Fiche de révision : Bases moléculaires de l’obésité

📋 Plan du Cours

1. Définition et indicateurs de l’obésité
2. Épidémiologie et causes de l’obésité
3. Tissu adipeux et adipogenèse
4. Adipokines et régulation énergétique
5. Conséquences métaboliques de l’obésité
6. Dysbiose et inflammation systémique
7. Effets des LPS sur le tissu adipeux
8. Complications associées à l’obésité
9. Prévention et traitement de l’obésité
10. Stratégies ciblant le microbiote

📖 1. Définition et indicateurs de l’obésité

🔑 Notions clés & Définitions

• Obésité : Organisation Mondiale de la Santé (OMS) - Maladie chronique évolutive caractérisée par une accumulation excessive de graisse corporelle pouvant nuire à la santé.

★ À maîtriser

📌 L’obésité correspond à une masse grasse supérieure à 25 % du poids corporel chez l’homme et supérieure à 35 % chez la femme.

📐 Formule - L’indice de masse corporelle se calcule ainsi : $IMC = \frac{\text{poids (kg)}}{\text{taille (m)}^2}$.

Compléments

• Chez l’adulte en bonne santé, la masse grasse représente 10–20 % du poids total chez l’homme et 15–30 % chez la femme.

• Le tour de taille se mesure au mètre ruban à mi-distance entre le rebord costal inférieur et l’épine iliaque antéro-supérieure.

• Le tour de taille renseigne sur la répartition de la masse grasse et sa valeur corrèle avec la quantité de graisse viscérale intra-abdominale.

• L’excès de graisse abdominale augmente le risque de :

  • diabète de type 2
  • hypertension
  • dyslipidémie
  • maladies cardiovasculaires

📌 La distribution androïde, dite en pomme, concerne l’abdomen, le dos et les bras, tandis que la distribution gynoïde, dite en poire, concerne la moitié inférieure du corps, notamment les hanches, les fesses et les cuisses.

• L’impédancemétrie, méthode répandue, simple, rapide, indolore et peu coûteuse, mesure la résistance des tissus pauvres en eau au courant électrique et calcule les masses maigre et grasse.

• La DEXA ou DXA est une méthode de référence clinique qui mesure les masses maigre et grasse ainsi que la densité minérale osseuse, et localise les dépôts graisseux anatomiques.

💡 Astuce mémo

IMC : corpulence globale ; tour de taille : graisse abdominale

📖 2. Épidémiologie et causes de l’obésité

★ À maîtriser

• Les causes de l’obésité sont multifactorielles et comprennent notamment des facteurs métaboliques, génétiques et psychiques.

📌 La cause fondamentale de l’obésité est un déséquilibre entre les calories ingérées et celles dépensées, l’excédent énergétique étant stocké sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux blanc.

Compléments

• En 2022, la surcharge pondérale concernait 43 % de la population mondiale et 16 % était obèse. - OMS, 2024

• En 2020, en France, 47 % de la population était en surcharge pondérale et 17 % était obèse. - ORS La Réunion, 2024

• En 2022, à La Réunion, 47 % de la population était en surcharge pondérale et 16 % était obèse. - ORS La Réunion, 2024

• Les facteurs associés à l’obésité cités sont :

  • l’environnement fœto-maternel
  • le sommeil
  • le déséquilibre alimentaire
  • la sédentarité
  • la génétique
  • le microbiote intestinal
  • les médicaments
  • les facteurs socioprofessionnels

💡 Astuce mémo

Excédent d’énergie → stockage de triglycérides

📖 3. Tissu adipeux et adipogenèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu adipeux blanc : Tissu d’origine conjonctive spécialisé dans la mise en réserve de la masse grasse de l’organisme.
• Triglycérides : Esters d’acides gras et de glycérol qui constituent environ 95 % des lipides alimentaires totaux.

★ À maîtriser

📌 Lorsque les apports en lipides et en glucose dépassent la dépense énergétique, l’excédent est stocké sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux.

Compléments

• Le tissu adipeux représente 10–20 % du poids corporel chez l’homme et 15–30 % chez la femme.

• Le tissu adipeux est localisé dans les régions sous-cutanée et viscérale.

• Un gramme de triglycérides fournit 9 kcal et constitue une réserve d’acides gras dans le tissu adipeux, utilisable comme substrat énergétique.

• Lors d’un jeûne prolongé, la lipolyse libère des acides gras qui alimentent la bêta-oxydation et la cétogenèse.

• Le tissu adipeux contient :

  • des adipocytes issus de préadipocytes
  • des macrophages
  • des lymphocytes
  • des cellules sanguines
  • des progéniteurs

• Les marqueurs précoces de différenciation adipocytaire sont C/EBPα et PPARγ, tandis que les marqueurs tardifs sont la fatty acid synthase, la leptine et l’adiponectine. - Kuroda, 2004

📖 4. Adipokines et régulation énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Leptine : Hormone adipocytaire de la satiété dont la sécrétion est proportionnelle à la quantité de masse grasse.
• Insuline : Protéine sécrétée par les cellules β du pancréas, dont l’effet anorexigène est mineur par rapport à celui de la leptine.

★ À maîtriser

• L’adiponectine exerce des propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires, anti-athérogènes et antidiabétiques, et augmente le HDL-C.

📌 L’absence de signal leptinique entraîne une obésité associée à une hyperphagie et à une diminution de la dépense énergétique.

• Dans l’hypothalamus, la voie catabolique diminue la prise alimentaire et augmente la dépense énergétique, tandis que la voie anabolique augmente la prise alimentaire et diminue la dépense énergétique.

Compléments

• L’adiponectine est une adipokine de 244 acides aminés dont les formes circulantes comprennent des trimères, des hexamères et des assemblages de 18 monomères.

• Les récepteurs de l’adiponectine sont AdipoR1 et AdipoR2, décrits comme appartenant à une famille de récepteurs à sept segments transmembranaires.

• Les thiazolidinediones, agonistes de PPARγ, stimulent la sécrétion d’adiponectine.

• La leptine informe le système nerveux central sur l’état des stocks énergétiques par l’intermédiaire du récepteur spécifique Lep-R.

• La leptine et l’insuline stimulent la voie catabolique hypothalamique, tandis que la ghréline stimule la voie anabolique.

• Les médiateurs orexigènes cités sont le neuropeptide Y, la dopamine et la noradrénaline, tandis que les médiateurs anorexigènes cités sont l’α-MSH, la POMC, la neurotensine et le GLP-1. La dopamine et la noradrénaline sont des catécholamines, et non des neuropeptides.

• L’insuline agit en périphérie sur la captation du glucose et la lipogenèse, et stimule la sécrétion de leptine par les adipocytes.

• L’insuline exerce une action anorexigène centrale, traverse la barrière hémato-encéphalique et se lie à des récepteurs spécifiques de l’hypothalamus.

• L’absence d’insuline entraîne une hyperphagie, tandis qu’une administration chronique d’insuline exerce un effet anorexigène.

💡 Astuce mémo

Leptine et insuline freinent la prise alimentaire ; ghréline stimule la voie anabolique

📖 5. Conséquences métaboliques de l’obésité

🔑 Notions clés & Définitions

• Microbiote : Ensemble des microorganismes vivants constitutifs d’un milieu donné, notamment les bactéries, les champignons et les virus.

• Stress oxydatif : Déséquilibre entre la production d’espèces réactives dérivées de l’oxygène (ROS) et les défenses antioxydantes cellulaires.

★ À maîtriser

• L’excès de lipides adipocytaires entraîne une hypertrophie et une hyperplasie des adipocytes, un stress oxydatif par accumulation de ROS, un état pro-inflammatoire et une diminution de l’adiponectine, puis une résistance à l’insuline liée à l’insensibilité de GLUT4, des dépôts ectopiques de graisse, un diabète de type 2 et des complications vasculaires.

Compléments

• L’état pro-inflammatoire comprend :

  • la surproduction de TNFα
  • la surproduction d’IL-6
  • la surproduction de MCP-1
  • une infiltration macrophagique

• Les LPS bactériens et leur lipide A sont associés à l’inflammation et à la résistance à l’insuline dans les schémas présentés.

• Le microbiote contribue à : la fonction de barrière contre les pathogènes et au maintien de l’intégrité intestinale, la maturation du système immunitaire, au catabolisme des glucides complexes, au métabolisme des acides aminés et des lipides, au métabolisme des micronutriments, notamment des vitamines et des polyphénols

💡 Astuce mémo

Excès lipidique → inflammation et résistance à l’insuline → diabète de type 2

📖 6. Dysbiose et inflammation systémique

📝 Points essentiels

• Au cours de l’obésité, la dysbiose bactérienne est associée à une diminution des Bacteroidetes et à une augmentation des Firmicutes.

• La dysbiose du microbiote intestinal au cours de l’obésité s’accompagne d’une diminution de la diversité bactérienne, d’une augmentation de la perméabilité intestinale et d’une translocation accrue de composants bactériens.

• La dysbiose favorise l’augmentation de la perméabilité intestinale et la translocation de composants bactériens, qui contribuent à l’inflammation systémique et à l’insulinorésistance.

💡 Astuce mémo

Dysbiose → perméabilité accrue → translocation bactérienne → inflammation systémique

📖 7. Effets des LPS sur le tissu adipeux

★ À maîtriser

• Les LPS bactériens activent les récepteurs TLR dans le tissu adipeux et sont associés à l’inflammation, au stress oxydatif et à l’insulinorésistance.

Compléments

• Dans le tissu adipeux, les LPS sont associés à la prolifération des préadipocytes, à l’altération du métabolisme lipidique avec diminution de l’accumulation de lipides et à l’inhibition de l’adipogenèse.

• Les LPS sont associés à la mort cellulaire par pyroptose après leur internalisation, décrite comme une nécrose hautement inflammatoire.

• Les effets associés comprennent : le brunissement adipocytaire, la sénescence des cellules de la fraction vasculaire stromale, le recrutement de macrophages M1 pro-inflammatoires

📖 8. Complications associées à l’obésité

★ À maîtriser

• Les complications métaboliques et cardio-neurovasculaires comprennent :
  • le diabète de type 2
  • la dyslipidémie
  • la stéatose hépatique
  • l’hypertension artérielle
  • la maladie coronarienne
  • l’AVC
  • l’insuffisance rénale chronique

Compléments

• L’obésité est associée à une survenue accrue de cancers du côlon, du sein, de la prostate et de l’endomètre.

• Les troubles hormonaux associés comprennent :

  • l’hyperandrogénisme
  • l’hirsutisme
  • la baisse de fertilité
  • l’impuissance

• Les conséquences mécaniques de l’obésité comprennent des problèmes ostéo-articulaires, notamment l’arthrose et la goutte, ainsi que des problèmes respiratoires, notamment l’apnée du sommeil et l’asthme.

• Les conséquences psychosociales et économiques comprennent :

  • la discrimination
  • l’exclusion sociale
  • la dépression
  • le chômage
  • le coût élevé des soins
  • les coûts des comorbidités

📖 9. Prévention et traitement de l’obésité

★ À maîtriser

• Les stratégies de prévention ou de traitement de l’obésité comprennent une prescription diététique associée à l’activité physique adaptée et une prise en charge psychologique.

Compléments

• La prise en charge de l’obésité peut inclure des médicaments ciblant les complications métaboliques, notamment des antidiabétiques et des hypocholestérolémiants.

• Les agonistes du récepteur GLP-1 sont présentés comme de nouveaux médicaments anti-obésité qui diminuent la vidange gastrique et augmentent la satiété.

• La chirurgie bariatrique peut être proposée selon l’IMC et vise à limiter la prise alimentaire.

📖 10. Stratégies ciblant le microbiote

★ À maîtriser

• Chez la souris, la protéine membranaire Amuc_1100 d’Akkermansia muciniphila active TLR2 et favorise la production de protéines de jonction intestinale, de peptides antibactériens et de mucus, protégeant la barrière intestinale et réduisant la translocation des LPS.

Compléments

• Une intervention LIPOXmax associant activité physique adaptée et alimentation riche en fruits et légumes est rapportée chez des patients obèses comme associée à une perte de masse grasse, à une oxydation accrue des graisses et à une meilleure amélioration du contrôle glycémique.

• Dans des modèles murins, Akkermansia muciniphila réduit :

  • la prise de masse grasse
  • l’intolérance au glucose
  • l’inflammation
  • la cholestérolémie
  • les plaques athéroscléreuses

• Les fibres alimentaires et les polyphénols végétaux sont présentés comme des exemples de prébiotiques; l’agave bleu est riche en fibres comme l’inuline, et la canneberge est riche en flavonoïdes.

• L’acide caféique et A. borbonica (bois d’osto) sont présentés dans des stratégies utilisant des polyphénols végétaux contre les effets délétères des LPS bactériens sur des adipocytes in vitro.