La chronopharmacologie intéresse de plus en plus les chercheurs. La plupart des phénomènes biologiques de l’organisme sont rythmiques et suivent principalement la durée du jour de 24 heures qui forment le rythme circadien. Ce cycle contrôle le comportement, les hormones, le système immunitaire ou encore le métabolisme. Dans une nouvelle étude, publiée le 12 février dans la revue Science, des chercheurs américains de l’université de Californie ont examiné comment cette horloge contrôle divers aspects de l'homéostasie, la capacité d’un système à garder son équilibre intérieur, et comment les organes coordonnent leurs fonctions au cours d'une journée.
Notre organisme s’adapte grâce au rythme circadien
Chaque individu possède son propre rythme circadien et la quasi-totalié des gènes et des cellules sont régulés par cette horloge. “Ce qui est fascinant, c'est que presque toutes les cellules qui composent nos organes ont leur propre horloge, et donc le timing est un aspect crucial de la biologie, s’enthousiasme Kevin B. Koronowski, auteur principal de l’article. Comprendre comment la synchronisation quotidienne est intégrée à la fonction dans tous les organes a des implications pour la santé humaine car la perturbation de l'horloge et des rythmes circadiens peut être à la fois une cause et un effet de maladies allant du diabète au cancer.” En menant des expériences sur des cellules humaines et des souris, les scientifiques ont cherché à découvrir les circuits physiologiques grâce auxquels les horloges biologiques assurent la cohérence.
Les horloges circadiennes alignent les processus internes sur le temps externe. Cela permet à l’organisme de s’adapter aux changements environnementaux quotidiens tels que le cycle lumière-obscurité. Dans les organismes complexes, la fonction d'horloge commence par l'horloge moléculaire, ou l'oscillateur génétiquement codé dans chaque cellule. “Les stratégies pour régler nos horloges et stimuler les rythmes ont été prometteuses dans les études précliniques, ce qui illustre l'importance de démêler cet aspect de notre biologie et de libérer le potentiel qu'il recèle pour les traitements et les médicaments du futur”, affirme Kevin Koronowski.
Un dérèglement du rythme circadien
Le dérèglement circadien peut perturber l’organisme et induire des effets néfastes sur la santé s'il se prolonge. Notre mode de vie actuel a des effets négatifs sur ce rythme. “Le désalignement chronique - lorsque les habitudes alimentaires et de sommeil entrent en conflit avec le cycle naturel lumière-obscurité - est associé à un risque accru de syndrome métabolique, de maladie cardiovasculaire, de troubles neurologiques et de cancer, poursuit le chercheur. Une grande partie de la main-d'œuvre mondiale a des horaires atypiques et peut être particulièrement vulnérable.”
Les chercheurs veulent aller plus loin sur la compréhension de l’importance de ce rythme sur le fonctionnement de notre organisme. “Il est devenu urgent de découvrir les fondements moléculaires de la relation entre l'horloge circadienne et la maladie, a conclu Kevin Koronowski. Décrypter les moyens par lesquels les horloges communiquent entre les organes métaboliques a le potentiel de transformer notre compréhension du métabolisme, et cela peut être prometteur pour des stratégies innovantes et non invasives pour promouvoir la santé.”