Le glycogène a un rôle crucial dans la régulation de la thermogenèse des adipocytes beiges

Alors que cet effet est bien établi pour le tissu adipeux brun, beaucoup d’études ont aussi montré le rôle du brunissement du tissu adipeux blanc dans l’amélioration de l’homéostasie métabolique. Le brunissement du tissu adipeux blanc est caractérisé par l’apparition d’adipocytes beiges, enrichis en mitochondries, en gouttelettes lipidiques multiloculaires et en expression de la protéine de découplage UCP1 qui découple le gradient de protons de la production d’ATP conduisant à une dissipation de la chaleur. Le découplage de la synthèse de l’ATP dans les mitochondries reste un mécanisme majeur de la thermogenèse dans le tissu adipeux brun et dans les adipocytes beiges. La transcription du gène UCP1 est contrôlée par de nombreux facteurs dont l’activation du système sympathique par les récepteurs β adrénergiques. L’exposition au froid prolongée ou l’injection répétée d’agonistes β adrénergiques stimulent l’ARNm de l’UCP1 et l’expression protéique ainsi que le brunissement de la graisse du tissu adipeux blanc sous-cutané. Une équipe américaine montre dans une publication de Nature que la régulation du métabolisme du glycogène par les catécholamines est critique pour l’expression de l’UCP1. En effet, l’activation chronique β adrénergique conduit à une augmentation de l’accumulation de glycogène dans les adipocytes qui expriment UCP1. La délétion spécifique au niveau adipocytaire d’une protéine d’échafaudage ou le ciblage protéique vers le glycogène en réduisant les niveaux de glycogène dans les adipocytes beiges atténue l’expression d’UCP1 et la réponse au froid ou à la stimulation β adrénergique en termes de perte de poids chez les souris obèses. De manière inattendue, la synthèse du glycogène et sa dégradation sont augmentées en réponse aux catécholamines et c’est ce turn-over du glycogène qui est nécessaire pour produire des espèces réactives de l’oxygène conduisant à l’activation de la p38 MAPK qui dirige l’expression d’UCP1. Ainsi, le glycogène joue un rôle clé régulateur dans les adipocytes faisant le lien entre le métabolisme du glucose et la thermogénèse.