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Une équipe d’ingénieurs de Columbia dirigée par Sam Sia, professeur de génie biomédical, a développé une méthode simple et innovante pour convertir directement la graisse blanche en graisse brune à l’extérieur du corps, puis la réimplanter chez un patient. La technique utilise des procédures de greffe de graisse couramment pratiquées par des chirurgiens plasticiens, dans lesquelles la graisse est récoltée sous la peau puis retransplantée chez le même patient à des fins cosmétiques ou reconstructives. Les chercheurs rapportent dans une étude Scientific Reports (21 mai) qu’ils ont réussi à convertir la graisse blanche récoltée en graisse brune en laboratoire pour une utilisation potentielle comme thérapie.

D’autres méthodes pour augmenter la graisse brune comprennent l’exposition chronique au froid, qui est inconfortable pour la plupart des gens, et les produits pharmaceutiques qui peuvent provoquer des effets secondaires en ciblant d’autres organes. « Notre approche pour augmenter la graisse brune est potentiellement plus sûre que les médicaments, car la seule chose qui entre dans les patients est leur propre tissu, et elle est hautement contrôlable car nous pouvons ajuster la quantité de graisse brune que nous injectons », explique Sia. « Le processus est également si simple qu’il pourrait être potentiellement effectué à l’aide d’un système automatisé au sein du cabinet ou de la clinique d’un médecin. »

L’équipe a converti la graisse blanche en graisse brune en cultivant des fragments de tissu dans des milieux contenant des facteurs de croissance et d’autres facteurs de brunissement endogènes pendant une à trois semaines pour stimuler le processus de « brunissement ». Ils ont évalué le brunissement de la graisse blanche en mesurant les niveaux de plusieurs biomarqueurs de la graisse brune, y compris l’activité mitochondriale et le marqueur protéique de la graisse brune UCP1. Dans l’une des expériences de l’étude, ils ont découvert que la graisse blanche sous-cutanée chez la souris pouvait être directement convertie en graisse brune à l’extérieur du corps, et que la graisse brune survivait et restait stable après l’injection dans la même souris pendant une longue période (deux mois dans cette expérience).

« La persistance de la graisse brune convertie est très importante car nous savons que lorsque la graisse blanche est naturellement stimulée pour se transformer en graisse brune in Vivo, par exemple par exposition au froid, elle peut rapidement revenir lorsque la stimulation est supprimée », explique Brian Gillette, co-auteur de l’étude et ingénieur biomédical formé en Colombie et travaillant maintenant au département de chirurgie de l’hôpital NYU Winthrop. « Même si nous pourrions répéter la procédure plusieurs fois si nécessaire, car elle est peu invasive, il est essentiel que la graisse brune survive bien et reste stable afin qu’elle puisse fonctionner comme un traitement efficace. »

Les chercheurs ont ensuite utilisé leurs méthodes sur la graisse sous-cutanée humaine et ont pu la convertir efficacement en graisse brune. « Cela suggère qu’il pourrait être possible un jour de tenter notre approche chez l’homme en tant que thérapie potentielle pour aider à la perte de poids, au contrôle de la glycémie ou à prévenir la prise de poids », explique Nicole Blumenfeld, doctorante travaillant avec Sia et auteur principal de l’article.

Les chercheurs notent que, alors que les souris suivant un régime riche en graisses traitées avec de la graisse brune directement convertie dans l’expérience n’ont pas montré de perte de poids statistiquement significative par rapport à un groupe témoin traité avec de la graisse blanche non convertie, l’étude démontre une stratégie de greffe de tissu simple et évolutive qui augmente la graisse brune endogène.

« Il s’agit d’une avancée passionnante vers le tissu adipeux brun modifié dans les applications cliniques s’il s’avère sûr et efficace chez l’homme », explique Li Qiang, professeur adjoint en pathologie et biologie cellulaire au Columbia University Medical Center qui n’a pas participé à cette étude. Expert en physiopathologie du diabète et de l’obésité, Qiang a documenté le mécanisme qui favorise le « brunissement » du tissu adipeux blanc.

Les chercheurs affinent maintenant leurs techniques et leurs dosages et mènent d’autres études sur l’impact de leurs méthodes sur le métabolisme et la régulation du poids. « Il est clairement nécessaire d’explorer de nouvelles approches de perte de poids avec un potentiel de faibles taux de complications et une efficacité à long terme », ajoute Sia. « La capacité de cultiver de grandes quantités de tissus à la fois tout en conservant sa structure vasculaire 3D est avantageuse et prometteuse en tant qu’approche potentielle dans la gestion clinique du poids. »

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