Fil d'Ariane

null Comment l’hormone de la satiété, la leptine, traverse-t-elle la barrière hémato-encéphalique?

Les cellules spécialisées intitulées péricytes jouent un rôle important, révèle une étude de chercheurs de l’IR-CUSM.

SOURCE: IR-CUSM. Publiée ce mois-ci dans Cell Metabolism, une nouvelle étude par des chercheurs de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM) répond à une vieille question ; comment l’hormone de la satiété, la leptine, entre-t-elle dans le cerveau pour réduire l’appétit malgré la barrière hémato-encéphalique ?

Menée par Maia Kokoeva, Ph. D., scientifique à l’IR-CUSM, cette étude a démontré que certaines des cellules spécialisées enveloppant les vaisseaux sanguins du cerveau, les péricytes, jouent un rôle important afin de permettre à la leptine d’accéder au cerveau. La leptine est une hormone produite par les cellules adipeuses du corps, elle signale la satiété aux neurones du cerveau. Les connaissances sont toutefois limitées par rapport à la manière dont la leptine traverse la barrière hémato-encéphalique et accède au cerveau.

« Tout cela est un heureux hasard. Nous avons produit une image des neurones exprimant le récepteur de leptine dans les cerveaux de souris vivantes », explique Kokoeva, qui est membre du Programme de recherche en désordres métaboliques et leurs complications. « Nous avons été surpris de constater la présence de plusieurs cellules exprimant le récepteur de la leptine, qui enveloppaient les vaisseaux sanguins du cerveau comme un gant. D’autres analyses ont permis de déterminer que ces cellules étaient des péricytes, un type de cellule n’étant pas bien caractérisé, mais semblant être impliqué dans le contrôle de la constriction des vaisseaux sanguins dans le cerveau. »

Un objectif d’imagerie spécialisé fut utilisé pour visualiser les cellules exprimant le récepteur de la leptine dans les cerveaux de souris vivantes.
Un objectif d’imagerie spécialisé fut utilisé pour visualiser les cellules exprimant le récepteur de la leptine dans les cerveaux de souris vivantes.

« Notre étude a démontré que ces péricytes contrôlent, au niveau local, la perméabilité des vaisseaux sanguins », ajoute Kokoeva. « Les souris n’ayant pas de récepteur de la leptine dans le péricyte mangeront trop et prendront du poids. Cela suggère que la perte du récepteur de la leptine réduit la perméabilité des vaisseaux sanguins et par conséquent réduit l’accès à la leptine dans les endroits du cerveau comptant sur cette hormone pour contrôler la prise alimentaire. »

« Cette découverte est importante, puisqu’elle constitue une nouvelle justification relativement à la capacité de la leptine d’accéder aux centres de contrôle de l’appétit du cerveau. », explique Liliia Butiaeva, Ph. D., première auteure et ancienne étudiante aux cycles supérieurs de la Dre Kokoeva. « Nos données suggèrent que la leptine quitte la lumière du vaisseau sanguin par les croisements liant les cellules endothéliales de la paroi vasculaire. »

Image de fluorescence d’un récepteur de la leptine au sein d’un péricyte (vert) submergeant un vaisseau sanguin (rouge), Liliia Butiaeva, Ph. D., première auteure, et Maia Kokoeva, Ph. D., auteure principale.
Image de fluorescence d’un récepteur de la leptine au sein d’un péricyte (vert) submergeant un vaisseau sanguin (rouge), Liliia Butiaeva, Ph. D., première auteure, et Maia Kokoeva, Ph. D., auteure principale.

Le groupe de recherche a également démontré que les manipulations pharmacologiques ciblant directement l’étanchéité des croisements affectaient également la signalisation de la leptine ainsi que la prise alimentaire. De plus, les péricytes du récepteur de la leptine répondaient à la leptine par une hausse du calcium intracellulaire, qui engendre une contraction du péricyte, une constriction des vaisseaux sanguins et une plus grande perméabilité des vaisseaux, tel que démontré antérieurement. Ces résultats suggèrent que la leptine accède au cerveau par des fuites au niveau de la paroi vasculaire ayant été provoquées par des péricytes étant composés de récepteurs de la leptine.

« Nos découvertes offrent un premier aperçu d’une nouvelle voie permettant à la leptine de traverser la barrière hémato-encéphalique et d’influencer l’appétit », conclut Kokoeva. « Évidemment, davantage de travaux seront nécessaires pour déchiffrer les détails mécaniques liés à la manière dont les péricytes du récepteur de la leptine s’engagent dans cette voie. De futures recherches pourraient également expliquer le possible lien entre ces péricytes et les maladies liées à l’obésité. »

À propos de l’étude:

Lisez la publication dans Cell Metabolism

Les auteurs remercient sincèrement les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).

Les auteurs remercient la Plateforme d’imagerie moléculaire de l’IR-CUSM pour leurs services d’imagerie.

14 juin 2021