Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'analyse du rôle des protéines dans l'induction de la satiété et s'intéresse plus spécifiquement aux propriétés de satiété induites par les extraits protéiques de levure. L'objectif principal de mes travaux était donc d'étudier les effets de l'apport en protéines, et notamment en peptides de levure, sur la prise alimentaire.
Le contrôle central du comportement alimentaire
Régulation court terme / repas : le noyau du tractus solitaire (NTS)
- Neuroanatomie et organisation du NTS
- Activation du complexe dorsal vagal lors du repas
- Facteurs modulant l’activation du NTS par les afférences vagales
- Paramètres généraux du repas
- Cholécystokinine (CCK)
- Glucagon-Like-Peptide-1 (GLP-1)
- Autres facteurs
- Implications des différents phénotypes de neurones du NTS dans la
- Neurones noradrénergiques/adrénergiques
La distribution rostrocaudale du NTS correspond en fait assez bien à la répartition des organes impliqués (Altschuler et al., 1989). De plus, la vagotomie supprime l'effet orexigène de l'injection périphérique de ghréline (Date et al., 2002).
1.4.1.1 Moelle ventro-latérale
Ces groupes se projettent également vers d'autres régions de l'hypothalamus, en particulier le noyau supraoptique (Swanson et al., 1981, Cunningham & Sawchenko, 1988) ainsi que le noyau préoptique médial (Tucker et al., 1987). Contrairement aux groupes catécholaminergiques du NTS, ces neurones sont inactifs lors d'une stimulation mécanique gastrique ou lors de l'ingestion d'un repas (Rinaman et al., 1998).
1.4.1.2 NTS
Neurones GLP-1
Cependant, à faibles doses, on s'attend à ce que les neurones GLP-1 du NTS soient également impliqués dans la satiété (Vrang et al., 2003). Les neurones GLP-1 du NTS sont des neurones non catécholaminergiques ( Larsen et al., 1997 ) et certains de ces neurones se projettent vers le PVH ( Larsen et al., 1997 , Rinaman, 1999b ).
Neurones POMC
Au sein de ce système, l'AgRP joue alors le rôle d'antagoniste des récepteurs de la mélanocortine (Ollmann et al., 1997). Ainsi, les neurones POMC dans le NTS ne se localisent pas du tout avec le peptide CART (Ellacott et al., 2006a), et il n'y a pratiquement pas de corps cellulaires ou de fibres contenant de l'AgRP dans le NTS (Broberger et al., 1998b).
La région hypothalamique et le contrôle de la balance énergétique
- Le noyau arqué (ARC)
- Neurones POMC/CART
On peut donc croire que la leptine agit au niveau du NTS à travers des réseaux de neurones impliquant la CCK.
2.1.1.1 Le système mélanocortique
De nombreux sites reçoivent des fibres provenant à la fois des neurones POMC et des neurones AgRP (Bagnol et al., 1999, Cone, 2005), ce qui est le cas des projections de l'ARC. Les récepteurs α-MSH sont présents dans de nombreuses régions du cerveau impliquées dans la régulation du comportement alimentaire, en particulier dans la région hypothalamique et dans la moelle allongée (Mountjoy et al., 1994).
2.1.1.2 Activation des neurones POMC/CART au sein de l’ARC
Neurones NPY/AgRP
Les neurones contenant le neuropeptide Y (NPY) sont situés dans la partie dorsomédiale de l'ARC (Bagnol et al., 1999). En particulier, la leptine, qui, comme nous l'avons vu, est un facteur d'activation primaire du système mélanocortique, agit également sur les neurones NPY (Elias et al., 1999).
2.1.2.1 Tonus inhibiteur des neurones NPY sur les neurones POMC
2.1.2.2 Action centrale des neuropeptides ou des peptides gastro-intestinaux
Projections des neurones POMC/CART et NPY/AgRP et intégration de
Les neurones POMC et NPY de l'ARC développent des projections vers de nombreuses régions du SNC impliquées dans la régulation du comportement alimentaire et en particulier dans des zones de l'hypothalamus, telles que le noyau paraventriculaire (PVH) et l'hypothalamus latéral (LH). (Jobst et al., 2004) (Figure 14). Visualiser l'action de la leptine à ce stade permet de mettre en évidence des projections très denses des neurones ARC vers le PVH, la LH ainsi que vers les noyaux.
2.1.3.1 Projection vers le noyau paraventriculaire (PVH)
2.1.3.2 Projection vers l’hypothalamus latéral (LH)
Les projections entre les neurones LH et ARC sont fortement réciproques (voir ci-dessous) et la régulation est en réalité réciproque.
2.1.3.4 Projection vers le noyau du tractus solitaire (NTS) et la moelle
L’aire hypothalamique latérale (LH)
Les corps cellulaires des neurones à orexine se trouvent exclusivement dans le HL (Sakurai et al., 1998). Ces neurones sensibles au glucose sont fortement activés par l'hypoglycémie et par l'orexine ( Liu et al., 2001 ).
Les noyaux ventro- et dorso-médian de l’hypothalamus (VMH et DMH) . 41
Dans l’hédonisme, l’apprentissage est un processus associatif que l’individu mènera vers une récompense. C'est donc la composante prédictive de l'hédonisme, qui nécessite des connaissances (ou des apprentissages) qui permettent l'association stimulus-réponse.
Le noyau accumbens, pivot de la modulation hédonique de la régulation du
- Liking et systèmes GABA/glutamate et opioïdes
- Wanting et système dopaminergique
Cet aspect inclut les neurones GABA et le système opioïde de la coquille du noyau accumbens. Par conséquent, il est probable qu’il y ait des interneurones glutamatergiques entre les neurones AccSh et orexine du HL.
3.2.2.1 Action de la dopamine dans l’AccSh
3.2.2.2 Manger : une addiction ?
A ce niveau, la partie inconsciente du désir (pulsion motivationnelle) serait à l'origine de comportements compulsifs (Kelley & Berridge, 2002), également observés lors de la consommation de drogues disponibles (Johanson et al., 1976). La disponibilité des récepteurs dopaminergiques (et donc leur capacité d’activation) est réduite chez les personnes obèses dans la même mesure que chez les toxicomanes (Wang et al., 2001).
Satiété induite par les protéines : observations et hypothèses
Protéines et satiété
- Effet satiétogène des régimes HP
- Satiété des charges HP
- Pertinence du modèle
- Effet des charges HP
- Effet de la nature des protéines
De plus, l'introduction d'une « collation » riche en protéines avant un repas réduit la prise alimentaire lors du repas suivant (Rolls et al., 1988, Poppitt et al., 1998). L'assimilation trop rapide d'un en-cas faiblement énergétique réduirait en réalité sa capacité de régulation pour le repas suivant (Porrini et al., 1997).
Les différentes hypothèses expliquant la réduction de la prise alimentaire induite
- Aversion gustative conditionnée et palatabilité
- Aversion gustative conditionnée
A l'inverse, il existe certaines différences entre les protéines animales, comme dans le cas des protéines de poisson, qui semblent plus rassasiantes que les protéines de viande (Uhe et al., 1992, Borzoei et al., 2006). La satiété protéique peut également être modulée par l'association avec d'autres nutriments, notamment les fibres, qui peuvent augmenter le pouvoir cytogénique de certaines protéines, comme dans le cas des mycoprotéines (Turnbull et al., 1993, Williamson et al., 2006).
2.1.1.1 Qu’est ce qu’une aversion gustative conditionnée ?
Deux hypothèses apparues au cours des dernières décennies concernent l’installation d’une éventuelle aversion gustative conditionnée et la faible appétence des protéines.
2.1.1.2 Aversion gustative conditionnée et régime HP
Palatabilité
On sait depuis longtemps que l'appétence des régimes hyperprotéinés est faible (McArthur et al., 1993) et variable selon la nature de la protéine utilisée (Scott & Quint, 1946), sans que cette variation n'affecte la dépression des apports. nourriture. induite par les régimes HP (Semon et al., 1987). L’appétence n’affecterait la prise alimentaire qu’à très court terme et ne jouerait donc qu’un rôle mineur dans les phénomènes induits par les régimes hyperprotéinés.
Facteurs pré-absorptifs influençant l’action des protéines
- Régulation du volume gastrique
Leurs expériences montrent que lorsque les animaux n’ont qu’une alimentation agréable au goût, cela n’entraîne qu’une diminution passagère de la consommation alimentaire et que la quantité d’énergie ingérée devient rapidement similaire à celle des groupes témoins.
2.2.1.1 Principes et dynamique de la vidange gastrique
Cependant, ce modèle n’est valable qu’après les premières minutes d’un repas (phase de remplissage de l’estomac). Ce phénomène persiste jusqu'à ce que le volume gastrique se stabilise, « provoquant » la fermeture du pylore (Kaplan et al., 1992).
2.2.1.2 Rassasiement induit par l’estomac
In the arcuate nucleus (ARC), the intake of the high-protein meal on day 2 was not 228. During the first week of the experiments (pre-feeding period), rats were adapted to laboratory conditions and had free access to a P14 diet (basic diet). ).
2.2.1.3 Régulation de la vidange gastrique par les protéines
Digestion stomacale et intestinale : détection des nutriments dans le
La stimulation de la sécrétion de ces neuropeptides peut s'effectuer par l'intermédiaire de récepteurs spécifiques d'acides aminés situés dans la muqueuse de l'intestin grêle (Jeanningros, 1982). Les protéines ou plus probablement les peptides issus de la digestion intestinale vont également activer la sécrétion de CCK via le récepteur oligopeptidique Pept1 (Darcel et al., 2005b).
Facteurs post-absorptifs
- La théorie aminostatique
- La théorie glucostatique
Cota et al., 2006) montrent qu'une injection centrale de leucine provoque l'activation de la voie de signalisation mTOR elle-même, ce qui entraîne une réduction de la prise alimentaire (Figure 25). En effet, l'ingestion d'un régime HP entraîne l'activation de la glycogenèse chez le rat via une augmentation de la glucagonémie (Krebs et al., 2003).
Intégration centrale de l’action des protéines
Les acides aminés à chaîne ramifiée jouent également un rôle important dans le maintien de cette homéostasie (Layman, 2003), expliquant en partie la nature sétogène du régime HP.
Un cas particulier : le rôle du cortex pyriforme antérieur (CPA) dans la détection
- Rôle du CPA chez le rat
- Influence des régimes déficients ou carencés en acides aminés
- Implication du CPA dans cette réponse anorexigène
- Mécanismes de détection des AAI dans le CPA
- Le cortex pyriforme antérieur chez l’Homme ?
Experiment 1: Effect of chemical or electrolytic lesions of the APC on high protein diet consumption. In the nucleus of the solitary tract, P14-pepS diet induced a higher activation of Fos protein 231 .
Etude de la signalisation centrale des protéines
Introduction et objectifs
Au sein de l'hypothalamus, le noyau arqué (ARC) est une région cruciale dans la détection des taux plasmatiques de nutriments et de peptides ou d'hormones sécrétés lors de la digestion (Elmquist et al., 2005). De plus, lorsqu’on décrit les conséquences comportementales de l’apport en protéines, les mécanismes centraux impliqués dans la détection de ces régimes sont encore mal résolus.
Matériels et méthodes
- Activation de zones du système nerveux central en réponse à des repas
- Hypothèse du cortex pyriforme antérieur comme chimio-senseur des acides
Les rats sont ensuite perfusés avec du paraformaldéhyde à 4 % avec de l'acide picrique et les cerveaux sont prélevés (pour plus de détails, voir l'article 1). Pour l'étude de l'activation par Fos des neurones CPAvii, les rats (n = 24) ont été soumis au même protocole alimentaire que celui décrit pour des études similaires dans les articles 1 et 3.
Résultats et interprétations
- Activation de zones du système nerveux central suite à l’ingestion de repas
- Les lésions du CPA ne modifient pas le comportement des rats vis-à-vis des
Cette activation des neurones POMC dans l'ARC, à son tour, peut activer le NTS via des projections POMC reliant les deux régions ( Zheng et al., 2005 ). La mesure de l'activation des neurones CPA confirme les résultats obtenus pour les lésions associées aux régimes hyperprotéinés.
Discussion
This study tested the effect of chemical or electrolytic lesions of the APC on the detection of high-protein meals in rats. Subdivision of the APC into external, medial and internal parts (A) and corresponding Fos activation (B, C and D). Amino acid analysis of the yeast protein extract showed a well-balanced profile (Supplementary Table 1).
1999) C-fos protein expression in the nucleus of the solitary tract correlates 372. with dose of injected cholecystokinin and food intake in rats.
Effet des protéines et des peptides de levure sur la prise alimentaire chez le rat et chez
Introduction et objectifs
Dans ce contexte, la société Bio-Springer a développé un extrait protéique de levure (Figure 33) issu de l'autolyse de la levure, susceptible d'induire un effet de satiété important chez le rat. L’étude de la généralisation de l’effet à l’homme a ensuite été réalisée en milieu hospitalier en vue d’une commercialisation.
Matériels et méthodes
- Caractérisation de l’effet satiétogène des protéines de levure chez le rat
- Effet satiétogène des peptides de levure chez le rat et chez l’Homme
- Détermination de l’effet de différentes fractions peptidiques
- Enregistrement continu de la prise alimentaire suivant l’ingestion d’un
- Effet d’un repas contenant des peptides de levure après habituation chez
- Effet d’un en-cas contenant des peptides de levure sur la prise alimentaire
- Etude des régions centrales activées par un repas contenant des peptides
L'enregistrement commence au début de la période d'alimentation ad libitum à P14 et s'arrête à la fin. La consommation est mesurée quotidiennement après 3 heures et à la fin de la période d'alimentation ad libitum, ainsi que le poids des rats.
Résultats et interprétations
- Caractérisation de l’effet satiétogène des protéines de levure chez le rat
- Effet satiétogène des peptides de levure chez le rat et chez l’Homme
- Description des fractions peptidiques obtenues
- La fraction dite « B » est plus satiétogène que les autres
- Le pic de l’effet satiétogène induit par les peptides de levure apparaît au
- Les peptides de levure induisent une dépression de la prise alimentaire
- Les peptides de levure activent les neurones POMC du noyau arqué
La réduction de l’apport alimentaire provoquée par les protéines de levure est donc de nature cytogénique. Cette dépression initiale de la prise alimentaire est ensuite compensée jusqu'à 3 à 4 heures après le début de la période ad libitum.
Discussion
The aim of the present study was to evaluate how a yeast protein extract can reduce food intake and growth in rats. Analysis of the activation of brain areas by yeast peptides allows speculation about the putative 271.
Présentation du Groupe LESAFFRE
Résultats annexes des protéines et peptides de levure
Remarque méthodologique : investigation de l’implication d’une région ou d’un
