Une étude révèle des différences spécifiques au sexe dans les mécanismes neuronaux de régulation du glucose

Des chercheurs de l'École de médecine de l'Université Tufts et de l'École supérieure des sciences biomédicales de Tufts ont découvert des mécanismes neuronaux chez des souris spécifiques aux femelles qui peuvent faire passer les œstrogènes d'un rôle protecteur dans le métabolisme du glucose à un rôle perturbateur. Les auteurs de l'étude, publiée en ligne dans le Actes des Académies nationales des sciences (PNAS), émettent l'hypothèse que le «changement» métabolique médié par les œstrogènes peut fournir des indices sur le risque accru de résistance à l'insuline et de diabète chez les femmes ménopausées.

L'étude s'est concentrée sur une région du cerveau appelée hypothalamus ventromédial (VMH) et a révélé que l'élimination du récepteur métabotropique du glutamate 5 (mGluR5) dans cette zone provoquait la réduction de l'activité des œstrogènes des neurones importants pour le contrôle glycémique, entraînant une résistance à l'insuline. et l'intolérance au glucose. Ces effets étaient opposés à l'augmentation de l'activité neuronale et à l'amélioration du métabolisme du glucose observés chez les souris avec le récepteur après l'administration d'œstrogènes. Le résultat paradoxal sur le métabolisme du glucose a été observé chez des souris femelles, mais pas mâles.

Des recherches antérieures menées par d'autres avaient indiqué que la région VMH du cerveau joue un rôle dans la gestion des niveaux appropriés de production de glucose dans le foie et l'utilisation du glucose circulant par les cellules et les tissus. Au sein du VMH, les neurones du facteur stéroïdogène 1 (SF1) sont chargés d'aider à réguler le glucose ainsi que les niveaux de lipides, par ex. cholestérol et triglycérides. Cependant, on en savait moins sur la manière exacte dont le VMH régule le métabolisme du glucose. De même, si les effets bénéfiques des œstrogènes sont reconnus depuis longtemps, les mécanismes à l'origine de ces effets restent mal connus.

mGluR5 est fortement exprimé dans le VMH et est connu pour réguler l'activité neuronale dans d'autres parties du cerveau. Lorsque les chercheurs ont éliminé l'expression de mGluR5 spécifiquement dans le VMH à l'aide de méthodes d'édition génique, ils ont observé une réduction de l'activité neuronale SF1 et une perturbation de la régulation normale du glucose, mais uniquement chez les souris femelles.

La suppression du mGluR5 chez les souris mâles n'a pas eu ces effets et leur métabolisme du glucose est resté normal.

Notant différents effets sur le métabolisme du glucose entre les souris mâles et femelles, les chercheurs ont examiné l'implication potentielle des hormones sexuelles. Ils ont découvert que les œstrogènes, qui favorisent normalement la santé métabolique chez les femmes, ne favorisent le contrôle glycémique que lorsque le mGluR5 est présent dans le VMH. Sans mGluR5, les œstrogènes suppriment en fait les neurones responsables de la régulation du glucose – cela devient une responsabilité métabolique.

Nos résultats montrent que le récepteur du glutamate est essentiel pour les effets des œstrogènes régulant les niveaux et l'utilisation appropriés du glucose chez les femmes, alors qu'il ne semble pas jouer ce rôle régulateur chez les hommes. Cela pourrait nous donner un aperçu des nombreuses différences entre les hommes et les femmes en ce qui concerne leur risque de diabète et la progression de la maladie tout au long de la vie. « 

Maribel Rios, auteure principale, chercheuse en neurosciences à la Tufts School of Medicine et membre des facultés du programme de neurosciences et de biologie cellulaire, moléculaire et développementale de la Tufts Graduate School of Biomedical Sciences

La source:

Université Tufts, Campus des sciences de la santé

Référence du journal:

Fagan, député, et coll. (2020) Effets essentiels et spécifiques au sexe du mGluR5 dans l'hypothalamus ventromédial régulant la signalisation des œstrogènes et l'équilibre du glucose. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2011228117.

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