vignette|De multiples facteursFacteurs génétiques, métaboliques (maladies, médicaments, drogues), psychologiques (stress, troubles des conduites alimentaires), socio-économiques (milieu de vie, éducation alimentaire, sociétés industrielles marquées par une abondance de nourriture et une diminution progressive de la dépense énergétique)... peuvent entraîner un déséquilibre hormonal et favoriser l'obésité. Ce déséquilibre met en jeu de nombreux signaux centraux et périphériques impliqués dans la régulation de la prise alimentaire, tels que la ghréline orexigène (régulation à court terme) et la leptine anorexigène (régulation à long terme). La leptine (du grec leptos, mince) parfois dite « hormone de la satiété » est une hormone digestive peptidique qui régule les réserves de graisses dans l'organisme et l'appétit en contrôlant la sensation de satiété. C'est une hormone anorexigène contrairement aux hormones orexigènes (ghréline, cortisol).
Cette hormone est sécrétée par le tissu adipeux blanc qui, en plus de sa fonction de stockage et de mobilisation des acides gras, possède également une activité endocrine très importante. La leptine est également sécrétée par le tissu adipeux brun (bien que son impact soit minime en raison de la faible proportion de tissu adipeux brun) ainsi que par d'autres tissus ou organes tels que l'estomac, le muscle squelettique, la moelle osseuse …
Historique L'hypothèse d'une substance pouvant normaliser le poids d'une souche de souris obèse a été suspectée dès 1973Coleman DL, Effects of parabiosis of obese with diabetes and normal mice, Diabetologia, 1973;9:294–298. Le gène responsable de sa fabrication a été isolé en 1994Zhang Y, Proenca R, Maffei M, Barone M, Leopold L, Friedman JM, Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue, Nature, 1994;372:425–432, permettant sa synthèse un an plus tardPelleymounter MA, Cullen MJ, Baker MB et als. Effects of the obese gene product on body weight regulation in ob/ob mice, Science, 1995;269:540–543.
Structure Il s'agit d'une protéine d'environ (kilodaltons), codée par le gène « OB »Koh KK, Park SM, Quon MJ, Leptin and cardiovascular disease: Response to therapeutic interventions, Circ, 2008;117:3238-3249. situé sur le chromosome 7 humain.
Six récepteurs différents ont été identifiés, appelés Ob Ra-f, le plus étudié chez l'homme étant le type bLee GH, Proenca R, Montez JM et als. Abnormal splicing of the leptin receptor in diabetic mice, Nature, 1996;379:632–635..
Fonctions
Quand des aliments pénètrent dans l'estomac, en une quinzaine de minutes la paroi gastrique produit un « flash » (une sécrétion rapide) de leptine qui induit un effet de satiété à trois niveaux : Elle agit en synergie avec la cholécystokinine sécrétée presque simultanément par le duodénum, autre hormone de satiété dont l'action est plus longue ; Elle favorise l'absorption intestinale des protéines (en mobilisant un transporteur spécifique des entérocytes) au détriment des lipides, intervenant ainsi dans le contrôle de la prise énergétique ; Elle rejoint le noyau arqué de l’hypothalamus, se fixe sur ses récepteurs (l' et le neuropeptide Y) et stimule la sécrétion de peptides anorexigènes qui, par l'effet de satiété, diminuent la prise alimentaire.
La leptine est produite et sécrétée dans la circulation sanguine par les cellules adipeuses (adipocytes)Elle est la première hormone (prohormone) à avoir été identifiée dans le tissu adipeux. en permanence et en grande quantité, selon le volume du tissu graisseux, permettant d'atteindre un équilibre (le « juste poids », appelé "" par les chercheurs).
Sa présence en quantité importante augmente la dépense énergétique en augmentant la production de chaleur par l'organisme (thermogenèse). La cible principale de la leptine est le noyau arqué de l'hypothalamus (certaines sources récentes tendent à démontrer que les récepteurs de la leptine se trouveraient plutôt dans le tronc cérébral où elle intervient sur la sérotonine, un neurotransmetteur). Ce dernier exprime deux neuropeptides orexigènes, le neuropeptide Y et l'AgRP dont la sécrétion est inhibée par la leptine, l'insuline et deux neuropeptides anorexigènes, Proopiomélanocortine (POMC) et CART (en) dont l'expression est stimulée par la leptine et l'insulineHervé Guénard, Physiologie humaine, , Éditions Pradel, 2001, 606 pp ..
Sur le plan métabolique, une sécrétion importante de cette hormone (induite par une quantité de masse grasse supérieure), induit une lipolyse, inhibe la lipogenèse et augmente la sensibilité à l'insuline. Par ailleurs, elle diminue également la sécrétion en insuline et réduit la néoglucogénèse interprandiale. À l'inverse, le manque de leptine induit une augmentation (via son affinité avec l'alpha msh et le neuropeptide Y) du stockage de masse grasse ainsi qu'une augmentation de l'affinité pour les aliments.
La leptine a également été identifiée comme étant un puissant inhibiteur de la formation osseuse lorsqu'elle est présente en grande quantité, en stimulant la résorption et en déprimant la formation ostéoblastique. À faible dose, elle préviendrait cette perte osseuse.
Il semble qu’il existe une différence sexuée dans la sécrétion en leptine puisqu’à quantité de tissu sous-cutané égale, les adipocytes féminins sécrètent trois fois plus de leptine que les adipocytes masculins.
Leptine et santé Poids Une mutation du gène (appelé DB) du récepteur de la leptine entraîne une obésité extrême. Par ailleurs, une mutation du gène de la leptine entraîne le plus souvent la formation d'une leptine inefficiente et serait responsable de près de 3 % des obésités sévères juvéniles. Dans de rares cas, cette mutation peut s'accompagner par un effondrement du taux de leptineMontague CT, Farooqi IS, Whitehead JP, et al. Congenital leptin deficiency is associated with severe early-onset obesity in humans, Nature, 1997;387:903-908. Par contre, dans la plupart des cas, le taux de leptine circulant dans l'organisme reste normal et cette mutation, responsable de la génération d'un gène de la leptine défectueux, ne peut être confirmée que par un diagnostic génétique Farooqi IS, Wangensteen T, Collins S et Als. Clinical and molecular genetic spectrum of congenital deficiency of the leptin receptor, New Eng J Med, 2007;356:237-247.
Le taux de leptine peut diminuer en cas de régime alimentaireGeldszus R, Mayr B, Horn R Geisthovel F, von zur Muhlen A, Brabant G Serum leptin and weight reduction in female obesity, Eur. J. Endocrinol., 1996;135:659-662, de tabagismeReseland JE, Mundal HH, Hollung K, Haugen F, Zahid N, Anderssen SA, Drevon CA, Cigarette smoking may reduce plasma leptin concentration via catecholamines, Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids, 2005;73:43-49. Il est modifié, dans un sens ou un autre, par divers médicaments.
L'utilisation thérapeutique de la leptine pour parvenir à une perte de poids pourrait donner des résultats prometteursHeymsfield SB, Greenberg AS, Fujioka K et als. Recombinant leptin for weight loss in obese and lean adults: a randomized, controlled, dose-escalation trial, JAMA, 1999:282;1568–1575.
Maladie d'Alzheimer La leptine influe sur le développement et l'évolution du cerveau. Elle diminuerait les concentrations de bêta-amyloïde, la composante principale des plaques qui se développent dans le cerveau des personnes touchées par la maladie d'Alzheimer. Avoir un taux sanguin de leptine bas prédispose statistiquement quatre fois plus au risque de maladie d'AlzheimerWolfgang Lieb et al. ; Association of Plasma Leptin Levels With Incident Alzheimer Disease and MRI Measures of Brain Aging - Revue JAMA. 2009 ; 302(23):2565-2572.La leptine pourrait ainsi être un biomarqueur de maladie d’Alzheimer, voire un futur comédicament. Cependant, un bas taux de leptine n'implique pas systématiquement l'apparition d'une démence. L'efficacité supputée de la gestion du taux de la leptine dans la lutte contre la maladie d'Alzheimer reste donc à démontrer.
Autres Un taux de leptine élevé semble corrélé avec un risque plus important d'infarctus du myocardeWallerstedt SM, Eriksson AL, Niklason A, Ohlsson C, Hedner T, Serum leptin and myocardial infarction in hypertension. Blood Press. 2004;13:243-246Wallace AM, McMahon AD, Packard CJ, Kelly A, Shepherd J, Gaw A, Sattar N, Plasma leptin and the risk of cardiovascular disease in the West of Scotland Coronary Prevention Study (WOSCOPS), Circulation, 2001;104:3052-3056, et ce, indépendamment du niveau d'obésité. De même, le risque de survenue d'un diabète pourrait augmenter pour la même raison - du moins chez l'hommeWannamethee SG, Lowe GD, Rumley A, Cherry L, Whincup PH, Sattar N, Adipokines and risk of type 2 diabetes in older men, Diabetes Care, 2007;30:1200-1205.
La leptine stimulerait la prolifération des cellules cancéreuses du sein, in vitroPeyrat JP, Révillion F, Grosjean J, Charlier M, Djiane J, La leptine: un lien entre obésité et cancer du sein, Obésité, 2008;3,66-71.
Une faible concentration de leptine pourrait également influer sur l'apnée centrale du sommeilIvan Cundrle, Virend Somers, Prachi Singh, Bruce Johnson, Christopher Scott, Christelle van der Walt, Lyle Olson, LEPTIN CONCENTRATION PREDICTS CENTRAL SLEEP APNEA IN HEART FAILURE PATIENTS, Journal of the American Cardiology, 2013;61(10_S).
Les patients atteints de pneumonie COVID-19 présentaient des niveaux plus élevés de leptine et un rapport adiponectine/leptine plus faible.
Rôle dans les problèmes articulaires et l'obésité
Obésité et arthrose Il existe un lien étroit entre l'obésité et l'arthrose. L'obésité est l'un des principaux facteurs de risque pouvant être prévenus dans le développement de l'arthrose. On a tout d'abord pensé que la relation entre arthrose et obésité était exclusivement de nature biomécanique, le surpoids favorisant l'accélération de l'usure articulaire. Cependant, on reconnaît aujourd'hui qu'il existe également une composante métabolique, qui explique pourquoi l'obésité est un facteur de risque pour l'arthrose, non seulement pour les articulations qui supportent du poids (par exemple, les genoux), mais aussi pour celles qui n'en supportent pas (par exemple, les mains) . En effet, il a été démontré que la réduction de la graisse corporelle contribue davantage à une réduction de l'arthrose qu'une simple réduction du poids corporel sans perte de masse graisseuse. Ce constat s'explique par le fait que le tissu adipeux libère les substances pro-inflammatoires favorisant le développement de l'arthrose.
Ainsi, la production déréglée d'adipokines et de médiateurs inflammatoires, l'hyperlipémie et l'augmentation du stress oxydant systémique sont des conditions fréquemment associées à l'obésité qui peuvent également favoriser la dégénérescence articulaire. De plus, de nombreuses substances régulatrices jouent un rôle dans le développement, l'entretien, le bon fonctionnement des tissus adipeux, du cartilage et des autres tissus des articulations. Les altérations de la production de ces substances peuvent constituer un lien supplémentaire entre l'obésité et l'arthrose.
Leptine et arthrose