Axe intestin-cerveau : implication du tronc cérébral dans la détection du glucose portal

Abstract

L’induction de la néoglucogenèse intestinale (NGI) par des stratégies nutritionnelles ou génétiques protège de l’obésité et du diabète de type 2 en activant l’hypothalamus par une boucle nerveuse. Ce glucose néoglucogénique libéré dans la veine diminue la taille du repas suivant indépendamment du nerf vague. Ces effets sur la prise alimentaire sont mimés par une perfusion portale de glucose au même débit que la NGI. Cependant, les mécanismes liant détection, transmission et intégration du signal nerveux restent à caractériser.

Nos immunomarquages illustrent un réseau dense de fibres nerveuses entourant la veine porte. La dénervation spécifique des nerfs spinaux annule les effets d’une perfusion portale de glucose sur la prise alimentaire (Sham : 4,25 g ± 0,5 vs 1,25 g ± 0,3 g, p < 0,01 ; dénervées : 4,1 g ± 0,8 vs 3,4 g ± 0,6 g/24 h). En étudiant l’activation des neurones (par immunomarquages du facteur de transcription C-FOS), nous montrons que la perfusion portale de glucose active deux zones du tronc cérébral permettant le relai d’informations viscérales à l’hypothalamus : le noyau parabrachial (PBN) et le noyau du tractus solitaire (NTS). L’injection d’adénovirus par stéréotaxie permet d’exprimer spécifiquement dans ces noyaux des récepteurs artificiels inhibant leur activité. L’inactivation des neurones du PBN ou du NTS annule la diminution de la prise alimentaire induite par la perfusion portale de glucose.

Ainsi, le signal produit par la NGI serait transmis par des afférences spinales jusqu’au PBN puis au NTS pour cibler l’hypothalamus. Ces résultats dévoilent un mécanisme complet et novateur de la détection du glucose périphérique, processus clé de l’homéostasie glycémique.