Vers l'identification de l'horloge alimentaire

C'est un premier pas vers l'identification de l'horloge alimentaire. Des chercheurs de l'Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (CNRS, université Strasbourg I), et de l'université de Fribourg (Suisse) viennent, en utilisant le Chronobiotron, de mettre en évidence les premières bases moléculaires de l'anticipation de l'heure des repas. Le responsable ? Un gène déjà impliqué dans les mécanismes circadiens, dont l'expression dans le cerveau et les organes périphériques varie tout au long de la journée. Ces travaux, qui pourraient engendrer de nouvelles pistes curatives pour les maladies métaboliques telles que le diabète ou l'obésité, paraissent dans la revue Current Biology du 24 octobre 2006.

Anticiper les variations journalières de l'environnement est, chez la plupart des animaux, d'une importance capitale pour assurer la survie. Cela est possible grâce à des mécanismes biologiques ajustés sur l'alternance des jours et des nuits, les horloges circadiennes. L'horloge principale est localisée dans l'hypothalamus, mais il existe également des mécanismes de contrôle dus à la synchronisation des oscillateurs périphériques, souvent appelés "horloges secondaires", que l'on retrouve dans différents organes. Ces oscillateurs ont été mis en évidence grâce à la découverte de gènes d'horloge, dont l'expression varie sur 24 h, non seulement dans le cerveau mais aussi dans la plupart des tissus périphériques. La capacité à prédire l'heure de disponibilité alimentaire, qui se manifeste par une activation comportementale et physiologique quelques heures avant le moment du repas et s'exprime en effet même en l'absence de l'horloge circadienne principale, est connue depuis longtemps et serait sous le contrôle d'une horloge circadienne dite "alimentaire".

Au sein du Chronobiotron (1), des chercheurs de l'Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (CNRS, université Strasbourg I), sous la direction d'Etienne Challet en collaboration avec l'équipe de Urs Albrecht à l'université de Fribourg en Suisse, viennent de mettre en évidence dans cette régulation le rôle d'un gène d'horloge déjà connu pour son action sur les horloges circadiennes: le gène Per2 (pour Period 2). En effet, les souris porteuses d'une mutation de ce gène montrent une incapacité totale à anticiper l'heure du repas. Cependant, la synchronisation du foie et du rein lors de la prise de nourriture demeure parfaitement normale chez ces souris mutantes. Cela suggère que l'horloge alimentaire est en réalité cérébrale. La locution populaire "Avoir une horloge dans le ventre" signifierait en fait "Avoir une horloge cérébrale (alimentaire) bien réglée" !

Il s'agit maintenant de déterminer la localisation exacte de cette horloge alimentaire et de mieux caractériser les mécanismes de son fonctionnement. Ces résultats sont d'une grande importance pour la compréhension et le traitement de pathologies métaboliques comme les diabètes et l'obésité, qui sont associées à des perturbations temporelles à l'échelle des 24 h. Ils devraient en effet permettre de mettre au point des traitements correcteurs des altérations temporelles liées à ces maladies. Dans cette optique, les chercheurs songent maintenant à utiliser les modèles animaux pour optimiser l'effet de synchroniseurs alimentaires (horaire et composition des repas) et pharmacologiques.

(1) Unité d'expérimentation du CNRS dirigée par Paul Pévet et destinée à l'étude des rythmes biologiques et à la manipulation des facteurs environnementaux (lumière, température, disponibilité alimentaire...).