Métabolisme de la cellule adipeuse : les bases

Dans cet article je vais parler des différents processus métaboliques qui se produisent dans les cellules adipeuses. De manière générale, il y a 4 principaux processus ou événements distincts qui sont : l’hyperplasie, l’apoptose, la lipolyse et la lipogenèse.

Hyperplasie

Le nombre de cellules adipeuses dont chacun dispose est déterminé durant l’enfance puis reste stable à l’adolescence et l’âge adulte si sauf le sujet en question subit de fortes variations de poids comme nous allons le voir juste après ou bien si son alimentation se prête à la formation de nouvelles cellules adipeuses.

L’hyperplasie est le phénomène au cours duquel le nombre de cellule adipeuse augmente. Cela n’est pas à confondre avec l’hypertrophie où c’est la taille d’une cellule qui augmente. Je vais brièvement parler du cas de sujets obèses ou en fort surpoids pour lesquels l’hyperplasie n’est plus à démontrée.

Lorsque l’on mange en excès, le surplus d’acides gras provenant de l’alimentation ou bien via la transformation du glucose dans le foie circule dans la circulation sanguine. Ces acides gras sont pris en charge par les chylomicrons, des protéines de transport permettant d’amener un contenu liposoluble à travers un milieu hydrosoluble. Une fois au contact des adipocytes, les chylomicrons libèrent leur contenu en acide gras qui pénètre alors dans les cellules adipeuses. Ces dernières stockent les acides gras sous forme de triglycérides et grossissent, il s’agit là de l’hypertrophie, un élargissement des cellules pouvant atteindre jusqu’à 1000 fois la taille de base de la cellule adipeuse.

Si l’excès d’apport alimentaire est chronique, l’ensemble des cellules adipeuses de l’organisme grossissent jusqu’à saturation. A ce moment là, les cellules envoient des signaux au cerveau comme quoi il n’y a plus de place pour stocker de nouveaux acides gras. Notre cerveau génère alors à son tour des signaux à nos cellules souches pour les différentier en cellules adipeuses et ainsi élargir la capacité d’accueil des acides gras. L’hyperplasie est donc le phénomène au cours duquel une cellule indifférenciée (c’est à dire qui n’a encore aucune fonction spécifique) reçoit des signaux pour se spécialiser en un type de cellule dont le corps à besoin (ici : cellule adipeuse).

Possibilités de différenciation d’une cellule souche en cellule spécialisée

La différentiation d’une cellule souche en cellule adipeuse est un processus connu aujourd’hui comme étant irréversible. Cela signifie qu’une fois qu’une cellule souche a été différentiée, il est impossible pour cette nouvelle cellule adipeuse de retourner à son état de base. Autrement dit, il n’est pas possible d’éliminer une cellule adipeuse. Une personne de poids normal ayant déjà été obèse ou en fort surpoids possède un nombre de cellule adipeuse plus grand que si elle avait toujours gardé un poids normal. C’est un peu comme si le corps gardait les cellules adipeuses issue de l’hyperplasie comme un moyen de sûreté de stockage au cas où l’excès calorique redevenait chronique.

Schéma montrant qu’une prise de poids avec hyperplasie entraine une augmentation irréversible du nombre de cellules adipeuses même après perte de poids

Avoir un grand nombre de cellules adipeuses n’empêche pas la perte de poids puisque nous pouvons faire diminuer en taille l’ensemble des cellules en puisant et utilisant les acides gras qu’elles contiennent sous forme d’énergie. Cependant, il est clair que plus nous disposons de cellules adipeuses, plus il est compliqué de maintenir un poids de corps stable et sain. Cela s’explique par le fait qu’au moindre excédent calorique les acides gras seront plus volontiers orientés vers les cellules adipeuses et non musculaires. Une personne ayant toujours été mince a beaucoup plus de facilité à le rester qu’une personne ayant déjà été en surpoids.

Je met donc en garde les pratiquants de musculation qui se lancent dans des prises de masse incontrôlées dont le but est de prendre le plus de poids possible. En pensant accélérer conjointement leur prise de masse musculaire, ils augmentent surtout leur prise de gras sans parfois s’en rendre à l’évidence. Le problème c’est qu’une fois que de nouvelles cellules adipeuses ont fait leur apparition, le mal a été fait et il sera plus compliqué à l’avenir pour ces pratiquants d’éliminer leur gras corporel si l’esthétisme est le but recherché.

Apoptose

L’apoptose signifie la mort programmée et organisée d’une cellule et son l’élimination de son contenu. On parle aussi de suicide cellulaire car la cellule envoie des signaux aux globules blancs macrophages pour l’éliminer. Seules les cellules adipeuses viscérales et celles contenues dans les seins sont sujettes à l’apoptose et ce, sous certaines conditions comme une perte de poids extrême.

C’est pour cette raison que bon nombre de femmes ayant descendues leur taux de masse grasse extrêmement bas (16% voire moins) pour une compétition de bodybuilding ne retrouvent pas toujours la taille initiale de leur poitrine une fois le poids reprit.

Les autres cellules adipeuses nécessitent bien plus qu’un régime de perte de poids très poussé pour être détruites, c’est pourquoi je n’entrerai pas plus en détail sur cette partie. Néanmoins, je tiens à préciser que je suis très perplexe quant aux méthodes de cryothérapie très à la mode qui visent à, soit disant, éliminer les adipocytes en leur appliquant un froid intense…

Lipogenèse

La lipogenèse c’est l’action de stocker de la graisse à l’intérieur d’une cellule adipeuse. Cette graisse est sous la forme de triglycérides, des molécules créées à partir de 3 acides gras et d’une molécule de glycérol. Les acides gras combinés au glycérol peuvent être de différents types (saturés, monoinsaturés ou polyinsaturés) et de longueurs différentes. Il existe donc de très nombreuses possibilités pour créer des triglycérides, la nature des acides gras qui les composent dépend de fortement de la façon de s’alimenter.

Cet assemblage se fait soit dans les cellules adipeuses (adipocytes) soit dans les cellules du foie (hépatocytes).

Dans les adipocytes, le glycérol est créé à partir du glucose sanguin qui pénètre dans les cellules. Les acides gras, quant à eux, proviennent de l’alimentation où ils sont pris en charge par les chylomicrons du tractus digestif qui les transportent à travers le système lymphatique jusqu’aux adipocytes.

Les triglycérides peuvent aussi être formés dans le foie, auquel cas lorsqu’ils arrivent au contact d’une cellule adipeuse, ils sont stockés sans passer par la phase d’assemblage. Les acides gras utilisés par le foie pour former des triglycérides proviennent, soit du recyclage du cycle lipidique, soit de la transformation du glucose en acide gras.

Voies de formation des triglycérides dans le foie

Dans ce dernier cas on parle alors de « De Novo Lipogenèse », un processus qui contribue de façon minimale à la prise de poids dans des conditions d’alimentation « normale ». Seul un gros surplus calorique chronique associée à une alimentation très riche en glucides sollicitent cette voie de transformation de façon très significative. Il faut comprendre que ce processus de création d’acides gras à partir du glucose n’est pas du tout optimal pour l’organisme. Il est en effet beaucoup plus aisé de stocker de la graisse à partir de constituants déjà lipidiques.

Les molécules de glucose sont précieuses et servent de carburant préférentiel pour les muscles et le cerveau, il n’est donc pas judicieux pour l’organisme de convertir le moindre excès de sucre en graisse. Inutile donc de blâmer votre apport en sucre si vous prenez du poids car, ce que le corps stocke majoritairement c’est les graisses qui l’accompagnent. En somme, on en revient toujours au même, la prise de poids est déterminée par la différence entre les calories que l’on ingère et celles que l’on consomme, peut importe qu’elles proviennent de sucres ou de graisses.

Lipolyse

La lipolyse est la destruction ou cassure des triglycérides à l’intérieur des cellules adipeuses pour donner le produit de 3 acides gras libres et 1 glycérol. Il s’agit ni plus ni moins de la réaction inverse à la lipogenèse. Par ailleurs, même si la lipolyse et la lipogenèse sont 2 processus distincts et opposés, ils peuvent très bien se produire au même instant dans plusieurs cellules adipeuses. Aussi curieux que cela puisse paraitre, la formation de nouvelles molécules de graisses via la lipogenèse et la destruction des anciennes molécules de graisses via la lipolyse est un cycle continu que l’on nomme turnover.

La lipolyse et la lipogenèse assurent le turnover des graisses corporelles

Le turnover des cellules adipeuses créé une dynamique en continu qui permet au corps de s’adapter et de répondre plus rapidement aux éventuels changements en lien avec la balance énergétique. Le turnover est plus ou moins actif selon la localisation des cellules graisseuses. Par exemple, les graisses viscérales étant métaboliquement très actives, le turnover à cet endroit est très prononcé et a pour conséquence de rendre les graisses viscérales bien plus disponibles que les autres graisses du corps pour fournir de l’énergie aux muscles. C’est une des raisons pour lesquelles les hommes perdent d’abord de la graisse au niveau viscéral et seulement ensuite en sous-cutané.

Pour un même type de graisses, prenons les graisses sous-cutanées, le turnover ne sera pas aussi prononcé dans toutes les zones du corps. Les graisses sous-cutanées du haut du corps chez les femmes sont bien plus métaboliquement actives que les graisses sous-cutanées du bas du corps. Les femmes auront alors tendances à perdre d’abord du gras sur le haut du corps et seulement ensuite sur le bas.

Etant donné qu’un turnover très actif est une manière de fournir plus rapidement les acides gras dont le corps a besoin comme carburant, on comprend pourquoi la perte de gras n’est pas uniforme sur l’ensemble du corps. Par ailleurs, il faut retenir que ce turnover des graisses corporelles est dépendant du genre de la personne mais aussi d’un grand nombre d’hormones dont certaines peuvent être modulées par l’alimentation et l’activité physique.

En fin de compte, l’évolution de la masse grasse totale d’une personne dépend de la différence entre les processus de lipogenèse et de lipolyse sur l’ensemble des cellules adipeuses du corps. Si le corps stock davantage de graisses qu’il n’en relâche, alors la lipogenèse l’emporte et on prend du gras. A l’inverse, si le corps relâche plus de graisses qu’il n’en stock, la lipolyse l’emporte et on perd du gras.

En outre, lorsque des acides gras issus de la lipolyse sont relâchés dans la circulation sanguine, ils peuvent très bien être de nouveau stockés sous forme de triglycérides dans une autre cellule graisseuse. A ce titre, des recherches ont pu mettre en évidence que la répartition des graisses sur le corps peut être modifiée au cours d’un régime de perte de poids.

Plus précisément, les chercheurs se sont rendus compte que, chez un bon nombre de femmes suivant un protocole de perte de poids (exercice + diète), une partie des graisses mobilisées sur le haut du corps sont utilisées à des fins énergétiques, tandis que d’autres sont restockées sur le bas du corps. Ainsi, malgré la perte de poids, ces femmes perdaient effectivement du gras sur le haut du corps tandis qu’elles en gagnaient sur le bas. Je tâcherai d’expliquer au mieux ce phénomène dans un article consacré aux rôles des hormones dans la perte de gras.

En attendant, mon prochain article en lien avec les graisses se focalisera sur la prise de gras où j’expliquerai plus en détails comment se produit ce phénomène d’un point de vue biochimique.

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