Une étude révèle le mécanisme par lequel la protéine Sirtuin 7 supprime la thermogenèse chez la souris

Les mammifères convertissent l’énergie stockée dans le tissu adipeux (graisse) en chaleur grâce à un processus connu sous le nom de thermogenèse. Ce processus est régulé par une famille de protéines de signalisation appelées sirtuines. Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université de Kumamoto révèle le mécanisme par lequel la protéine Sirtuin 7 supprime la thermogenèse chez la souris. Ces découvertes pourraient ouvrir la voie à de nouvelles thérapies qui traitent les maladies causées par une dérégulation métabolique.

Les mammifères régulent leur température corporelle interne en convertissant l’énergie stockée sous forme de graisse dans les tissus adipeux en chaleur. Le tissu adipeux brun (BAT) joue un rôle crucial dans ce processus, connu sous le nom de thermogenèse tissulaire. La thermogenèse des MTD doit être étroitement régulée car la production de chaleur est bénéfique dans certaines conditions, comme les environnements froids, mais préjudiciable dans d’autres, comme pendant la famine ou le sommeil. L’équilibre entre la suppression et l’activation de la thermogenèse BAT a également des implications à long terme pour des facteurs tels que l’indice de masse corporelle et les niveaux de glucose chez l’homme adulte. Cette régulation minutieuse de la thermogenèse BAT est largement contrôlée par une famille de protéines de signalisation appelées sirtuines. La littérature antérieure a montré que les sirtuines 1-6 (SIRT1-6) facilitent la thermogenèse des BAT, mais jusqu’à présent, il y avait peu d’informations sur le rôle joué par le septième membre de la famille, la sirtuine 7 (SIRT7).

Maintenant, dans une nouvelle étude publiée dans communication nature, Les chercheurs ont révélé que SIRT7 supprime la thermogenèse BAT chez la souris. Dans le cadre de leur étude, ils ont élevé plusieurs lignées de « souris knock-out Sirt7 », c’est-à-dire des souris génétiquement modifiées pour ne pas produire ou pour produire du SIRT7 non fonctionnel. Ils ont découvert que ces souris knock-out Sirt7 présentaient des températures corporelles et une dépense énergétique plus élevées que leurs homologues SIRT7. « Bien que plusieurs sirtuines soient positivement impliquées dans la régulation des fonctions de BAT, nous avons révélé que SIRT7 joue clairement le rôle opposé dans la thermogenèse de BAT. Nos résultats ont démontré que la déficience en SIRT7 dans les adipocytes bruns (cellules graisseuses) entraîne une augmentation du gaspillage d’énergie à la fois in vitro et in vivo », a commenté le professeur Tatsuya Yoshizawa de l’Université de Kumamoto au Japon, l’auteur principal de l’article.

Les mammifères traversent souvent des phases de faible activité, telles que l’hibernation ou la torpeur, une version plus courte de l’hibernation qui dure des heures lorsque la nourriture se fait rare. La température corporelle des souris chute considérablement pendant la torpeur pour conserver l’énergie. Dans l’étude, cependant, les souris knock-out SIRT7 avaient des températures corporelles significativement plus élevées que les souris de type sauvage pendant cette phase. La découverte suggère que SIRT7 aide les souris à réduire la perte d’énergie pendant les périodes d’activité régulière, ainsi que pendant les périodes de faible activité métabolique.

L’étude a également révélé que SIRT7 affecte la thermogenèse en limitant la production d’une autre protéine, la protéine 1 non couplée (UCP1). UCP1 est un régulateur positif de la thermogenèse qui facilite la conversion de l’énergie en chaleur. Les chercheurs ont découvert que les souris knock-out de l’étude avaient une concentration significativement plus élevée de cette protéine que les souris de type sauvage. Ils ont en outre découvert la voie moléculaire par laquelle SIRT7 supprimait l’expression d’UCP1, impliquant notamment une protéine intermédiaire appelée protéine 2 de liaison à l’ARNm du facteur de croissance analogue à l’insuline 2 (IMP2).

Nos résultats révèlent que SIRT7 a désacylé IMP2. L’IMP2 désacylé se lie beaucoup plus étroitement à l’ARNm d’Ucp1, inhibant sa traduction en protéine UCP1 et par la suite la thermogenèse BAT.

Professeur Tatsuya Yoshizawa, Université de Kumamoto

La thermogenèse BAT est généralement reconnue comme ayant des avantages pour la santé, en particulier pour les personnes qui consomment des nutriments en excès ou qui souffrent d’obésité ou d’autres troubles métaboliques. Des études plus récentes indiquent qu’il contribue également au développement et à la progression de conditions hypermétaboliques, telles que le cancer, les brûlures et les maladies infectieuses. Les résultats de cette étude, concernant spécifiquement SIRT7 en tant que régulateur clé de la thermogenèse BAT, trouveront une application dans le développement de nouvelles cibles et thérapies pour le traitement de ces maladies et troubles.