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Le bouton qui remet l'horloge interne Ă  l'heure

Des chercheurs découvrent un mécanisme moléculaire qui permet au corps d'ajuster les rythmes circadiens
±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 27 April 2015

Cette découverte pourrait constituer une cible prometteuse pour le traitement d’un large éventail de maladies, allant des troubles du sommeil à d’autres anomalies comportementales, cognitives et métaboliques souvent associées au décalage horaire, au travail par quarts et à l’exposition à la lumière pendant la nuit, ainsi qu’à des troubles neuropsychiatriques comme la dépression et l’autisme.

Dans un article publiĂ© en ligne le 27ĚýavrilĚý2015 dans la revue scientifique Nature Neuroscience, les auteurs, dirigĂ©s par des chercheurs des universitĂ©s ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ et Concordia, Ă  MontrĂ©al, indiquent que la combinaison d’un phosphate et d’une protĂ©ine clĂ© du cerveau permet de rĂ©initialiser l’horloge interne du corps. Ce processus, appelĂ© phosphorylation, est dĂ©clenchĂ© par la lumière. En fait, la lumière stimule la synthèse de certaines protĂ©ines appelĂ©es protĂ©ines de pĂ©riode, lesquelles jouent un rĂ´le de premier plan dans la rĂ©initialisation de l’horloge interne, synchronisant ainsi le rythme circadien avec les cycles environnementaux quotidiens.

Jeter la lumière sur les rythmes circadiens

«ĚýCette Ă©tude est la première Ă  rĂ©vĂ©ler le mĂ©canisme par lequel la lumière assure la rĂ©gulation de la synthèse des protĂ©ines dans le cerveau, et son incidence sur la fonction de l’horloge interneĚý», affirme NahumĚýSonenberg, auteur en chef de l’article et professeur au DĂ©partement de biochimie de l’UniversitĂ© ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ.

Afin d’étudier le mécanisme régissant l’horloge du cerveau, les chercheurs ont provoqué la mutation d’une protéine appelée eIF4E dans le cerveau de souris de laboratoire afin qu’elle ne puisse pas être phosphorylée. Les mammifères étant tous dotés d’une horloge interne semblable, les expériences menées chez des souris permettent d’avoir un aperçu de ce qui se produirait si on inhibait la fonction de cette protéine chez les humains.

Une course contre la montre

Les souris ont été placées dans des cages munies d’une roue. L’enregistrement et l’analyse de l’activité des animaux ont permis aux scientifiques d’étudier les rythmes circadiens chez les souris mutantes.

RĂ©sultatĚý: l’horloge des souris mutantes a rĂ©pondu moins efficacement que celle des souris normales Ă  l’effet de rĂ©initialisation provoquĂ© par la lumière. Les souris mutantes se sont rĂ©vĂ©lĂ©es incapables de synchroniser leur horloge interne avec une sĂ©rie exigeante de cycles de clartĂ© et d’obscuritĂ©Ěý– par exemple, 10,5Ěýheures de clartĂ© suivies de 10,5Ěýheures d’obscuritĂ©, plutĂ´t que les cycles de 12Ěýheures auxquels les souris de laboratoire sont gĂ©nĂ©ralement exposĂ©es.

«ĚýBien qu’il soit difficile de savoir Ă  quel moment ces dĂ©couvertes pourront se traduire par des applications cliniques, notre Ă©tude ouvre une nouvelle fenĂŞtre sur la manipulation des fonctions de l’horloge interneĚý», explique RuifengĚýCao, boursier postdoctoral au sein du groupe de recherche du professeur Sonenberg et auteur principal de l’étude.

Selon ShimonĚýAmir, coauteur de l’étude et professeur au DĂ©partement de psychologie de l’UniversitĂ© Concordia, ces travaux pourraient permettre de cibler le problème Ă  la source. «ĚýLe dĂ©règlement du rythme circadien est parfois inĂ©vitable, mais il peut avoir de graves consĂ©quences. Cette Ă©tude montre l’importance des rythmes circadiens pour notre bien-ĂŞtre gĂ©nĂ©ral. Nous avons franchi une Ă©tape importante vers la rĂ©initialisation de l’horloge interne du corps et, de ce fait, vers l’amĂ©lioration de la santĂ© de milliers de personnes.Ěý»

Partenaires de rechercheĚý: cette Ă©tude a Ă©tĂ© financĂ©e par les Instituts de recherche en santĂ© du Canada, les Instituts nationaux de la santĂ© des États-Unis, l’Institut mĂ©dical HowardĚýHughes, le Fonds de recherche du QuĂ©becĚý‒ĚýSantĂ© et une bourse postdoctorale Banting.

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L’article «ĚýLight-regulated translational control of circadian behavior by eIF4E phosphorylationĚý», par RuifengĚýCao et coll., a Ă©tĂ© publiĂ© en ligne le 27ĚýavrilĚý2015 dans la revue scientifique Nature Neuroscience.Ěý

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