Comment remettre à l'heure nos horloges biologiques?

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En effet, les changements physiologiques au cours de la journée sont régulés par un système circadien composé d’une horloge centrale située profondément au centre du cerveau et de multiples horloges périphériques localisées dans les différentes parties de notre corps.

L’étude, dont les résultats sont publiés dans The FASEB Journal (publié par la Federation of American Societies for Experimental Biology), a été menée auprès de 16 volontaires sains étudiés en chambre d’isolement temporel. Les résultats de cette étude montrent pour la première fois qu’il est possible de synchroniser les horloges biologiques périphériques des cellules sanguines blanches par l’ingestion de comprimés de glucocorticoïdes.

Des perturbations non négligeables

Chez les humains, créatures fondamentalement diurnes, vivre la nuit crée une perturbation importante des horloges biologiques internes dans tout le corps. Ces perturbations, loin d’être anodines, peuvent se traduire à long terme par une plus grande incidence de divers problèmes de santé, tels que des problèmes métaboliques ou cardio-vasculaires, ou même certains types de cancer.

 « Les troubles d’ajustement aux horaires atypiques de travail représentent un enjeu de taille pour la société. Nos études antérieures montrent clairement que la désynchronisation des horloges circadiennes perturbe le sommeil, les performances et les paramètres cardiaques des travailleurs de nuit. Or, les approches actuelles ont des limites importantes, car elles ne règlent pas dans leur ensemble les perturbations observées à différents niveaux du système d’horloges biologiques. Quand elles sont mal utilisées, certaines approches comme la luminothérapie peuvent même aggraver la situation », déclare la Dre Diane B. Boivin, directrice du Centre d’étude et de traitement des rythmes circadiens où l’étude s’est déroulée.

Des mécanismes complexes

On connaît encore mal les mécanismes par lesquels les horloges biologiques périphériques s’adaptent au travail de nuit chez les humains, mais on pense qu’ils dépendent essentiellement de l’horloge centrale.

« Les engrenages de nos horloges biologiques sont appelés gènes de l'horloge, gènes qui sont actifs dans tous nos organes. Les études chez l'animal ont démontré que notre horloge centrale (dans le cerveau) envoie des signaux aux horloges de nos autres organes. Parmi ces signaux, les glucocorticoïdes semblent jouer un rôle central. Or, personne n'avait encore démontré que c'était le cas du cortisol, chez l'humain », déclare le Dr Nicolas Cermakian, directeur du Laboratoire de chronobiologie moléculaire.

« C’est en étudiant l’expression rythmique des gènes de l’horloge dans nos cellules sanguines blanches que nous avons pu observer leur ajustement en réponse aux glucocorticoïdes. Ces cellules sont impliquées dans la réponse de notre corps contre les attaques de nombreux pathogènes. Ainsi, cette étude suggère un rôle possible des rythmes biologiques dans le contrôle des fonctions immunitaires chez le travailleur posté », ajoute le Dr Marc Cuesta, stagiaire postdoctoral dans les laboratoires des Drs Boivin et Cermakian.

Les travaux antérieurs du Dr Boivin et de son équipe avaient montré que la luminothérapie ou la révision des horaires de sommeil peuvent perturber la synchronisation de l’horloge biologique centrale avec son environnement extérieur. Cette nouvelle percée scientifique ouvre la porte à des interventions novatrices qui peuvent agir sur plusieurs niveaux du système contrôlant les rythmes biologiques afin d’ajuster ces rythmes à des horaires de sommeil décalés. Ces études ont des applications possibles pour les voyageurs, les travailleurs de nuit et les patients souffrant de troubles du sommeil et des rythmes circadiens, ainsi que de divers troubles psychiatriques.

 « À ce stade, nous ne recommandons pas d’utiliser les glucocorticoïdes pour ajuster les rythmes des travailleurs à cause des risques médicaux qu’ils comportent », précise la Dre Boivin. « Par contre, ces résultats permettent de croire qu'il serait éventuellement possible de combiner une intervention qui cible plus particulièrement l'horloge centrale (révision des horaires de travail, luminothérapie contrôlée), avec un traitement pharmacologique qui ciblerait plus particulièrement les horloges périphériques, pour un ajustement plus complet de nos horloges. »

Cette recherche a été financée par une subvention des Instituts de recherche en santé du Canada (DBB, NC), et par des bourses du Fonds de recherche Québec - Santé (NC, MC) et un apport de la Fondation Standard Life.

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