Le jeûne intermittent reconstruit les mitochondries de la graisse brune chez des souris obèses

Le tissu adipeux brun (TAB) brûle des nutriments sous forme de chaleur grâce à la protéine UCP1, et il dépend de mitochondries denses et bien organisées. Dans l'obésité, le TAB « blanchit » : il se remplit de graisse et ses mitochondries se détériorent, ce qui peut réduire la dépense énergétique. Comme la flexibilité métabolique et la qualité mitochondriale sont au cœur de l'espérance de vie en bonne santé, les chercheurs ont voulu savoir si le jeûne intermittent, une stratégie non médicamenteuse, peut réparer ce tissu. Son effet sur la structure et la fonction des mitochondries du TAB en cas d'obésité installée était mal caractérisé.

Des souris mâles C57BL/6J ont reçu pendant 8 semaines soit un régime standard, soit un régime riche en graisses (HFD) à 35 %. Pendant les 8 semaines suivantes, la moitié des souris au HFD ont suivi un protocole de jeûne quotidien 16:8, à jeun de 6 h à 22 h pendant leur phase d'inactivité et nourries pendant leur phase d'activité. Les autres souris au HFD et les témoins au régime standard mangeaient à volonté. Les chercheurs ont mesuré le poids corporel, la tolérance au glucose, le métabolisme dans des cages de calorimétrie, l'histologie du TAB, la microscopie électronique à transmission (MET, n = 6 par groupe), des western blots et la respirométrie sur des homogénats de TAB.

À l'échelle de l'organisme entier, le jeûne a empêché toute nouvelle prise de poids sans modifier la prise alimentaire, sauf à la semaine 6. Il a aussi prévenu l'intolérance au glucose et l'augmentation de la masse grasse épididymaire et totale induite par le HFD. Après normalisation par le poids corporel, le HFD a réduit la dépense énergétique quotidienne et le jeûne l'a augmentée, principalement pendant la phase sombre. Après ajustement par ANCOVA sur le poids corporel, cependant, les différences entre groupes ont disparu (F(2,12) = 0,39, p = 0,689). La comparaison HFD versus jeûne n'a montré qu'une tendance (p = 0,054). Les auteurs précisent explicitement que cela ne prouve pas l'existence d'un effet indépendant du poids.

Dans le TAB, le HFD a agrandi les gouttelettes lipidiques et déplacé leur distribution en s'éloignant des petites gouttelettes (<30 μm²), signature du blanchiment. Le jeûne a partiellement inversé ce phénomène. La masse du TAB n'a pas été réduite de façon significative par le jeûne, et les ARNm d'Ucp1, de Cpt1a et de Ppargc1a ne différaient pas entre les groupes. La protéine UCP1, en revanche, a augmenté avec le jeûne par rapport au HFD, et la protéine CPT1α a augmenté par rapport au régime standard. La protéine de fusion OPA1 a diminué avec le HFD et a été en partie rétablie par le jeûne, tandis que la DRP1 totale, une protéine de fission, est tombée sous le niveau des deux autres groupes. VDAC, marqueur de la masse mitochondriale, était inchangé, ce qui suggère un remodelage de la qualité plutôt que de la quantité.

Selon le résumé, la MET a montré que l'obésité produisait des mitochondries plus petites et plus rondes, avec des crêtes désorganisées. Le jeûne a augmenté l'élongation mitochondriale, la longueur totale des crêtes et leur alignement. Il a aussi accru la capacité intrinsèque maximale des complexes respiratoires et la teneur en protéines de la phosphorylation oxydative. Le texte fourni s'arrêtait avant ces sections ; les valeurs détaillées ne sont donc pas rapportées ici.

Ces résultats suggèrent que l'alimentation à horaires restreints peut restaurer à la fois l'architecture et la fonction des mitochondries du TAB obèse. Les réserves sont importantes : l'étude n'a porté que sur des souris mâles, les effectifs étaient faibles (4 à 6 par groupe pour la plupart des analyses tissulaires) et la respirométrie a été réalisée sur du tissu congelé. Les gains de dépense énergétique étaient étroitement liés au poids corporel, et aucun changement n'a été observé au niveau des transcrits. La transposition à l'humain reste non démontrée.