Comment nos horloges corporelles peuvent faire ou défaire notre santé
Alors que nos modes de vie deviennent de plus en plus exigeants, nous construisons nos vies autour de jours et de nuits artificiellement divisés qui répondent au besoin de travailler de nuit, de rester debout toute la nuit ou de voyager entre les continents. Mais cela a un impact sur nos horloges corporelles naturelles, avec des conséquences indésirables.
Si nous altérons nos rythmes circadiens - fixés par les horloges corporelles qui régulent tous les processus automatisés qui se déroulent à l'intérieur du corps - nous altérons notre santé.
Nos horloges corporelles contrôlent le métabolisme, contribuant au bon fonctionnement de tous les organes de notre corps.
Cependant, si nous contournons régulièrement nos cycles naturels du jour à la nuit - en travaillant toute la nuit, en voyageant sur de longues distances ou en passant trop de temps à regarder des écrans lumineux dans l'obscurité - nos horloges corporelles deviennent désorientées et cessent de fonctionner correctement.
Une nouvelle recherche de l'Université de Californie du Sud à Los Angeles, du Scripps Research Institute de La Jolla, en Californie, et de l'Université de Nagoya au Japon identifie un mécanisme clé qui relie le dérèglement des rythmes circadiens à une plus grande exposition aux maladies chroniques.
«Les études épidémiologiques révèlent constamment de plus en plus de liens entre les modes de vie modernes et notre horloge biologique interne, et lorsque ces deux éléments s'affrontent, cela peut conduire au développement de maladies telles que l'obésité et le cancer du sein», note l'auteur de l'étude Steve Kay, professeur principal de neurologie. , Génie biomédical et sciences biologiques à l'Université de Californie du Sud.
Cependant, ajoute-t-il, «cette étude va au-delà de l'épidémiologie pour explorer les mécanismes de perturbation circadienne en tant que facteur de risque de certaines maladies.»
La nouvelle étude, qui apparaît dans PNAS, a identifié une protéine qui joue un double rôle dans le contexte du rythme circadien, et qui explique comment des horloges corporelles perturbées peuvent conduire à des maladies.
Perturber un équilibre délicat
Kay et ses collègues se sont concentrés sur HNF4A, une protéine trouvée dans les noyaux cellulaires, qui, selon des recherches antérieures, était impliquée dans le développement précoce du foie, des reins et du gros intestin.
Lorsque les chercheurs ont analysé les cellules du foie et du côlon prélevées sur des tissus de souris et humains, ils ont découvert que HNF4A interagissait avec les horloges circadiennes de ces cellules de manière complexe. Plus spécifiquement, HNF4A peut bloquer deux autres protéines - CLOCK et BMAL1 - qui aident à réguler les rythmes circadiens chez les mammifères.
«À l'intérieur de la cellule, les rouages de l'horloge sont universels, mais les aiguilles de l'horloge sont spécifiques à chaque organe, donc la façon dont l'horloge fait son travail dans chaque cellule est différente», explique Kay.
Il s'avère que HNF4A répond aux signaux chimiques dans la cellule et agit en conséquence sur d'autres protéines. Cela signifie que lorsque l’activité de cette protéine se détraque, les processus métaboliques normaux sont également perturbés, laissant les organes plus exposés à la maladie.
«Ainsi, dans le foie, nous avons examiné les protéines spécifiques aux tissus et avons découvert que HNF4A est lié à l'horloge circadienne, est régulé par l'horloge et cycle avec l'horloge et, à son tour, régule l'horloge. C’est la nouvelle découverte ici, et c’est un grand pas en avant. »
Steve Kay
Comme l'explique également le premier auteur de l'étude, Meng Qu, «Mutations in [the] HNF4A sont connus pour contribuer à une forme héréditaire rare de diabète appelée MODY1, et sa dérégulation d'expression a été étroitement liée au cancer du foie, tous deux avec des mécanismes que nous ne comprenons pas entièrement. "
«Notre découverte suggère que la perturbation de l'horloge pourrait être un mécanisme potentiel et fournit un pont entre la régulation circadienne et le développement de la maladie», ajoute-t-elle.
Les modes de vie modernes exigent souvent que nous vivions selon des rythmes irréguliers, et les chercheurs préviennent que cela peut contribuer à perturber des mécanismes sensibles, y compris ceux dans lesquels des protéines, telles que HNF4A, sont impliquées.
«Les humains n'ont pas évolué pour les quarts de nuit, les lumières nocturnes et les voyages intercontinentaux. Les défis de la vie moderne à notre système circadien présentent une menace à long terme pour notre santé », dit Kay.
Des découvertes telles que celle mise en évidence dans la présente étude peuvent nous offrir une image plus détaillée de la façon dont les horloges corporelles perturbées peuvent affecter les résultats pour la santé.
«Maintenant, nous pouvons voir comment HNF4A est un nouveau chapitre dans un livre qui était principalement des pages vierges, donc il y a une histoire qui commence là alors que nous remplissons un énorme espace vide», encourage Kay.
