Athérosclérose: pourrait-il y avoir un meilleur moment de la journée pour prendre des médicaments?
Pour la première fois, les scientifiques découvrent que le rythme circadien influence la biologie de l'athérosclérose, qui est une condition qui pourrait entraîner une crise cardiaque et un accident vasculaire cérébral en raison d'artères obstruées.
Cela signifie qu'il pourrait y avoir un meilleur moment de la journée pour les personnes traitées pour l'athérosclérose pour prendre leurs médicaments, suggèrent des chercheurs de l'Université Ludwig Maximilian (LMU) de Munich, en Allemagne.
«Notre étude», note l'auteur principal Oliver Söhnlein, professeur à l'Institut de prévention cardiovasculaire du LMU, «montre comment les schémas circadiens peuvent être utilisés pour une intervention thérapeutique chronométrée, avec éventuellement des effets secondaires moindres et une plus grande efficacité.»
Lui et ses collègues rapportent leurs conclusions dans un article maintenant publié dans la revue Métabolisme cellulaire.
Athérosclérose et rythme circadien
L'athérosclérose est une condition dans laquelle les dépôts graisseux s'accumulent à l'intérieur des artères et les rendent progressivement durs et étroits. Ces dépôts sont appelés plaques et sont constitués de molécules de graisse, de cholestérol, de calcium et d'autres substances présentes dans le sang.
Ils s'accumulent lentement sur de nombreuses années, voire des décennies, limitant le flux de sang riche en oxygène et en nutriments au point de provoquer des maladies cardiaques, des crises cardiaques, des accidents vasculaires cérébraux et parfois la mort.
Les rythmes circadiens sont des modèles de biologie et de comportement qui suivent un cycle d'environ 24 heures. Ils peuvent être observés dans presque tous les êtres vivants, des cellules et bactéries aux plantes et aux animaux. Les scientifiques les ont même observés dans des cellules cultivées en laboratoire.
Le contrôle et la synchronisation des rythmes circadiens sont dictés par des gènes d'horloge qui indiquent aux cellules comment fabriquer les protéines qui font fonctionner leurs horloges biologiques. Les nombreuses horloges biologiques du corps sont synchronisées par une horloge mère dans le cerveau.
Modèles circadiens et chronopharmacologie
Il y a de plus en plus de preuves que les horloges biologiques sont étroitement liées au système cardiovasculaire. Des exemples bien connus de ceci incluent la fréquence cardiaque et la pression artérielle, qui sont connues pour varier en fonction de l'heure de la journée.
Des schémas circadiens ont également été observés dans la biologie des tissus des vaisseaux sanguins, la formation de plaquettes et l'apparition d'arythmie, de crise cardiaque, d'accident vasculaire cérébral et d'autres maladies cardiovasculaires. Il est également prouvé que la perturbation du rythme circadien peut être un facteur de risque de telles maladies.
Étant donné que le rythme circadien est si intimement lié aux processus biologiques, il serait raisonnable de supposer qu'il a également un impact sur l'efficacité des médicaments.
Cependant, malgré des décennies de recherche sur les horloges biologiques, le rythme circadien n'est «que rarement pris en compte par les cliniciens, les développeurs de médicaments ou les régulateurs».
La nouvelle étude concerne le domaine de la chronopharmacologie, dans lequel les scientifiques examinent de plus en plus l'effet du rythme circadien sur la réponse biologique aux médicaments.
Le schéma de recrutement des cellules immunitaires est circadien
Le professeur Söhnlein et son équipe du LMU étudient la biologie de l'athérosclérose au niveau moléculaire. Ils expliquent qu'au fur et à mesure que la maladie progresse, les cellules immunitaires se rassemblent sur les sites où la plaque s'accumule.
Ces cellules immunitaires envoient des signaux qui attirent d'autres cellules pour tenter de s'attaquer aux dommages, mais finalement, le mécanisme de réparation immunitaire se décompose et l'inflammation s'installe.
Cependant, les chercheurs notent que si l'inflammation peut prendre des années à se développer, le modèle de «recrutement» des cellules immunitaires derrière l'inflammation suit un rythme circadien. Ils l'ont confirmé en observant des souris atteintes d'athérosclérose.
Ils ont constaté qu'à certains moments de la journée, le nombre de globules blancs arrivant sur le site de l'inflammation était multiplié par trois.
L'équipe a également remarqué que ce pic d'activité des cellules immunitaires dans les dépôts athéroscléreux se produisait 12 heures en décalage avec le recrutement des globules blancs dans la «microcirculation» des petits vaisseaux sanguins.
«Le recrutement des globules blancs dans la microcirculation est important pour les infections aiguës comme par exemple une infection pulmonaire ou vésicale», explique le professeur Söhnlein.
Implications pour le timing des médicaments
Ce quart de 12 heures pourrait être très utile du point de vue du traitement. Le médicament doit être administré de manière à arrêter le recrutement des cellules immunitaires au site de l'inflammation athéroscléreuse, mais pas aux sites où elles sont nécessaires à la microcirculation. Le donner au «bon moment» pourrait-il garantir cela?
L'équipe a montré que cela pouvait fonctionner en le testant dans un modèle des premiers stades de l'athérosclérose.
Tout d'abord, les scientifiques ont identifié la voie moléculaire qui recrute les globules blancs. Ensuite, ils ont montré que le bloquer pendant la «phase d'activité» de la migration des globules blancs vers les sites athéroscléreux n'affectait pas la migration de la microcirculation.
«À certains moments de la journée, trois fois plus de leucocytes se rendent au centre de l'inflammation artérielle que c'est le cas à d'autres moments.»
Professeur Oliver Söhnlein
