Irisine

2.2.1. Définition

Peptide récemment découvert par Boström et al. (2012), elle a été observée initialement comme provenant du muscle squelettique. Les résultats de Boström et al. (2012) ont posé comme hypothèse que lors de l’activité physique il y a une augmentation du « Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha » (PGC-1α) qui va entraîner une augmentation de sécrétion de « Fibronectin type III domain-containing protein

naissance à l’irisine qui est ensuite mise en circulation afin que son action s’effectue au niveau du tissu adipeux blanc avec un effet de « brunissement » du tissu adipeux blanc en tissu adipeux beige, comme illustré dans la figure 2-5. Tout ceci a été décrit d’après les observations effectuées dans des modèles rongeurs; chez l’humain chaque observation est un sujet à controverse comme discuté dans la revue de littérature de Crujeiras, Pardo

et al. (2014).

Figure 2-6 : Présentation de l’irisine, sa sécrétion dans le muscle squelettique et son action sur l’adipocyte blanc Adaptée de Castillo-Quan (2012) Creative Commons Attribution by-nc-sa/3.0, Published by The Company of Biologists Ltd

2.2.2. Localisation

Boström et al. (2012) ont décrit l'irisine comme sécrétée au niveau du muscle squelettique et l’ont donc définie comme une myokine. Certains auteurs se sont alors penchés sur la localisation précise de son lieu de sécrétion

au niveau du muscle squelettique (Dun, Lyu et al. 2013; Brenmoehl, Albrecht et al. 2014) et d’autres ont vérifié si l’irisine était sécrétée par d’autres types de muscles, comme le muscle cardiaque, voir d’autres tissus. Des sites d’expression de l’irisine ont été découverts au niveau du foie, de l’estomac, de la rate, des glandes salivaires, du muscle squelettique, du muscle cardiaque et du tissu adipeux (Aydin, Kuloglu et al. 2014; Aydin, Kuloglu et al. 2014) (Moreno-Navarrete, Ortega et al. 2013; Roca-Rivada, Castelao et al. 2013; Aydin, Kuloglu et al. 2014).

Ces observations ont mené à questionner la classification de l’irisine en tant que myokine. Certains chercheurs ont tiré des conclusions, à la suite de leurs recherches, et ont pris position sur le fait que l’irisine pourrait plutôt être une adipokine car elle est retrouvée en plus grande quantité dans une population de sujet ayant un IMC plus élevé et étant plus dégradés métaboliquement (Huh, Panagiotou et al. 2012; Crujeiras, Pardo et al. 2014; Crujeiras, Pardo et al. 2014; Pardo, Crujeiras et al. 2014).

2.2.3. Les niveaux circulants d’irisine

Les différents travaux qui ont étudié l’irisine ne montrent pas de régularité quant à ses niveaux circulants. Il semblerait que différentes conditions auraient un rôle dans cette fluctuation; par exemple les taux l’irisine seraient plutôt « augmentés » par l'activité physique ou alors par un profil de santé métabolique dégradé. Étant initialement observée en plus grande concentration circulante à la suite de l’activité physique, on pourrait s’attendre à retrouver plus d’irisine chez une population entraînée (Bostrom, Wu et al. 2012; Huh, Panagiotou et al. 2012). Pourtant, plusieurs études ne retrouvent pas d’augmentation des niveaux circulants d’irisine dans une telle population entraînée ou juste après une période d’activité physique (Timmons, Baar et al. 2012; Kurdiova, Balaz et al. 2014; Seo, Kwak et al. 2014). De plus en plus de données montrent une augmentation des niveaux circulants d’irisine dans des populations plus dégradées métaboliquement (Huh, Panagiotou et al. 2012; Park, Zaichenko et al. 2013; Stengel, Hofmann et al. 2013) mais pas diabétiques (Choi, Kim et al. 2013; Liu, Liu et al. 2014). Il faut également prêter attention aux études qui ont observé des corrélations avec l’expression de l’ARNm du FNDC5, car ce dernier n’est pas toujours représentatif du niveau de sécrétion (Erickson 2013; Sanchis-Gomar, Alis et al. 2014). Aussi l’anticorps utilisé dans le dosage de l’irisine n’est peut- être pas toujours, adéquat comme le montre l’étude de (Roca-Rivada, Castelao et al. 2013). Les différents anticorps utilisés après l’étude de Boström, car celui de l’étude initiale n’est plus disponible, montrent qu’au lieu d’avoir une bande à 12 kDa, certains donnent une bande à 25 kDa, d’autres à 45-50 kDa (Roca-Rivada, Castelao et al. 2013). Cela nous amène à réfléchir sur le poids moléculaire réel de l’irisine en circulation et quelle partie du FNDC5 est réellement clivée et mise en circulation et sous quelle forme l’irisine serait active.

2.2.4. Les actions potentielles de l’irisine

2.2.4.1. Action sur le tissu adipeux blanc

Le grand intérêt envers l’irisine porte principalement sur son action potentielle sur le brunissement du tissu adipeux blanc en tissu adipeux beige (Bostrom, Wu et al. 2012). Le brunissement du tissu adipeux blanc en beige aurait pour effet de le rapprocher du tissu adipeux brun, c'est-à-dire d’augmenter la dépense énergétique par thermogénèse. Cela a pour conséquence une balance énergétique négative qui pourrait entraîner une perte de poids et par conséquent une meilleure sensibilité à l’insuline. Mais des données récentes supportent d’autres actions sur le muscle (Vaughan, Gannon et al. 2014).

2.2.4.2. Action sur le muscle squelettique

A l’heure actuelle, il n’y a qu’une seule étude qui s’est intéressée à l’action de l’irisine sur le métabolisme de la cellule musculaire (Vaughan, Gannon et al. 2014). Les chercheurs ont mis en culture des myocytes C1C12, et les ont traitées avec différentes concentrations d’irisine et pendant différentes durées. Les résultats ont montré qu’une exposition à l’irisine entraîne une augmentation de la capacité glycolytique basale et à son maximum, du métabolisme oxydatif basal et à son pic (par la mesure d’oxygène consommée), de la quantité de « mitochondrial uncoupling protein 3 » (UCP3), de GLUT4, de PGC1-α, du « Nuclear Respiratory Factor » (NRF1) et du « Mitochondrial Transcription Factor A » (TFAM). PGC-1α agit comme un régulateur du métabolisme et sur la biosynthèse mitochondriale en induisant l’expression de NRF et TFAM qui contrôlent le processus de biogénèse mitochondriale. Ces résultats étaient dépendants du temps d’exposition et de la dose d’irisine. Il y a donc une augmentation du métabolisme oxydatif ainsi que de la biogenèse mitochondriale, à la suite de l’exposition à l’irisine. Cela suggére que l’irisine pourrait ainsi avoir un rôle autocrine qui augmenterait le métabolisme oxydatif ainsi que la biogénèse mitochondriale musculaire.

2.2.5. Relation avec la résistance à l’insuline

Il semblerait que l’irisine ait des comportements similaires à l’insuline. Par exemple, leurs niveaux circulants semblent évoluer de la même façon. Ils augmenteraient lorsque la santé métabolique se dégrade agissant comme un mécanisme de compensation (Crujeiras, Pardo et al. 2014). Il y a une corrélation positive entre le niveau plasmatique d’irisine et le HOMA-IR, un indicateur de la résistance à l’insuline (Park, Zaichenko et al. 2013). Il est également observé une baisse de l’irisine ainsi que de l’insuline lors d’une perte de poids ou par

chirurgie bariatrique (Lopez-Legarrea, de la Iglesia et al. 2014). Par contre, de façon surprenante, l’irisine est augmentée dans les cas d’obésité et de résistance à l’insuline mais dans les populations avec un diabète de type 2 ses niveaux circulants sont diminués (Moreno-Navarrete, Ortega et al. 2013; Liu, Liu et al. 2014). En résumé, l'irisine est une molécule très intéressante pour son rôle potentiel dans le brunissement du tissu adipeux blanc en beige et sa conséquence positive sur la dépense énergétique et la sensibilité à l’insuline.