La perturbation du rythme circadien peut accélérer le vieillissement et entraîner une maladie cardiométabolique
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Masri, S, et coll. L’héritage scientifique de Paolo Sassone-Corsi: Une visite dans les domaines de la régulation transcriptionnelle, de l’épigénétique, du métabolisme et des rythmes circadiens. Présenté à: Réunion annuelle de la Société Américaine de Recherche sur les os et les minéraux; Sept. 11-15, 2020 (réunion virtuelle).
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Le rythme circadien veille-sommeil est un mécanisme important pour maintenir le chronométrage biologique, et les perturbations dues à l’exposition à la lumière, aux défis alimentaires et au moment de la prise alimentaire peuvent avoir des conséquences cardiométaboliques, selon un orateur.
L’horloge circadienne est le “stimulateur biologique interne” qui régit les rythmes de 24 heures dans les cycles sommeil / éveil, l’apport alimentaire et les voies endocriniennes et métaboliques nécessaires au maintien d’une physiologie normale et d’une homéostasie de l’organisme, a déclaré Selma Masri, PhD, professeure adjointe au département de chimie biologique du Center for Epigenetics and Metabolism de l’Université de Californie à Irvine, lors d’une conférence plénière pour la réunion annuelle de la virtual American Society for Bone and Mineral Research. Des comportements altérés tels que le travail posté ou l’exposition à la lumière la nuit, des défis alimentaires tels que des régimes riches en graisses et en sucre et le moment de la prise alimentaire peuvent perturber la fonction circadienne, a-t-elle déclaré. Les conséquences de cette perturbation peuvent affecter toutes les parties du corps — changements d’humeur et de régulation du sommeil, risques de syndrome métabolique et de cancer, et même altération de la durée de la santé et vieillissement accéléré.
” Nous avons intégré dans nos informations génétiques la machinerie moléculaire qui dicte les rythmes biologiques “, a déclaré Masri à Healio dans une interview avant la conférence. “Cela signifie que vous avez des gènes qui expriment des protéines qui peuvent garder et maintenir le temps biologique. Cette machinerie existe dans chaque cellule du corps.”
Perturbations de l’horloge et risques pour la santé
La lumière est l’un des principaux signaux qui “active” l’horloge circadienne du cerveau, ce qui maintient la synchronie avec toutes les autres horloges du corps, a déclaré Masri. Le concept de plusieurs horloges dans le corps a été exploré pour la première fois par plusieurs chercheurs, dont Paolo Sassone-Corsi, PhD, mentor de Masri, mieux connu pour ses travaux sur la dissection des mécanismes transcriptionnels et épigénétiques qui régulent la fonction circadienne. Sassone-Corsi est décédé subitement en juillet.
“Le laboratoire de Paolo et de nombreux autres groupes ont contribué à l’observation fondamentale que les horloges n’existent pas seulement dans le cerveau”, a déclaré Masri. “L’horloge centrale du cerveau est activée par la lumière, et cette horloge centrale régule alors la sécrétion de plusieurs hormones et d’autres facteurs qui dictent le chronométrage biologique à tous les tissus du corps. Il y a des horloges dans chaque tissu, que ce soit le muscle, le cœur, le foie intestinal, les reins.”
Les données épidémiologiques suggèrent que les perturbations de l’horloge circadienne, telles que le travail de nuit, sont associées à des risques accrus de troubles cardiométaboliques, tels que le syndrome métabolique et le diabète de type 2, ainsi que des cancers hormonaux, un mauvais sommeil et une dérégulation de l’humeur.
L’exposition à la lumière la nuit en général peut également être préjudiciable, a déclaré Masri.
“Nous avons une augmentation spectaculaire de l’exposition à la lumière électrique, ce qui signifie qu’après le coucher du soleil, nous avons toujours une exposition à la lumière provenant de l’éclairage intérieur, des ordinateurs et des appareils”, a déclaré Masri. “Tout cela est un mécanisme pour perturber l’horloge.”
Le laboratoire de Masri étudie également comment la perturbation de l’horloge circadienne dans l’intestin accélère le cancer colorectal en dérégulant les voies de signalisation clés qui contrôlent la croissance et le métabolisme des cellules, a-t-elle déclaré.
Microbiome intestinal, métabolisme des médicaments
La composition globale du microbiome intestinal a également une qualité rythmique circadienne, a déclaré Masri.
“La composition du microbiome intestinal est liée à l’horloge, mais une alimentation riche en graisses et le moment des repas ont un impact sur la santé du microbiome intestinal, il y a donc un double coup dur”, a déclaré Masri. “Les rythmes comportementaux ont un impact sur la composition et la santé du microbiome intestinal.”
De plus, des recherches dans le domaine de la chronothérapie — impliquant généralement le moment de l’administration du médicament — suggèrent qu’il pourrait y avoir une fenêtre idéale lorsque les médicaments pourraient avoir le plus d’efficacité, en fonction des rythmes d’horloge.
“Nous devrions examiner comment les médicaments sont métabolisés”, a déclaré Masri. “De plus, quelles sont les cibles de ces drogues? S’ils ciblent une enzyme métabolique spécifique et que cette enzyme est active pendant une période circadienne spécifique, nous devrions administrer ces médicaments au moment de la journée où ils ont le plus d’efficacité.”
Clé de prévention
Un accent mis sur la réduction des perturbations des rythmes circadiens comme approche préventive pour réduire les risques de cancer et de maladies métaboliques, a déclaré Masri. Cela peut inclure de poser des questions simples sur la santé du sommeil, l’exposition à la lumière, la qualité de l’alimentation et le moment des repas.
Masri a déclaré que les facteurs moléculaires qui contrôlent ces processus circadiens sont activement étudiés.
“Plus précisément, dans les modèles de cancer colorectal étudiés dans notre laboratoire, l’impact de la nutrition, le moment de la prise alimentaire et le rôle du microbiome intestinal sont disséqués en termes d’impact sur l’horloge circadienne et le métabolisme dans l’intestin”, a déclaré Masri.
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