Les bases moléculaires de l'obésité : vers de nouvelles thérapeutiques ?

Obesity is an increasingly serious health problem, and is highly associated with insulin-resistance and dyslipidemia. The mechanisms involved in the development of this disorder are still poorly understood, although significant progress has been recently made in the elucidation of their molecular basis. The major causes leading to obesity are defects in the regulation of fat metabolism. Several mutations identified in different animal models have unveiled the roles of a number of genes in the regulation of energy balance. These dicoveries, together with the fact that some of these mutations have been found in humans, have lead to the conclusion that obesity is due to nutritional or environmental factors, but also involves genetic factors. A number of important peripheric factors participate in the regulation processes, such as the adipocyte-specific hormone leptin, and the nuclear homone receptors PPARs. A general scheme can now be drawn which includes some key factors and their respective interactions.

Rôle de l'inactivité physique dans l'étiologie de l'obésité [The role of physical inactivity in the etiology of obesity].

The activity-related energy expenditure mainly depends upon body weight, the type, intensity and duration of the exercise as well as the mechanical efficiency with which the subjects perform the work. Controversy still exist about the role of hypoactivity in the aetiology of obesity both in adolescence and adulthood. A number of experimental studies based on indirect assessment of physical activity (such as pedometers, accelerometers, cinematography and heart rate) have demonstrated a significant reduction in spontaneous physical activity in certain obese groups as compared to lean matched controls. On the other hand, direct measurements of energy expenditure (by indirect calorimetry) have shown a linear relationship between body weight and 24-hour (or activity-related) energy expenditure. It therefore appears that despite the greater placidity characterising some grossly obese subjects, the absolute rate of energy expenditure - particularly in weight bearing activities - is not lower than in lean subjects, since the hypoactivity does not fully compensate for the greater gross energy cost of a given activity.

Obésité en Suisse: percentiles d'indice de masse corporelle (IMC) d'une population d'enfants et d'adolescents nés en 1980 à Lausanne et écart avec les normes suisses (1955)

OBJECTIVES: The objective of this study is to calculate the percentiles of BMI of a cohort of 1,203 children and adolescents, representing the 95% of the pupils of the school, born in 1980 followed longitudinally between 5 and 16 years. We compare these percentiles with those of the first swiss study, calculated on a cohort born in 1954-1956. METHODS: The percentiles were calculated with the method of Cole, on the basis of weight and height measured during the controls by the school health service, at a non-periodic mean interval of 14 months. RESULTS: The gap between the BMI percentiles of the two cohorts is near zero for the third percentiles, weak but progressively growing with age up to two units of BMI for the 50th percentiles. For the percentiles 97 the difference, straight away present at five years, grows regularly up to 11 years, and remains thereafter for the girls at 4.3 units of BMI, while growing more up to 6.8 units of BMI at 15 years for the boys. The percentages of children and adolescents of the present study with overweight, in accordance with the thresholds of Cole, constant for the girls at 14%, increase for the five to 11.5 years old boys from 13.4% to 17.6% for the 11.5 to 16 years old. The percentage of obesity is 2.7% for the girls, and increase for the same categories for the boys from a percentage of 1.7% to 2.3% for the boys. CONCLUSIONS: The changes during this quarter of century are important, especially for the boys. We can postulate thereafter a very early change in the energy balance. A chronic increase of the food supply, linked or not with a decrease of the physical activity, would be an explanation.

Troubles sexuels masculins et obésité [Male sexual dysfunction and obesity].

Obesity concerns more than 200 million people in the world, with an increasing prevalence in western countries. It is closely related to multiple medical conditions, such as diabetes and hypertension. It was recently shown that testosterone deficiency syndrome and erectile dysfunction (ED) are also linked to male obesity. In this group of patients, ED may be due to defects in corpus cavernosum relaxation, endocrine modifications and nerve signal alterations. Weight loss and increased physical activities can improve erectile function in 30% of obese patients. Additional medical treatments of ED enhance erectile function in more than 80% of patients. Self image improvement associated with appropriate erectile dysfunction medical treatment allow better sexual life and potentially increased motivation for weight loss.

Obésité et fertilité ne font pas bon ménage [The impact of obesity on fertility]

There are many negative impacts of obesity on fertility. Obese couples present decreased sperm count, decreased ovulation and conception rates, increased erectile dysfunction and spontaneous abortion rate as well as increased maternal and foetal complications of pregnancy. Moreover, obesity tends to decrease response to fertility treatments. Fortunately, intensive lifestyle modifications can restore fertility while decreasing pregnancy complications risk. With the increasing trend of obesity to affect young populations, taking care of these infertile couples rapidly is capital to restore fertility and decrease its related pregnancy complications.

Développement d'une puce à ADN métabolique et application à l'étude d'un modèle murin d'obésité et de diabète de type II

Résumé tout public : Le développement du diabète de type II et de l'obésité est causé par l'interaction entre des gènes de susceptibilité et des facteurs environnementaux, en particulier une alimentation riche en calories et une activité physique insuffisante. Afín d'évaluer le rôle de l'alimentation en absence d'hétérogénéité génétique, nous avons nourri une lignée de souris génétiquement pure avec un régime extrêmement gras. Ce régime a conduit à l'établissement de différents phénotypes parmi ces souris, soit : un diabète et une obésité (ObD), un diabète mais pas d'obésité (LD) ou ni un diabète, ni une obésité (LnD). Nous avons fait l'hypothèse que ces adaptations différentes au stress nutritionnel induit par le régime gras étaient dues à l'établissement de programmes génétiques différents dans les principaux organes impliqués dans le maintien de l'équilibre énergétique. Afin d'évaluer cette hypothèse, nous avons développé une puce à ADN contenant approximativement 700 gènes du métabolisme. Cette puce à ADN, en rendant possible la mesure simultanée de l'expression de nombreux gènes, nous a permis d'établir les profils d'expression des gènes caractéristiques de chaque groupe de souris nourries avec le régime gras, dans le foie et le muscle squelettique. Les données que nous avons obtenues à partir de ces profils d'expression ont montré que des changements d'expression marqués se produisaient dans le foie et le muscle entre les différents groupes de souris nourries avec le régime gras. Dans l'ensemble, ces changements suggèrent que l'établissement du diabète de type II et de l'obésité induits par un régime gras est associé à une synthèse accrue de lipides par le foie et à un flux augmenté de lipides du foie jusqu'à la périphérie (muscles squelettiques). Dans un deuxième temps, ces profils d'expression des gènes ont été utilisés pour sélectionner un sous-ensemble de gènes suffisamment discriminants pour pouvoir distinguer entre les différents phénotypes. Ce sous-ensemble de gènes nous a permis de construire un classificateur phénotypique capable de prédire avec une précision relativement élevée le phénotype des souris. Dans le futur, de tels « prédicteurs » basés sur l'expression des gènes pourraient servir d'outils pour le diagnostic de pathologies liées au métabolisme. Summary: Aetiology of obesity and type II diabetes is multifactorial, involving both genetic and environmental factors, such as calory-rich diets or lack of exercice. Genetically homogenous C57BL/6J mice fed a high fat diet (HFD) up to nine months develop differential adaptation, becoming either obese and diabetic (ObD) or remaining lean in the presence (LD) or absence (LnD) of diabetes development. Each phenotype is associated with diverse metabolic alterations, which may result from diverse molecular adaptations of key organs involved in the control of energy homeostasis. In this study, we evaluated if specific patterns of gene expression could be associated with each different phenotype of HFD mice in the liver and the skeletal muscles. To perform this, we constructed a metabolic cDNA microarray containing approximately 700 cDNA representing genes involved in the main metabolic pathways of energy homeostasis. Our data indicate that the development of diet-induced obesity and type II diabetes is linked to some defects in lipid metabolism, involving a preserved hepatic lipogenesis and increased levels of very low density lipoproteins (VLDL). In skeletal muscles, an increase in fatty acids uptake, as suggested by the increased expression of lipoprotein lipase, would contribute to the increased level of insulin resistance observed in the ObD mice. Conversely, both groups of lean mice showed a reduced expression in lipogenic genes, particularly stearoyl-CoA desaturase 1 (Scd-1), a gene linked to sensitivity to diet-induced obesity. Secondly, we identified a subset of genes from expression profiles that classified with relative accuracy the different groups of mice. Such classifiers may be used in the future as diagnostic tools of each metabolic state in each tissue. Résumé Développement d'une puce à ADN métabolique et application à l'étude d'un modèle murin d'obésité et de diabète de type II L'étiologie de l'obésité et du diabète de type II est multifactorielle, impliquant à la fois des facteurs génétiques et environnementaux, tels que des régimes riches en calories ou un manque d'exercice physique. Des souris génétiquement homogènes C57BL/6J nourries avec un régime extrêmement gras (HFD) pendant 9 mois développent une adaptation métabolique différentielle, soit en devenant obèses et diabétiques (ObD), soit en restant minces en présence (LD) ou en absence (LnD) d'un diabète. Chaque phénotype est associé à diverses altérations métaboliques, qui pourraient résulter de diverses adaptations moléculaires des organes impliqués dans le contrôle de l'homéostasie énergétique. Dans cette étude, nous avons évalué si des profils d'expression des gènes dans le foie et le muscle squelettique pouvaient être associés à chacun des phénotypes de souris HFD. Dans ce but, nous avons développé une puce à ADN métabolique contenant approximativement 700 ADNc représentant des gènes impliqués dans les différentes voies métaboliques de l'homéostasie énergétique. Nos données indiquent que le développement de l'obésité et du diabète de type II induit par un régime gras est associé à certains défauts du métabolisme lipidique, impliquant une lipogenèse hépatique préservée et des niveaux de lipoprotéines de très faible densité (VLDL) augmentés. Au niveau du muscle squelettique, une augmentation du captage des acides gras, suggéré par l'expression augmentée de la lipoprotéine lipase, contribuerait à expliquer la résistance à l'insuline plus marquée observée chez les souris ObD. Au contraire, les souris minces ont montré une réduction marquée de l'expression des gènes lipogéniques, en particulier de la stéaroyl-CoA désaturase 1 (scd-1), un gène associé à la sensibilité au développement de l'obésité par un régime gras. Dans un deuxième temps, nous avons identifié un sous-ensemble de gènes à partir des profils d'expression, qui permettent de classifier avec une précision relativement élevée les différents groupes de souris. De tels classificateurs pourraient être utilisés dans le futur comme outils pour le diagnostic de l'état métabolique d'un tissu donné.

Tabagisme, obésité et diabète: une interaction cliniquement importante [Smoking, obesity and diabetes: a clinically important interaction].

Smoking, obesity and diabetes are among the leading cause of premature death worldwide. Smokers have globally a lower body weight compared with non smokers but they tend to accumulate more fat in the abdomen. Most smokers gain weight when they quit smoking, however this does not seem to diminish the health benefits associated with smoking cessation. Smoking increases the risk of developing type 2 diabetes. Among people with diabetes, smoking significantly increases the risks of complications and mortality. Interventions with pharmacologic help should be offered to all smokers, with or without diabetes, in order to increase smoking cessation rates and limit weight gain.