À propos d’horloge interne.

Le rythme biologique joue un rôle important dans l’adaptation des êtres vivants à leur environnement, notamment pour celles exposées aux contraintes de la vie au grand air. Ainsi, l’alternance jour/nuit par exemple fait que les suites de périodes de sommeil et de veille s’organisent naturellement, et une bonne partie des organismes suit un rythme basé sur une période de 24 heures. Jusqu’à présent, ce rythme était présumé être d’origine génétique (comme on peut le lire par ailleurs sur la page Wikipedia), mais un couple d’articles parus dans le journal Nature vient remettre en cause ce paradigme, et donner un peu plus d’informations sur l’horloge interne.

Le premier article, écrit par des chercheurs de l’Université de Cambridge, s’intéresse aux globules rouges humains. Les scientifiques ont en effet extrait et purifié des globules rouges de donneurs (sains et volontaires), et les ont plongé dans le noir à la température du corps humain. Ils ont alors fait des relevés à intervalles réguliers, en se focalisant sur une protéine antioxydante, la Peroxiredoxin, produite en grande quantité par les globules rouges. Les chercheurs ont alors pu observer que la production de cette protéine suivait un rythme de 24 heures. Cela ne serait pas si étonnant si les globules rouges, contrairement à la grande majorité des autres cellules, ne possède pas d’ADN. L’horloge interne serait donc codée dans la structure de la cellule d’une façon différente.

Mieux connaître les mécanismes dirigeant l’horloge médicale peut présenter un intérêt sur le plan médical, puisque l’on sait qu’une horloge contrariée (pour des raisons professionnelles par exemple, dans le cas d’employés faisant des postes ou des pilotes de ligne) peut être associée au diabète ou à des problèmes mentaux.

Le second article, lui, nous vient en partie du Laboratoire d’Océanographie Microbienne de Banyuls. Ils ont suivi la même procédure que dans le cas des globules rouges, mais cette fois avec une algue du joli nom de Ostreococcus tauri. On sait que pour cette algue, l’activité génétique varie en fonction de l’heure de la journée (par exemple, le gène CCA1 est exprimé le matin, TOC1 le soir). Mais en plongeant l’algue dans l’obscurité, on peut arrêter son activité génétique. Ce qui n’empêche pas, comme dans le cas des globules rouges, que la production de Peroxiredoxine garde une période de 24 heures. Cela confirme l’étude précédente : en plus d’éventuels régulateurs génétique, l’horloge biologie est remontée par d’autres mécanismes, et il est fort possible qu’ils soient partagés par un très grand nombre d’organisme si l’on en croit les similitudes entre algues et globules rouges humains, pourtant séparés par l’évolution il y a très longtemps.

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Astrologie, un fond de vérité?

C’est une croyance ancienne que de penser que la position des étoiles, l’envol d’un troupeau d’oie ou une victoire de l’Équipe de France au moment de notre naissance est un signe fort, qui va régir notre vie et dicter notre personnalité. Ainsi, quand je remarque que je suis né le jour de la découverte de l’Amérique et que j’y travaille encore, quand je remarque que mon anniversaire coïncide avec celui de la première fête de la bière, je comprends un peu mieux la tournure qu’a prise ma vie. Et j’appréhende un peu les conséquences de ma naissance le jour anniversaire de l’acquisition de l’île d’Alcatraz par le gouvernement américain, en vue d’en faire une prison. Certains ont fait leur métier d’interpréter ces divers signes, en se focalisant généralement sur la carte du ciel pour vous dire que vous allez trouver un nouveau boulot, que vous aimez avoir raison ou que votre plat préféré est le gratin d’endives au shampoing.

Mais se pourrait il qu’il y ait véritablement une influence du moment où nous venons au monde? Tout à fait possible, à en croire un article paru dans Nature Neuroscience : d’après des travaux menés en Alabama et au Tennessee, il semblerait que notre saison de naissance ait une influence plus grande qu’on ne le soupçonne. En tous cas sur des souris, puisque c’est sur des rongeurs que les expériences ont été menées. Elles consistent à élever des bébés souris dans des conditions lumineuses semblables soit à celles hivernales (8 heures de lumière) soit à celles estivales (16 heures de lumières), et, une fois sevrées, à conserver ces conditions ou les inverser. On pourra alors étudier leur comportement (et notamment leur envie de courir dans une roue à l’obscurité) une fois matures, et plongées dans une obscurité totale (afin de n’observer que les rythmes dus à l’horloge interne sans indice extérieur), mais aussi, en faisant fluorescer certains neurones du noyau suprachiasmatique, observer l’activité de leur horloge interne.

Chez les souris « estivales », qu’on les ait soumis ou non à un changement de saison ou non, le rythme est clair et bien marqué : 10 heures d’activité, 14 heures de repos. Les souris « hivernales », elles, se montrent plus paresseuses, mais surtout sont sensibles au changement de saison : celles qui n’ont connu que des jours courts sont actives pendant 10 heures, les autres 11 heures et demie. Les mêmes différences sont visibles au niveau de l’activité neuronale de l’horloge interne : chez les souris « estivales », celle-ci démarre à l’heure du crépuscule (le dernier qu’elles aient connu) et reste actif pendant 10 heures, tandis que chez leur cousines hivernales, elle peut commencer une heure après le crépuscule ou deux heures avant, suivant qu’elles aient ou non changé de saison au cours de leur maturation.

On se rend donc compte que les souris sont marquées par les conditions lumineuses au moment de leur naissance, qui leur permet de s’adapter plus ou moins bien au changements saisonniers. Quant on sait que l’horloge interne chez l’homme régule aussi en partie l’humeur, on pourrait extrapoler les résultats en disant que les gens nés en hiver ont un caractère différent de ceux nés en été. Mais il existe beaucoup de limites dans ce passage à l’humain : par exemple, le cerveau d’un bébé humain est bien plus fonctionnel à sa naissance que celui d’un bébé souris, dont les connections ne sont pas toutes faites. De plus, l’étude ne tient pas compte du fait qu’au moment de l’expérience, Vénus était dans la maison du taureau (ils regardaient la Star Ac’ ensemble).