Ce que les animaux peuvent nous apprendre sur l’anorexie

La recherche humaine pose plusieurs limites qui rendent difficile l’étude de l’anorexie mentale (AN) à partir d’une approche neurobiologique.

Anna Shvets/Pexels

Source : Anna Shvets/Pexels

Premièrement, parce que les personnes diagnostiquées cliniquement avec une AN représentent moins de 1% de la population, il est difficile de trouver suffisamment de participants humains pour une étude de recherche.9

Deuxièmement, bien qu’il existe des méthodologies (c’est-à-dire des auto-évaluations, des tâches comportementales et des techniques d’enregistrement cérébral, telles que l’EEG et l’IRMf) qui permettent aux chercheurs de faire des déductions en toute sécurité sur le rôle du cerveau dans l’AN, ces techniques ne peuvent pas être utilisées pour directement regarder et manipuler le cerveau.

Afin d’analyser directement le cerveau (par exemple, quantifier les niveaux de protéines), les chercheurs doivent probablement travailler avec des tissus disséqués. Le problème ici, cependant, est que, contrairement à d’autres maladies (telles que la maladie d’Alzheimer) où le tissu cérébral humain est facilement disponible pour l’étude scientifique, le tissu humain est difficile à obtenir pour la recherche sur l’AN. En effet, la plupart des personnes atteintes d’AN ont tendance à être jeunes et seule une petite partie de la population en est cliniquement diagnostiquée.

Compte tenu de ces limites de recherche, ainsi que du faible taux de récupération de l’AN, il devient nécessaire de développer des modèles animaux qui permettent aux chercheurs d’explorer davantage le rôle du cerveau dans l’AN.

Alexas Photos/Pexels

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Modèles animaux d’AN

Un défi majeur de la création de modèles de rongeurs pour la recherche est de s’assurer qu’ils imitent avec précision les symptômes d’une maladie de manière transposable aux humains.

Malheureusement, les modèles animaux ne peuvent pas reproduire parfaitement toutes les caractéristiques d’un trouble clinique. Cela est dû aux différences biologiques entre les animaux et les humains, les variations au sein des troubles entre les humains et les préoccupations éthiques.

Quels chercheurs pouvez faire est de créer des modèles animaux qui imitent avec précision les principales caractéristiques d’un trouble spécifique ; ils peuvent ensuite utiliser ces modèles pour explorer des aspects spécifiques de ces caractéristiques (c’est-à-dire, ce qui provoque l’auto-faim) en relation avec le trouble. Pour AN, plusieurs modèles ont été développés, chacun avec ses propres forces et faiblesses.

Restriction alimentaire

Le simple fait de restreindre l’apport alimentaire d’un rongeur semble être un modèle de recherche adéquat pour étudier l’AN. Cependant, il manque à ce modèle une caractéristique importante de l’AN : l’auto-faim. En effet, avec un modèle de restriction alimentaire, la chercheur décide de la quantité de nourriture que le rongeur reçoit chaque jour. Il est donc difficile de déterminer si le rongeur choisit de mourir de faim ou s’il mange simplement ce qu’on lui donne.

En revanche, les personnes atteintes d’AN volontairement restreindre leur prise alimentaire. En d’autres termes, ils ont un accès illimité à la nourriture, mais choisissent de ne pas en manger. De plus, contrairement aux modèles de restriction alimentaire chez les rongeurs, la quantité de nourriture que les personnes atteintes d’AN consomment varie d’un jour à l’autre.

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Par conséquent, alors que les modèles de restriction alimentaire peuvent aider les chercheurs à explorer comment la restriction alimentaire affecte le cerveau et le corps, ils ne peuvent pas être utilisés pour explorer les relations entre le cerveau et motivations pour l’auto-faim.

Souris ANX/ANX

Le modèle murin anx/anx de l’AN repose sur une mutation génétique qui provoque l’auto-faim au début de la vie.4 Parce qu’il induit l’auto-inanition, le modèle anx/anx est légèrement plus transposable aux humains que le modèle de restriction alimentaire.

L’un des avantages du modèle anx/anx est qu’il permet aux chercheurs d’explorer les fondements génétiques contribuant à l’auto-faim.

Néanmoins, les chercheurs n’ont toujours pas compris pourquoi cette mutation génétique spécifique contribue à l’auto-faim. Une possibilité est qu’il provoque une neuroinflammation et une neurodégénérescence dans l’hypothalamus, une région du cerveau qui régule l’alimentation.4

La plus grande limitation de la souris anx/anx est que, mis à part une perte de poids excessive, le seul symptôme d’AN qu’elle modélise est l’auto-inanition. Par conséquent, il s’agit plus d’un modèle génétique d’auto-famine que d’un modèle d’AN. De plus, la souris anx/anx ne vit que quelques semaines, ce qui rend impossible les études à long terme avec elle.

AN induite par la déshydratation

L’AN induite par la déshydratation consiste à remplacer l’accès à l’eau d’un rongeur par un accès continu à une solution hypertonique (par exemple, une solution saline).5 Cela provoque une restriction alimentaire volontaire à tout âge, ce qui rend l’AN induit par la déshydratation plus robuste que la souris anx/anx.

Snapwire/Pexels

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Néanmoins, ce modèle a encore ses inconvénients. Plus précisément, il se concentre sur les relations entre l’apport hydrique et alimentaire, en particulier la déshydratation cellulaire. Cela en fait un bon modèle pour les chercheurs intéressés par ces relations ; cependant, ce n’est peut-être pas le meilleur choix pour des explorations plus générales de l’AN.

Anorexie basée sur l’activité (ABA)

L’ABA est considéré comme l’étalon-or des modèles de rongeurs AN.7 C’est parce qu’il imite trois symptômes distincts de l’AN : une consommation alimentaire restreinte volontaire, un exercice volontaire excessif et une perte de poids significative. Les animaux soumis au paradigme ABA présentent également des caractéristiques neuroendocriniennes, cardiaques, comportementales (par exemple, anxiété) et cliniques (par exemple, perturbation de la folliculogenèse) similaires à celles des humains atteints d’AN.3

L’ABA consiste à donner aux rongeurs (généralement des adolescentes) un accès continu à une roue de roulement avec deux heures d’accès continu à la nourriture toutes les 24 heures. Cela diffère des modèles de restriction alimentaire en ce que, dans l’ABA, les rongeurs peuvent manger autant de nourriture qu’ils le souhaitent pendant ces deux heures plutôt que de recevoir une quantité spécifique de nourriture pendant 24 heures. Cette combinaison d’accès limité à la nourriture et d’accès continu aux roues de course entraîne finalement une activité accrue des roues de course et une diminution volontaire de l’apport alimentaire.

Qu’est-ce qui motive ces comportements en ABA ?

Une explication de l’activité excessive de la roue de course dans l’ABA est l’hyperactivité. Depuis les années 1800, l’hyperactivité s’est avérée être l’un des premiers symptômes à se développer dans l’AN.6 Par conséquent, en plus de l’insatisfaction corporelle, l’hyperactivité est un autre contributeur connu à l’exercice excessif dans l’AN.

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Explications pour Pourquoi l’hyperactivité se manifeste dans l’ABA, et les raisons pour lesquelles elle s’accompagne d’auto-faim restent cependant floues.

Selon l’hypothèse de suppression, ce déséquilibre homéostatique pourrait être le résultat d’une activité motrice remplaçant la nourriture comme principale source de récompense dans l’ABA.1 Cela a été corroboré par des analyses cérébrales de rats ABA, qui montrent des dysfonctionnements du traitement de la récompense.

Une autre explication pourrait être une température corporelle basse, un symptôme courant dans l’AN. L’hypothèse de la thermorégulation suggère qu’une température corporelle réduite dans l’AN entraîne une augmentation de l’activité physique pour se réchauffer.6 Néanmoins, certaines études ont contré cette hypothèse en montrant que le réchauffement des rongeurs ABA pendant 12 heures ne réduit pas les symptômes de l’ABA (par exemple, l’hyperactivité).2 Au contraire, il faut un réchauffement continu pendant au moins 24 heures pour que les symptômes de l’ABA disparaissent.

Il est important de noter que des différences entre les sexes ont été démontrées chez les rongeurs ABA, les souris mâles et femelles présentant différents schémas d’apport alimentaire, d’hyperactivité et de perte de poids.8 Étant donné que l’AN se manifeste probablement différemment chez les hommes et les femmes, il devient essentiel de disposer d’un modèle qui pourrait expliquer ces différences sexuelles lors du développement de traitements d’AN (par exemple, des produits pharmaceutiques).

Priscilla Du Preez/unsplash

Source : Priscilla Du Preez/unsplash

Conclusion

Les modèles animaux ont contribué à notre compréhension de la biologie sous-jacente de l’AN. Ces connaissances ont éclairé les cliniciens sur les causes possibles (par exemple, le stress au début de la vie et la génétique) et les conséquences sur la santé de l’AN (par exemple, l’inflammation intestinale, les modifications du microbiote intestinal, les dysfonctionnements métaboliques et les altérations de la structure et de la fonction du cerveau), ainsi que les traitements possibles. pour l’AN (par exemple, stimulation cérébrale profonde et produits pharmaceutiques).7

Compte tenu de l’inefficacité écrasante des traitements de l’AN et du taux de mortalité élevé de la maladie, les modèles animaux ont le potentiel d’améliorer ces statistiques.