Le récepteur à l’IGF contrôle la température corporelle

Science

Des chercheurs Inserm, associés à une équipe américaine, ont montré que le récepteur IGF-1R intervient dans le contrôle de la température corporelle depuis le cerveau. Or l'activité de ce récepteur est modulée par l’apport calorique et elle est associée à une neuroprotection et à la longévité. Ces travaux permettront de mieux comprendre les effets bénéfiques de régimes alimentaires sur les maladies liées au vieillissement.

L’inhibition de la voie IGF associée à la longévité et la neuroprotection

Il y a quelques années, l‘équipe de Martin Holzenberger* avait montré chez la souris qu’une diminution de l’activité du facteur IGF (insulin-like growth factor) impliqué dans la régulation de plusieurs processus biologiques, pouvait augmenter la résistance au stress et accroître significativement la durée de vie. Récemment, Saba Aïd* a réussi à inactiver le récepteur IGF-1R spécifiquement dans les neurones du système nerveux central et a démontré que cette intervention protégeait efficacement le cerveau de pathologies graves comme la perte neuronale après ischémie cérébrale ou encore de la maladie d’Alzheimer. Depuis ces découvertes, les chercheurs enquêtent sur d’autres fonctions de la signalisation IGF neuronale.

La voie IGF contrôle la température corporelle depuis le cerveau

Ces travaux viennent de conduire à la publication d’une nouvelle étude, fruit d’une étroite collaboration avec une équipe californienne du Scripps Research Institute. Ils placent la voie de signalisation IGF au centre d’une régulation vaste et complexe liant nutrition, en particulier l’apport calorique, à l’équilibre de la dépense énergétique et le maintien de la température corporelle. Ce carrefour de régulation pourrait représenter un des mécanismes qui connectent l’activité hormonale IGF à la longévité.

La mutation du récepteur IGF neuronal change la température corporelle au cours du rythme circadien
La mutation du récepteur IGF neuronal change la température corporelle au cours du rythme circadien

Pour arriver à ces conclusions, les chercheurs ont utilisé des souris présentant différentes mutations ciblées affectant cette voie de signalisation. Ils ont soumis ces animaux à une restriction calorique, régime alimentaire qui induit une diminution de la dépense énergétique et de la température corporelle tout en augmentant la durée de vie. En comparant plusieurs modèles de souris mutantes, il est devenu évident que les IGF jouent un rôle majeur dans le maintien de la température et que cette activité s’exerce essentiellement dans le cerveau, notamment dans la région pré-optique de l’hypothalamus. Cette partie du système nerveux central représente une plateforme de régulation pour de nombreuses fonctions homéostatiques, comme le métabolisme énergétique, l’activité physique et le sommeil, ainsi que les rythmes circadiens en général. Néanmoins, l’inactivation spécifique du récepteur IGF-1R dans d’autres régions cérébrales montre que les circuits neuronaux situés en amont de l’hypothalamus participent également fortement à ces régulations. Jusqu’ici, ces derniers n’étaient pas soupçonnés d’intervenir dans le contrôle de la température centrale et la dépense énergétique. Les chercheurs s’intéressent désormais de près à ces régions prosencéphaliques, pour comprendre aussi leur rôle dans le vieillissement et la longévité.

L’IGF ferait le lien entre régulation de l’équilibre énergétique, vieillissement et neurodégénérescence

Si l’homme n’a pas la capacité extraordinaire des souris à faire varier très rapidement leur température corporelle, faculté essentiellement due à leur petite taille, le couplage de l’apport calorique (et de la nutrition en général) à la dépense énergétique par le biais de la signalisation IGF centrale pourrait bien avoir lieu de la même façon chez l’homme. Les régulations hypothalamiques de l’équilibre énergétique seraient modulées par l’intermédiaire des signaux IGF dans cette région du cerveau et pourraient avoir des effets non seulement sur le vieillissement et la longévité, mais également sur la survenue de maladies liés à l’âge, comme les neurodégénérescences, notamment de type Alzheimer. À noter également que Jean-Christophe François (de cette équipe) vient de montrer que l’inhibition de la signalisation IGF dans l’ensemble des tissus chez l’adulte produit aussi d’autres bénéfices, en augmentant notamment la résilience du métabolisme énergétique au cours des rythme circadiennes entre prises alimentaires et périodes de repos.

Ces recherches pourraient contribuer au développement de mesures de prévention contre les maladies liées à l’âge et pour préciser les conditions favorables au vieillissement en bonne santé.

Note 

*unité 938 Inserm/Sorbonne Université, Centre de recherche Saint Antoine, Paris

Source

R. Cintron-Colon et coll. The insulin-like growth factor 1 receptor regulates hypothermia during calorie restriction. PNAS 2017, 114: 9731-9736.