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Causes et pathogénie de l'obésité

 
, Rédacteur médical
Dernière revue: 04.07.2025
 
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Selon les théories modernes, l'un des principaux mécanismes pathogéniques conduisant au développement de la maladie est un déséquilibre énergétique, consistant en un décalage entre l'apport calorique alimentaire et la dépense énergétique de l'organisme. Ce déséquilibre est le plus souvent dû à des troubles nutritionnels: apport énergétique excessif par rapport à la dépense énergétique, écarts qualitatifs du rapport nutritionnel par rapport aux normes d'une alimentation équilibrée (consommation excessive d'aliments gras) ou violation du régime alimentaire (déplacement de la majeure partie de l'apport calorique quotidien vers le soir). Le tissu adipeux constitue le principal réservoir de réserves énergétiques. L'excès d'énergie provenant de l'alimentation, sous forme de triglycérides, se dépose dans les adipocytes, provoquant une augmentation de leur taille et du poids corporel.

Non seulement une alimentation excessive ou inadaptée peut conduire au développement de l'obésité, mais un excès de poids est souvent la conséquence de troubles de la dépense énergétique, causés par divers défauts enzymatiques et métaboliques, des troubles du processus oxydatif et une altération de l'innervation sympathique. Par exemple, chez les personnes en bonne santé de poids normal, une alimentation excessive entraîne une augmentation adaptative du métabolisme, notamment une augmentation significative du métabolisme de base, qui semble jouer un rôle tampon pour maintenir l'équilibre énergétique et stabiliser le poids corporel lorsque la quantité de nourriture consommée varie. Chez les patients présentant une obésité progressive, cette adaptation est absente.

L'étude du comportement alimentaire des animaux de laboratoire a également montré que la suralimentation n'entraîne pas toujours le développement de l'obésité. Chez les animaux présentant une obésité génétiquement déterminée, la prise de poids n'est pas uniquement le résultat d'une hyperphagie et d'une suralimentation. Les caractéristiques de l'innervation adrénergique des adipocytes, en particulier l'état des récepteurs bêta -3 et alpha-adrénergiques des membranes cellulaires, peuvent influencer le taux de lipolyse et de lipogenèse et, in fine, déterminer dans une certaine mesure la quantité de triglycérides déposés dans l'adipocyte. L'importance de l'activité de la lipoprotéine lipase adipocytaire dans les mécanismes de développement de l'obésité est indéniable.

Le tissu adipeux brun, ainsi nommé en raison de sa coloration brune due à la forte teneur en cytochrome et autres pigments oxydatifs des adipocytes riches en mitochondries, pourrait jouer un rôle important dans la pathogenèse de l'obésité génétique et alimentaire, selon des études principalement expérimentales. Il est l'un des principaux sites de thermogenèse adaptative et induite par l'alimentation. Chez le nouveau-né, le tissu adipeux brun joue un rôle important dans le maintien de la température corporelle et une réponse adéquate au froid. Selon NV Rothwell et al., en cas de surnutrition, le tissu adipeux brun s'hypertrophie, convertissant l'excès d'énergie alimentaire en chaleur et empêchant ainsi son dépôt dans les réserves graisseuses.

Comme le montrent les observations de nombreux auteurs, les personnes obèses présentent une altération de l'action dynamique spécifique des aliments, probablement due à une diminution des processus de thermogenèse dans le tissu adipeux brun. Une faible activité physique ou un manque d'exercice physique adéquat, créant un excès d'énergie dans l'organisme, contribuent également à la prise de poids. Le rôle de la prédisposition héréditaire et constitutionnelle est indéniable: les données statistiques indiquent que l'obésité se développe chez les enfants de parents minces dans environ 14 % des cas, contre 80 % lorsque les deux parents sont en surpoids. De plus, l'obésité ne survient pas nécessairement pendant l'enfance; son développement persiste tout au long de la vie.

L'âge, le sexe, les facteurs professionnels et certains états physiologiques – grossesse, allaitement et ménopause – sont reconnus comme des facteurs contribuant au développement de l'obésité. L'obésité se développe le plus souvent après 40 ans, principalement chez les femmes.

Selon les concepts modernes, toutes les formes d'obésité sont associées à des perturbations des mécanismes centraux de régulation qui modifient les réactions comportementales, notamment alimentaires, et provoquent des variations neurohormonales dans l'organisme. Dans l'hypothalamus, principalement au niveau des noyaux paraventriculaires et périforniques latéraux, de nombreuses impulsions provenant du cortex cérébral et des formations sous-corticales, via les systèmes nerveux sympathique et parasympathique, ainsi que les fonctions hormonales et métaboliques, interviennent. La perturbation de tout lien dans ce mécanisme de régulation peut entraîner des modifications de la consommation alimentaire, du dépôt et de la mobilisation des graisses, et finalement conduire au développement de l'obésité.

Les peptides du tractus gastro-intestinal (cholécystokinine, substance P, opioïdes, somatostatine, glucagon), médiateurs périphériques de la satiété, ainsi que les neuropeptides et les monoamines du système nerveux central, jouent un rôle essentiel dans la formation du comportement alimentaire. Ces derniers influencent la quantité de nourriture consommée, la durée des repas et déterminent les tendances alimentaires. Certains (peptides opioïdes, neuropeptide Y, facteur de libération de l'hormone de croissance, noradrénaline, acide y-aminobutyrique, etc.) augmentent la consommation alimentaire, tandis que d'autres (cholécystokinine, facteur de libération de la corticotropine, dopamine, sérotonine) la diminuent. Cependant, leur impact final sur le comportement alimentaire dépend de leur concentration, de leur interaction et de leur influence mutuelle dans certaines zones du système nerveux central.

Le tissu adipeux lui-même est un élément important des mécanismes de pathogenèse de l'obésité et de ses complications. Comme démontré ces dernières années, il possède des fonctions endo-, auto- et paracrines. Les substances sécrétées par le tissu adipeux (leptine, facteur de nécrose tumorale A, angiotensinogène, inhibiteur de l'activateur du plasminogène 1, etc.) ont divers effets biologiques et peuvent affecter l'activité des processus métaboliques dans les tissus et divers systèmes de l'organisme, directement ou indirectement via le système neuroendocrinien, en interagissant avec les hormones hypophysaires, les catécholamines et l'insuline. La leptine, une hormone adipostatique issue de l'ovogène, joue un rôle particulièrement important dans la régulation du comportement alimentaire, de la dépense énergétique et du système neuroendocrinien. On suppose que le principal effet de la leptine vise à préserver les réserves graisseuses. L'obésité se caractérise par une hyperleptinémie, qui serait une conséquence d'une résistance à son action.

Le système endocrinien joue un rôle majeur dans le développement de l’obésité et de ses complications.

Pancréas. L'un des principaux liens entre la pathogenèse de l'obésité et ses complications est une modification de la sécrétion d'insuline. L'hyperinsulinémie est caractéristique, associée à une glycémie normale ou supérieure à la normale. Même en cas d'obésité de stade I, un test de tolérance au glucose révèle une hyperinsulinémie à l'administration de glucose. À mesure que l'obésité progresse, son taux basal s'élève chez la plupart des patients et, en cas d'obésité de stade III-IV, il peut dépasser significativement celui des personnes en bonne santé. L'administration de glucose ou d'autres stimulants insulinotropes (arginine, leucine) permet de révéler une réaction inadéquate des cellules bêta pancréatiques, se traduisant par une augmentation excessive ou une diminution de la sécrétion d'insuline en réponse à la stimulation par rapport à la normale. Chez les patients souffrant d'obésité massive chronique, l'incidence du diabète sucré augmente. Parallèlement à l'hyperinsulinémie, les indices glycémiques non seulement ne diminuent pas, mais sont normaux, voire souvent augmentés, ce qui suggère une diminution de l'efficacité de l'insuline endogène.

Les causes immédiates conduisant à une augmentation de la sécrétion d'insuline et à une résistance à son action chez les patients en surpoids ne sont pas encore suffisamment élucidées. La résistance à l'insuline, les troubles de la régulation hypothalamique par les systèmes nerveux sympathique et parasympathique, les peptides opioïdes, les hormones gastro-intestinales, en particulier le polypeptide inhibiteur gastrique, et les caractéristiques nutritionnelles jouent un rôle important dans la genèse de l'hyperinsulinémie chez les personnes obèses.

La résistance à l'insuline repose sur une diminution de la sensibilité à l'insuline dans toutes les voies métaboliques étudiées, à commencer par sa liaison aux récepteurs. On suppose que l'obésité réduit le nombre de récepteurs à l'insuline à la surface des cellules effectrices, entraînant une diminution de la liaison et donc de l'effet spécifique de cette hormone.

Selon plusieurs auteurs, un déficit post-récepteur de l'action de l'insuline se développe en cas d'obésité chronique. La résistance à l'insuline contribue au développement d'une hyperinsulinémie compensatoire, entraînant une diminution supplémentaire de la sensibilité des tissus périphériques à l'action de l'insuline.

Le glucagon ne joue pas de rôle significatif dans la pathogenèse des anomalies mentionnées ci-dessus. Selon les données de la littérature, sa sécrétion n'est pas altérée chez les patients présentant une obésité de degrés et de durée variables.

La fonction somatotrope de l'hypophyse joue un rôle majeur dans l'obésité. Son altération joue sans aucun doute un rôle important dans la pathogenèse de l'apparition, du développement et du maintien de l'excès pondéral. Il a été démontré qu'en cas d'obésité de degré I-II, la sécrétion basale de somatotropine n'est pas modifiée et que la réponse à l'hypoglycémie insulinique est réduite. Avec l'augmentation du poids corporel, on observe une diminution de la sécrétion basale et une absence d'augmentation du taux de somatotropine la nuit. La réponse à l'administration de L-dopa et du facteur de libération de l'hormone de croissance est significativement inférieure à la normale. On suppose qu'une augmentation de la sécrétion de somatostatine et des troubles de la régulation dopaminergique participent à la genèse des troubles détectés de la formation de somatotropine.

Système hypothalamo-hypophyso-reproducteur. On sait qu'en cas d'obésité, les troubles des fonctions menstruelles et reproductives chez les femmes et les troubles de la fonction sexuelle chez les hommes sont assez fréquents.

Elles reposent à la fois sur des modifications des mécanismes de régulation centraux et sur des modifications du métabolisme des stéroïdes sexuels en périphérie, notamment dans le tissu adipeux. L'obésité influence le moment des premières règles et le développement ultérieur de la fonction menstruelle. La masse de tissu adipeux est essentielle à son apparence et au bon fonctionnement cyclique des ovaires. Selon l'hypothèse de Frisch-Rovelle, les premières règles surviennent lorsque le poids corporel atteint la masse dite critique, soit 48 kg (tissu adipeux: 22 %). Comme les filles en surpoids grandissent plus vite et atteignent la masse « critique » plus tôt, leurs règles commencent beaucoup plus tôt, même si elles ne s'installent souvent qu'après un certain temps et sont souvent irrégulières par la suite. L'obésité pourrait être responsable d'une fréquence accrue d'infertilité, d'un risque d'ovaires polykystiques et d'une ménopause précoce. Les résultats de l'étude de la sécrétion d'hormones gonadotropes au cours du cycle chez les femmes obèses ne révèlent aucune particularité. Des rapports font état d'une diminution de la sécrétion de FSH pendant la phase folliculaire du cycle et d'une faible augmentation préovulatoire de LH. La sécrétion basale de prolactine chez les femmes obèses ne diffère pas de celle des femmes en bonne santé, mais chez la plupart des patientes, la réaction de la prolactine à divers stimuli pharmacologiques (hypoglycémie insulinique, thyrolibérine, inhibiteur des récepteurs de la dopamine – sulpiride) est réduite. Des différences individuelles marquées ont été observées dans les réactions des gonadotrophines à la stimulation par l'hormone lutéinisante. Les troubles détectés indiquent un dysfonctionnement du système hypothalamo-hypophysaire dans cette pathologie. Le métabolisme périphérique des œstrogènes et des androgènes et leur liaison aux protéines plasmatiques jouent un rôle important dans le développement des troubles sexuels chez les femmes obèses. Dans le tissu adipeux, probablement dans ses éléments stromaux, on observe une accélération de l'aromatisation des androgènes, notamment de la testostérone et de l'androstènedione en œstradiol et en œstrone, respectivement, ce qui entraîne une hyperœstrogénie et contribue à l'apparition de saignements utérins. Certaines patientes peuvent présenter une hyperandrogénie causée à la fois par une altération de la stéroïdogenèse ovarienne et par une augmentation de la production d'androgènes par les glandes surrénales. Cependant, si cette augmentation est compensée par une accélération du métabolisme, les symptômes d'hyperandrogénie peuvent être absents chez la femme. On observe une modification du rapport androgènes/œstrogènes, qui tend à diminuer. Il existe des indications d'une relation entre la nature de la répartition des graisses et cet indicateur. On suppose une sensibilité régionale des adipocytes aux stéroïdes; la prédominance des androgènes est associée à une augmentation des adipocytes, principalement dans la partie supérieure du corps. Certaines femmes obèses présentent une production insuffisante de progestérone pendant la phase lutéale du cycle, ce qui peut être à l'origine d'une baisse de leur fertilité. De plus,Le développement d'un syndrome des ovaires polykystiques (syndrome des ovaires sclérokystiques secondaires) avec signes cliniques d'hyperandrogénie est possible. Un dysfonctionnement hypothalamo-hypophysaire et une perturbation du métabolisme périphérique des stéroïdes sexuels dans les cellules stromales du tissu adipeux jouent un rôle majeur dans le développement de ces troubles.

Chez les hommes en surpoids, on observe de faibles taux plasmatiques de testostérone en l'absence de signes cliniques d'hypoandrogénie, apparemment en raison d'une augmentation de la fraction libre de l'hormone. La conversion périphérique de la testostérone en estradiol et de l'androstènedione en estrone est augmentée, contribuant souvent au développement d'une gynécomastie. Dans certains cas, une diminution de la sécrétion de lutropine et, par conséquent, de testostérone, accompagnée de symptômes cliniques modérés d'hypogonadisme hypogonadotrope, est observée suite à l'inhibition du mécanisme de rétroaction de la sécrétion de gonadotrophines par des taux élevés d'œstrogènes.

Système hypothalamo-hypophyso-surrénalien. Les patients atteints d'obésité de grade III-IV présentent souvent des troubles du rythme circadien de la sécrétion de corticotropine et de cortisol. En règle générale, les taux plasmatiques d'ACTH et de cortisol sont normaux le matin et faibles ou supérieurs à la normale le soir. La réponse de la corticotropine et du cortisol à l'hypoglycémie insulinique peut être normale, élevée ou diminuée. Les patients atteints d'obésité infantile sont caractérisés par des troubles des mécanismes de rétroaction, révélés par l'étude de la sensibilité du système hypothalamo-hypophysaire à la dexaméthasone administrée à différents moments de la journée (matin et soir). Un grand nombre de patients (en particulier ceux atteints d'obésité de grade III-IV) présentent une augmentation de la production de cortisol, un métabolisme accéléré et une excrétion urinaire accrue de 17-hydroxycorticoïdes. Le taux plasmatique de cortisol reste normal, car une augmentation de la clairance métabolique du cortisol entraîne une diminution de sa concentration plasmatique et, par un mécanisme de rétroaction, stimule la sécrétion d'ACTH. À son tour, une augmentation du taux de sécrétion d'ACTH entraîne une augmentation de la production de cortisol, ce qui maintient son taux plasmatique dans les limites normales. Une augmentation de la sécrétion de corticotropine entraîne également une accélération de la production d'androgènes par les glandes surrénales.

Des études in vitro sur le métabolisme du cortisol dans le tissu adipeux ont montré que ce tissu est capable d'oxyder le cortisol en cortisone. Cette dernière inhibant dans une moindre mesure la sécrétion de corticotropine, elle pourrait également stimuler cette sécrétion.

Système hypothalamo-hypophyso-thyroïdien. De nombreux auteurs ont consacré leurs recherches à l'étude du fonctionnement de la glande thyroïde, compte tenu de l'importance des hormones thyroïdiennes dans la régulation du métabolisme des graisses et de la question encore controversée de leur utilisation thérapeutique dans l'obésité. Il a été démontré qu'aux stades initiaux de la maladie, la sécrétion de thyrotropine, basale et stimulée par la thyrotropine-relâchement (THL), reste dans les limites de la normale. Ce n'est qu'en cas d'obésité de stade III-IV qu'une diminution de la réaction de la thyrotropine à la thyrotropine est observée chez un certain nombre de patients. Dans certains cas, le taux plasmatique basal de thyrotropine diminue également.

En règle générale, la plupart des patients en surpoids ne présentent pas de modifications des taux d'hormones thyroïdiennes totales et libres. L'alimentation détermine en grande partie la teneur plasmatique en thyroxine (T4) et en triiodothyronine (T3) et leur rapport. L'apport calorique total des aliments, ainsi que le rapport glucides, protéines et lipides, sont des paramètres importants déterminant les taux sanguins de T4 ,T3 et RT3. Les variations du taux d'hormones thyroïdiennes en fonction de la quantité d'aliments consommés (notamment de glucides) semblent compensatoires et visent à maintenir la stabilité du poids corporel. Par exemple, une suralimentation entraîne une accélération de la conversion périphérique de T4 en T3 , une augmentation de T3 dans le sang, tandis qu'à jeun, on observe une diminution du taux de T3 et une augmentation de T4 dans le sang.

Certains auteurs notent une modification de la sensibilité des tissus périphériques (présence d'une résistance) aux hormones thyroïdiennes due à une diminution des sites récepteurs. Il a également été rapporté que, dans certains cas, la liaison de la T4 à la globuline liant la thyroxine est altérée et quela T4 est plus facilement dégradée, ce qui entraîne une diminution de la teneur en thyroxine et, par conséquent, en triiodothyronine dans les tissus, le développement d'une insuffisance thyroïdienne relative et l'apparition de signes cliniques d'hypothyroïdie chez ces patients.

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