Étude sur l’impact de l’alimentation sur l’expression des gènes dans les tissus adipeux

Selon les données des CDC, près de 40 % des Américains sont obèses, ce qui les expose à un risque accru d’hypertension, de diabète, d’accidents vasculaires cérébraux, de maladies cardiaques et de certains cancers. De nouvelles recherches menées par l’Université du Delaware visent à aborder cette problématique en étudiant l’obésité au niveau génétique.

Le chercheur principal, Ibra Fancher, professeur assistant en kinésiologie et physiologie appliquée au sein du Collège des sciences de la santé de l’UD, a découvert des différences significatives dans l’expression des gènes au sein du tissu adipeux, couramment appelé graisse. Autrefois considéré comme un simple stockage de graisse, le tissu adipeux est désormais reconnu comme un organe endocrinien essentiel. Dysfonctionner de ce tissu est lié à des maladies cardiovasculaires et métaboliques majeures.

Dans l’étude publiée dans Physiological Genomics, Fancher et ses collègues ont analysé l’impact de l’alimentation sur l’expression des gènes dans le tissu adipeux en utilisant un modèle animal. Un groupe a consommé un régime similaire à un régime occidental typique, riche en graisses et en calories, tandis que l’autre a été nourri avec une alimentation standard pendant plus d’un an.

Nous nous attendions à observer des changements robustes dans la graisse, et en effet, les dépôts adipeux du groupe à régime riche en graisses étaient très différents, montrant des changements significatifs liés à une mauvaise alimentation et à l’obésité.”

Ibra Fancher, professeur assistant de kinésiologie et de physiologie appliquée, Collège des sciences de la santé de l’UD

Résultats clés

L’étude, financée par une subvention des National Institutes of Health au Centre d’Excellence de recherche biomédicale (COBRE) de l’UD en santé cardiovasculaire, a révélé que plus de 300 gènes étaient exprimés différemment dans le tissu adipeux sous-cutané (SAT), une forme de graisse moins dangereuse. En comparaison, près de 700 gènes étaient exprimés différemment dans le tissu adipeux viscéral (VAT). La graisse viscérale, qui entoure les organes vitaux, augmente le risque de problèmes de santé graves.

“La comparaison entre VAT et SAT est frappante. L’expansion de la graisse viscérale, ainsi que son rôle inflammatoire dans l’obésité et les maladies métaboliques, est particulièrement sévère,” a commenté Fancher. “Cette étude met en lumière l’impact de l’obésité, souvent conséquence d’une alimentation déséquilibrée et d’un mode de vie sédentaire, sur des tissus adipeux spécifiques, ce qui est très probablement un facteur majeur influençant la santé. Cela fait de ce tissu un bon cible pour des interventions visant à protéger d’autres systèmes.”

Parmi les milliers de gènes analysés, la recherche de Fancher a identifié quatre gènes liés au métabolisme, au traitement du calcium et à l’inflammation, qui méritent des investigations supplémentaires.

“Nous cherchons déjà à déterminer si ces gènes valent la peine d’être explorés pour améliorer la fonction du tissu adipeux dans le contexte de l’obésité,” a précisé Fancher. “Ils pourraient potentiellement être ciblés avec des médicaments existants ou donner naissance à de nouveaux traitements spécifiquement conçus pour influencer ces gènes.”

Une approche novatrice

Fancher a collaboré avec Bruce Kingham, directeur du Centre de séquençage et de génotypage de l’UD, et Shawn Polson, directeur du Comité scientifique de bioinformatique de l’UD. “Nos installations clés fournissent l’accès aux technologies avancées et à l’expertise en séquençage d’ARN et en bioinformatique qui permettent aux chercheurs de l’UD de mener de telles études,” a expliqué Polson.

Malak Alradi, doctorante en troisième année étudiant la biologie moléculaire et la génétique, a joué un rôle essentiel dans l’organisation des gènes en réseaux pour mieux comprendre leur signification biologique.

“Avant de commencer cette recherche, je pensais que la graisse était identique dans le corps, mais après avoir vu le séquençage d’ARN et étudié les différents gènes et voies, j’ai réalisé que le VAT est beaucoup plus affecté par l’obésité que le SAT,” a témoigné Alradi. “Notre approche démontre à quel point ces processus sont interconnectés et pourquoi cibler des voies spécifiques pourrait faire la différence dans le traitement de l’obésité.”

Des méthodes statistiques rigoureuses ont également confirmé des résultats clés concernant les dépôts adipeux, y compris des changements dans le métabolisme et l’inflammation.

“Cela nous rassure vraiment sur les gènes que nous avons identifiés,” a indiqué Fancher. “Cela souligne la nouveauté de nos découvertes.”

Prochaines étapes

Fancher prévoit maintenant d’étudier l’expression génétique dans le tissu adipeux humain. En collaboration avec le Dr Caitlin Halbert, directrice de la chirurgie bariatrique à ChristianaCare, il cherche à déterminer si les résultats précédemment observés s’appliquent aux échantillons humains. Il a également noté le potentiel de différences selon le sexe.

“L’obésité influence les sexes de manière très différente, donc je ne serais pas surpris si nous trouvions des différences génétiques,” a-t-il ajouté. “Reconnaître ces différences est crucial pour adapter des interventions plus personnalisées et ciblées.”