Rapport de recherche sur la relation entre l’alimentation riche en protéines et la synthèse des graisses hépatiques

Contexte et pertinence de l’étude

À l’échelle mondiale, la prévalence de la maladie du foie stéatosique associée à un dysfonctionnement métabolique (Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease, MASLD) a progressivement augmenté, devenant un problème courant chez les personnes souffrant d’obésité et de résistance à l’insuline. La progression pathologique de cette maladie comprend la stéatose hépatique, l’hépatite, la fibrose et finalement la cirrhose. Bien que la formation de la stéatose hépatique soit étroitement liée à la lipogenèse de novo (De Novo Lipogenesis, DNL), plus de la moitié des sources carbonées des acides gras (Fatty Acides, FA) hépatiques restent indistinctes. Selon la théorie conventionnelle, les glucides sont considérés comme la principale source carbonée pour la synthèse des graisses; cependant, certaines études ont indiqué que le glucose et d’autres glucides contribuaient directement de manière négligeable à la synthèse des acides gras, étant principalement stockés sous forme de glycogène.

Cette recherche a été menée par Yilie Liao de l’Institut de recherche sur l’innovation pharmaceutique de Zhongshan (ZIDD), Qishan Chen du Laboratoire national de Guangzhou et Lei Liu de l’Université Tsinghua, et a été publiée dans “Cell Metabolism” le 5 novembre 2024. Basée sur les dernières données de l’enquête nationale sur la santé et la nutrition (NHANES), et combinée à divers tests chimiques, génétiques et d’intervention diététique, l’étude a révélé qu’une alimentation riche en protéines pourrait constituer un facteur de risque important pour MASLD et que les acides aminés sont la principale source carbonée pour la synthèse des graisses hépatiques. Cette étude propose une perspective unique des acides aminés en tant que source nutritionnelle clé pour la synthèse des graisses, fournissant une nouvelle direction pour l’intervention nutritionnelle de la MASLD.

Méthodologie et processus de recherche

Analyse des données et conception expérimentale

L’étude a d’abord comparé les apports en protéines, glucides et graisses à la prévalence de MASLD à partir des données NHANES. Les résultats ont montré que, chez les personnes obèses, l’apport en protéines était positivement corrélé à la survenue du MASLD, tandis que l’apport en glucides et en graisses n’augmentait pas significativement le risque de cette maladie. Ensuite, les auteurs ont isolé les hépatocytes primaires de souris et ont utilisé des expériences de traçage isotopique 13C pour comparer le rôle du glucose et de la glutamine dans le cycle des acides tricarboxyliques (TCA Cycle) et la synthèse des acides gras, confirmant que les acides aminés sont les principaux fournisseurs de carbone pour la synthèse des graisses hépatiques.

Relation entre l’apport en protéines et MASLD

L’analyse des données NHANES a montré que dans les groupes à forte consommation de protéines, le risque de MASLD augmentait significativement, notamment chez les personnes obèses et les personnes âgées de plus de 60 ans. Une analyse plus approfondie a révélé que l’effet de risque d’un régime riche en protéines était semblable à celui d’un régime riche en graisses, formant un contraste frappant avec la corrélation négative avec l’apport en glucides. Ces résultats suggèrent que l’apport élevé en protéines pourrait influencer l’accumulation de graisse hépatique à travers les voies métaboliques des acides aminés.

Contribution des acides aminés au cycle TCA

Le foie est le principal site du métabolisme des acides aminés. À travers l’analyse transcriptomique, il a été découvert que l’expression des gènes de métabolisme des acides aminés dans le foie était significativement plus élevée que celle des gènes de glycolyse. Dans les expériences in vitro, le taux d’oxydation des acides aminés par les hépatocytes primaires de souris était significativement supérieur à celui du glucose, et le glucose était rarement utilisé pour le cycle TCA dans des conditions normales. Pour vérifier la contribution du métabolisme des acides aminés à la synthèse des graisses hépatiques, les chercheurs ont utilisé la glutamine marquée 13C comme traceur, découvrant que la glutamine pouvait non seulement fournir une source de carbone pour le cycle TCA mais aussi participer à la génération d’acides gras, en particulier dans des conditions d’obésité où son utilisation augmentait de manière significative.

Acides aminés comme source de carbone dans la synthèse des nouvelles graisses hépatiques

De nouvelles expériences ont montré que les acides aminés passent par la sortie de citrate pour entrer dans la voie de synthèse lipidique. Par rapport au glucose, le marquage 13C des acides aminés augmentait de manière significative la concentration en acides gras dans les hépatocytes. Les chercheurs ont également constaté que, même dans des conditions de culture normales, le potentiel de formation de graisses à partir de la glutamine et d’autres acides aminés dépassait largement celui du glucose. Cela indique que les acides aminés pourraient être la principale source carbonée pour la DNL dans le foie, plutôt que le glucose, comme traditionnellement supposé.

Expériences d’intervention diététique

Pour confirmer davantage le rôle des acides aminés dans la MASLD, les chercheurs ont réparti au hasard des souris obèses en groupes de régime standard et de régime pauvre en protéines. Les résultats ont montré que le régime pauvre en protéines réduisait significativement l’accumulation de graisses dans le foie, allégeant les dommages hépatiques. De plus, l’expression des gènes liés à la synthèse des graisses était généralement réduite dans le groupe à régime pauvre en protéines, tandis que l’expression du gène FGF21, lié à la déficience en acides aminés, augmentait significativement. La restriction en protéines a non seulement réduit la prise de poids, mais aussi inhibé l’expression des gènes du métabolisme lipidique dans le foie, soutenant mécaniquement le rôle pathogène potentiel des acides aminés dans la MASLD.

Conclusion de l’étude

Cette étude a, pour la première fois, révélé de manière systématique le rôle des acides aminés comme principale source de carbone pour la synthèse des graisses hépatiques et a découvert qu’un régime riche en protéines pourrait augmenter le risque de MASLD. Ces résultats renversent la théorie conventionnelle, suggérant qu’il est essentiel de prêter attention à la quantité et à la qualité des protéines dans l’intervention nutritionnelle de la MASLD. En outre, l’étude montre qu’en ajustant les voies métaboliques des acides aminés à travers l’intervention diététique, il est possible de réduire efficacement les dépôts lipidiques hépatiques, fournissant ainsi une nouvelle approche de prévention et de traitement de la MASLD.

Points saillants de l’étude

1. Apport en protéines et risque de MASLD : En utilisant les données massives de NHANES, l’étude révèle que le régime riche en protéines est un facteur de risque significatif pour MASLD, remettant en question le rôle prédominant des glucides dans la formation de la stéatose hépatique.
2. Acides aminés en tant que source carbonée principale pour la synthèse lipidique : Grâce aux expériences de traçage isotopique in vivo et in vitro, il est confirmé que les acides aminés surpassent le glucose en tant que premier fournisseur de carbone pour la synthèse des nouvelles graisses hépatiques.
3. Potentiel de l’intervention diététique : Le régime pauvre en protéines réduit significativement l’accumulation de graisses hépatiques chez les souris obèses et régule l’expression des gènes liés au métabolisme lipidique, offrant une stratégie d’intervention potentielle pour MASLD.

Valeur et perspectives de l’étude

Cette étude révèle le risque potentiel d’un régime riche en protéines pour MASLD et l’importance des acides aminés dans la synthèse lipidique, élargissant les connaissances sur le métabolisme hépatique des graisses et indiquant qu’il est nécessaire d’être attentif à l’apport en protéines dans la planification diététique. Les recherches futures devraient continuer à étudier les rôles spécifiques des différents types d’acides aminés dans la pathologie de la MASLD, ainsi que les effets à long terme d’un régime pauvre en protéines. En outre, les résultats de l’étude fournissent une base théorique pour le développement de médicaments ciblant le métabolisme des acides aminés pour le traitement de MASLD.