L’activité physique permettrait-elle d’activer les graisses brunes et donc de brûler les graisses blanches ? Des études sont parues sur le sujet mettant notamment en avant les vertus du HIIT, un entraînement fractionné de haute intensité, pour activer les graisses brunes. Et ceci notamment grâce à une hormone : l'irisine. On fait le point sur les recherches en cours (spoiler : elles sont très encourageantes !).
1/ L’irisine : activatrice de graisses brunes
L'irisine est une hormone produite par les cellules musculaires et a de fait la capacité d’activer les récepteurs des cellules de graisses brunes qui stimulent à leur tour les graisses brunes. L'irisine peut être stimulée par le froid dans le cadre de la régulation thermique par tremblement (lorsque vous frissonnez) mais pas que !
Elle est en effet aussi connue sous le nom d’hormone de l’exercice. Un moyen de stimuler la production d’irisine et d’aider la conversion de graisses blanches en graisses beiges pourrait donc être le sport... Mais pas n'importe lequel !
« L’irisine est une myokine induite par l’exercice, qui est secrétée dans la circulation après clivage protéolytique de sa forme cellulaire » (1)
Comme on peut le voir sur ce schéma, l’exercice physique induit de l’irisine, de la même façon que la thermorégulation par le tremblement (« shivering thermogenesis » sur le schéma).
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*Brown Adipose Tissue = graisses brunes
Mais qu'entend-t'on exactement par exercice physique ? Plusieurs études se sont penchées sur la question.
2/ Quelle activité physique pour augmenter le taux d'irisine ?
21 participants ont effectué une séance de 30 minutes de HIIT (High Intensity Interval Training = entraînement fractionné de haute intensité), de MICE (Moderate Intensity Continuous aerobic Exercise = exercice d'aérobie en continu et d'intensité modérée) ou de repos.
Les résultats ont montré une augmentation de l'irisine uniquement suite au HIIT :
"Des augmentations significatives du niveau d'irisine n'ont été observées qu'après l'intervention HIIT" (2)
D'autres chercheurs avaient déjà étudié le lien entre intensité de l'activité et taux d'irisine. Ils avaient pour cela demandé à 6 hommes de courir sur un tapis roulant en pratiquant un exercice de faible intensité (LIE = Low Intensity Exercise) ou un exercice de forte intensité (HIE = High Intensity Exercise). Les exercices LIE et HIE duraient de 20 et 40 minutes. Les protocoles d’exercices ont été conçus pour que la consommation énergétique, temps de repos compris, soit la même qu’il s’agisse de LIE ou d’HIE.
"Les concentrations relatives d'irisine (par rapport aux niveaux avant l'exercice) étaient significativement plus élevées dans le cas de l'HIE que dans celui de la LIE immédiatement après l'exercice, ainsi que 6 et 19 heures après l'exercice (P < 0,05). Ces résultats suggèrent que la sécrétion d'irisine après un exercice aigu de course à pied est affectée par l'intensité de l'exercice, indépendamment de la consommation d'énergie." (3)
Ce n’est donc pas la quantité de calories brulées qui compte dans l’activation des graisses brunes mais la manière de brûler ces calories.
Cette même étude a aussi mis en avant que l’Irisine augmentait après l’exercice de haute intensité, 6h après (+18%) et même encore plus 19h après (+23%) ! 20 à 40 minutes d’effort peuvent donc avoir un effet prolongé dans le temps, jusqu’à 48h selon une autre étude parue en mai 2020 (4).
Encore mieux : une étude réalisée en 2017 avait aussi pour but de comparer l'effet d'un exercice aérobique aigu d'intensité modérée et d'un entraînement par intervalles de haute intensité (HIIT) sur les niveaux d'irisine d'adolescentes en surpoids ou obèses.
15 filles ont ainsi pratiqué un exercice à 65% du rythme cardiaque maximum pendant une durée de 40 minutes. Le deuxième groupe a suivi un entrainement fractionné consistant en 6 exercices d'une minute seulement dont l'intensité correspondait à 85 à 95% du rythme cardiaque maximum, avec 1 minute de récupération entre chaque exercice.
Résultat, les filles qui ont pratiqué l'entrainement fractionné (HIIT) étaient les seules à avoir augmenté leur niveau musculaire d'irisine. Les exercices d'intensité modérée ont été inefficaces pour activer l'irisine.
"Les niveaux d'expression de l'irisine dans le muscle squelettique ont augmenté de manière significative après une session de HIIT (p < 0,05), alors que l'exercice aérobie n'a pas affecté les niveaux d'irisine." (5)
Cela montre que seulement 6 minutes d’exercices à haute intensité sont beaucoup plus efficaces que 40 minutes à faible intensité pour activer l’irisine et donc le brunissement des graisses blanches.
L'intensité de l'exercice semble ainsi être un facteur déterminant pour augmenter nos taux d'irisine et par ricochet accélérer la thermogenèse et l'effet brûle-graisses des graisses brunes. En cela, le HIIT semble être une pratique adéquate pour mettre KO les graisses blanches grâce à l'action des graisses brunes.
3/ Les peptides natriurétiques cardiaques
Les peptides natriurétiques cardiaques sont un type d’hormones qui jouent un rôle dans la santé cardiovasculaire. Elles modulent notamment la pression artérielle et le volume sanguin en exerçant des effets directs sur le rein et le système vasculaire.
Des études ont aussi montré leur rôle dans la conversion des graisses blanches en graisses brunes (6).
Or, savez-vous ce qui stimule la production de ces hormones ?
Vous me voyez venir : l’activité sportive (7).
4/ Les macrophages
Les macrophages sont un élément clé de notre système immunitaire : le rôle de ces cellules consiste à « nettoyer » les déchets du corps face à toutes agressions extérieures (cellules nécrosées ou apoptotiques, débris et poussières dans les poumons…).
Stimuler les macrophages c’est donc en premier lieu stimuler son système immunitaire.
Mais pas que... puisque les macrophages sont aussi liés aux graisses brunes !
Lorsqu’elles sont activées, les graisses brunes vont dégager de leurs cellules des vésicules extracellulaires contenant des morceaux de mitochondries endommagées. Si ces vésicules ne sont pas éliminées (c'est justement le rôle des macrophages !), elles vont avoir un effet inhibiteur de la protéine UCP1, nécessaire à la production de chaleur. (8)
Les macrophages permettent ainsi le bon fonctionnement de la thermogénèse.
Deux autres expériences menées sur des souris vont dans ce sens : dans l’une d’elle, les macrophages ont été réduits ce qui a empêché le brunissement des graisses blanches. (9) Dans l’autre, la suppression du gène essentiel au fonctionnement des macrophages a conduit à l’obésité. (10)
En résumé, pour fonctionner, les graisses brunes doivent être entourées de cellules macrophages performantes. Or, le sport (l’activité physique en général) permet de promouvoir l’activité de certains macrophages. (11)
Ainsi, en plus du froid et de l’alimentation, le sport pourrait effectivement influencer l’activation des graisses brunes par le biais de ces deux hormones, l’irisine et les peptides natriurétiques cardiaques, tout en stimulant les macrophages, indispensables au bon fonctionnement des graisses brunes. Du sport, oui, mais pas n'importe lequel : l'intensité de l'exercice reste déterminante. Contrairement à une activité d’intensité modéré ou faible de type endurance, les exercices courts et de forte intensité comme le HIIT seraient ainsi particulièrement efficaces pour activer les graisses brunes.
(1) LEE, P., et al., 2014. Irisin and FGF21 Are Cold-Induced Endocrine Activators of Brown Fat Function in Humans.
(2) Chia-Liang Tsai, Chien-YuPan, Yu-TingTseng, Fu-Chen Chen, Yu-Chuan Chang, Tsai-Chiao Wang, 2021. Acute effects of high-intensity interval training and moderate-intensity continuous exercise on BDNF and irisin levels and neurocognitive performance in late middle-aged and older adults.
(3) Yoshifumi Tsuchiya, Daisuke Ando, Kazushige Goto, Masataka Kiuchi, Mitsuya Yamakita, Katsuhiro Koyama, 2014. High-Intensity Exercise Causes Greater Irisin Response Compared with Low-Intensity Exercise under Similar Energy Consumption.
(4) Mohsen Jafari, Ismaeel Abbasi and Sahar Fathi Aralloo, 2020. The Effect of Eight Weeks High-Intensity Interval Training (HIT) on ofIrisin Levels in Obese Young Men.
(5) Carolina Archundia-Herrera, Maciste Macias-Cervantes, Bernardo Ruiz-Muñoz, Katya Vargas-Ortiz, Carlos Kornhauser, and Victoriano Perez-Vazquez, 2017. Muscle irisin response to aerobic vs HIIT in overweight female adolescents.
(6) BORDICCHIA, M. et al., 2012. Cardiac natriuretic peptides act via p38 MAPK to induce the brown fat thermogenic program in mouse and human adipocytes.
(7) MORO, C. et al., 2006. Atrial natriuretic peptide stimulates lipid mobilization during repeated bouts of endurance exercise.
(8) Rossina, M., et al., 2022. Ejection of damaged mitochondria and their removal by macrophages ensure efficient thermogenesis in brown adipose tissue.
(9) Gallerand, A., et al., 2021. Brown adipose tissue monocytes support tissue expansion.
(10) Wolf, Y., et al., 2017. Brown-adipose-tissue macrophages control tissue innervation and homeostatic energy expenditure.
(11) Woods JA., Davis, JM. 1994. Exercise, monocyte/macrophage function, and cancer.