Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Gearbest Page Spécial sur les nouveaux clients, Grande Réduction @GearBest! promotion
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Isabelle le Mardi 10/10/2017 à 12:00
Une horloge cachée dans nos muscles
Les horloges biologiques déroulent leur tictac un peu partout dans le corps. Elles libèrent l'hormone de la mélatonine pendant le sommeil, favorisent la sécrétion d'enzymes digestives au moment des repas et nous tiennent éveillés aux heures les plus intenses de la journée. Logée dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du...), l'horloge maîtresse synchronise l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des horloges secondaires présentes dans les divers organes. Des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Genève (UNIGE), avec leurs collègues des universités de Bath, du Surrey, de l'Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et physiologiste français.) à Lyon ainsi que de l'EPFL et du Nestlé Institute of Health Sciences ont découvert qu'une telle horloge circadienne est à l'oeuvre dans nos muscles. Leurs travaux, financés par le Fonds national suisse (FNS), révèlent que les perturbations de ce mécanisme peuvent jouer un rôle important dans le développement des diabètes de type 2. Leur travail vient d'être publié dans le magazine PNAS.

Le groupe de chercheurs a découvert que les différents types de graisses (des lipides) contenus dans nos cellules musculaires connaissent des variations au cours de la journée, selon le type de lipide favorisé. Le processus pourrait-il être dû à une horloge biologique? L'équipe internationale a testé cette hypothèse sur des sujets volontaires. Ils ont synchronisé les horloges biologiques de tous les sujets en les soumettant à des conditions identiques de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde...), d'alimentation et d'exercices pendant deux jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...). Toutes les quatre heures, les chercheurs ont prélevé un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) très réduit de tissu musculaire au niveau de la cuisse (La cuisse est la partie du membre inférieur unissant chez l'Homme le bassin à la jambe. Sa fonction est essentiellement locomotrice.) afin d'en analyser la composition en lipides.

L'étude a relevé une corrélation claire entre la composition en lipides des cellules et l'heure (L'heure est une unité de mesure  :) de la journée, explique Howard Riezman du Département de biochimie de la Faculté des sciences de l'UNIGE, codirecteur de l'étude menée à Genève avec sa collègue Charna Dibner, du Département de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement...) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée...) des spécialités de la Faculté de médecine de l'UNIGE. "La combinaison (Une combinaison peut être :) de lipides variant fortement d'un individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) à l'autre, il nous fallait des preuves supplémentaires pour corroborer ces conclusions", explique-t-il. Dans un second temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les chercheurs ont opté pour une expérience in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la...). Ils ont isolé en culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) des cellules musculaires humaines et les ont artificiellement synchronisées en l'absence d'horloge maîtresse, en utilisant une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...) de signalisation normalement sécrétée dans le corps. Ils ont pu observer une variation périodique de la composition lipidique des cellules, identique à celle constatée chez les sujets humains. Mais lorsqu'ils ont mis à mal le mécanisme de l'horloge en inhibant les gènes responsables, les variations périodiques dans les lipides n'ont plus été traçables.

Diabètes et troubles du sommeil sont liés

"Nous avons clairement montré que cette variation des types de lipides dans nos muscles est liée à notre rythme circadien, explique Ursula Loizides-Mangold, première auteure, du Département de médecine interne des spécialités de la Faculté de médecine de l'UNIGE. Mais la question essentielle reste: quelle est le rôle de ce mécanisme?" Howard Riezman pense que l'horloge biologique des muscles, du fait de son impact sur les lipides, pourrait contribuer à réguler la sensibilité des cellules à l'insuline (L'insuline (du latin insula, île) est une hormone peptidique sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. Elle a, avec le glucagon, un rôle majeur dans la régulation des...). Les lipides étant une composante de la membrane cellulaire, ils influencent le passage des molécules dans et en dehors des cellules musculaires. Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) changement de composition peut ajuster la sensibilité du muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu...) à l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.) ainsi que sa capacité à absorber le sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le...) contenu dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des...).

Une faible sensibilité du muscle à l'insuline mène à une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou...) qualifiée de résistance à l'insuline, connue pour son rôle dans les diabètes de type 2. "Les études démontrent nettement un lien entre les rythmes circadiens, la résistance à l'insuline et le développement de diabètes, explique Charna Dibner, codirectrice de l'étude. Si nous parvenons à établir un lien entre les mécanismes circadiens et les diabètes de type 2 au travers du métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait...) des lipides, cette découverte pourrait avoir d'importantes répercussions thérapeutiques. Grâce aux nouveaux outils dont nous disposons pour étudier l'horloge cellulaire des muscles humains in vitro, nous aurons désormais la possibilité d'approfondir cette hypothèse dans le cadre d'une prochaine étude."

Référence publication:
U. Loizides-Mangold et al.: Lipidomics reveals diurnal lipid oscillations in human skeletal muscle persisting in cellular myotubes cultured in vitro. PNAS (2017). DOI: 10.1073/pnas.1705821114

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: Université de Genève (UNIGE)