En situation de régime obéso-gène, certains individus sont plus susceptibles que d’autres de développer une obésité, comme l’ont montré des études chez l’homme et le rongeur. L’installation de l’obésité est associée à des modulations de certains mécanismes centraux contrôlant la prise alimentaire, impliquant notamment, au niveau du noyau arqué de l’hypothalamus, des neurones exprimant la pro-opiomélanocortine (POMC). Dans ce contexte, cette étude a cherché à savoir si l’installation de l’obésité s’accompagne d’une modification de l’organisation spatiale des neurones POMC dans le noyau arqué.

16 souris mâles C57BL/6J POMC-EGFP exprimant la « green fluorescent protein » (GFP) (Jackson Lab, Bar Harbour, États Unis) au niveau du promoteur du gène POMC ont été soumises durant 11 semaines à un régime riche en sucre et en graisses combiné avec l’administration d’une boisson sucrée en accès bref et intermittent. Deux groupes ont été constitués, en choisissant d’une part les 4 souris présentant les gains de poids et de masse grasse les plus importants (souris sensibles à l’obésité, OP), et d’autre part les 4 souris présentant les gains de poids et de masse grasse les plus faibles (souris résistantes à l’obésité, OR). Sur la base de coupes coronales histologiques couvrant l’ensemble du noyau arqué, des représentations tridimensionnelles (3D) statistiques et exhaustives des populations de neurones POMC ont été construites à l’aide du logiciel Free-D (INRA).

Nous avons observé que les souris OP avaient une prise énergétique totale plus importante que les souris OR sur l’ensemble de l’étude. Cette différence a pour origine une prise alimentaire (régime riche en gras et en sucre) plus élevée, en revanche aucune modification de la consommation d’eau sucrée n’a été mise en évidence entre les groupes OP et OR. Les analyses statistiques du nombre de neurones exprimant POMC n’ont pas montré de différence significative entre les groupes OP et OR. L’analyse des représentations 3D a mis en évidence des différences d’organisation spatiale des neurones statistiquement significatives avec notamment des territoires occupés partiellement disjoints, présentant une extension latérale plus importante et une amplitude rostro-caudale moindre pour le groupe OP en comparaison avec le groupe OR.

Cette étude montre que des souris présentant une forte sensibilité à l’obésité induite par un régime similaire aux régimes occidentaux consommés par les humains présentent, après installation de l’obésité, une organisation spatiale des neurones POMC dans le noyau arqué différente des souris résistantes à l’obésité. Ces différences sont à rapprocher des adaptations fonctionnelles des réseaux de neurones impliqués dans la satiété dans ces mêmes conditions. Toutefois, il reste à explorer les relations causales entre organisation du réseau de neurones, adaptations fonctionnelles et conséquences physiologiques ainsi que les modifications de l’activité neuronale dans les territoires où des différences sont observées.