L'importance de l'alternance jour-nuit sur l'activité de l'insuline et sur la gestion de la glycémie par le corps est de plus en plus connue, soulignent les auteurs d'une étude publiée en mai dans la revue Cell Reports.
Le dérèglement des horloges internes semble jouer un rôle dans l'explosion des maladies métaboliques observée depuis quelques dizaines d'années, et notamment du diabète.
Des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE) ont examiné comment la sensibilité à l'insuline fluctue en fonction des cycles circadiens et des organes concernés.
« La sécrétion de plusieurs hormones, et notamment de l'insuline, varie sur une période de 24 heures et toute modification de ces rythmes semble prédisposer aux maladies métaboliques.
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Pour se synchroniser, le corps prend en compte deux éléments : l'alternance de la lumière et de l'obscurité, ainsi que celle de la prise alimentaire et du jeûne. La lumière perçue par les neurones rétiniens est ainsi transmise au cerveau, qui règle les horloges périphériques situées dans les différentes parties du corps.
« Comme nous savions déjà que certains neurones du noyau hypothalamique ventromédial (VMH) - une région de l'hypothalamus - contrôlaient le système nerveux sympathique des muscles squelettiques des souris, nous nous sommes penchés sur ces neurones - nommés VMH SF1- dans la régulation de l'action de l'insuline
», explique Roberto Coppari, professeur à la Faculté de médecine de l'Université de Genève, qui a dirigé ces travaux. (Une horloge biologique dans les muscles influencerait le risque de diabète)
En maintenant des souris dans un cycle de 12 heures de lumière et de 12 heures d'obscurité, la sensibilité à l'insuline était logiquement la plus faible pendant la période de repos.
Les chercheurs ont ensuite le gène SIRT1 - lié à la régulation de composants moléculaires de l'horloge centrale - uniquement dans les quelques milliers de neurones VMH SF1. « Nous savions déjà que les souris avec une altération de ce gène dans ces neurones présentaient une propension à la résistance à l'insuline. Mais selon quel mécanisme ?
» explique Giorgio Ramadori, premier auteur de l'étude.
En modulant le temps d'exposition à la lumière, les chercheurs ont démonté que le gène SIRT1 de ces neurones joue un rôle clé dans l'action de l'insuline dans le muscle gastrocnémien, « mais pas dans les autres tissus ».
« Pour mieux évaluer l'effet de la lumière sur la sensibilité des tissus à l'insuline, les chercheurs ont mesuré l'absorption du glucose induite par l'insuline. Il s'avère qu'une petite perturbation de l'apport en lumière (par exemple une heure de lumière au milieu de la période d'obscurité ou une suppression de lumière pendant deux jours) suffit à entraîner un effet négatif. En effet, l'augmentation ou la diminution de la lumière peut influencer profondément la sensibilité des tissus à l'insuline et l'altération, même minime, de ce mécanisme est suffisante pour perturber la stabilité métabolique de manière importante.
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Cela expliquerait pourquoi les personnes exposées à la lumière au mauvais moment - les travailleurs aux 3x8 par exemple - sont plus susceptibles de développer des maladies métaboliques, et notamment un diabète.»
« En pratique, la quantité d'insuline administrée aux patients est calculée en fonction de l'apport en glucides, souligne Roberto Coppari. Si, comme nos résultats l'indiquent, la sensibilité à l'insuline varie en fonction de l'heure de la journée et du rythme circadien de chacun, ces paramètres devraient être pris en compte pour que chaque patient puisse mieux gérer son traitement et en limiter les risques. Au-delà de l'insuline, l'influence du moment de la journée sur l'efficacité des traitements médicamenteux mériterait d'être étudiée beaucoup plus largement
», concluent les chercheurs.
Pour plus d'informations sur le diabète et sur les rythmes biologiques, voyez les liens plus bas.
Psychomédia avec sources : Université de Genève, Cell Reports.
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