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Imagerie - Zones du cerveau. © Inra

Obésité : vers une piste préventive du diabète de type 2

L’une des conséquences pathologiques les plus graves de l’obésité morbide reste le développement d’un diabète de type 2. Ce dernier est lui-même la conséquence d’une perte de la sensibilité à l’insuline des tissus.En couplant des solutions innovantes de chirurgie par coelioscopie, de micro-électronique et d’imagerie de pointe, les chercheurs de l’Inra, en collaboration avec la société AXONIC, ont développé chez un modèle animal une alternative à la chirurgie bariatrique, pratique lourde et irréversible, visant à rétablir la sensibilité à l’insuline. Cette stratégie thérapeutique met en œuvre la stimulation électrique du nerf vague au niveau de l’abdomen, et ouvre de prometteuses perspectives en termes de prévention du diabète de type 2.

Mis à jour le 07/02/2017
Publié le 07/02/2017

L’obésité constitue un enjeu de santé mondial particulièrement au regard de ses multiples conséquences pathologiques et de la réduction de la qualité de vie chez les patients atteints. Une des conséquences pathologiques induites les plus graves de l’obésité est le développement d’un diabète de type 2. Il succède à un état de moindre sensibilité à l’insuline qui fait le lit du diabète. On parle de résistance à l’insuline. Il existe un consensus pour estimer que le rétablissement et/ou le maintien de la sensibilité à l’insuline constitue un pré-requis à la prévention du diabète.

La stimulation électrique du nerf vague entraine le retour à  la normale du métabolisme du glucose

Le groupe d’animaux obèses, dont le nerf vague a été stimulé électriquement, recouvre une sensibilité à l’insuline identique à celle d’un groupe témoin nourri avec un régime équilibré. Il y a un retour durable de la sensibilité à l’insuline au niveau de l’organisme entier, en dépit d’une perte de poids somme toute modeste par rapport au groupe d’animaux obèses non stimulés.
Grâce à des techniques d’imagerie de pointe (imagerie métabolique quantitative par tomographie d’émission positronique), maitrisées par seulement deux autres équipes internationales, les chercheurs ont pu mesurer la présence de glucose dans 3 tissus (cerveau, foie et muscle strié squelettique). L’effet bénéfique de la stimulation vagale sur la sensibilité à l’insuline et donc sur la prévention du diabète de type II est d’abord la conséquence d’un retour à la normale du transport du glucose au niveau du muscle strié squelettique, probablement au travers d’une sécrétion accrue d’une hormone libérée par l’estomac (Ghrelin). Cependant, une normalisation du métabolisme du glucose hépatique et surtout cérébral est également responsable de la suppression de la résistance à l’insuline. A ce titre, la normalisation du métabolisme d’une aire cérébrale inhibée chez l’obèse, le cortex pré-frontal est particulièrement significative.

Un dispositif médical alternatif à une chirurgie bariatrique lourde

En couplant des solutions avancées de chirurgie minimalement invasive par coelio-chirurgie, des outils de micro-électronique et des investigations d’imagerie métabolique quantitative par tomographie d’émission positronique, les chercheurs de l’Inra avec la société AXONIC, ont développé cette solution alternative visant à rétablir la sensibilité à l’insuline chez un modèle animal. Le dispositif est constitué d’électrodes placées sur le nerf vague au niveau de l’abdomen connectées à un boîtier de stimulation sous-cutané. Cette stratégie thérapeutique met en œuvre la stimulation électrique chronique bilatérale du nerf vague au niveau de l’abdomen, et constitue une alternative à la chirurgie bariatrique, une technique lourde pour les patients.
Les méthodes d’implantation ont été développées dans un esprit translationnel, de l’animal à l’homme, pour une application concrète et rapide au bénéfice des malades. La société AXONIC est actuellement dans une phase de validation de la neuroprothèse vis à vis des standards européens des dispositifs médicaux. Un programme est en cours pour évaluer l’efficacité d’une solution améliorée mettant en œuvre une stimulation plus complexe mais mieux adaptée aux particularités fonctionnelles du nerf vague abdominal. Cette solution fait l’objet d’un brevet international entre l’Inra et la société AXONIC.

Le travail porté par l’unité AniScan de l’Inra s’appuie sur une collaboration industrielle soutenue par le programme Investissements d’Avenir INTENSE. Le volet obésité du programme INTENSE a bénéficié du soutien financier et technologique de la société AXONIC qui a notamment développé les électrodes pouvant être insérées sur le tronc vagal par coelio-chirurgie ainsi que le stimulateur implantable. Ce travail est également le fruit d’une collaboration de longue date avec le département de Médecine de l’Université d’Adélaide (Australie) où le directeur de l’unité AniScan de l’Inra exerce au titre de Professeur Invité.

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Alimentation humaine
Centre(s) associé(s) :
Bretagne-Normandie

Référence

Charles-Henri Malbert, Chloé Picq, Jean-Louis Divoux, Christine Henry and Michael Horowitz, Obesity-associated alterations in glucose metabolism are reversed by chronic bilateral stimulation of the abdominal vagus nerve. Diabetes 2017. https://doi.org/10.2337/db16-0847