Syndrome métabolique lié à la tolérance au froid
15 février 2008
Des chercheurs de l’Université de Chicago ont découvert que bon nombre des variations génétiques qui ont permis aux populations humaines de tolérer des climats plus froids peuvent également affecter leur sensibilité au syndrome métabolique, un groupe d’anomalies connexes telles que l’obésité, les taux élevés de cholestérol, les maladies cardiaques et le diabète.
Il y a plus de 100 ans, les scientifiques ont noté que les humains habitant des régions plus froides étaient plus volumineux et avaient des bras et des jambes relativement plus courts. Dans les années 1950, les chercheurs ont trouvé des corrélations entre les climats plus froids et l’augmentation de l’indice de masse corporelle (IMC), une mesure de la graisse corporelle, basée sur la taille et le poids.
Dans une étude publiée dans le numéro de février de la revue en libre accès PLoS Genetics, les scientifiques ont trouvé une forte corrélation entre le climat et plusieurs des variations génétiques qui semblent influencer le risque de syndrome métabolique, en accord avec l’idée que ces variantes jouaient un rôle crucial dans les adaptations au froid. Les chercheurs rapportent que certains gènes associés à la tolérance au froid ont un effet protecteur contre la maladie, tandis que d’autres augmentent le risque de maladie.
“Nos premiers ancêtres humains vivaient dans un climat chaud et humide qui favorisait la dispersion de la chaleur”, a déclaré Anna Di Rienzo, professeur de génétique humaine à l’Université de Chicago. “Alors que certaines populations ont migré hors d’Afrique vers des climats beaucoup plus froids, il y aurait eu une pression pour s’adapter à leurs nouveaux environnements en stimulant les processus qui produisent et retiennent la chaleur.”
“Des milliers d’années plus tard, a-t-elle déclaré, à une époque qui combine un chauffage central généralisé et un approvisionnement alimentaire surabondant, ces altérations génétiques ont pris une autre signification. Ils modifient notre sensibilité à un tout nouvel ensemble de maladies, telles que l’obésité, les maladies coronariennes et le diabète de type 2.”
Les chercheurs ont entrepris de rechercher des corrélations entre la fréquence des variations génétiques liées au syndrome métabolique et les variables climatiques dans les échantillons de population mondiaux.
Ils ont sélectionné 82 gènes associés au métabolisme énergétique – dont beaucoup étaient précédemment impliqués dans le risque de maladie – et ont recherché des variations liées au climat dans ces gènes. Ils ont étudié la variation génétique chez 1 034 personnes de 54 populations, trouvant des corrélations généralisées entre les fréquences de certaines variations génétiques et les climats plus froids, mesurés par la latitude ainsi que les températures estivales et hivernales.
L’un des signaux de sélection les plus forts provenait du récepteur de la leptine, un gène impliqué dans la régulation de l’appétit et de l’équilibre énergétique. Une version de ce gène est de plus en plus courante dans les régions où les hivers sont plus froids. Cette version du récepteur de la leptine est associée à une augmentation du quotient respiratoire – la capacité à absorber l’oxygène et à libérer du dioxyde de carbone – qui joue un rôle important dans la production de chaleur. Cet allèle a également été lié à un IMC plus faible, à une diminution de la graisse abdominale et à une pression artérielle plus basse, et est donc protecteur contre le syndrome métabolique.
D’autres gènes qui variaient selon le climat comprenaient plusieurs impliqués dans la production de chaleur, le métabolisme du cholestérol, la consommation d’énergie et la régulation de la glycémie.
Tous les variants de gènes liés à la tolérance au froid ne protègent pas contre le syndrome métabolique. L’augmentation de la glycémie, par exemple, pourrait protéger quelqu’un du froid en rendant le carburant plus facilement disponible pour la production de chaleur, mais elle augmente le risque de diabète de type 2. La version d’un gène connu sous le nom de FABP2 qui est devenue plus courante à mesure que les températures baissaient provoque une augmentation de l’IMC, favorise le stockage des graisses et élève le taux de cholestérol. Cela protégerait contre le froid, mais augmenterait la susceptibilité aux maladies cardiaques et au diabète.
“Tous ces gènes sont susceptibles d’être impliqués dans des adaptations métaboliques aux climats froids”, a déclaré Di Rienzo, “mais ils ont des effets opposés sur le risque de syndrome métabolique. Nous soupçonnons qu’ils se propagent rapidement à mesure que les populations s’installent dans des climats de plus en plus froids à des latitudes plus élevées, mais à l’ère moderne, ils ont pris une toute nouvelle signification, car l’apport de calories provenant des aliments s’est multiplié et l’avantage de survie de générer plus de chaleur a été minimisé par la technologie.”
Les auteurs suggèrent que la recherche de gènes qui varient en fonction du climat pourrait fournir des indices supplémentaires sur l’apparition de maladies liées au métabolisme.
“Les processus biologiques qui influencent la tolérance aux extrêmes climatiques”, concluent les auteurs, “sont susceptibles de jouer un rôle important dans la pathogenèse des troubles métaboliques courants… Nos résultats plaident pour un rôle des adaptations climatiques dans les processus biologiques sous-jacents au syndrome métabolique et à ses phénotypes.”
Ce travail a été financé par les Instituts nationaux de la Santé. D’autres auteurs incluent Angela Hancock, David Witonsky, Adam Gordon, Gidon Eshel, Jonathan Pritchard et Graham Coop de l’Université de Chicago.
