En bref
- Les chercheurs ont constaté que même quelques jours d’éveil la nuit et de sommeil le jour provoquaient un décalage des rythmes dans certaines voies métaboliques sans modifier de manière significative l’horloge circadienne principale du cerveau.
- Cette découverte pourrait contribuer à expliquer pourquoi les habitudes de sommeil nocturne ont été liées à certains troubles métaboliques, comme l’obésité et le diabète.
S’éveiller la nuit et dormir le jour peut perturber les rythmes de certaines voies métaboliques. Pranodhm/iStock/Thinkstock Vous vous réveillez, vous avez faim et vous vous endormez chaque jour autour de cycles « circadiens » répétitifs de 24 heures contrôlés par les horloges internes de votre corps. Ces horloges sont synchronisées par un pacemaker central situé dans le cerveau. Les cycles de lumière et d’obscurité sont importants pour le fonctionnement de l’horloge maîtresse du cerveau. D’autres cycles, tels que les activités comportementales de manger et de jeûner ou de dormir et de se réveiller, sont importants pour les horloges périphériques du foie, de l’intestin et d’autres tissus.
Lorsque vous restez éveillé toute la nuit ou que vous allez autrement à l’encontre des cycles de lumière naturelle, votre santé peut en souffrir. La perturbation à long terme des rythmes circadiens a été liée à l’obésité, au diabète et à d’autres problèmes de santé liés au métabolisme de l’organisme.
Des études antérieures ont montré que certains métabolites – les produits du métabolisme – dans le sang peuvent avoir des rythmes quotidiens. Une équipe de recherche internationale dirigée par les docteurs Hans P. A. Van Dongen et Shobhan Gaddameedhi de l’université d’État de Washington a cherché à savoir si les perturbations de ces rythmes sont influencées par le pacemaker central du cerveau ou reflètent des activités comportementales, comme le travail de nuit. L’étude a été financée en partie par le National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) du NIH. Les résultats ont été publiés en ligne dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences le 10 juillet 2018.
Dix hommes et quatre femmes, âgés de 22 à 34 ans, ont séjourné dans un laboratoire de recherche pendant une semaine. La moitié d’entre eux ont eu un rythme de sommeil de nuit pendant trois jours et l’autre moitié un rythme de jour. Dans ce dernier cas, le pacemaker central et les rythmes comportementaux sont en désaccord. Après trois jours, les volontaires ont été maintenus éveillés pendant une journée dans une routine constante avec un niveau constant de température et de lumière. Ils recevaient des collations identiques toutes les heures et fournissaient des échantillons de sang toutes les trois heures.
L’équipe de recherche n’a trouvé que de petites différences dans les schémas du quart de jour et du quart de nuit pour la mélatonine et le cortisol, qui marquent l’activité de l’horloge maîtresse du cerveau. Cette constatation suggère que l’horloge maîtresse résiste à l’influence du schéma de l’équipe de nuit.
L’équipe a analysé les niveaux de 132 métabolites pendant la routine constante de 24 heures. Environ la moitié (65) des métabolites avaient un rythme quotidien significatif. Parmi eux, 27 avaient un rythme significatif sur 24 heures pour les deux rythmes de sommeil. Seuls trois de ces métabolites (taurine, sérotonine et sarcosine) ont conservé la même heure de pointe, comme les marqueurs de l’horloge maîtresse que sont la mélatonine et le cortisol. Les 24 autres ont montré un décalage de 12 heures du rythme pour le schéma de sommeil de nuit.
Les chercheurs ont noté que les métabolites et les voies particulières affectés par le schéma de sommeil de nuit se rapportent au foie, au pancréas et au tube digestif. Ces résultats suggèrent que les rythmes de sommeil de nuit peuvent perturber certains rythmes de métabolites et les horloges périphériques du système digestif sans affecter l’horloge maîtresse du cerveau.
« Personne ne savait que les horloges biologiques des organes digestifs des personnes sont si profondément et si rapidement modifiées par les horaires de travail par quarts, même si l’horloge maîtresse du cerveau s’adapte à peine à ces horaires », déclare Van Dongen. « En conséquence, certains signaux biologiques dans le corps des travailleurs postés disent que c’est le jour alors que d’autres signaux disent que c’est la nuit, ce qui entraîne une perturbation du métabolisme. »
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre le rôle de ces voies métaboliques dans l’obésité, le diabète et d’autres conditions médicales pour lesquelles les travailleurs postés présentent un risque accru.
par Geri Piazza
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