Changements hormonaux et métaboliques durant l’adolescence

Changements hormonaux et métaboliques durant l’adolescence

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES 

Dans cette section on s’intéressera à l’obésité et l’IR étant donné qu’ils ont été conjointement explorés dans la plupart des études.Toute cette panoplie d’études de profilage métabolique converge finalement vers la révélation d’une forte association entre les acides aminés et leurs métabolites, notamment les BCAA (valine, leucie et isoleucine), AAA (phénylalanine, tyrosine), glutamine/glutamate et acylcarnitines (C3, C5) en lien avec l’obésité et l’IR. Ces associations avaient été rapportées il y a plus de 30 ans par l’équipe de Felig et l’apparition de la métabolomique cette dernière décennie a permis d’élargir et d’approfondir les champs des connaissances à son égard (128). Ainsi, plusieurs études expérimentales ont été élaborées dans le but de comprendre pourquoi ces acides aminés sont augmentés lors d’obésité et d’IR (10, 129). À ce jour, la réponse n’est pas clairement bien élucidée, mais certaines hypothèses ont été proposées.La plus simple suggérée par Newgard et al. est que étant donné que les BCAA et AAA sont des acides aminés essentiels (non synthétisés de novo), un excès de l’apport alimentaire en protéines est à l’origine de cette augmentation chez les sujets obèses (130). De plus, ce groupe a conclu, à partir des études expérimentales chez les rats et d’études cliniques chez l’humain, qu’un régime alimentaire riche en lipides et en BCAA associé à un déficit relatif en IGF-1 (insulin growth factor-1) (en lien avec l’obésité) entraîne un détournement des BCAA vers les voies cataboliques au lieu de la synthèse protéique (10). À noter qu’une baisse en IGF-1 liée à l’obésité a été bien documentée dans la littérature et même par ce groupe (10).
Ils ont également proposé que l’augmentation des concentrations de C3 et C5 est liée à l’augmentation du catabolisme des BCAA (130). En effet, l’acylcarnitine C5 dérive de l’isovaleryl CoA et alpha-méthylbutyryl CoA et l’acylcarnitine C3 dérive de la propionyl CoA, tous deux intermédiaires du catabolisme des BCAA. Le glutamate a été impliqué également comme intermédiaire catabolique des BCAA et son accumulation favorise la transamination du pyruvate en alanine.L’augmentation des AAA a été rattachée à leur compétition avec les BCAA au niveau du transporteur cellulaire par le « large neutral amino acid transporter 1 » (LAT1) (131). L’équipe de Newgard et al. a montré également par leur étude expérimentale que l’apport d’un régime riche en lipides et en BCAA était associé à une phosphorylation sérine/thréonine de mTOR (mammalian target of rapamycin), S6K-1 (P70-S6 kinase 1), JNK (c-Jun Nterminal kinase), et IRS-1; impliqués dans les voies de signalisation de l’insuline (10). Ce défaut de phosphorylation entraîne un défaut de transport cellulaire de glucose médié par l’insuline.
Toutes ces hypothèses ont été fondées sur un apport alimentaire excessif initial en BCAA. Cependant, dans l’étude longitudinale de la cohorte de Framingham l’association entre les BCAA et les AAA en lien avec l’IR et le risque de DT2 n’était pas influencée par l’apport protéique alimentaire, suggérant l’implication d’autres facteurs (15). Il était ainsi rapporté que l’activité enzymatique mitochondriale de BCAA transférase et BCAA α céto acide deshydrogénase est abaissée dans le tissu adipeux (mais non musculaire) des rats obèses, expliquant les taux élevés en ces acides aminés dans l’obésité (132). Cependant, cette interprétation est discordante avec les taux élevés en acylcarnitines C3 et C5 trouvés dans de nombreuses études (10, 133). Newgard et al. suggèrent que le catabolisme des acides aminés n’est pas complètement aboli et qu’il est soutenu par d’autres tissus notamment le tissu musculaire .

PROFILAFE METABOLIQUE ET OBESITE CHEZ LES ADOLESCENTS 

Contrairement aux adultes, la littérature actuelle concernant les marqueurs métaboliques et l’obésité et l’IR chez les jeunes demeure limitée et les résultats sont controversés.
Dans une étude de cohorte conduite auprès de 69 enfants et adolescents (8-18 ans) en bonne santé, une association positive a été observée entre les concentrations en BCAA et le z-score 19
de l’IMC (r=0,27, p=0,03) et aucune association n’a été mise en évidence avec le score de l’IR au recrutement (19). Des concentrations plus élevées en BCAA liées à un score d’IR élevé aprés 18 mois de suivi ont été rapportées chez 17 sujets (r = 0,27, p = 0,046). Cette association persistait après ajustement pour la race, l’origine ethnique, l’apport calorique, l’activité physique, l’histoire familiale de DT2, le stade pubertaire de Tanner et le taux de l’IGF-1 . Une autre étude transversale menée auprès de 803 enfants et adolescents (âge 4-19 ans) a également montré des concentrations élevées en BCAA et en acylcarnitines chez les enfants obèses .. Cependant, deux études transversales s’intéressant aux adolescents ont constaté le contraire .
La première étude, portant sur 120 adolescents et comparant des sujets obèses diabétiques et obèses non diabétiques aux sujets témoins de poids normal, a montré des concentrations en BCAA, arginine, phénylalanine, histidine et sérine plus faibles chez les sujets obèses diabétiques et non diabétiques comparativement à ceux de poids normal. L’association négative entre ces métabolites et l’IMC persiste après ajustement pour le sexe et le stade pubertaire de Tanner. Dans cette même étude les indicateurs de la lipolyse et de l’oxydation des AG étaient plus élevés chez les obèses diabétiques et non diabétiques comparativement aux jeunes de poids normal. Il n’y avait pas de différence significative de la concentration en acylcarnitines à longue chaîne, mais les acylcarnitines à courte et moyenne chaîne étaient plus faibles chez les obèses diabétiques et non diabétiques comparativement aux jeunes de poids normal .

Table des matières

Résumé
Abstract
Table des matières
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
Remerciements
Introduction
Chapitre 1. État des connaissances
1.1 Population de la Polynésie française
1.2 Problématique de l’obésité chez les adolescents
1.2.1 Définition, étiologies et épidémiologie
1.2.2 Complications de l’obésité chez les adolescents
1.2.3 Mesures et critères de définition de l’obésité chez les jeunes
1.2.4 Obésité chez les adolescents de la Polynésie française
1.3 Métabolomique
1.3.1 Définition
1.3.2 Applications
1.3.4 Techniques d’analyse
1.4 Profilage métabolique et obésité
1.4.1 Apports dans le contexte d’obésité
1.4.2 Mécanismes physiopathologiques
1.4.3 Profilage métabolique et obésité chez les adolescents
1.5 Changements hormonaux et métaboliques durant l’adolescence
Chapitre 2. Hypothèse et objectifs de recherche
2.1 Hypothèses
2.2 Objectif principal
2.3 Objectif secondaire
Chapitre 3. Méthodologie
3.1 Design de l’étude, population et recrutement
3.2 Collecte des données et variables
3.2.1 Collecte des données
3.2.2 Variable indépendante
3.2.3 Variables dépendantes
3.2.4 Variables confondantes
3.3 Analyses statistiques
Chapitre 4. Résultats
Chapitre 5. Discussion
5.1 Résumé des résultats et explications biologiques
5.2 Validité interne
5.2.1 Biais de sélection
5.2.2 Biais d’information
5.2.3 Biais de confusion
5.2.4 Puissance
5.3 Considérations statistiques
5.4 Validité externe
Chapitre 6. Conclusion
Bibliographie
Annexes
Annexe 1 : Formulaire de consentement
Annexe 2 : Questionnaire
Annexe 3 : Valeurs seuils de l’iotf pour la classification des enfants et des adolescents (88)

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