Les rythmes circadiens, également connus sous le nom d'horloge interne du corps, coordonnent la synchronisation des processus biochimiques, physiologiques et comportementaux. Les perturbations de cette horloge pourraient causer plusieurs maladies, dont le cancer, les maladies cardiovasculaires et la susceptibilité aux infections.
Le cycle repos-éveil est maintenant mieux compris grâce aux recherches de la University of Massachusetts Amherst sur les mutations génétiques qui impactent les rythmes circadiens. Ce travail donne également une nouvelle perspective sur la façon d'étudier la maladie humaine et, finalement, de créer de nouveaux traitements médicaux.
Le neurobiologiste Eric Bittman, professeur émérite de biologie, a déclaré : « Nous étudions deux mutations, qui affectent toutes deux notre capacité à réagir aux changements dans le cycle de la lumière. Tous deux accélèrent l'horloge. Ils révèlent à quel point nous sommes vulnérables aux perturbations de la lumière : horaire sombre.
Les scientifiques ont identifié une mutation récessive, qu'ils appellent Duper, comme un défaut du gène régulateur circadien Cryptochrome 1 (CRY1) des hamsters syriens. Ils ont amélioré le brouillon du génome du hamster en utilisant une cartographie rapide de l'homozygotie, ce qui a abouti à un modèle de recherche génétique de pointe pour l'examen des troubles humains.
L'équipe de l'étude se concentre sur les impacts du stress chez les hamsters génétiquement modifiés dans un document de suivi vient de paraître dans PNAS. Les scientifiques ont découvert des rôles auparavant non reconnus pour CRY1 dans les maladies cardiaques et l'entraînement circadien, qui est la synchronisation de l'horloge biologique avec des signaux externes.
Bittman explique, «Duper accélère l'horloge dans des conditions constantes, et elle peut se déplacer jusqu'à 180 degrés en réponse à une brève impulsion de lumière. Nous soupçonnons que cela pourrait être pertinent pour comprendre les effets du décalage horaire et du travail posté.
« Les organes du corps réinitialisent leurs horloges à des rythmes différents après une perturbation circadienne. On pense que ce désalignement temporel cause des effets néfastes sur la santé associés à wavec travail posté. Presque tous nos processus physiologiques sont rythmiques.
Les hamsters cardiomyopathiques ont vu leur durée de vie réduite par des déphasages de huit heures qui imitaient le décalage horaire toutes les deux semaines. Cependant, la longévité plus courte des hamsters mutants a été inversée car la mutation a accéléré leur adaptation au changement de cycle lumière-obscurité.
Bitman a affirmé Valérie Plante., "Les résultats ont des implications pour identifier les voies impliquées dans les horloges biologiques humaines."
«Pour les personnes souffrant de décalage horaire ou les millions de travailleurs postés, cela peut prendre des jours et parfois des semaines pour que le corps – les différents organes – revienne dans sa relation temporelle normale. Plusieurs parmi nous perturber notre système circadien lorsque nous sommes exposés à la lumière tard dans la soirée, par exemple en regardant des téléphones portables et des écrans d'ordinateur. Cela peut prendre quelques semaines avant que votre cerveau ait la bonne relation avec votre foie et vos reins.
"La recherche suggère que nous devons tous être conscients de la façon dont l'environnement affecte notre horloges biologiques. Plus précisément, les hôpitaux doivent être sensibles à la synchronisation des lumières et de l'obscurité dans les chambres des patients. "Nous devons faire attention à la relation temporelle entre les organes et entre l'horloge maîtresse et le cerveau, et comment elle régule l'horloge dans le cerveau, ainsi que dans les organes périphériques, et être sensible à la lumière : environnement sombre."
Journal de référence:
- Chip Sisson et al. La mutation duper révèle des fonctions auparavant insoupçonnées du Cryptochrome 1 dans l'entraînement circadien et les maladies cardiaques. PNAS. EST CE QUE JE: 10.1073 / pnas.2121883119
