Combattre le cancer par le froid

Une étude révèle que les températures froides activent la graisse brune productrice de chaleur, ce qui accapare le sucre nécessaire au développement de plusieurs types de cancers.

Les cellules cancéreuses reprogramment souvent leur métabolisme pour favoriser leur croissance et leur survie. Une de ces adaptations, utilisées par plusieurs types de cancers, est de métaboliser de grandes quantités de glucose par fermentation pour générer de l’énergie sous forme d’ATP, un phénomène connu sous le nom de l’effet Warburg. 

Cette production d’ATP est cependant 18 fois moins efficace que celle utilisant l’oxydation complète du glucose au niveau des mitochondries (unités cellulaires productrices d’énergie) et requiert donc un apport constant en glucose provenant du milieu entourant les tumeurs pour soutenir la croissance tumorale. Exploiter cette dépendance au glucose pour bloquer la progression du cancer représente donc une stratégie attrayante de lutte au cancer.

Adipocytes producteurs de chaleur

Un moyen détourné de priver les cellules cancéreuses de sucre est d’activer d’autres cellules consommatrices de glucose. Les cellules du tissu adipeux brun sont de bons candidats en ce sens : ces adipocytes possèdent la propriété de brûler l’énergie du sucre et des acides gras en circulation sanguine grâce à leur contenu très élevé en mitochondries (c’est d’ailleurs cette forte quantité de mitochondries qui donne aux cellules leur apparence brune). Les mitochondries du tissu adipeux brun contiennent spécifiquement une protéine appelée thermogénine qui empêche le métabolisme de générer de l’énergie chimique (ATP) à partir du sucre et des graisses et provoque plutôt la production de chaleur.

Le cancer n’aime pas le froid

Puisque le tissu adipeux brun est activé par le froid, une équipe de chercheurs¹ a tout d’abord comparé la croissance de différents types de cancers (colorectal, du sein et du pancréas) chez les souris exposées à des températures chaudes ou froides. Ils ont observé que les souris acclimatées à des températures de 4 ^oC avaient une croissance tumorale significativement plus lente et vivaient près de deux fois plus longtemps que les souris qui vivaient dans des pièces à 30 ^oC.

En utilisant des tests d’imagerie pour examiner le métabolisme du glucose, les chercheurs ont découvert que les températures froides déclenchaient une absorption importante de glucose dans le tissu adipeux brun, tandis que les signaux de glucose étaient à peine détectables dans les cellules tumorales. Il semble donc que le tissu adipeux brun activé par le froid entre en compétition avec les tumeurs pour le glucose et peut aider à inhiber la croissance tumorale.

Les expériences subséquentes vont en ce sens : par exemple, lorsque les chercheurs ont éliminé la graisse brune ou encore la thermogénine des animaux, l’effet bénéfique de l’exposition au froid a été aboli et les tumeurs se sont développées à un rythme comparable à celles exposées à des températures plus élevées. Ils ont aussi observé qu’une alimentation riche en sucre annulait l’effet des températures froides et permettait aux cancers de progresser normalement.

Traitement par le froid

Pour déterminer si l’exposition au froid provoquait des effets similaires chez les humains, les chercheurs ont recruté six volontaires sains et un patient atteint d’un cancer traité par chimiothérapie.

À l’aide de la tomographie par émission de positrons (TEP), les chercheurs ont tout d’abord constaté que l’exposition régulière (six heures par jour pendant deux semaines) à une température ambiante légèrement froide (16 ^oC) menait à une quantité importante de graisse brune activée dans le cou, la colonne vertébrale et la poitrine.

Le patient atteint de cancer a quant à lui été exposé à des températures de 22 ^oC pendant une semaine, puis à 28 ^oC pendant quatre jours. Les scans d’imagerie ont permis de détecter une augmentation de la graisse brune et une diminution de l’absorption du glucose par la tumeur pendant la température la plus basse par rapport à la température la plus élevée.

Réduire la température ambiante pourrait donc s’avérer un moyen extrêmement simple d’améliorer l’efficacité des traitements anticancéreux. Pour paraphraser un vieux dicton, il faut battre le cancer pendant qu’il est froid !

1. Seki T et coll. Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism. Nature, publié le 3 août 2022.