Role of peptides derived from preproghrelin in the control of GH secretion and feeding behavior

Ghréline et obestatine sont deux hormones isolées à partir du tractus gastro-intestinal et issues du clivage protéolytique du même précurseur : la préproghréline. La ghréline est un peptide de 28 acides aminés qui subit une acylation sur sa sérine en position 3 lui permettant de se lier au récepteur des GH sécrétagogues (GHS-R). Ainsi la ghréline stimule la sécrétion de l’hormone de croissance (GH), hormone ayant également un rôle dans la modulation du métabolisme énergétique. En plus de son rôle en faveur de la sécrétion de GH, la ghréline est le seul peptide orexigène du tractus gastro-intestinal et un puissant facteur adipogène. L’obestatine isolée plus récemment à partir du tractus gastro-intestinal a été initialement décrite comme ayant un rôle anorexigène mais les données physiologiques concernant le rôle de ce peptide sont rapidement devenues contradictoires. Parallèlement, des données issues du laboratoire ont montré que l’obestatine avait une action antagoniste des effets de la ghréline exogène sur la sécrétion de GH et la prise alimentaire chez le rongeur mais que cette interaction n’avait pas lieu au niveau hypophysaire. Ainsi, nous avons émis l’hypothèse selon laquelle une interaction au niveau central entre la ghréline et l’obestatine est nécessaire au maintien de l’homéostasie des systèmes neuroendocrines contrôlant la croissance, la composition corporelle et la balance énergétique chez l’adulte. Dans un premier temps, il était nécessaire de déterminer le lieu de l’interaction entre ces deux peptides. Nous nous sommes donc intéressés aux neurones à NPY et GHRH du noyau arqué de l’hypothalamus (ArcN) qui expriment le GHS-R et sont la cible de la ghréline pour ses actions sur la prise alimentaire et la sécrétion de GH. Nos résultats montrent que l’obestatine et un variant naturel, l’obestatine Q90L, retrouvé parmi les patientes anorexiques à indice de masse corporelle (IMC) bas, ont un effet antagoniste sur la sécrétion de GH, la prise alimentaire et l’activité neuronale induites par la ghréline au niveau des neurones à NPY et GHRH de l’ArcN chez la souris. Une grande variabilité interindividuelle en réponse à la ghréline est observée et les effets antagonistes de l’obestatine ne sont visibles que chez les souris qui répondent bien à la ghréline, ce qui pourrait expliquer pourquoi les effets de l’obestatine ont été difficiles à caractériser jusqu’à présent.Afin de déterminer le rôle de la balance ghréline/obestatine dans le contrôle de la sécrétion de GH et la prise alimentaire, nous avons tiré parti de souris déficientes pour le gène de la préproghréline (ghrl-/-) qui n’expriment ni ghréline ni obestatine et chez lesquelles les deux peptides peuvent être remplacés pour en étudier l’impact. En effet, les ratios ghréline/obestatine sont modifiés dans plusieurs pathologies associées à des déséquilibres de la balance énergétique et de l’axe GH/IGF-1 mais l’impact physiologique de ces ratios déséquilibrés n’est pas connu. Nous avons, tout d’abord, caractérisé l’axe GH/IGF-1 ainsi que le comportement alimentaire chez les souris ghrl-/- et montré qu’elles n’avaient pas de phénotype permettant de les différencier des souris sauvages en ce qui concerne la taille, le poids ou encore le comportement alimentaire. Ces données sont en accord avec d’autres modèles de souris ghrl-/- déjà décrits au moment de notre étude. Néanmoins, nous observons que l’amplitude des pics sécrétoires de GH des souris ghrl-/- jeunes adultes (7 semaines) est réduite comparée à celle des souris sauvages du même âge. Plus âgées (36 semaines), ces souris retrouvent des profils de sécrétion de GH identiques à ceux des souris sauvages, soulignant un rôle de la ghréline endogène en période de croissance.Role of peptides derived from preproghrelin in the control of GH secretion and feeding behavio