Des scientifiques du Max-Planck-Gesellschaft décryptent les fonctions des cellules nerveuses du nerf vague, une voie clé entre l’intestin et le cerveau, 2 organes qui communiquent afin de réguler la satiété et la glycémie au cours de la consommation alimentaire. Cependant, ces chercheurs font une découverte surprenante : toutes les cellules nerveuses n’ont pas les mêmes fonctions. Bien que regroupées dans le même centre de contrôle, elles innervent différentes régions de l'intestin et contrôlent de manière spécifique la satiété et la glycémie. Avec cette découverte, documentée dans la revue Cell Metabolism, les chercheurs apportent pour la première fois une explication au caractère plus rassasiant de certains aliments. Des conclusions qui pourraient inspirer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre l'obésité et le diabète.
Les chercheurs du Max Planck Institute avec leurs collègues de l'Université de Cologne et de l'hôpital universitaire de Cologne se sont penchés sur les différentes fonctions des cellules nerveuses du nerf vague qui transmet une partie des informations sur les aliments ingérés du tractus gastro-intestinal au cerveau, afin de réguler les sensations de faim et de satiété. C’est sur la base de ces informations, que le cerveau décide que nous allons continuer ou arrêter de manger et qu’il adapte aussi notre taux de glycémie.
Certaines cellules détectent l'étirement de l'estomac et leur activation induit la satiété
Le nerf vague qui fait en effet la jonction du tractus gastro-intestinal au cerveau, joue un rôle essentiel dans cette communication.
Mais quels rôles jouent les différentes cellules nerveuses du nerf vague ? Dans le centre de contrôle du nerf vague, le ganglion noueux, se trouvent différents types de cellules nerveuses, dont
- certaines innervent l'estomac tandis que d'autres innervent l'intestin ;
- certaines détectent des stimuli mécaniques dans les différents organes, tels que l'étirement de l'estomac pendant l'alimentation ;
- d'autres détectent des signaux chimiques, tels que ceux de nutriments contenus dans les aliments que nous ingérons.
Comment l’activité des cellules du nerf vague contribue à réguler le comportement alimentaire ? Pour étudier la fonction des cellules nerveuses dans le ganglion noueux, les chercheurs ont développé une approche optogénétique leur permettant de visualiser les différentes cellules nerveuses et de manipuler leur activité chez la souris. Les scientifiques ont pu ainsi repérer quelles cellules innervent quel organe, et quel type de signaux elles détectent dans l'intestin et envoient au cerveau. Enfin, les chercheurs ont pu également activer et désactiver les différents types de cellules nerveuses afin de pouvoir préciser leur fonction spécifique.
Différents aliments activent différentes cellules nerveuses ! Les chercheurs se sont concentrés sur 2 types de cellules nerveuses du ganglion noueux.
- L'un de ces types de cellules détecte l'étirement de l'estomac et l'activation de ces cellules nerveuses induit les souris à manger beaucoup moins : en effet, l'activité de ces cellules nerveuses déclenche des signaux d'inhibition de l'appétit au cerveau et contribue à réduire la glycémie ;
- Le deuxième groupe de cellules nerveuses innerve principalement l'intestin et détecte les signaux chimiques de l’alimentation. Cependant, leur activité n'est pas nécessaire à la régulation de l'alimentation. D’autant que leur activation induit une augmentation du taux de sucre dans le sang.
« La réponse de notre cerveau à l’apport alimentaire est probablement le résultat d'une interaction de ces deux types de cellules nerveuses », explique l’un des auteurs principaux, le Dr Henning Fenselau.
Pourquoi les aliments « volumineux » apportent la satiété
- Les aliments à volume élevé étirent notre estomac et activent les types de cellules nerveuses qui innervent cet organe. L’activation favorise la satiété, arrête donc la prise de nourriture et coordonne en même temps les adaptations des niveaux de sucre dans le sang.
- Au contraire, les aliments à forte densité nutritionnelle activent le deuxième type de cellules nerveuses qui innervent l'intestin. Leur activation augmente la glycémie mais n'arrête pas la prise de nourriture.
Il est clair que cette nouvelle compréhension des fonctions des différents types de cellules nerveuses inspire de nouvelles stratégies thérapeutiques contre l'obésité.
Source: Cell Metabolism, 26 May 2021 DOI : 10.1016/j.cmet.2021.05.002 Gut-brain communication by distinct sensory neurons differently controls feeding and glucose metabolism
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