HORLOGE BIOLOGIQUE: Un traitement VIP pour le décalage horaire – PNAS

VIP comme le nom de cette substance chimique, vasoactive intestinal polypeptide, identifiée par cette équipe de l’Université Washington à St. Louis capable de désynchroniser les cellules de l’horloge biologique et de faciliter l’adaptation de l’horloge aux changements d’horaires comme le décalage horaire. Ces travaux, présentés dans l’édition du 28 octobre des Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS) laissent espérer un nouveau traitement pour soulager l’inconfort ressenti par les travailleurs de nuit ou par les voyageurs.

Ces travaux montrent en effet, qu’à fortes doses, cette petite molécule, VIP désynchronise les neurones dans l’horloge biologique du cerveau, leur permettant de s’adapter rapidement aux changements d’horaires quotidiens. Ainsi, avec une dose de VIP, les neurones vont se resynchroniser deux fois plus rapidement à la suite de changements dans le cycle lumière-obscurité.

Erik Herzog, auteur principal de l’étude étudie les mécanismes biologiques de l’horloge de l’organisme depuis 13 ans à l’Université de Washington, avec l’objectif de mieux comprendre et résoudre les problèmes de santé, des troubles métaboliques et de l’obésité à la dépression, liés à une horloge déréglée.

En l’absence de VIP, l’horloge se dérègle : Le chercheur rappelle que chez les mammifères, l’horloge circadienne est composée de 20.000 cellules nerveuses regroupées dans le noyau suprachiasmatique, chaque neurone participant séparément à sa régulation, à des rythmes légèrement différents et, ensemble permettant de coordonner les rythmes quotidiens de la vigilance et du métabolisme. Ces cellules nerveuses communiquent via VIP, décrite comme une petite chaîne d’acides aminés. En l’absence de VIP ou de récepteur de VIP, la synchronisation des cellules n’est plus possible, l’horloge se dérègle.

Réduire l’effet du décalage horaire avec une dose de VIP : Erik Herzog a donc cherché à comprendre comment VIP est libéré et comment il permet la synchronisation des cellules. L’équipe constate que «  trop  » de VIP nuit à la synchronisation et, qu’au-delà d’un seuil critique, les cellules ne parviennent plus à communiquer. Mais, à la réflexion, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la perturbation des rythmes cellulaires pouvait être bienvenue, pour permettre l’adaptation aux changements d’horaires. L’équipe a donc développé un modèle déterminant les niveaux supplémentaires de VIP pour améliorer la capacité d’ajustement de l’horloge. Sur la souris, l’équipe parvient enfin à réduire de moitié l’effet du décalage horaire avec une dose de VIP.

C’est une première preuve de concept de l’effet de la substance sur la façon dont fonctionne le système circadien dans le cerveau. Les scientifiques de l’Université de Washington espèrent trouver un traitement permettant au cerveau de libérer ses propres stocks de VIP pour soulager non seulement les voyageurs ou les travailleurs de nuit, mais plus généralement les personnes soumises à des signaux environnementaux perturbants comme des lumières nocturnes.

Source: PNAS October 28, 2013, doi:10.1073/pnas.1307088110 A neuropeptide speeds circadian entrainment by reducing intercellular synchrony (Visuel@Cristina Mazuski : «  Horloge maîtresse dans le cerveau de la souris avec les noyaux des cellules de l’horloge en bleu et VIP qui permet aux neurones de l’horloge de se synchroniser en vert  »).

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