Rythme circadien : une horloge biologique dans le cerveau

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Rédigé par Isabelle V. et publié le 13 octobre 2017

La récente attribution du prix Nobel de médecine à 3 chercheurs américains a mis sur le devant de la scène un phénomène au nom étrange : le rythme circadien. Cette véritable horloge biologique interne, calée sur les 24 heures nécessaires à la rotation de notre planète, régule pourtant la vie de chaque terrien sans qu’il s’en rende compte ! Avec de nombreuses implications sur notre santé…

mecanisme-horloge

Notre horloge biologique interne

Notre horloge biologique interne se situe dans le cerveau, au niveau de l’hypothalamus et précisément dans les 2 noyaux suprachiasmatiques. Elle est responsable d’une activité électrique fonctionnant par cycle de 23h30 à 24h30 : le fameux rythme circadien.

À savoir ! Le terme « circadien » est issu du latin « circa » qui signifie « proche de » et « dien » pour « jour ».

Cette horloge interne nous permet de nous adapter, via le rythme circadien, au rythme de la terre et notamment à l’alternance jour/nuit. Le rythme circadien, qui est donc interne, influe sur notre organisme. Ainsi, il régule le système veille/sommeil mais aussi de nombreuses autres fonctions aussi variées que la pression artérielle, la température, l’humeur ou les capacités intellectuelles qui fluctuent, de fait, au cours de la journée !

À savoir ! Les scientifiques Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young ont été récompensés pour leurs travaux sur le déterminisme génétique du rythme circadien. Ils ont, notamment, identifié le gène « period » responsable de notre horloge biologique et codant pour une protéine PER qui s’accumule dans les cellules pendant la nuit et est dégradée durant la journée.

Le rythme circadien étant variable selon les individus (de 23h30 à 24h30), il doit sans cesse être resynchronisé sur le cycle terrestre de 24 heures. Le plus puissant des « resynchronisateur » sur notre horloge interne est la lumière. Elle influe sur la production de mélatonine, une hormone secrétée selon un rythme circadien : une production plus importante le soir, puis qui diminue pendant la nuit pour devenir quasi-nulle le matin. C’est la lumière reçue par la rétine et transmise aux noyaux suprachiasmatiques, régulant eux-mêmes la glande pinéale productrice de mélatonine, qui influe sur la production de cette hormone. S’exposer le soir à la lumière (comme celle d’un écran) retarde le pic de mélatonine, et donc l’arrivée du sommeil…

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Un rythme circadien parfois malmené

De nombreuses causes peuvent désynchroniser notre horloge biologique interne. Il y a bien sûr le fameux décalage horaire ou jet-lag dont on se remet heureusement en quelques jours. Mais c’est aussi le cas du travail de nuit ou du travail posté (les « 3 huit »).

L’altération de l’horloge interne peut être mise en évidence par la modification de certains paramètres dont la production dépend du rythme circadien, comme celle de la mélatonine, mais aussi du cortisol.

Cette désynchronisation a des conséquences graves à long terme. Les travailleurs de nuit ou postés développent plus de maladies cardiovasculaires, d’ulcères digestifs, de diabète ou de dépressions. La fertilité peut aussi être affectée. Le travail de nuit est considéré comme un facteur favorisant le cancer du sein chez la femme.

Le vieillissement se révèle également un dé-synchronisateur de notre horloge biologique. Cependant, les adolescents, du fait de leur propension à utiliser les écrans le soir, ne sont pas épargnés. La lumière bleue émise, stoppant la production de mélatonine, serait responsable d’un véritable jet-lag artificiel, déclenchant fatigue, irritabilité, troubles métaboliques ou cognitifs…

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Des implications médicales

L’étude de notre rythme circadien ou chronobiologie a débouché sur une nouvelle science : la chronopharmacologie. Il s’agit d’administrer les médicaments au moment de la journée ou de la nuit où ils sont les plus efficaces et/ou les moins nocifs.

Les corticoïdes sont ainsi plus efficaces en administration unique le matin. L’anticancéreux fluoro-uracile s’avère, quant à lui, 5 fois moins toxique quand il est administré à 4 heures du matin plutôt qu’à 16 heures.

Vous ne prendrez plus vos médicaments sans consulter votre montre…

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Isabelle V., Journaliste scientifique

Sources
– L’absence de rythme circadien du cortisol est à l’origine de l’obésité dans le syndrome de Cushing. egora.fr.
  • Alexia Grobius says:

    Bonjour,

    J’ai bénéficié dans le cadre de recherches menées par l’inserm, d’une participation à une étude liée aux rythmes circadiens. C’était très intéressant. Savez vous si il existe des structures qui donnent accès à ce type d’analyse ? Ma fille veut faire le cours Florent + la préparation de son bac avec le CNED et il me semble que cette information la concernant serait du plus grand intérêt pour l’aider à organiser son temps de travail, d’activité sportive et de loisir.
    Merci par avance pour les infos que vous pourriez me donner

    Reply
  • Alexia Grobius says:

    Bonjour,

    J’ai bénéficié dans le cadre de recherches menées par l’inserm, d’une participation à une étude liée aux rythmes circadiens. C’était très intéressant. Savez vous si il existe des structures qui donnent accès à ce type d’analyse ? Ma fille veut faire le cours Florent + la préparation de son bac avec le CNED et il me semble que cette information la concernant serait du plus grand intérêt pour l’aider à organiser son temps de travail, d’activité sportive et de loisir.
    Merci par avance pour les infos que vous pourriez me donner

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