Obésité et surpoids, points nodaux d’un large spectre de pathologies

Obésité et surpoids, points nodaux d’un large spectre de pathologies

Définition et épidémiologie

L’obésité est une pathologie chronique caractérisée par une accumulation excessive de masse grasse pouvant nuire à la santé et définie par un indice de masse corporelle, rapport du poids sur la taille au carré, supérieur à 30 (Tableau 1). Sa prévalence, en progression régulière dans le monde depuis les années 1980, en fait actuellement un problème majeur de santé publique (Haslam and James, 2005). En effet, les données de l’Organisation Mondiale de la Santé indiquent que plus de 200 millions d’hommes et plus de 300 millions de femmes sont obèses. La proportion des adultes en surpoids est passée de 28,8% en 1980 à 36,9% en 2013, chez les hommes et de 29,8% à 38% chez les femmes (Ng et al., 2014) (Figure 1).

Une inflexion de la prévalence est également observée chez les enfants et les adolescents, principalement dans les pays développés ; 23,8% des garçons et 22,6% des filles étant classés en surpoids ou obèses en 2013. De façon remarquable et spectaculaire, la prévalence de l’obésité dépasse 50%, dans certaines régions du monde, notamment au Koweït, au Qatar, au Kiribati, en Micronésie, en Libye ainsi que dans les îles Tonga et Samoa (Ng et al., 2014) (Figure 2). A l’échelle nationale, le rapport ObEpi 2012, indiquait que 32,3% des Français étaient en situation des surpoids et 15% en situation d’obésité.

Étiologie de l’obésité

Balance énergétique

La surcharge pondérale dérive d’une dérégulation de l’homéostasie énergétique, intrinsèquement liée au bilan d’énergie. Le concept de bilan d’énergie est applicable aux réactions chimiques ainsi qu’à un large spectre d’entités biologiques (cellules, tissus, organismes). Afin de symboliser ce bilan, la notion de balance énergétique est généralement employée. Les deux points de bascule de cette balance étant représentés par les apports d’énergie d’une part et les dépenses énergétiques, d’autre part. Il est classiquement établi que c’est l’équilibre de cette balance qui constitue la clé de voûte de  l’homéostasie énergétique. Les apports énergétiques proviennent de l’alimentation tandis que la dépense énergétique est dépendante de trois éléments : le métabolisme basal, l’activité physique et la thermogenèse adaptative (Figure 3).

Dans le cadre d’un déséquilibre positif et prolongé de la balance énergétique, une inflexion pondérale peut, à long terme, aboutir à une situation de surpoids et d’obésité (Gale et al., 2004; Hill et al., 2012) .

Facteurs intervenant dans la régulation de la balance énergétique

Un socle de données important indique que les causes du surpoids et de l’obésité sont multifactorielles. Ce constat est étayé par de nombreux travaux analysant les différentes dimensions contribuant à une modulation de la balance énergétique (Grundy, 1998).

Génétique
Une fraction non négligeable des cas d’obésité résulte directement de mutations génétiques. Il existe des formes d’obésité, souvent très sévères, avec une initiation précoce, liées à la présence d’une mutation unique sur un gène, on parle d’obésité monogénique. Actuellement, huit gènes (lep, lepr, mc4r, pomc, pcsk1, bdnf, ntkr2, sim1) ont été identifiés, dans le cadre d’obésité d’ordre monogénique (Ramachandrappa and Farooqi, 2011). Ces gènes sont liés à la régulation centrale de la prise alimentaire. D’autres syndromes génétiques notamment les syndromes de Prader-Willi et Bardet-Biedl, qui touchent de larges régions chromosomiques sont également accompagnés d’obésité (Farooqi and O’Rahilly, 2005).

Des études d’héritabilité suggèrent que la variance de l’IMC pourrait être due en partie à des facteurs génétiques (Allison et al., 1996; Stunkard et al., 1986, 1990). Cependant, il est intéressant de noter que plusieurs études pangénomiques ont établi des associations avec un grand nombre de variations géniques, sans pouvoir rendre compte de la forte héritabilité de l’obésité .

Environnement
L’obésité étant la résultante d’une balance énergétique positive prolongée, les apports alimentaires constituent, de facto, un élément clé de la dérégulation de cette dernière. Dans l’accroissement des prévalences de surpoids et d’obésité, les phénomènes d’industrialisation et les modèles alimentaires subséquents ont un rôle important (Popkin, 2001). En effet, ces modèles d’alimentation induisent une augmentation de la densité énergétique des repas, aboutissant ipso facto, à une consommation calorique excédentaire (parfois inconsciente et passive). Ces changements sociétaux impliquent notamment, une plus grande dépendance à l’égard des aliments palatables, peu onéreux.

Il est également intéressant de noter que de nombreux exemples de populations suivant des modes de vie traditionnels multiséculaires, présentent un infléchissement rapide de la masse pondérale et de l’adiposité globale, développant de surcroit des pathologies métaboliques, suite à l’importation d’un mode de vie industrialisé.

D’autre part, certains facteurs psychologiques, liés de façon récurrente aux interactions sociales (ennui, solitude, état anxieux ou état de stress) (Mutch and Clément, 2006) peuvent contribuer, dans une certaine mesure, à une modulation des prises alimentaires sur les plans rythmiques, qualitatifs et quantitatifs (plus grand nombre de repas, compulsion alimentaire, augmentation du phénomène de grignotage) (Ball et al., 2003). Concernant la dépense énergétique, l’activité physique est un élément modulable sur lequel les efforts peuvent donc être focalisés, notamment pour prévenir la surcharge pondérale (Thompson et al., 2012; Warburton et al., 2006). Un adulte actif peut augmenter d’environ 60% ses dépenses énergétiques et un individu pratiquant une activité sportive, de façon intense, peut jusqu’à doubler ses besoins énergétiques basaux (Rising et al., 1994). D’autre part, de nombreux travaux portant, sur le microbiote intestinal, défini comme l’ensemble des micro-organismes présents dans le tube digestif, étayent son rôle majeur dans plusieurs composantes homéostatiques et notamment dans l’extraction énergétique des apports alimentaires (Tilg and Kaser, 2011; Turnbaugh and Gordon, 2009). Ces études permettant ainsi de décrypter et de définir son rôle clé, à l’interface des différentes composantes environnementales et génétiques impliquées, dans la mise en place de l’obésité (Bäckhed et al., 2004; Ley et al., 2005; Turnbaugh et al., 2006). Enfin, l’épigénétique élément essentiel des interactions gènes-environnement, est également une composante de la physiopathologie de l’obésité. En effet, des études chez les modèles murins et chez l’homme indiquent que l’obésité est associée à des modifications épigénétiques (van Dijk et al., 2015a). De plus, les modulations de l’environnement nutritionnel périnatal, connues pour augmenter les risques d’obésité semblent agir, en partie, via des régulations épigénétiques (van Dijk et al., 2015b). Ce champ d’investigation, en plein développement, notamment avec l’essor des technologies à haut débit permettant de mieux définir l’épigénome, devrait permettre d’aboutir à une cartographie plus détaillée des différentes composantes associées à la mise en place de cette pathologie.

Les comorbidités associées à l’obésité

Diversité des complications

Hippocrate indiquait que « la corpulence n’est pas seulement une maladie en soi, mais le signe avant-coureur d’autres affections ». Cette observation identifiant le surpoids et l’obésité comme des altérations initiatrices d’autres pathologies, anticipant ainsi le risque de comorbidité, est aujourd’hui clairement établie (Guh et al., 2009). En effet, l’obésité est associée à une augmentation globale du risque de mortalité (Flegal et al., 2013). Ce lien de causalité est particulièrement fort dans les cas d’obésité morbide associés à une mortalité significativement plus élevée, comparativement aux individus ne présentant pas de surcharge pondérale. Ce constat est à mettre en lien avec le risque, bien plus élevé, de survenues de pathologies diverses telles que l’athérosclérose, les hépatopathies stéatosiques métaboliques, les maladies cardiovasculaires et certains cancers, au cours de l’obésité (Guh et al., 2009). À titre d’exemple particulièrement représentatif, des liens entre obésité et comorbidités, on peut citer le cas du Diabète de type 2. En effet, de façon concomitante à l’épidémie d’obésité, une épidémie de Diabète de type 2 (DT2) s’est développée, les études populationnelles indiquent notamment que 80% des personnes atteintes du DT2 aux États Unis sont en surpoids (Johnson and Olefsky, 2013). De façon analogue, il a été établi que 70% des patients présentant une stéato-hépatite métabolique sont en surpoids (Sheth et al., 1997).

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Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : Obésité et surpoids, points nodaux d’un large spectre de pathologies
1 – Définition et épidémiologie
2 – Étiologie de l’obésité
a) Balance énergétique
b) Facteurs intervenant dans la régulation de la balance énergétique
3 – Les comorbidités associées à l’obésité
a) Diversité des complications
b) L’inflammation chronique : point commun des complications cardiométaboliques
c) L’immuno-métabolisme
4 – Thérapeutique : chirurgie bariatrique et traitements médicamenteux
a) Interventions sur le mode de vie
b) Chirurgie bariatrique
c) Traitements médicamenteux
Chapitre 2 : Le Tissu adipeux, un acteur majeur de l’homéostasie métabolique
1 – Rôle énergétique, différents types et dépôts
a) Tissu adipeux et statut énergétique
b) Tissu adipeux blanc et brun
c) Tissu adipeux blanc : les différents dépôts
2 – Composition cellulaire du tissu adipeux
3 – Fonctions adipocytaires
a) Captation des lipides et stockage
b) Lipolyse
c) Le secrétome adipocytaire
4 – Signature physiopathologique du tissu adipeux au cours de l’obésité
Chapitre 3 : L’autophagie, un processus clé au carrefour des grandes fonctions cellulaires
1 – Généralités, fonctions et mécanismes moléculaires
a) Généralités et fonctions principales du processus
b) Mécanismes moléculaires de l’autophagie
2 – Régulation de l’autophagie : physiologique, métabolique et moléculaire,
a) Signaux nutritionnels
b) Énergie et autophagie
c) Capteurs métaboliques
3 – Apport des modèles d’invalidation autophagique
a) Autophagie et altérations immunitaires
b) Autophagie et altérations métaboliques
PROJET DE RECHERCHE ET RÉSULTATS
DESCRIPTION DU PROJET DE RECHERCHE
MATÉRIEL ET MÉTHODES
ÉTUDE N°1 : Analyse du processus d’autophagie adipocytaire au cours de l’obésité
a) Article: “DAPK2 down-regulation associates with attenuated adipocyte autophagic clearance in human obesity”
b) Induction du processus d’autophagie avec des agents pharmacologiques
ÉTUDE N°2 : Analyse de l’expression de la lipase lysosomale au cours de l’obésité
DISCUSSION GÉNÉRALE
CONCLUSION
RÉFÉRENCES

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