Les cellules musculaires abritent une horloge biologique qui pourrait jouer un rôle important dans la régulation du métabolisme et le développement du diabète, selon une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Les horloges biologiques libèrent l'hormone mélatonine pendant le sommeil, favorisent la sécrétion d'enzymes digestives au moment des repas et favorisent la vigilance pendant la journée.
Située dans le cerveau, l'horloge maîtresse synchronise les horloges secondaires présentes dans les divers organes.
Howard Riezman et Ursula Loizides-Mangold de l'Université de Genève ont, avec leurs collègues de diverses institutions, découvert que l'une d'elles est à l'œuvre dans les muscles.
Ils ont constaté des variations dans les différents types de graisses contenus dans les cellules musculaires au cours de la journée.
Pour vérifier si ce processus pouvait être dû à une horloge biologique, ils ont mené une étude avec des volontaires. Ils ont synchronisé leurs horloges biologiques en les soumettant à des conditions identiques de lumière, d'alimentation et d'exercices pendant deux jours. Toutes les quatre heures, ils prélevaient de minuscules échantillons de tissu musculaire au niveau de la cuisse afin d'en analyser la composition en lipides.
Une corrélation claire a été constatée entre la composition en lipides des cellules et l'heure de la journée.
Dans un second temps, les chercheurs ont mené une expérience in vitro dans laquelle ils ont isolé en culture des cellules musculaires humaines et les ont artificiellement synchronisées, en l'absence d'horloge maîtresse, en utilisant une molécule de signalisation normalement sécrétée dans le corps. Une variation périodique de la composition lipidique des cellules, identique à celle constatée chez les volontaires, a été observée.
Lorsqu'ils ont inhibé les gènes responsables du mécanisme de l'horloge, les variations périodiques dans les lipides sont disparues.
Les chercheurs font l'hypothèse que l'horloge biologique des muscles, du fait de son impact sur les lipides, pourrait contribuer à réguler la sensibilité des cellules à l'insuline. Les lipides étant une composante de la membrane cellulaire, ils influencent le passage des molécules dans et en dehors des cellules. Tout changement de composition peut ajuster la sensibilité du muscle à l'hormone (insuline) ainsi que sa capacité à absorber le sucre contenu dans le sang.
Une faible sensibilité du muscle à l'insuline mène à une résistance à l'insuline, connue pour son rôle dans les diabètes de type 2.
« Les études démontrent nettement un lien entre les rythmes circadiens, la résistance à l'insuline et le développement de diabètes, explique Charna Dibner, codirectrice de l'étude. Si nous parvenons à établir un lien entre les mécanismes circadiens et les diabètes de type 2 au travers du métabolisme des lipides, cette découverte pourrait avoir d'importantes répercussions thérapeutiques.
»
La lumière en soirée influence la faim, la résistance à l'insuline et le sommeil
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(1) Universités de Bath, du Surrey, Université Claude Bernard à Lyon ainsi que l'EPFL et le Nestlé Institute of Health Sciences.
Psychomédia avec source : Université de Genève.
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