The fat cell is of key significance to the physiologist investigating the mechanismscontrolling lipid storage, mobilization and utilization as well as other functions of theadipose tissue. Insulin and catecholamines are the major hormonal regulators of lipolysis.Four adrenoceptor subtypes are involved in the adrenergic regulation of fat celllipolysis. The control of adenylyl cyclase activity involves stimulatory b1-, b2- andb3-adrenergic receptors and inhibitory α2-adrenergic receptors. Their control oflipolysis is subjected to variations according to the anatomical localization of adiposetissue deposits. In humans, lipolysis differs in visceral and subcutaneous deposits.Changes in b- and α2-adrenoceptor ratios and function have been proposed toexplain the lipolytic disturbances.

Human and rodent white adipocytes differ dramatically with respect to the balancebetween α2 and b­adrenergic receptors. Human adipocytes express mainlyα2 and few b3-adrenergic receptors while the reverse is true for rodentadipocytes. Preadipocyte α2-adrenergic receptor stimulation initiatesproliferation mediated by MAPkinase activation and cytoskeleton re-arrangements. We havegenerated transgenic mice on a b3-adrenergic receptor gene knock-out background whichexpress human α2-adrenergic receptors selectively in white and brown fat cellsby using an adipocyte-specific promoter. No phenotype was noticed in the mice fed with astandard diet, by contrast a large increase in body weight was observed when the animalsare fed with a high fat diet. The weight gain concerns fat deposits and is mainlycharacterized by a large increase in fat cell number. This phenotype is due to aninteraction between two genes and the diet since the unique combination of a high fatdiet, absence of b3-adrenergic receptors and presence of α2-adrenergic receptorspromotes hyperplastic development of fat deposits and increased weight gain.

La cellule adipeuse est un des déterminants majeurs de la biodisponibilité dessubstrats lipidiques circulants mais se découvre de plus en plus comme participant à denombreuses autres fonctions essentielles. Parmi les nombreux facteurs hormonaux impliquésdans la régulation de la masse adipeuse, l'insuline et les catécholamines jouent unrôle important. Le contrôle fin de la lipolyse implique des récepteurs α2 etB-adrénergiques. La stimulation des récepteurs α2-adrénergiques provoquel'inhibition de la lipolyse dans les adipocytes via l'inhibition de l'adénylyl cyclase etla réduction des taux intracellulaires d'AMPc (les récepteurs B-adrénergiques, aucontraire, stimulent la lipolyse en activant cette même voie). En favorisant ainsil'accumulation de triglycérides dans les adipocytes, l'effet antilipolytique desrécepteurs α2-adrénergiques est en partie responsable de la faiblelipomobilisation (sous l'action des catécholamines) de certains territoires adipeux (souscutanés en particulier) et chez certains patients obèses. Leur expression est corréléeau volume adipocytaire sans que le déterminisme et les conséquences physiologiques decette corrélation soient aujourd'hui bien compris.

Les modèles animaux classiquement utilisés en laboratoire possèdent uneréceptivité B3-adrénergiques très puissante et n'expriment les récepteursα2-adrénergiques qu'à de très faibles niveaux. Au contraire, chez l'Homme lesadipocytes sont « équipés » de nombreux récepteursα2-adrénergiques et n'expriment pas les récepteurs B3-adrénergiques. Labalance adrénergique α2/b est donc totalement inversée entre l'animal etl'Homme. Nous avons développé des souris transgéniques dont le récepteurb3-adrénergique a été invalidé et dont le récepteur α2A-adrénergiquehumain est exprimé uniquement dans le tissu adipeux grâce à l'utilisation d'unpromoteur spécifique de ce tissu. Lorsque ces souris sont nourries avec un régimestandard, elles ne présentent pas de phénotype particulier. À l'inverse, lorsqu'ellessont soumises à un régime gras, elles présentent une importante surcharge pondérale.Le surengraissement observé se caractérise essentiellement par une hyperplasieadipocytaire. Ces résultats confortent notre hypothèse sur le rôle critique que joue labalance α2/b adrénergique dans le contrôle du développement du tissu adipeuxet du lien étroit qui existe entre l'expression de ces deux récepteurs adrénergiques etle régime alimentaire, le surengraissement n'étant observé que lors du régimehyperlipidique.