Les mouches des fruits obèses sont les sujets expérimentaux d’un Communication Nature étude des causes du déclin de la fonction musculaire dû à l’obésité. Chez l’homme, le muscle squelettique joue un rôle crucial dans le métabolisme, et le dysfonctionnement musculaire dû à l’obésité humaine peut entraîner une résistance à l’insuline et une réduction des niveaux d’énergie.
Fait intéressant, des études sur divers modèles animaux ont montré qu’une alimentation limitée dans le temps – une intervention naturelle non pharmaceutique – protège contre l’obésité, le vieillissement et les perturbations circadiennes des tissus périphériques tels que les muscles squelettiques. Cependant, les mécanismes sous-jacents à ces avantages n’étaient pas connus.
Chez les mouches des fruits, connues scientifiquement sous le nom de Drosophila melanogaster, les drosophiles obèses qui sont soumises à des défis obésogènes et traitées avec une alimentation limitée dans le temps ont montré une amélioration des performances musculaires, une réduction de la graisse intramusculaire, des niveaux abaissés de phospho-AKT et une réduction du marqueur de résistance à l’insuline. . Les lipides intramyocellulaires et les triglycérides déposés dans les cellules musculaires squelettiques peuvent être nocifs s’ils ne sont pas systématiquement épuisés.
L’étude actuelle, dirigée par le chercheur de l’Université de l’Alabama à Birmingham, Girish Melkani, Ph.D., fournit une base mécaniste potentielle pour les avantages induits par une alimentation limitée dans le temps. Melkani et ses collègues ont découvert que l’alimentation limitée dans le temps induisait une régulation positive des gènes liés à la production et à l’utilisation de la glycine, et une régulation négative d’une enzyme clé impliquée dans la synthèse des triglycérides, dans toutes les conditions d’alimentation limitées dans le temps.
De plus, l’alimentation limitée dans le temps a induit une régulation à la hausse des gènes et une augmentation des métabolites liés au cycle des purines dans le modèle d’obésité de la mouche des fruits à régime riche en graisses, et elle a conduit à une régulation à la hausse des gènes et à une augmentation des métabolites liés à la glycolyse, au métabolisme du glycogène, à la le cycle de l’acide tricarboxylique et la chaîne de transport d’électrons connectés par la signalisation AMP kinase, dans un modèle génétique d’obésité de la drosophile mutée en sphingosine kinase, ou Sk2.
« La prévalence de l’obésité continue d’être un problème mondial croissant associé à des soins de santé paralysants et à des charges économiques », a déclaré Melkani, professeur agrégé au Département de pathologie de l’UAB, Division de pathologie moléculaire et cellulaire. « L’obésité est associée à diverses comorbidités, en particulier les régimes hypercaloriques et la prédisposition génétique. Cette étude élucide les mécanismes potentiels des propriétés protectrices de l’alimentation à durée limitée contre le dysfonctionnement des muscles squelettiques et les troubles métaboliques induits par l’obésité. »
Les résultats pourraient ouvrir la voie à de futures études d’alimentation à durée limitée dans les muscles, fournissant une forme naturelle et abordable de thérapie alternative pour la gestion des pathologies liées au métabolisme et à l’obésité, a déclaré Melkani.
Melkani a également décrit ses objectifs de recherche à long terme. « De récentes études d’association à l’échelle du génome et des approches de séquençage des exons ont identifié un lien entre des gènes supplémentaires et l’obésité génétique. L’obésité est fortement liée aux maladies cardiovasculaires et à la démence. Cependant, le lien mécaniste reste mal compris et des interventions urgentes sont nécessaires pour atténuer ces troubles. .
« Notre approche mécaniste, ainsi que des interventions telles que l’alimentation limitée dans le temps, seront très utiles pour traiter et traiter les disparités en matière d’obésité, de maladies cardiovasculaires et de démence observées dans le Grand Sud. »
La mouche des fruits est un modèle propice à l’étude des maladies métaboliques humaines. Dans l’étude actuelle, le modèle d’obésité des mouches des fruits à régime riche en graisses a un régime alimentaire complété par 5% d’huile de noix de coco, et les mouches des fruits sont autorisées à se nourrir 24 heures sur 24. L’alimentation limitée dans le temps, les mouches des fruits à régime riche en graisses n’ont accès au régime riche en graisses que 12 heures par jour. Le modèle d’obésité de la mouche Sk2 a une mutation dans le gène Sk2, conduisant à une accumulation caractéristique de céramide, qui est impliquée en tant que contributeur à l’obésité.
Les méthodes expérimentales de performance musculaire dans la présente étude comprenaient des tests en vol où 10 à 20 mouches des fruits sont relâchées dans une boîte en plexiglas, et la capacité de chaque mouche à voler vers le haut, horizontalement, vers le bas ou pas du tout est mesurée. Les méthodes comprenaient également une analyse cytologique des tissus musculaires et des corps adipeux de l’abdomen, des analyses de l’expression génique et la mesure des niveaux de glycine, d’ATP et de métabolites.
Plus d’information:
Christopher Livelo et al, L’alimentation limitée dans le temps favorise la fonction musculaire par le cycle des purines et la signalisation AMPK dans les modèles d’obésité chez la drosophile, Communication Nature (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-36474-4