Et si notre charpente osseuse influençait notre métabolisme ? C’est ce que viennent de prouver des chercheurs de l’Institut de recherche clinique de Montréal en étudiant de près l’ostéocalcine, une hormone produite par les os. En modifiant le métabolisme du sucre et des graisses, l’ostéocalcine s’avère être une nouvelle cible thérapeutique pour lutter contre le diabète et l’obésité. Quelques explications sur ces travaux parus dans la revue The Journal of the Clinical Investigation.
L’os : un organe endocrinien
Mathieu Ferron de l’Institut de Recherches cliniques de Montréal (IRCM) et de la faculté de Médecine de l’Université de Montréal étudie depuis plus de 10 ans, l’hormone osseuse nommée ostéocalcine.
Hormis leur fonction de support pour les muscles et les organes, les os jouent également un rôle actif en libérant des hormones dans l’organisme. Aujourd’hui, on sait que les os libèrent trois types d’hormones dont l’ostéocalcine.
A savoir ! Une hormone est une molécule sécrétée par une glande endocrine et libérée dans la circulation sanguine. Une hormone est donc un messager chimique qui a pour but d’agir spécifiquement sur un ou plusieurs organes pour en modifier le fonctionnement.
Ce sont les ostéoblastes, les cellules formant les os, qui produisent l’ostéocalcine, une petite protéine de 46 acides aminés impliquée dans la régulation du glucose et du métabolisme énergétique.
Initialement, l’ostéocalcine reste sous sa forme inactive dans la matrice osseuse puis elle est libérée, dans le sang, sous sa forme active pendant le processus de résorption osseuse.
A savoir ! Le tissu osseux est un tissu vivant qui est en permanence remodelé. Lors de la phase de destruction du tissu osseux, autrement dit lors de la résorption osseuse, ce sont les cellules ostéoclastes qui sont à l’œuvre. Puis, les ostéoblastes rentrent en action pour former de l’os. Ce mécanisme permet notamment d’assurer la croissance osseuse, de réparer le tissu en cas de fracture et enfin, de maintenir une solidité des os à travers les âges. L’ostéoporose est une conséquence d’une anomalie du remodelage osseux.
Pendant ces années d’investigation scientifique sur l’ostéocalcine, les différents travaux ont montré que cette hormone :
- Favorise la sécrétion d’insuline à partir des cellules β du pancréas ;
- Optimise l’absorption du glucose dans les cellules musculaires ;
- Augmente la dépense énergétique.
Pour aller plus loin dans cette compréhension du fonctionnement biochimique de l’ostéocalcine, l’équipe de Mathieu Ferron s’est intéressée à savoir comment elle devenait active.
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La furine : une molécule qui active l’ostéocalcine
En étudiant la séquence génétique codant pour l’ostéocalcine, présente sur le chromosome 1 humain, les chercheurs savaient déjà que l’hormone peptidique était synthétisée, dans un premier temps, sous une forme plus volumineuse la rendant inactive.
Quel mécanisme biochimique permet donc de rendre l’hormone active ?
Leurs travaux, in vitro et in vivo, sur la souris, ont montré que c’est l’enzyme nommée furine qui est responsable de la maturation de la pro-hormone en hormone active.
A savoir ! Les enzymes sont, dans la plupart des cas, des protéines. Elles ont pour fonction d’accélérer, autrement dit de catalyser, les réactions chimiques dans les organismes vivants. Elles jouent un rôle important dans les processus physiologiques.
Leurs expériences ont également montré qu’une furine déficitaire entrainait :
- Une accumulation de la forme inactive de l’ostéocalcine dans le sang ;
- Une augmentation de glucose dans le sang ;
- Une réduction de la production d’insuline ;
- Une diminution de la dépense énergétique.
Contre toutes attentes, les chercheurs ont également observé une réduction de l’appétit chez la souris. Cependant, comme ce mécanisme physiologique n’est pas dépendant de l’ostéocalcine, les scientifiques sont persuadés que la furine agit sur d’autres hormones osseuses régulant différents aspects du métabolisme dont la sensation de faim.
Autres travaux prévus pour l’équipe canadienne : vérifier si la furine interagit, au sein des ostéoblastes, avec une ou des molécule(s) impliquée(s) dans la régulation de l’appétit.
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Julie P., Journaliste scientifique
