L’exercice vigoureux diminue l’appétit et favorise la perte de poids via la production du métabolite Lac-Phe

Dr Martin Juneau, M.D., FRCP Cardiologue et Directeur de la prévention, Institut de Cardiologie de Montréal. Professeur titulaire de clinique, Faculté de médecine de l'Université de Montréal. / Cardiologist and Director of Prevention, Montreal Heart Institute. Clinical Professor, Faculty of Medicine, University of Montreal.

EN BREF

• L’exercice vigoureux (la course, par exemple) fait augmenter considérablement la concentration du métabolite N-lactoyl-phénylalanine (Lac-Phe) dans le sang d’animaux (souris, chevaux de course) et chez l’humain.

• L’administration chronique de Lac-Phe à des souris obèses a eu pour effet de diminuer leur appétit, leur poids et l’adiposité, en plus d’améliorer le contrôle de la glycémie.

• Chez l’humain, le Lac-Phe est produit en grande quantité après un exercice très intense (sprint), davantage qu’après des exercices de résistance (musculation) ou d’endurance (p. ex. : course, marche, vélo, nage).

L’exercice est très efficace pour protéger contre l’obésité et les maladies cardiométaboliques qui y sont associées, dont le diabète de type 2.   Cependant, on ne connaît pas encore très bien les mécanismes cellulaires et moléculaires par lesquels l’exercice exerce des effets bénéfiques sur le métabolisme. Une équipe de chercheurs s’est récemment penchée sur la question en utilisant une approche métabolomique, c.-à-d. en étudiant l’expression de l’ensemble des métabolites suite à des séances d’exercice vigoureux (course). Le métabolite qui a augmenté le plus en réponse à l’exercice chez la souris était le N-lactoyl-phénylalanine (Lac-Phe), un résultat qui a été par la suite confirmé chez des chevaux de course Pur-sang.

Lac-Phe : un métabolite déjà connu
Le métabolite N-lactoyl-phénylalanine a été identifié pour la première fois il y a une dizaine d’années, mais jusqu’à tout récemment on ne connaissait pas sa fonction. Le Lac-Phe est produit à partir du lactate qui est généré dans les cellules musculaires lors de l’exercice vigoureux puis relargué dans la circulation sanguine, et de l’acide aminé phénylalanine (voir la figure ci-dessous). La formation de ce métabolite est catalysée (c.-à-d. grandement accélérée) par l’enzyme CNDP2 qui est exprimée dans plusieurs types de cellules (cellules du système immunitaire, cellules épithéliales, par exemple). Sans connaître sa fonction exacte, on savait déjà que ce métabolite augmente dans le sang des personnes qui ont fait de l’exercice.

Figure 1. Formation de Lac-Phe catalysée par l’enzyme CNDP2.

Le Lac-Phe diminue l’appétit et le poids corporel
L’activité du Lac-Phe a été testée sur des souris obèses (soumises à une diète à haute teneur en gras). L’administration quotidienne de Lac-Phe a fait perdre aux souris obèses 7 % de leur masse corporelle après 10 jours, réduit l’adiposité et amélioré le contrôle de la glycémie. Le niveau d’activité des souris est demeuré normal, mais ces dernières ont tout simplement mangé moins de nourriture (–50 % sur une période de 12 h). Curieusement, l’administration de Lac-Phe à des souris minces (non-obèses) n’a pas eu d’effet sur leur appétit. Les chercheurs ont émis l’hypothèse (non confirmée) que cette différence pourrait être due à une plus grande perméabilité de la barrière sang-cerveau chez les souris obèses, ce qui résulterait en des concentrations plus élevées de Lac-Phe dans le cerveau de ces dernières par comparaison aux souris minces.

Afin de démontrer la contribution du métabolite Lac-Phe à l’effet anti-obésité de l’exercice, les chercheurs ont utilisé des souris CNDP2-KO qui sont génétiquement modifiées pour produire moins de Lac-Phe (par le retrait du gène Cndp2). Les souris CNDP2-KO et des souris normales ont été soumises à une diète à haute teneur en gras et à un protocole d’exercice régulier durant 40 jours.   Les souris CNDP2-KO ont mangé plus de nourriture et pris 13 % plus du poids (après 40 jours) que des souris normales. Ces résultats montrent clairement que le Lac-Phe est impliqué dans le contrôle de l’appétit chez la souris.

Et chez l’humain ?
Les chercheurs ont examiné les niveaux de Lac-Phe chez des personnes en bonne santé avant et après avoir fait de l’exercice chez deux cohortes indépendantes. Dans une première cohorte de 36 personnes, le Lac-Phe était le troisième métabolite qui a le plus augmenté après avoir fait de l’exercice. Cette augmentation de Lac-Phe persistait jusqu’à au moins 60 minutes après avoir cessé de faire de l’exercice, alors que celle du lactate revenait à près de zéro après 60 minutes.

Les participants de la seconde cohorte ont participé à trois types distincts d’exercice : sprint (vélo à intensité maximale), endurance (vélo à vitesse modérée), et résistance (musculation). Les niveaux de Lac-Phe ont augmenté après les trois types d’exercices (figure 2), mais beaucoup plus après un sprint à vélo (approx. 8 fois) qu’après un exercice de résistance (approx. 2,6 fois) ou d’endurance (approx. 1,6 fois).

Figure 2. Niveaux de Lac-Phe avant et après l’exercice dans une cohorte de huit personnes. Tous les participants ont fait trois types d’exercices différents : un exercice intense (sprints au vélo), un exercice d’endurance (90 minutes de vélo à vitesse modérée) et un exercice de résistance (exercice bilatéral d’extension du genou). La concentration de Lac-Phe a été mesurée dans des échantillons de sang prélevés avant et après chaque exercice à t= 0, 60, 120 et 180 minutes. Adapté de Li et coll., 2022.

On ne sait pas encore si le Lac-Phe diminue l’appétit des humains comme il le fait chez la souris, cela reste à être démontré. De plus, le Lac-Phe agit-il sur le contrôle de l’appétit dans le cerveau comme cela a été démontré pour la ghréline et la leptine, les hormones de l’appétit et la satiété ? Nul doute que la recherche à venir sur ce sujet nous réserve des découvertes intéressantes qui pourraient avoir un impact important sur la santé humaine.

Les chercheurs espèrent pouvoir un jour produire un médicament basé sur le Lac-Phe qui pourrait diminuer l’appétit de personnes obèses qui ne peuvent faire de l’exercice à cause d’autres problèmes de santé. Cependant, les adeptes des suppléments alimentaires doivent savoir que le Lac-Phe est complètement inactif lorsqu’il est pris oralement. Pour les personnes qui désirent perdre du poids en faisant de l’exercice, il semble donc qu’il soit bénéfique d’augmenter autant que possible l’intensité afin de diminuer davantage l’appétit et par conséquent l’apport calorique post-entraînement.  

Présenté en partenariat avec L'Observatoire De La Prévention de L'Institute de Cardiologie de Montréal.