On a découvert le bouton « reset » de notre horloge biologique.

Une équipe internationale de chercheurs aurait découvert ce qui s’apparente à un bouton de réinitialisation de notre horloge biologique. Cette découverte pourrait alors ouvrir un champ de possibilités pour le traitement des troubles du sommeil ou même du décalage horaire.

L’étude est parue dans le célèbre journal Nature Neuroscience, le 27 avril dernier. Les auteurs avancent alors qu’il existerait un mécanisme de réinitialisation de l’horloge biologique reposant sur un phénomène de phosphorylation.

Une modification photo-sensible

La découverte ne porte pas sur la réaction de phosphorylation en elle-même, en effet, ce phénomène est assez courant et omniprésent dans l’organisme. Les chercheurs mettent plutôt en évidence la phosphorylation de protéines clés dans le cerveau suite à l’exposition à la lumière. Ces protéines prennent le nom de protéines « PERIOD », une dénomination dont même les non-anglophones devineront aisément l’origine. Ces protéines joueraient donc un rôle essentiel dans l’adéquation de l’horloge interne avec l’environnement extérieur.

L’étude fait donc la « lumière » sur les mécanismes qui régissent la perception du cycle circadien par le cerveau.

Pour arriver à leurs conclusions, les chercheurs ont travaillé sur un modèle animal de souris, chez qui un protéine particulière nommée eIF4E a été muté de sorte à ne plus pouvoir être phosphorylée.

Sous forme phosphorylée, cette protéine provoque une augmentation de la présence des protéines de la famille PERIOD dont nous avons parlé précédemment. Le but de la manipulation était donc de faire chuter significativement le taux de protéines PERIOD chez la souris.

Une course contre la montre

L’horloge biologique fonctionnant de la même manière chez l’ensemble des mammifères, les résultats observés chez la souris sont facilement transposable à l’Homme.

Les animaux ont alors été installés dans des cages contenant un roue. En mesurant l’activité des souris, les chercheurs ont été capables de la comparer au rythme lumière/obscurité. Il s’est avéré que les souris mutantes avaient plus de mal à s’adapter au rythme imposé par la lumière. En effet, les souris non-mutantes pouvaient rapidement calquer leur activité à un nouveau cycle lumière/obscurité imposé, par exemple : 10 heures de lumière suivies de 14h d’obscurité au lieu de 12h pour chaque condition.

Ainsi, les chercheurs ouvrent la voie à la manipulation du cycle circadien, pouvant donner lieu à la mise en place de médicaments spécifiques agissent par exemple sur les troubles du sommeil ou le fameux jet-lag auquel certains ont plus de mal à s’adapter.

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Ecrit par Emmanuel FELOUZIS

Sources : Ruifeng Cao et al. Light-regulated translational control of circadian behavior by eIF4E phosphorylation. Nature Neuroscience, April 2015 DOI: 10.1038/nn.4010

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