Rechercher, reconnaître et motiver la consommation de glucose[1] : tel est l’enjeu de multiples circuits cérébraux dédiés à cette source d’énergie fondamentale. Au rang des mécanismes impliqués, la détection de la saveur sucrée au niveau de la langue ne fait pas tout : même lorsque l’on inactive leurs récepteurs linguaux à la saveur sucrée, les animaux conservent leur attirance pour le glucose. De même, les animaux développent une attirance pour le glucose, mais pas pour les édulcorants. Ces résultats suggèrent l’existence d’un mécanisme indépendant du goût permettant de détecter de manière sélective le glucose. Les chercheurs américains de l’Université de Columbia ont étudié ce mécanisme.

 

L’intestin informe le cerveau

Les chercheurs ont mené une première série d’expériences sur des souris qui a montré qu’une aire spécifique de leur cerveau (le noyau caudal du tractus solitaire) était activée après ingestion ou même après une simple administration intestinale de glucose ; en revanche, l’édulcorant testé (acésulfame-K) restait sans effet. Il existe donc au niveau digestif un système qui reconnaît le glucose (sans se laisser « piéger » par un édulcorant) et en informe le cerveau. D’expérience en expérience, les chercheurs ont progressivement remonté les étapes de cet axe de communication entre l’intestin et le cerveau, qui s’opère via le nerf vague (puisque sa section supprime/fait disparaître l’attirance pour le sucré) : un transporteur intestinal (le SGLT1) détecte le glucose; un signal nerveux est déclenché et circule le long du nerf vague ; au final, les neurones du tronc cérébral des rongeurs sont activés et donc prévenus de la présence intestinale de glucose.

 

Un rôle confirmé dans le développement des attirances alimentaires

Afin de confirmer le rôle de ce système dans le développement de nos attirances pour les aliments, les chercheurs ont  modifié artificiellement les récepteurs cérébraux des souris afin que le système s’active pour une autre molécule que le glucose (la clozapine). Et cela fonctionne : en 48 h, les souris développent une nouvelle attirance pour un jus pourtant moins sucré (qu’elles aimaient moins auparavant), mais contenant de la clozapine.

 

L’avantage évolutif de deux systèmes complémentaires

Enfin, les chercheurs s’interrogent sur l’intérêt évolutif de cet axe intestin-cerveau. Selon eux ce système de détection intestinale est loin d’être redondant avec le système gustatif : au contraire, il confèrerait aux animaux la capacité d’identifier, de développer et de renforcer une attirance forte et durable pour les aliments riches en glucose.

 

À retenir :

  • Un axe de communication intestin-cerveau permet de détecter au niveau intestinal la présence de glucose spécifiquement (contrairement au circuit gustatif qui réagit également aux édulcorants).
  • En modifiant ce circuit dédié à la détection intestinale de glucose pour le faire réagir à une autre molécule, les chercheurs ont confirmé le rôle de ce système dans nos attirances alimentaires.
  • L’axe intestin-cerveau, en agissant de façon complémentaire avec le système gustatif, renforcerait l’attirance alimentaire pour les sources de glucose.

 

Source : The gut–brain axis mediates sugar preference. Tan H, Sisti AC, Jin H, Hwei-Ee Tan, Sisti AC, Hao Jin, Vignovich M, Villavicencio M, Tsang KS, Goffer Y, Zuker CS. Nature 580, 511–516 (2020).

 

[1] À noter, l’article original en Anglais utilise ici et ailleurs le terme « sugar » et non « glucose » à proprement parler. Toutefois, les expériences réalisées dans l’étude portant sur le glucose, et la traduction « sucre/sucres » pouvant prêter à confusion, « sugar » a été traduit par glucose dans cette brève.

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Auteur : Tan H

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Brèves nutrition juin 2020