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Le gluten de blé digéré inhibe la liaison de la leptine à son récepteur

 

    La résistance à la leptine est considérée comme un facteur primaire à l'obésité.

La leptine

    C'est une hormone polypeptidique de 16 kDa, sécrétée par le tissu adipeux dans la circulation. Les taux circulants de leptine sont proportionnels à la masse grasse et fluctuent en rapport avec le statut alimentaire. La concentration en leptine est un signal clé pour le cerveau, là où leptine se lie à son récepteur et l'active.

   La leptine est importante dans la régulation de la satiété, du poids et de l'énergie. La plupart des patients obèses montrent des taux élevés de leptine circulante, indiquant un état de résistance acquise, défini par la réduction de la capacité à supprimer l'appétit et le gain de poids. La résistance à la leptine est considérée comme un facteur primaire de risque dans la physiopathologie du surpoids et de l'obésité, qui sont fortement associés à divers troubles : les dyslipémies, les maladies cardiovasculaires, les accidents cérébraux, la résistance à l'insuline et le diabète de type 2. Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer la résistance à la leptine :  un transport anormal de la leptine, des anomalies de sa signalisation cellulaire, et dans les circuits neuronaux ciblés par la leptine.

   On a supposé que les protéines de graines céréalières pouvaient empêcher la liaison de la leptine à son récepteur. Brièvement, plusieurs propositions :

     1)  L'éventail global des variations de prévalence de maladies, comme l'obésité, les maladies cardiovasculaires et le diabète, suggèrent que quelque facteur environnemental spécifique des sociétés agraires pourrait initier ces maladies,

     2)  Un régime basé sur les céréales pourrait représenter un facteur de risque environnemental,

     3)  La résistance à la leptine est également associée à l'abondance des maladies et pourrait être le signe d'une adaptation insuffisante  à un régime à base de graines céréalières,

     4)  Les protéines de graines céréalières possèdent suffisamment de propriétés :

  • elles sont uniques,
  • présentes dans l'alimentation humaine,
  • stables à la chaleur,
  • résistantes à la digestion gastro-intestinale,
  • entrent dans la circulation humaine,
  • et se lient à la surface des cellules et à des récepteurs pour causer une résistance à la leptine en inhibant la liaison à son récepteur.

   Ces hypothèses sont supportées par une récente étude de Segurel et coll.[1] portant sur l'adaptation génétique, et qui montre une sélection positive de variants protecteurs du récepteur à la leptine dans le diabète de type 2 depuis la période néolithique. Ceci date le début de la pression de sélection sur le récepteur à la leptine, lorsque des quantités significatives de graines de céréales sont adoptées comme nourriture.

   D'autres éléments viennent aussi d'études animales, qui montrent que des composants diététiques peuvent induire une résistance à la leptine chez les rats à poids corporel et taux de leptine normaux[2], en un temps relativement court. On a montré que la gliadine digérée engendrait un gain de poids de 20 % lorsqu'elle était injectée à des souris NOD (non obèse diabétiques) prédiabétiques[3], indiquant la possibilité d'une induction de résistance à la leptine.

   On a aussi montré que la gliadine digérée déclenchait une augmentation dose- dépendante de la sécrétion d'insuline quand elle était incubée avec des cellules d'insulinome (cellules cancérisées sécrétant beaucoup d'insuline) et des ilots pancréatiques béta de rats, ce qui est possiblement causé par une inhibition des canaux K-ATP.

   Ces découvertes sont autant d'arguments indirects montrant que la gliadine digérée inhibe vraiment la liaison de la leptine, car il a été rapporté antérieurement que la leptine déclenchait l'effet opposé sur les cellules d'insulinome[4]. D'autres arguments viennent des études humaines, dans lesquelles on a montré que la résistance à la leptine était améliorée en remplaçant le pain par des végétaux dans des régimes hypocaloriques similaires et avec une perte de poids similaire elle aussi[5]. Une autre étude portant sur un régime sans céréales montre aussi des effets significatifs sur la leptine[6]. Une étude préalable d'intervention comparant les effets d'un régime avec ou sans céréales montrait déjà une forte corrélation entre les variations de leptine et la prise de céréales[7].

   On a déjà rapporté que les peptides issus de la gliadine digérée physiologiquement avec de la trypsine et de la pepsine, se liaient au récepteur CXCR3, exprimé par l'épithélium intestinal murin et humain et dans la lamina propria intestinale, aboutissant à une sécrétion de zonuline avec apparition d'hyperperméabilité intestinale[8]. L'agglutinine de germe de blé se lie au récepteur de la leptine in vitro et inhibe sa liaison avec la leptine[9]. L'agglutinine de germe de blé est retrouvée dans la farine de blé habituelle, mais non dans le sang humain[10].

    La consommation de gluten a fortement augmenté ces 100 dernières années, et sa consommation s'accélère encore actuellement. Cette augmentation est largement due à la production de variétés de céréales riches en gluten et plus récemment due aussi à un ajout de gluten supplémentaire dans les processus alimentaires et de cuisson, afin de rendre les pâtes boulangères (ou non) plus faciles à travailler et à lever[11]. Le gluten est alors ici un intrant technologique extérieur, qui d'ailleurs se retrouve à peu près partout dans les produits industriels (de la confiserie au pâté).

   On a bien montré qu'un régime sans gluten réduisait les taux de leptine, l'adiposité, l'inflammation et l'insulinorésistance chez la souris malgré un apport calorique similaire[12]. On a retrouvé des protéines de blé non dégradées dans le sérum humain, en moyenne 41 ng/ml[13], tout comme on retrouve aussi d'autres peptides alimentaires dans le sang ou bien dans le lait maternel[14] [15].

   Une toute nouvelle étude rapporte que le gluten de blé digéré enzymatiquement prévient la liaison de la leptine à son récepteur in vitro. Le gluten utilisé est digéré par la pepsine et la trypsine en conditions physiologiques (estomac). L'inhibition de la liaison de la leptine à son récepteur est obtenue et elle est significative à des concentrations cliniques pertinentes ; ainsi, nous avons un nouveau fait aidant à comprendre les bases moléculaires de la résistance à la leptine, à l'obésité aux troubles associés.

   Souvenons nous maintenant que la gliadine intra-cellulaire se lie au réseau actine-myosine… Or dans le diabète, le GLUT 4 (un récepteur au glucose parmi les 5 connus de la membrane plasmique), retrouvé principalement à la surface des adipocytes et des cellules musculaires, et sensible à l'insuline) est bien fabriqué en réponse à l'insuline, mais curieusement ne peut "monter" à la surface cellulaire (il reste enfoui dans le cytoplasme) et donc ne peut faire entrer le glucose. On sait que l'exercice physique abolit ce phénomène, de même que la prise de vanadium. Imaginons un bref instant que le système de transport des GLUT 4 (actine-myosine) soit pris en défaut à cause de l'accrochage parasite de peptides de gliadine…

   Encore des arguments supplémentaires plus pour comprendre qu'on ne peut pas arrêter un diabète tant que l'on mange une tartine… désolé c'est comme ça !


Sources :

Digested wheat gluten inhibits binding between leptin and its receptor.

Tommy Jönsson, Ashfaque A Memon, Kristina Sundquist, Jan Sundquist, Stefan Olsson, Amarnadh Nalla, Mikael Bauer and Sara Linse
BMC Biochemistry 2015, 16:3


Références

[1] Segurel L, Austerlitz F, Toupance B, Gautier M, Kelley JL, Pasquet P, et al.: Positive selection of protective variants for type 2 diabetes from the Neolithic onward: a case study in Central Asia. Eur J Hum Genet 2013, 21(10):1146-51.

[2] Vasselli JR, Scarpace PJ, Harris RB, Banks WA: Dietary components in the development of leptin resistance. Adv Nutr 2013, 4(2):164-75.

[3] Dall M, Calloe K, Haupt-Jorgensen M, Larsen J, Schmitt N, Josefsen K, et al.: Gliadin fragments and a specific gliadin 33-mer peptide close KATP channels and induce insulin secretion in INS-1E cells and rat islets of Langerhans. PLoS One 2013, 8(6):e66474.

[4] Lam NT, Cheung AT, Riedel MJ, Light PE, Cheeseman CI, Kieffer TJ: Leptin reduces glucose transport and cellular ATP levels in INS-1 beta-cells. J Mol Endocrinol 2004, 32(2):415-24.

[5] El-Shebini SM, Ghattas LA, Mohamed HI, Moaty MI, Tapozada ST, Hanna LM: Circulating concentrations of leptin hormone, soluble leptin receptor and free leptin index in obese egyptian women before and after diet therapy. J Med Sci 2009, 9(5):219-26.

[6] Ryberg M, Sandberg S, Mellberg C, Stegle O, Lindahl B, Larsson C, et al.: A Palaeolithic-type diet causes strong tissue-specific effects on ectopic fat deposition in obese postmenopausal women. J Intern Med 2013, 274(1):67-76.

[7] Jonsson T, Granfeldt Y, Erlanson-Albertsson C, Ahren B, Lindeberg S: A paleolithic diet is more satiating per calorie than a mediterranean-like diet in individuals with ischemic heart disease. Nutr Metab (Lond) 2010, 7:85.

[8] Lammers KM, Lu R, Brownley J, Lu B, Gerard C, Thomas K, et al.: Gliadin induces an increase in intestinal permeability and zonulin release by binding to the chemokine receptor CXCR3. Gastroenterology 2008, 135(1):194-204 e3.

[9] Kamikubo Y, Dellas C, Loskutoff DJ, Quigley JP, Ruggeri ZM: Contribution of leptin receptor N-linked glycans to leptin binding. Biochem J 2008, 410(3):595-604.

[10] Kuzma JN. Ingestion of wheat germ in healthy subjects does not acutely elevate plasma wheat germ agglutinin concentrations. Colorado State University: Libraries Digital Collections. 2009.

[11] Day L, Augustin MA, Batey IL, Wrigley CW: Wheat-gluten uses and industry needs. Trends Food Sci Technol 2006, 17(2):82-90.

[12] Soares FL, de Oliveira Matoso R, Teixeira LG, Menezes Z, Pereira SS, Alves AC, et al.: Gluten-free diet reduces adiposity, inflammation and insulin resistance associated with the induction of PPAR-alpha and PPAR-gamma expression. J Nutr Biochem 2013, 24(6):1105-11.

[13] Chirdo FG, Rumbo M, Anon MC, Fossati CA: Presence of high levels of non-degraded gliadin in breast milk from healthy mothers. Scand J Gastroenterol 1998, 33(11):1186-92.

[14] Husby S, Jensenius JC, Svehag SE: Passage of undegraded dietary antigen into the blood of healthy adults. Quantification, estimation of size distribution, and relation of uptake to levels of specific antibodies. Scand J Immunol 1985, 22(1):83-92.

[15] Husby S, Jensenius JC, Svehag SE: Passage of undegraded dietary antigen into the blood of healthy adults. Further characterization of the kinetics of uptake and the size distribution of the antigen. Scand J Immunol 1986, 24(4):447-55.