'appui de cette voie de recherche inexplorée, les données d'expression génique des biopsies BAT profondes révèlent que plus de 1 000 molécules pourraient potentiellement être sécrétées par BAT chez l'homme, et 431 ont été identifiées comme étant libérées par des cellules BAT humaines dans une boîte, mais une validation complète de ces protéines dans les échantillons de sang des participants avec BAT activé fait défaut.

Le but de cette étude est d'identifier un panel de protéines plasmatiques induites par l'activation de la graisse brune chez de jeunes participants humains en bonne santé et de fournir des données pilotes pour une étude plus large sur les biomarqueurs. Nous utiliserons de nouveaux outils multiplex non biaisés pour identifier jusqu'à 7 000 protéines uniques d'abondances diverses, chez les sujets avant et après le refroidissement. En utilisant ces données, nous pourrons identifier les facteurs circulants communs qui sont en corrélation avec l'activation de BAT, puis les comparer avec des données d'expression génique préexistantes pour trouver des polypeptides sécrétés, éliminés ou autrement libérés spécifiquement par BAT. Bien que cette étude se concentre sur l'identification des protéines, nous avons également le potentiel d'étudier les métabolites de petites molécules sécrétées dans la circulation. Cette liste de BATokines deviendra un instrument de validation et de rétro-traduction des données sur la souris de notre laboratoire et de la communauté scientifique plus large intéressée par les avantages métaboliques véhiculés par BAT. Outre la découverte de cibles thérapeutiques potentielles, le dépistage sanguin peut devenir une plate-forme de données précieuse pour les biomarqueurs cliniques de la graisse brune. Étant donné que les méthodes actuelles de détection des BAT chez l'homme reposent sur des biopsies profondes du cou et/ou des tomodensitogrammes coûteux au 18-FDG-PET/CT, l'identification des facteurs sanguins qui circulent proportionnellement à l'activité des BAT ou qui sont en corrélation avec la présence ou la quantité de BAT offrirait un coût- alternative efficace et non invasive chez les participants humains.