La gerboise nous apprend comment la reproduction contrôle le métabolisme

Chez de nombreuses espèces, il existe une interaction entre les activités métaboliques et reproductrices. Ainsi chez l’être humain, un déficit énergétique important (anorexie) ou au contraire un surpoids excessif (obésité) entrainent des dérèglements, voire un blocage, de l’activité de reproduction. La plupart des études qui cherchent à analyser comment le système nerveux central coordonne ces deux fonctions biologiques essentielles, utilisent des rongeurs classiques vivants dans des conditions de laboratoire très contrôlées. Les chercheurs ont choisi d’étudier cette question chez un rongeur sauvage du Maroc, la gerboise Jaculus orientalis, qui présente une adaptation exceptionnelle à son environnement. En automne, quand les conditions environnementales deviennent difficiles, elle inhibe sa reproduction, augmente sa masse corporelle, puis hiberne. Au printemps, à la sortie d’hibernation, elle réactive sa reproduction, même en situation de déficit énergétique. 
Durant les dix dernières années, il a été découvert que deux neuropeptides hypothalamiques, le Kisspeptine et un peptide appartement à la famille des (Arg)(Phe)-amides (RFRP-3), jouent un rôle important dans le contrôle central de l’activité de reproduction, le kisspeptine étant un puissant activateur et le RFRP-3 étant plutôt inhibiteur. De façon remarquable, l’expression de ces deux neuropeptides varie en fonction des saisons chez de nombreuses espèces, dont la gerboise, et les travaux actuels suggèrent que ces variations sont essentielles à la synchronisation saisonnière de l’activité de reproduction.
Dans cette étude, les chercheurs ont examiné si le Kisspeptine et le RFRP-3 sont capables, en plus de leur effet reproducteur, de réguler la prise alimentaire de la gerboise. L’injection centrale de RFRP-3 a entrainé une augmentation importante de la prise alimentaire chez des gerboises au printemps et en automne, et cet effet était associé à une augmentation de l’expression du neuropeptide orexigénique (neuropeptide Y, NPY), combinée à une diminution de l’expression du neuropeptide anorexigénique (pro-opiomélanocortine, POMC). Au contraire, l’injection centrale de Kisspeptine a entrainé un effet anorexigène associé à une augmentation de l’expression de la POMC et une diminution de l’expression du RFRP-3, uniquement chez des gerboises femelles au printemps et à condition qu’elles soient en conditions de déficit énergétique. 
En conclusion, cette étude utilisant un modèle animal sauvage a montré que des peptides classiquement considérés comme régulant la reproduction, notamment le RFRP-3, ont la capacité de contrôler la prise alimentaire via une action sur des structures cérébrales dédiées au contrôle métabolique. Ces résultats renforcent l’hypothèse d’une coordination centrale de l’activité de reproduction et de la prise alimentaire, indiquent la nature des circuits neuronaux impliqués et suggèrent une modulation de cette coordination en fonction du sexe et de l’environnement saisonnier.
Ces recherches ont fait l’objet d’un soutien dans le cadre d’un Projet International de Coopération Scientifique Vollubilis.

En savoir plus

• Kisspeptin and RFRP-3 differentially regulate food intake and metabolic neuropeptides in the female desert jerboa.
  Talbi R, Laran-Chich MP, Magoul R, El Ouezzani S, Simonneaux V.
  Sci Rep. 2016 Nov 2;6:36057. doi: 10.1038/srep36057.