Le métabolisme de la carnitine hypothalamique intègre la rétroaction des éléments nutritifs et et hormonaux pour réguler l'homéostasie énergétique
Romana Stark Molecular and Cellular Endocrinology Volume 418, Partie 1, le 15 Décembre 2015, Pages 9-16
Points forts
• CPT1A et 1c dans les neurones du noyau hypothalamique contrôlent l'homéostasie du glucose.
• Les gènes hypothalamiques de la carnitine palmitoyl transférase carnitine 1a et 1c intégrent simultanément des éléments nutritifs et les signaux hormonaux.
• L'action métabolique des hormones comme l'insuline, la leptine et la ghréline nécessite une intégration appropriée des indices nutriments via le métabolisme de la carnitine.
Le maintien de l'homéostasie énergétique nécessite l'intégration dans l'hypothalamus de nutriments indices de rétroaction, tels que le glucose, acides gras, acides aminés et des hormones métaboliques tels que l'insuline, la leptine et la ghréline. Bien que les neurones hypothalamiques soient essentiels pour maintenir l'homéostasie de l'énergie, les efforts de recherche ont seulement porté sur les mécanismes de rétroaction tels que le glucose seul, acides gras seuls ou hormones simples.
Cependant, cela semble trop simpliste compte tenu de la gamme de changements d'éléments nutritifs et endocriniens associés aux différents états métaboliques, comme la famine (de bilan énergétique négatif) ou de l'obésité induite par l'alimentation (bilan énergétique positif). Afin de comprendre comment les neurones intègrent les signaux hormonaux ou plusieurs éléments nutritifs, nous avons besoin d'identifier et d'examiner les points de convergence intracellulaires potentiels ou des cibles moléculaires communs qui ont la capacité de détecter le glucose, acides gras, acides aminés et des hormones.
Dans cette revue, nous nous concentrons sur le rôle du métabolisme de la carnitine dans les neurones et dans la régulationde l'homéostasie énergétique. Le métabolisme de la carnitine hypothalamique représente un nouveau moyen pour les neurones de faciliter et de contrôler à la fois le niveau des éléments nutritifs et hormonaux. En termes de réglementation des éléments nutritifs, le métabolisme de la carnitine sert à la détection des acides gras hypothalamique à travers les actions de CPT1 et a un rôle sous-estimé dans la détection du glucose puisque le métabolisme de la carnitine tamponne également les niveaux de matrice mitochondriale de l'acétyl-CoA, un inhibiteur allostérique de la pyruvate déshydrogénase et du métabolisme du glucose.
Les études montrent que l'activité hypothalamique CPT1 contrôle également la rétroaction hormonale. Nous supposons donc que le métabolisme de la carnitine hypothalamique représente une cible moléculaire clé qui peut intégrer l'information en même temps que des éléments nutritifs et hormonaux, ce qui est essentiel pour maintenir l'homéostasie énergétique. Il est pertinent pour la recherche neuroendocrine plus large car il prévoit que la signalisation hormonale dans le cerveau dépende de l'état actuel des éléments nutritifs. En effet, l'action métabolique de la ghréline, la leptine ou de l'insuline au neurones POMC ou NPY peut dépendre de la détection des nutriments dans ces neurones. Nous émettons l'hypothèse que le métabolisme de la carnitine est essentielle dans cette tache. Les recherches futures est nécessaire d'examiner les effets spécifiques du métabolisme de la carnitine dans les neurones sur l'effet des nutriments et des hormonaux-sensibles dans AgRP et les neurones à POMC.
