22/01/21

La génétique, une clé pour lutter contre l’obésité

  • Temps de lecture estimé : 5 min
  • Auteurs : Clémence CARO & Julie PERRIN & Elisa PIOT

En 2017 en France, le taux d’obésité atteint 15,3% [1] de la population adulte. L’obésité représente ainsi un véritable enjeu de santé publique. Dans les pays occidentaux, on parle même d’épidémie d’obésité. De nombreuses pistes de traitements sont aujourd’hui explorées pour soigner les personnes atteintes de cette pathologie. En 2010, il a été prouvé que de nombreux gènes sont responsables de l ‘obésité. 30 à 80% des variations de poids chez les adultes atteints d’obésité sont déterminées génétiquement [2]. Les chercheurs s’intéressent depuis au développement de traitements génétiques. En novembre, la découverte de la fonction d’un nouveau gènes apporte de nouveaux espoirs thérapeutiques. Des scientifiques américains ont mis à jour le rôle de Prkar2a dans le contrôle de l’envie de manger gras et sucré, et dans le contrôle de la motivation sportive. Comment ce nouvel arrivant dans la carte génétique [3] de l’obésité change-t-il les perspectives de traitement de l’obésité ?

Prkar2a, un gène exprimé dans le cerveau qui influence le système de récompense: comment fonctionne-t-il ?

Le gène Prkar2a code la protéine du même nom, Protein Kinase cAMP-Dependent Type II Regulatory Subunit Alpha. Il s’exprime dans une région arrière du cerveau (l’habenula), impliquée notamment dans la dépression, l’addiction, les systèmes de récompense et la motivation. 

Comment le gène Prkar2a fonctionne-t-il à l’échelle moléculaire ? L’AMPc est une molécule-signal indispensable pour la diversité des fonctionnements cellulaires. Elle agit en activant la Protéine Kinase A, une enzyme centrale dans les voies de signalement cellulaire, qui transduit le signal par phosphorylations successives. Cette Protéine Kinase A est composée de deux sous-unités de régulation et de deux sous-unités catalytiques. La protéine Prkar2a est une des sous-unités de régulation possibles, pouvant être phosphorylée par l’activation d’une sous-unité catalytique. Elle peut alors interagir avec d’autres protéines, déterminant ainsi la localisation cellulaire de la Protéine Kinase A. Ainsi, le gène Prkar2a régule le transport et la localisation des protéines. [4]

Elaborer un traitement contre l’obésité à partir de Prkar2a 

Des expériences de knock-out, technique de génétique moléculaire permettant d’invalider un gène cible,  ont été réalisées sur le gène Prkar2a des souris. L’information génétique contenue dans le gène n’est alors plus traduite et la protéine Prkar2a fonctionnelle n’est plus synthétisée. Une diminution de l’expression de Prkar2a conduit alors à un dysfonctionnement de signalisation de la Protéine Kinase A. La localisation dendritique des sous-unités catalytiques de la Protéine Kinase A dans les neurones de l’habenula étant altérée, cela se répercute sur les messages neuronaux envoyés. La perturbation de la signalisation de la Protéine Kinase A altère la phosphorylation d’une protéine (la DARPP-32), phosphorylation activant indirectement, à l’état sauvage, la sensation de récompense perçue sous une alimentation grasse. 

Une récente étude de chercheurs du National Institute of Health [4] a ainsi montré que l’inactivation de ce gène pouvait entraîner une diminution de l’expression du système de récompense lié à la nourriture et, parallèlement, une augmentation de la motivation à faire de l’exercice. Cette combinaison d’influences donne de l’espoir dans la recherche d’un traitement contre l’obésité induite par l’alimentation. En effet, même si aucune expérience n’a encore été menée sur l’Homme, il présente également le gène Prkar2a dont le rôle est semblable à celui chez la souris, c’est pourquoi les résultats obtenus chez la souris offrent des perspectives prometteuses.

L’obésité est une maladie complexe, agir sur un seul gène peut-il suffire ?

Depuis une dizaine d’années, de nombreuses équipes de chercheurs se sont penchées sur la composante génétique de l’obésité. L’implication de centaines de gènes  a été révélée. La plupart des formes d’obésité sont dites polygéniques. Dès lors, quel gène cibler pour réaliser un traitement ? Prkar2a ou un autre ? Cette question ne fait pas consensus. Il existe deux théories : agir sur les gènes s’exprimant dans le cerveau comme Prkar2a, ou agir sur les gènes s’exprimant dans les tissus adipeux (tissus constitués de cellules stockant les lipides, les adipocytes, communément appelés graisses). 

En effet, certains gènes impliqués dans le métabolisme des lipides, s’ils sont désactivés, permettent un destockage massif de la matière grasse sans changement de régimes alimentaires, et sans augmentation de l’activité physique. Par exemple, d’après une étude récente (août 2020 [5]), réguler l’activité du récepteur membranaire PPARγ dans les adipocytes constituerait un potentiel traitement. Lors d’une activité physique, les myocytes (cellules musculaires) communiquent avec les adipocytes via la sécrétion de myokine. Cela active le métabolisme des lipides. Une modification de PPARy amplifie le signal, ce qui entraîne un métabolisme accru.

Conclusion

L’obésité est une maladie complexe dont le traitement miracle est encore loin d’être abouti malgré les nouveaux travaux prometteurs en génétique. Il est également peu probable que la thérapie génique soit utilisée comme seule stratégie. L’environnement (dimension socio-culturelle), et le comportement constituent également des facteurs conduisant l’excès pondéral. Bien que la découverte de gènes comme Prkar2a soit prometteuse, travailler sur des composantes structurelles comme l’environnement alimentaire est aussi essentiel pour stopper la propagation épidémique de l’obésité.

Bibliographie

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08/12/20

Elaboration d’un plan de transition écologique : un exemple d’étude confiée à ASE

  • Temps de lecture estimé : 4 minutes
  • Auteure : Eléa Fournier

Le 21ème siècle semble signer la fin de l’agriculture conventionnelle et le début d’une nouvelle révolution agricole, prenant en compte les futurs enjeux de l’agriculture : nourrir 10 milliards d’êtres humains en considérant l’impact environnemental de l’agriculture. Cette 3ème révolution, la transition agroécologique, repose non plus sur des progrès mécaniques et chimiques comme ce fut le cas pour les précédentes, mais sur des connaissances agroécologiques. Elle vise à considérer les composantes biologiques et pédoclimatiques des agro-écosystèmes afin de promouvoir des systèmes de production durables, résilients et respectueux des hommes et de l’environnement, s’opposant ainsi à l’agriculture conventionnelle intensive. 

La place d’ASE

Futurs ingénieurs agronomes, dont ce sera le domaine d’expertise, les étudiants d’AgroParisTech, l’Institut des sciences et industries du vivant et de l’environnement, ont à cœur de participer à cette transition, et d’œuvrer pour un développement durable de la filière agricole. AgroParisTech Service Etudes leur offre la possibilité d’accompagner différents acteurs dans cette démarche difficile en leur proposant de réaliser des études innovantes sur cette thématique. Nous vous présentons l’une d’elles ce mois-ci.

Un exemple d’étude confiée à ASE

Réalisée sur une durée d’un an, cette étude a été commandée par une exploitation de 84 ha produisant essentiellement des céréales, légumineuses et oléagineux en Flandres maritimes, et s’est déroulée en 3 étapes. Son but est de convertir 25ha en agroécologie ayant un intérêt pédagogique et paysager.

Après la proposition d’un devis par notre pôle Études et la rédaction d’une convention d’étude, 3 étudiants motivés ont été recrutés sur la base de leur compétences en productions durables, filières et territoires pour le développement durable, et gestion et ingénierie de l’environnement.

  • Phase 1

La première phase de l’étude consiste à réaliser un plan paysager numérique servant de projection pour le projet de transition, prenant en compte les 25 ha et leur évolution courant 2030, le contexte local paysager et pédoclimatique de chaque parcelle. L’étudiant a dû pour ce faire, s’appuyer sur la vision des exploitants ainsi que sur des recherches bibliographiques approfondies.

  • Phase 2

Lors de la seconde phase, le second étudiant réalisateur a élaboré un projet d’aménagement de jardin graphique inspiré des jardins à la Flamande, à vocation ludique, intergénérationnelle et inclusive. Il a également rédigé des pancartes informatives destinées au public, sélectionné des variétés en lien avec les recommandations des exploitants, et prodigué des conseils concernant les cultures prévues sur les 25 ha engagés en transition agroécologique.

  • Phase 3

Enfin, la dernière phase, réalisée par le troisième étudiant, a permis l’élaboration d’un plan d’implantation agroforestier sur les 25ha en transition, en lien avec le contexte pédoclimatique de l’exploitation, la prise en compte du cahier des charges de la région, et la démarche paysagère.

Les trois étudiants ont été amenés à collaborer notamment pour la production du visuel numérique du plan paysager, l’étudiant travaillant sur la phase 1 étant obligé de prendre en compte les travaux de ses collègues pour réaliser la projection. Outre le travail d’équipe, cette étude leur a véritablement permis de monter en compétence et d’appliquer un large panel de connaissances sur un cas concret, notamment leurs savoirs en modélisation informatique, statistiques, mais également agronomie et en  aménagement du territoire.

En plus des  bénéfices qu’elle apporte aux étudiants réalisateurs, cette étude témoigne du caractère durable de la transition agroécologique. En effet, elle s’inscrit dans une démarche de production viable pour l’environnement comme pour les exploitants, qui réconcilie l’environnement et le sociale. Inclusif, le jardin pédagogique sera aménagé pour accueillir des personnes en situation de handicap, et permettra à toutes les générations de s’instruire. 

Dans cet esprit d’innovation et de durabilité, AgroParisTech Service Etudes reste à votre disposition pour vous accompagner dans votre démarche, en espérant pouvoir œuvrer à vos côtés pour une agriculture respectueuse de l’homme et de son environnement. 

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26/11/20

NEWSLETTER – NOVEMBRE 2020

  • Durée de lecture estimée : 3 minutes
  • Auteurs : Elio Dorion et Clémence Caro


Le développement de la Responsabilité Sociétale des Entreprises (RSE) demeure un objectif central pour AgroParisTech Service Études, c’est pourquoi ASE s’est engagée à appuyer le Comité RSE de la Confédération Nationale des Junior-Entreprises (CNJE) sur les missions aidant les Junior Entreprises à établir leurs stratégies RSE. ASE s’implique également dans la réalisation d’études en RSE auprès des entreprises.


La comptabilité multi-capitaux, une comptabilité écologique !

ASE s’est démarquée à l’échelle nationale en tant que lauréate du Défi Giverny. Elle a ainsi pu exposer aux acteurs les plus importants de la RSE en France, l’intérêt de l’intégration du modèle CARE (Comprehensive Accounting in Respect of Ecology) dans les modèles comptables conventionnels. Dans celui-ci, on ne considère pas seulement un capital financier, mais aussi un capital humain et un capital naturel. Nous avons appliqué cette méthode comptable à notre structure. Nous avons par exemple calculé la production de CO2 émise par ASE chaque année, estimé notre consommation annuelle en eau ou encore considéré l’apport d’informations comme des conseils de nos pairs afin d’améliorer notre structure. Comme pour la comptabilité classique, nous pouvons répertorier ces éléments sous forme de bilan.

Vulgarisation d’un projet de préservation de bactéries lactiques

Un étudiant d’AgroParisTech a réalisé une vulgarisation scientifique sur un projet de préservation à long terme des bactéries lactiques, par l’utilisation d’oligosaccharides issus de la biomasse pour un grand institut de recherche. L’étudiant a donc réalisé un flyer et un film comprenant l’interview de la coordinatrice du projet.

Étude de faisabilité : mise en place d’abattoirs mobiles

Une entreprise impliquée dans le bien-être animal a fait appel à un étudiant d’AgroParisTech pour réaliser une étude de faisabilité afin d’évaluer les bénéfices environnementaux de l’abattoir mobile, l’attente des consommateurs ainsi que la viabilité du projet.

Travail de réflexion sur la réalisation d’un meuble froid

Dans une démarche de réduction des emballages plastiques, une entreprise leader de la pomme de terre fraîche s’est tournée vers AgroParisTech Service Etudes pour réfléchir à la mise en place d’un meuble froid permettant de ralentir la germination. Trois étudiants d’AgroParisTech ont pu se concerter pour approfondir cette idée et se rendre disponibles pour visiter différentes stations de l’entreprise.

Étude de marché des couverts végétaux

Un étudiant a consulté des agriculteurs pour une entreprise française spécialisée dans les couverts végétaux et les semences fourragères. Il les a interrogés sur les freins à la mise en place de ces couverts en France, sur leurs attentes, sur les conditions d’utilisation de ces couverts et sur la connaissance de cette pratique. Le but de cette étude était de prédire les évolutions possibles dans l’utilisation de couverts végétaux dans le futur.

Camelina Sativa, de sa production à sa transformation

A l’heure actuelle, nous disposons de peu de données statistiques précises concernant l’intérêt économique de l’utilisation de l’huile de Camélina sativa, riche en oméga 3, à l’échelle mondiale. C’est pourquoi un client nous a demandé de réaliser un travail d’investigation dans l’optique de déterminer les principaux débouchés liés à cette culture, d’évaluer son potentiel économique ainsi que d’identifier les principaux acteurs associés à son exploitation et sa transformation.

Étude bibliographique  –  Modèles météorologiques pour le blé

ASE réalise une étude pour une start-up innovante désirant détecter et prévoir les problèmes rencontrés par les exploitants comme les ravageurs, les carences ou les maladies. Pour ce faire, l’étudiant chargé de la mission s’appuie sur des données variées. Celles-ci permettent de rechercher des modèles météorologiques prédictifs qui aident à anticiper ces obstacles.

Modélisation de scénarios économiques

Une multinationale française spécialisée dans l’énergie et l’environnement s’interroge sur les nouveaux modèles économiques des grandes cultures et des élevages. Elle veut savoir si elle peut apporter sa contribution au travers de collaborations avec des agriculteurs. L’étudiant réalisateur a donc modélisé cinq scénarios économiques de transition entre des pratiques conventionnelles et des pratiques plus respectueuses de l’environnement. Il a ensuite étudié la viabilité de ces modèles ainsi que les points de levier sur lesquels cette entreprise pourrait agir en faveur de cette transition.

Étude d’impact de la production locale de compost pour champignons

Une société cultivatrice de champignons de Paris, soucieuse de son impact carbone, a désiré être autosuffisante en compost afin de ne pas en importer de pays étrangers. L’étudiante réalisatrice a ainsi chiffré l’impact environnemental positif que la production 100% locale de compost représente pour bénéficier d’aides émanant de l’Etat. Ensuite elle a étudié l’économie d’émissions de CO2 faite sur le transport.

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