Les chercheurs identifient le «gène du décalage horaire»

“Une nouvelle découverte pourrait-elle conduire à un remède contre le décalage horaire?” demande le Daily Mail, qui est l’une des sources d’information sur la découverte d’un gène qui nous empêche de nous adapter à de nouveaux fuseaux horaires.

Lors d’un vol long-courrier, certains voyageurs peuvent prendre plusieurs jours avant que leur rythme de sommeil ne s’adapte à un nouveau fuseau horaire.

Une nouvelle recherche a identifié une protéine dans le cerveau appelée Sik1, qui serait impliquée dans la régulation de notre horloge corporelle.

L’étude, réalisée chez la souris, a montré que Sik1 agit en ralentissant la vitesse à laquelle nous nous adaptons à un changement soudain de fuseau horaire.

Les chercheurs ont découvert qu’en réduisant les niveaux de Sik1, les souris s’adaptaient plus rapidement lorsque leur temps de sommeil était décalé de six heures – l’équivalent d’un vol long-courrier du Royaume-Uni vers l’Inde.

On pense que Sik1 joue un rôle important en empêchant l’horloge corporelle d’être perturbée par de petites perturbations temporaires, telles que la lumière artificielle.

Cette étude a identifié la protéine Sik1 comme une autre pièce du puzzle dans le fonctionnement de l’horloge biologique. D’autres études sont nécessaires pour identifier ou développer des médicaments qui peuvent affecter la fonction de Sik1 et tester leurs effets chez la souris.

Ces études devront démontrer que ces médicaments sont suffisamment efficaces et sûrs avant de pouvoir être testés chez l’homme. Les scientifiques ont besoin de mieux comprendre l’effet de l’arrêt de Sik1 sur le corps humain. Cela signifie que la possibilité d’un “remède” pour le décalage horaire est encore loin.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Université d’Oxford et d’autres centres de recherche aux États-Unis, en Allemagne et en Suisse. Il a été financé par le Wellcome Trust, F. Hoffmann-La Roche, l’Institut national des sciences médicales générales et la National Science Foundation.

L’étude a été publiée dans la revue scientifique à comité de lecture Cell.

Les sources de nouvelles ont généralement couvert cette histoire de manière appropriée, avec The Independent en ligne illustrant l’histoire avec une photo de souris pour montrer aux lecteurs en un coup d’œil qu’il s’agissait d’une étude sur les animaux.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

C’était une étude de laboratoire et d’animal qui visait à identifier les protéines qui jouent un rôle dans la façon dont la lumière régule les horloges de notre corps.

Lorsque nos yeux sont exposés à la lumière à l’aube et au crépuscule, la rétine envoie des signaux à une partie du cerveau appelée les noyaux suprachiasmatiques (SCN). Un “stimulateur” d’horloge corporelle dans cette région envoie des signaux qui synchronisent les horloges corporelles dans chaque cellule individuelle du corps.

On pense que le décalage horaire est dû au temps qu’il faut à ce système pour s’adapter au changement du cycle lumière-obscurité dans un nouveau fuseau horaire. Le comportement humain est censé s’adapter à un nouveau fuseau horaire d’environ une heure par jour.

Bien que certaines des protéines impliquées dans le contrôle de l’horloge corporelle dans les cellules soient connues, les protéines du SCN impliquées dans le réglage de l’horloge corporelle en réponse à la lumière sont moins bien comprises. Les chercheurs de la présente étude ont voulu identifier ces protéines.

Ce type d’expérience ne serait pas possible chez les humains, donc des études sur les animaux sont nécessaires. Les animaux ont aussi des horloges de corps, bien qu’ils puissent être “réglés” à différents moments pour les humains. Par exemple, les souris sont nocturnes alors que les humains ne le sont pas. Malgré ces différences, les protéines impliquées dans ces processus chez les humains et d’autres animaux tels que les souris sont très similaires.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont examiné quels gènes sont activés ou désactivés dans le SCN chez la souris en réponse à l’exposition à la lumière la nuit. En faisant cela, ils forçaient l’horloge corporelle de la souris à commencer à se réinitialiser.

Une fois qu’ils ont identifié ces gènes, ils ont effectué une série d’autres expériences pour tester leur rôle dans la mise en place de l’horloge biologique grippe. Cela comprenait tester comment les horloges du corps de la souris ont été affectés lorsque les niveaux de ces protéines ont été réduits. Ils l’ont fait en injectant un produit chimique près du SCN pour réduire la quantité de protéine spécifique produite.

Ils ont ensuite évalué comment ces souris différaient des souris normales dans leur réponse à un changement dans le cycle de la lumière normale de six heures, imitant l’effet de déplacement des fuseaux horaires et le décalage horaire.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont identifié un grand nombre de gènes (536 gènes) qui ont été activés ou désactivés dans le SCN en réponse à l’exposition à la lumière la nuit. La plupart de ces gènes ont été désactivés (436 gènes), tandis que 100 ont été activés.

En regardant ce qui est déjà connu sur ces gènes activés, ils ont identifié un gène appelé Sik1 comme étant potentiellement impliqué dans la réinitialisation de l’horloge corporelle. Par exemple, des études antérieures avaient montré que la désactivation de Sik1 dans les cellules affectait leur “horloge”, de sorte que les cellules avaient un cycle de 28 heures au lieu des 24 heures normales.

Les chercheurs ont soupçonné que Sik1 pourrait mettre un frein à l’horloge corporelle en cours de réinitialisation. Les expériences dans les cellules du laboratoire ont suggéré que cela pourrait être le cas, les chercheurs ont donc testé leur théorie chez la souris.

Ils ont constaté que la réduction de la quantité de protéine Sik1 dans le SCN a permis aux souris de s’adapter plus rapidement à un nouveau fuseau horaire (un cycle lumière-obscurité décalé de six heures). Cela signifiait que ces souris présentaient plus rapidement des modèles d’activité correspondant à leur schéma de jour décalé que les souris normales, qui ont mis plus de temps à s’éloigner de leur modèle d’activité précédent.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que leurs expériences dans les cellules et les souris ont montré que la protéine Sik1 agit pour “freiner” le corps en s’adaptant à un nouveau cycle lumière-obscurité. Ils suggèrent que cela peut être pour protéger le SCN réactif à la lumière des changements soudains et importants de l’horloge corporelle, ce qui pourrait entraîner une désynchronisation de son horloge avec le reste du corps.

Les auteurs disent que dans la vie moderne, la perturbation du sommeil normal et des rythmes de l’horloge corporelle est courante, par exemple chez les personnes effectuant un travail posté ou après un voyage long-courrier. Ils disent que savoir plus sur la façon dont fonctionne l’horloge corporelle peut aider à développer des médicaments pour aider à réinitialiser l’horloge corporelle chez les personnes ayant ces perturbations.

Conclusion

Cette étude a identifié la protéine Sik1 comme une autre pièce du puzzle dans le fonctionnement de l’horloge biologique. Bien qu’il existe de nombreuses différences entre les humains et d’autres animaux tels que les souris, les rôles des protéines dans nos cellules et leur interaction sont très similaires. Cela permet aux chercheurs d’avoir un aperçu de notre biologie en utilisant des études chez d’autres animaux qu’ils ne seraient pas capables de faire chez les humains.

D’autres études seront nécessaires pour identifier ou développer des médicaments qui peuvent affecter la fonction de Sik1 et tester leurs effets chez la souris. Ces études devront montrer que de tels médicaments seraient efficaces et sûrs avant qu’ils puissent être essayés chez l’homme.

Comme le notent les auteurs, cette protéine est susceptible d’exister pour aider à empêcher que nos horloges corporelles changent trop vite et nous devons comprendre davantage les conséquences de l’arrêt de faire cela. Malgré ces découvertes, la possibilité d’un «remède» au décalage horaire n’est encore que lointaine. | ​​N |

Nouvel indice génétique dans le «puzzle» de l’anorexie