Le mystère du décalage horaire – un peu – élucidé

Notre organisme, tout comme de nombreux autres, est réglé comme une horloge en fonction de la luminositéluminosité et de l'alternance entre le jour et la nuit. La journée est consacrée à des activités diverses et variées alors que la nuit est plutôt vouée au sommeil.

Chez les mammifèresmammifères, ce cycle circadiencircadien est contrôlé par le noyau suprachiasmatique (SCNSCN), une région du cerveau qui synchronise toutes les cellules du corps au même rythme biologique. Grâce à un système spécialisé situé dans les yeuxyeux, il peut appréhender l'état de luminosité et en déduire le moment de la journée. En fonction de ses informations, le SCN ajuste l'activité biologique de l'organisme comme il se doit.

Lorsque l’on voyage sur plusieurs fuseaux horaires en un temps limité, on subit le décalage horaire. Ce phénomène se caractérise par une difficulté à s’adapter au nouveau rythme circadien. On peut avoir du mal à dormir pendant la nuit par exemple. © Articulate Matter, Flickr, cc by nc nd 2.0

L'horloge biologique contrôle de nombreuses fonctions physiologiques. Des études ont mis en évidence un lien entre son dysfonctionnement et différentes pathologies comme le cancer, le diabète et certains problèmes cardiaques. Des perturbations du cycle biologique pourraient même conduire à des maladies mentales telles que la bipolarité et la schizophrénie.

Une protéine qui freine l’adaptation au décalage horaire

Il y a cependant des moments où l'on se passerait bien d'une horloge interne. Lorsque l'on voyage à travers plusieurs fuseaux horaires par exemple, il est souvent assez difficile de remettre ses pendules à l'heure. Insomnies, réveils difficiles, fringales nocturnesnocturnes... les premiers jours loin de sa routine peuvent relever du cauchemar. Il est d'ailleurs estimé qu'il faut environ une journée pour se réadapter d'une heure de décalage. De quoi réfléchir un peu avant de prendre des billets d'avion pour la Nouvelle Zélande, qui compte 10 heures de décalage avec la France.

Comment la lumièrelumière contrôle-t-elle le SCN et pourquoi l'organisme met-il tant de temps à s'adapter à un nouveau cycle ? Jusqu'à aujourd'hui ses questions étaient restées sans réponse. Des chercheurs de l'université d'Oxford, au Royaume-Uni, s'y sont intéressés d'un peu plus près. En utilisant des souris, ils ont mis en évidence une moléculemolécule qui contrôle l'horloge biologique interne. Leurs résultats sont publiés dans la revue Cell.

Les souris subissent aussi les effets du décalage horaire. Les chercheurs ont utilisé ces rongeursrongeurs pour examiner l'expression génétique des cellules du SCN après une impulsion lumineuse qui suivait plusieurs heures passées dans la pénombrepénombre. Ils ont identifié une centaine de gènes s'activant en réponse à la lumière, dont l'un code pour une protéine appelée SIK1 (pour Salt Inducible KinaseKinase 1)). Or, celle-ci agit comme un frein limitant la réponse génétique suite à l'éclairage.

Pas encore de traitement contre le décalage horaire

Pour comprendre le rôle de la protéine SIK1, les scientifiques ont bloqué son activité chez la souris. Les rongeurs se sont alors adaptés plus rapidement aux changements de rythmes lumineux. « La molécule SIK1 empêche l'horloge biologiquehorloge biologique de se réadapter à une nouvelle cadence » explique Stuart Peirson, le directeur de l'étude. Selon lui, SIK1 fonctionnerait comme un tampon qui assure la stabilité de l'horloge biologique. Il lui faut quelques jours avant d'être sûr que les changements de rythmes sont bien réels. De ce fait, elle ralentit l'adaptation de l'organisme à un nouveau fuseaufuseau horaire.

« Nous sommes encore loin d'un traitement contre le décalage horaire, explique Russell Foster, un participant à l'étude. Ces expériences permettent cependant de mieux comprendre comment est régulée l'horloge biologique. » Ces travaux ouvrent la voie vers le développement de traitement pour contrôler le cycle biologique et soigner les maladies associées à son dysfonctionnement.