Nos muscles sont réglés comme des horloges

Les horloges circadiennes, ou biologiques, se trouvent partout dans notre corps et sont indispensables à son bon fonctionnement. Elles déclenchent la libération de mélatonine pendant le sommeil, favorisent la sécrétion des enzymes digestives à l’heure du déjeuner ou nous gardent éveillés aux moments les plus importants de la journée. Une «horloge maîtresse» dans le cerveau synchronise toutes les filiales dans divers organes. Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), en Suisse ont constaté qu’une telle horloge était aussi présente dans nos muscles. Mais à quoi peut-elle bien servir ? Les résultats de leur recherche viennent d’être publiés dans le magazine PNAS.

Une variation des lipides au cours de la journée

Les chercheurs ont découvert que la quantité de différents types de graisse (lipides), contenue dans nos cellules musculaires, variait au cours de la journée. Afin d’être sûr qu’une horloge biologique entrait en jeu, les scientifiques ont synchronisé l’horloge « maitresse » de plusieurs volontaires en leur demandant d’adhérer à une routine d’alimentation et de sommeil une semaine avant l’expérience. Ils ont ensuite prélevé, toutes les quatre heures pendant 24h, un très petit échantillon de tissu musculaire sur la cuisse afin d’analyser sa composition lipidique. L’équipe, à partir de ces prélèvements, a observé une corrélation entre la composition lipidique de la cellule musculaire et l’heure de la journée

Dans une deuxième étape, les chercheurs sont passés à une expérience in vitro. Ils ont cultivé des cellules musculaires humaines et les ont synchronisées artificiellement en utilisant une molécule de signal normalement sécrétée dans le corps. Les chercheurs ont observé une variation périodique de la composition lipidique des cellules, semblable à ce qu’ils ont remarqué chez des sujets humains. Lorsqu’ils ont perturbé la synchronisation, en inhibant les gènes responsables, ces variations périodiques ont disparu.

Un impact dans le diabète de types 2

 » Nous avons clairement montré que cette variation des types de lipides dans nos muscles est due à notre rythme circadien », explique la première auteure Ursula Loizides-Mangold,  » Mais la question principale reste « à quoi sert ce mécanisme? » » Les scientifiques pensent que l’horloge biologique dans le muscle, avec son impact sur les lipides, pourrait aider à réguler la sensibilité des cellules à l’insuline. En effet, les lipides – étant un composant de la membrane cellulaire – influencent la capacité des molécules à se déplacer dans et hors des cellules musculaires. La sensibilité du muscle à l’insuline ainsi que sa capacité à absorber la glycémie varierait alors au cours de la journée.

Une faible réceptivité du muscle à l’insuline conduit à une condition appelée « insulino-résistance ». C’est l’une des premières causes de diabète de type 2. « Les études suggèrent fortement un lien entre les horloges circadiennes, la résistance à l’insuline et le développement du diabète », explique Charna Dibner, co-directrice de l’étude. L’équipe explorera ce lien dans leur prochaine étude.

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