Aujourd'hui, presque 40 pour cent des adultes américains et 21 pour cent des jeunes sont obèses. Cette tendance est à la hausse et la population mondiale devient plus obèse - ce qui augmente le risque d'autres maladies comme le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires dont la prévalence a doublé dans le monde au cours des dernières années 30. Mais vous serez peut-être surpris d’apprendre que ce n’est pas seulement la nourriture qui nous fait grossir.

Des expériences utilisant des modèles animaux ont montré que l'exposition à des produits chimiques utilisés dans l'industrie et trouvés dans les plastiques, conservateurs, pesticides et retardateurs de flammes, pour n'en nommer que quelques-uns, pourrait contribuer de manière importante au nombre croissant de troubles métaboliques.

Un d' les objectifs de recherche dans mon laboratoire est d'identifier les substances chimiques de l'environnement susceptibles de contribuer à ces taux accrus de maladies métaboliques et de déchiffrer les mécanismes par lesquels elles agissent. Cette ligne de travail a commencé par la découverte inattendue qu’un produit chimique (le tributylétain ou TBT) que nous étudiions pour d’autres raisons pourrait activer un récepteur hormonal lié au développement des graisses. Nous avons ensuite montré que le TBT pouvait exposer les souris à la vie prénatale plus grosse et que ce trait pouvait être transmis aux générations futures.

Notre étude récente révèle que le dibutylétain, un produit chimique utilisé dans la fabrication d'un type de plastique appelé chlorure de polyvinyle ou PVC, modifie le métabolisme du glucose et augmente le stockage des graisses chez la souris.

Obésité et diabète de type 2

Chez les personnes en bonne santé, le pancréas sécrète une hormone appelée insuline dans la circulation sanguine après un repas lorsque la glycémie augmente. L'insuline stimule les tissus, tels que les muscles, les cellules adipeuses et le cerveau, à absorber le glucose du sang et à le stocker sous forme de graisse. Si le pancréas sécrète de l'insuline mais que les tissus ne sont pas en mesure de le détecter, les taux de glucose restent inchangés, entraînant une "résistance à l'insuline".

À mesure qu'un individu devient en surpoids, il y a une augmentation des acides gras libres dans la circulation sanguine, ce qui peut contribuer à réduire la sensibilité à l'insuline dans les tissus, entraînant une augmentation des taux de glucose dans le sang. Aux stades précoces, lorsque les taux de sucre sont supérieurs à la normale, mais pas trop élevés, l'individu est considéré comme prédiabétique. À ce stade, les prédiabétiques peuvent modifier leur mode de vie - perdre du poids et faire plus d’exercice - pour réduire leur taux de glucose et réduire le risque de développer un diabète.

Cependant, il existe des preuves chez les rongeurs montrant que l'exposition à certains produits chimiques de l'environnement entrave la mobilisation des graisses pendant les périodes de jeûne et lorsque les animaux sont exposés à un régime pauvre en graisses, suggérant que la perte de poids peut être plus difficile que la réduction des calories.

Produits chimiques dans les plastiques associés à l'obésité

L'explication la plus courante de l'obésité est la consommation excessive d'aliments riches en calories et la sédentarité. Cependant, au cours des dernières années 10, il a été démontré qu'un sous-ensemble de substances chimiques perturbatrices du système endocrinien appelé «obesogens» provoquait l'obésité chez les animaux et était associé à davantage de masse grasse chez l'homme. Les EDC sont des substances chimiques provenant de l'extérieur du corps qui interfèrent avec l'action des hormones naturelles présentes dans les organismes vivants. Les hormones sont sécrétées par les glandes endocrines, telles que le pancréas et la thyroïde, qui régulent les fonctions biologiques critiques du corps, notamment la reproduction et le métabolisme du glucose. Par conséquent, modifier les niveaux d'hormones ou l'action peut contribuer à la maladie.

Les obésogènes agissent en stimulant de manière inappropriée le stockage des graisses dans l'organisme en modifiant la biologie des tissus adipeux, l'équilibre énergétique et / ou la régulation des besoins métaboliques.

Les sels de dibutylétain (DBT) sont utilisés dans la fabrication de plastiques PVC (vinyle) largement utilisés dans de nombreuses applications, notamment les matériaux de construction (cadres de fenêtres et revêtements de sol en vinyle) et les dispositifs médicaux (tubes et emballages). DBT a été trouvé dans fruits de mer et poussière domestique, suggérant que l'exposition à la DBT peut être généralisée. Cependant, il existe peu d'informations disponibles sur les taux de DBT chez l'homme.

Exposition au DBT chez la souris

Nous avons utilisé des cellules en culture pour montrer que la DBT activait deux protéines qui favorisaient les précurseurs des cellules adipeuses pour qu'elles deviennent des cellules adipeuses matures, conduisant à plus de cellules adipeuses et à une augmentation de la graisse dans chacune. Par conséquent, les substances chimiques qui activent ces récepteurs favorisent le développement du tissu adipeux, ce qui en fait des obésogènes.

Dans notre étudeLes cellules exposées à des concentrations de DBT dans lesquelles les humains sont censés être exposés ont présenté une augmentation du stockage des graisses, comme observé au microscope, ainsi qu'une activité accrue des gènes impliqués dans le développement des tissus adipeux.

De plus, nous avons administré du DBT à des souris gravides via leur eau potable et avons prolongé l’exposition pendant la lactation. La progéniture mâle, qui a été exposée au cours de son développement dans l'utérus et par le lait maternel, a accumulé plus de graisses lorsque son régime alimentaire est passé d'un régime faible en gras à un régime légèrement plus gras que les animaux non exposés. Cela indique que l'exposition à la DBT pendant le développement et au début de la vie prédisposait ces animaux exposés à la DBT à devenir obèses. Fait intéressant, nous n'avons pas trouvé cette réponse au régime chez les femmes.

Chez ces souris, nous avons noté que la production d'insuline dans le pancréas était altérée.

Fait intéressant, ils avaient également des niveaux plus élevés de leptine, une hormone sécrétée par les tissus adipeux impliqués dans la régulation de l'appétit et de la glycémie. Des taux de glucose plus élevés à jeun ont été observés chez les deux sexes, mais seuls les hommes ont présenté une augmentation des taux de leptine et une intolérance au glucose. Les résultats de notre étude indiquent une exposition précoce à l'obésogène DBT et une augmentation des graisses alimentaires induit un prédiabète chez les souris mâles.

Étant donné que les sources d'exposition humaine aux obésogènes sont nombreuses, la surveillance des taux d'obésogènes, y compris la DBT, dans les tissus humains aidera à comprendre et à prévenir l'augmentation des troubles métaboliques tels que l'obésité et le T2D chez les humains. Réduire l'utilisation de matières plastiques contenant des obésogènes améliorera non seulement notre santé, mais sera également bénéfique pour l'environnement, compte tenu des gigantesques parcelles de déchets en plastique dans les océans du monde.

A propos de l'auteur

Bruce Blumberg, professeur, développement et biologie cellulaire, University of California, Irvine et Raquel Chamorro-Garcia, spécialiste associé, University of California, Irvine

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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