Le jet-lag, quelle misère ! Peut-être une solution …

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Dans moins de trois semaines je serai à Tokyo. Neuf heures de décalage horaire et plus encore si on se base sur l’heure solaire, c’est douloureux à récupérer. Ici, à Tenerife, midi solaire, c’est-à-dire quand le soleil passe au zénith il est à 14h30 en ce moment (heure d’été) et 13h30 (GMT) à l’heure d’hiver. A Tokyo, c’est l’inverse, le soleil passe au zénith vers 11h30 heure locale et il n’y a pas d’heure d’été ou d’hiver, ce serait trop compliqué à mettre en place dans un pays qui s’étale sur presque quatre fuseaux horaires. En conséquence, la différence horaire entre le Japon (à Tokyo) et les Canaries est « solairement » parlant de 12 heures. L’organisme n’est pas sensible à l’heure indiquée par une horloge mais par le mouvement du soleil dans le ciel qui est apparent comme chacun sait puisque la Terre tourne sur elle-même et que le soleil est immobile (en apparence) dans le ciel. Bref, il me faut au moins huit jours pour récupérer, mélatonine à haute dose aidant, ce décalage et je sens que tout mon organisme crie douleur. J’ai faim au milieu de la nuit, j’ai envie de dormir au milieu de la journée, toutes mes habitudes de retraité célibataire sont perturbées, en un mot je suis malade. Et au retour, c’est la même chose mais en sens inverse, ce qui est presque pire parce que l’adaptation est nécessairement différente. L’horloge circadienne est contrôlée par une minuscule zone du cerveau qui se trouve tout près du chiasma optique et comprend à peine plus de 20000 neurones, appelée le noyau superchiasmatique et envoyant des signaux à l’ensemble de l’organisme pour que tout suive le rythme jour-nuit harmonieusement. Ce noyau reçoit des informations des yeux qui détectent l’alternance du jour et de la nuit et qui a pour but de synchroniser notre horloge interne avec cette alternance. Le mécanisme d’adaptation au rythme circadien reste globalement inconnu et pourtant une équipe de biologistes de l’Université d’Oxford a utilisé des souris pour tenter d’élucider le mécanisme de l’horloge interne en soumettant ces souris à des flashs lumineux brefs durant la nuit. A l’aide de puissantes machines de séquençage des ARN messagers, ceux-là même qui indiquent l’expression des gènes, l’équipe du Docteur Russell Foster a identifié une centaine de gènes activés avec la lumière indiquant une séquence complexe d’activation du réglage de l’horloge circadienne. Pour faire bref, de nombreux mécanismes de régulation métabolique et d’expression des gènes sont sous la dépendance de l’état phosphorylé ou non de certaines protéines servant de signal. Si ces protéines sont phosphorylées, c’est-à-dire qu’une activité enzymatique spécifique a ajouté un phosphate dans leur structure, elles deviennent actives ou au contraire inactives. Dans le cas de la réadaptation au décalage horaire, le mécanisme fait intervenir trois niveaux de régulation et l’expression de deux gènes particuliers qui sont impliqués dans cette régulation très fine pour ne pas dire subtile. Un gène particulier a été identifié et appelé SIK1 (pour Salt Inducible Kinase 1). L’expression de ce gène qui code pour une kinase, l’enzyme qui a justement pour rôle de transférer un phosphate sur d’autres protéines régulatrices comme je viens de le dire, est d’abord activée puis inhibée car le réglage du rythme circadien est très complexe. En d’autres termes, on pourrait dire « point trop n’en faut » ou encore « ne précipitons pas les choses » car c’est l’ensemble de l’homéostase de tout l’organisme qui doit être réglée à nouveau et de manière très fine. C’est ce qui explique que l’adaptation au décalage horaire (jet-lag) est si lente. En neutralisant le gène SIK1, on appelle ça knockdown en anglais ou KO, les souris s’adaptent beaucoup plus rapidement au décalage horaire artificiel. Reste à trouver un moyen d’interférer avec cet enzyme et à n’en pas douter Hoffmann-La Roche et Axolabs GmBH qui ont financé cette étude sont déjà à la recherche de molécules actives car par expérience personnelle la mélatonine n’a qu’un effet très limité sur le réglage de l’horloge circadienne. Pour l’anecdote revisionnez le fameux « Jet-lag » de Danièle Thompson avec Binoche et Jean Reno, c’est d’un somptueux comique très exception culturelle frenchy !

Perdre du poids : mode d’emploi

Pour grossir rapidement les sumotori ont compris depuis longtemps qu’ils fallait beaucoup manger le soir et c’est facile à comprendre puisqu’après un repas pantagruelique suivi d’un long sommeil, l’organisme n’a rien d’autre à faire que de stocker tout ce surcroit de calories sous forme de graisse. C’est une habitude ancestrale chez l’homme que de se nourrir aussi le soir, on pourrait même dire depuis la nuit des temps quand les lendemains bien nourris n’étaient pas assurés si la chasse ou la cueillette n’étaient pas fructueuses. Mais cette envie de se nourrir le soir est aussi commandée par les rythmes d’alternance jour-nuit (rythmes circadiens) et beaucoup de personnes n’ont pas très faim le matin et ont un gros appétit le soir. Cette habitude de se nourrir le soir est qui plus est favorisée par l’éclairage artificiel qui perturbe légèrement le rythme circadien et donc l’envie de manger quelque chose  subrepticement avant d’aller se coucher en ouvrant la porte du réfrigérateur, un comportement qui assure une prise de poids intempestive. Or en ces temps d’abondance de nourriture trop salée, trop sucrée et trop graisseuse, c’est la catastrophe, le surpoids et l’obésité avec toutes les pathologies qui sont associées. La situation s’aggrave encore si on reste scotché devant la télévision tard le soir, qu’on grignote des trucs pas vraiment sains comme des chips, du pop-corn ou des cacahuètes ou pire des barres chocolatées en buvant un liquide hyper-sucré et qu’ensuite le sommeil n’est pas au rendez-vous. Une équipe de médecins et de biologistes de l’Université de l’Oregon a donc montré qu’il en était ainsi, on a un plus grand appétit le soir que le matin et qu’il était beaucoup plus productif pour celles et ceux qui décident vraiment de perdre du poids de manger normalement au petit-déjeuner et au repas de midi et de peu se nourrir le soir voire ne rien manger du tout puis de se coucher tôt, une hygiène de vie indispensable pour perdre du poids. Avis aux amateurs …

 

Source : Oregon Health and Science University

Rythmes circadien (horloge biologique), diabète et obésité, la solution ?

Il y a quelques jours je me suis arrêté sur un article relatant la prise de poids par des souris (de laboratoire) quand elles se nourrissaient inconsidérément, c’est-à-dire quand elles étaient inactives, le plus souvent le jour, car les souris sont des animaux plutôt nocturnes. L’expérience avec du fructose sur ces mêmes souris, que j’avais relaté dans un précédent billet sur la mal-bouffe dans ce blog, accélérait encore cette prise de poids rendant ces souris plus rapidement obèses en jouant sur l’inhibition de la sensation de satiété.
Or le rythme naturel de la prise de nourriture est commandé par les périodes d’activité qui requièrent un apport en énergie pour l’organisme, du glucose pour le cerveau et toutes sortes d’autres nutriments pour le reste, et la baisse du taux de glucose dans le sang induit ce que l’on appelle la gluconéogénèse, c’est-à-dire la synthèse de glucose non plus à partir du glycogène stocké dans le foie pour un usage postérieur à la digestion, mais à partir de petits métabolites comme le pyruvate ou l’acétate issus entre autres des acides gras. Je passe sur les détails, mais ce processus est relativement couteux en énergie et ça peut se comprendre puisque le glucose est la principale source d’énergie dans l’organisme au niveau des cellules et sa synthèse est donc couteuse en énergie.
L’alternance entre les épisodes d’activité et d’inactivité est non seulement commandée par l’alternance jour-nuit mais par un mécanisme extraordinairement complexe qui régule le rythme circadien (l’horloge biologique) et par voie de conséquence régule également la faim et le stockage du glucose ou sa néo-synthèse dans le foie.
Or depuis plusieurs années on s’est aperçu qu’une perturbation de ce rythme circadien, artificiellement créé avec des souris mutantes dont le rythme est perturbé, non seulement pouvait favoriser une augmentation pathologique des triglycérides dans le sang qui se trouvent normalement à leur plus bas taux quand les souris sont en pleine activité (la nuit) et que l’obésité les guettait. Mais on n’avait pas trouvé de lien avec la gluconéogénèse pourtant liée très intimement à la régulation des acides gras (triglycérides) dans le sang circulant. Bref, même si on s’attendait un peu à une influence de notre horloge interne sur nos habitudes à se goinfrer à heures plus ou moins fixes, on ignorait l’influence de ce mécanisme sur le taux de glucose sanguin.

C’est ce que viennent de découvrir par hasard une équipe de biologistes de l’Université de Californie à San Diego en collaboration avec la Scripps Institution à La Jolla au nord de San Diego.
En utilisant un très astucieux protocole de screening de nouvelles molécules agissant sur le rythme circadien ou l’horloge biologique qui rythme toutes nos activités métaboliques y compris le sommeil. Ils ont utilisé des cellules humaines en culture qui avaient été modifiées afin de devenir luminescentes quand leur horloge biologique était active, c’est-à-dire pour résumer quand un pigment appelé cryptochrome était effectivement présent à l’intérieur des cellules en culture. Et bingo ! Une petite molécule provenant d’une banque de produits chimiques (120 000 produits différents) utilisée pour les screenings automatisés à grande échelle et grande vitesse « allumait » si l’on peut dire le rythme circadien plus de dix heures de plus que la normale puisque les cellules en culture restaient luminescentes plus longtemps que la normale. Maintenant qu’ils avaient découvert cette molécule relativement simple, ils ont poursuivi leurs études cette fois-ci sur des cellules hépatiques en culture et ont montré sans ambiguité qu’effectivement cette molécule inhibait la gluconéogénèse induite par le glucagon, l’hormone qui agit à l’inverse de l’insuline dans le processus de régulation du taux de glucose sanguin.

Comme l’a déclaré Steve Kay, le leader de cette étude, cette découverte ouvre la voie vers tellement d’applications thérapeutiques qu’il est difficile de toutes les imaginer à l’heure actuelle.

On distingue sur cette image du robot utilisé pour le screening haute fréquence un rectangle clair qui est une boite contenant 96 petits puits dans lesquels se trouvent les cellules en culture qui sera ensuite transférée dans un autre appareil de mesure de la luminescence.
Source : ucsdnews press release.