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L’expression des gènes ne s’adapte pas au changement de l’horaire du sommeil

expression-genes_ostoemagAvez-vous déjà songé au fait qu’à long terme, les quarts de nuit pourraient affecter votre santé ? Une équipe de chercheurs de l’Institut universitaire en santé mentale Douglas (IUSMD), affilié à l’Université McGill, a découvert que l’expression de gènes régulant d’importantes fonctions corporelles ne s’adapte pas aux modifications de l’horaire du sommeil et des repas.

Au contraire, dans la plupart des cas, elle continue d’obéir à une horloge biologique dont les rythmes restent calés sur le jour. Lors d’une étude simulant quatre quarts de travail de nuit, parue dans Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A., Laura Kervezee, Marc Cuesta, Nicolas Cermakian et Diane B. Boivin, chercheurs à l’IUSMD (CIUSSS de l’Ouest-de-l’Île-de-Montréal), ont démontré pour la première fois ce qu’il advient de l’expression de 20 000 gènes au niveau moléculaire en pareilles conditions.
« On comprend maintenant mieux [groups_member group= »Abonné »] les changements moléculaires qui s’opèrent dans le corps humain lorsque l’horaire du sommeil et des repas n’est pas aligné sur l’horloge biologique. Entre autres, on a découvert que l’expression des gènes liés au système immunitaire et aux processus métaboliques ne s’adapte pas lorsque cet horaire change », affirme le DrBoivin, directrice du Centre d’étude et de traitement des rythmes circadiens et professeure titulaire au Département de psychiatrie de l’UniversitéMcGill.
On sait que l’expression de bon nombre de ces gènes fluctue au fil de la journée et de la nuit. Or, ces rythmes biologiques jouent un rôle important dans la régulation de nombreux processus physiologiques et comportementaux. « Après l’exposition à l’horaire de nuit, on a observé qu’environ 25% des gènes étudiés présentaient une perte de rythme ; 73% ne se sont pas adaptés aux quarts de nuit, demeurant alignés sur un horaire de jour ; et moins de 3% se sont adaptés — partiellement — à l’horaire de nuit », ajoute le Pr Cermakian, directeur du Laboratoire de chronobiologie moléculaire à l’IUSMD et professeur titulaire au Département de psychiatrie de l’UniversitéMcGill.

Problème de santé à l’horizon ?

Aux fins de l’étude, huit volontaires sains ont été soumis à un horaire de cinq jours simulant des quarts de travail nocturnes. Les participants ont été placés dans une chambre d’isolement temporel, dépourvue d’indices liés à la lumière ou aux sons pouvant révéler l’heure de la journée, et n’avaient le droit d’utiliser ni téléphones ni ordinateurs portatifs. Le premier jour, les participants se sont couchés à l’heure habituelle. Les quatre jours suivants, des quarts de nuit étaient simulés, c’est-à-dire que les volontaires demeuraient éveillés la nuit et dormaient le jour.
Le premier jour et de nouveau après le dernier quart de nuit, l’équipe de recherche a procédé aux prélèvements répétés d’échantillons sanguins sur une période de 24heures. LauraKervezee, stagiaire postdoctorale membre de l’équipe du DrBoivin, a ensuite mesuré l’expression de plus de 20 000gènes à l’aide d’une technique appelée analyse transcriptomique, puis déterminé ceux dont l’expression variait au fil du cycle jour-nuit.
« On croit que les changements moléculaires observés pourraient contribuer à l’apparition de troubles de santé tels que le diabète, l’obésité et les maladies cardiovasculaires, qui sont plus fréquents chez les travailleurs de nuit de longue date », explique le DrBoivin. Elle souligne toutefois que des études plus approfondies en la matière s’imposent.
Comme cette étude a été menée en laboratoire dans des conditions très contrôlées, il faudrait maintenant étendre la recherche au contexte réel, en examinant l’expression des gènes auprès de véritables travailleurs de nuit, puisque le degré d’activité physique, l’horaire des repas et les habitudes de sommeil peuvent varier d’un cas à l’autre. Le phénomène s’applique également aux personnes dont l’horloge biologique risque d’être désynchronisée, notamment aux voyageurs qui sont souvent en proie au décalage horaire.
Environ 20% de la population active du Canada, des États-Unis et de l’Europe travaille par quarts.

Bibliographie complète

Simulated night shift work induces circadian misalignment of the human peripheral blood mononuclear cell transcriptome Laura Kervezee, Marc Cuesta, Nicolas Cermakian, and Diane B. Boivin PNAS May 7, 2018. 201720719; published ahead of print May 7, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1720719115
Source : McGill University (07/05/2018)

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