HORLOGE BIOLOGIQUE: Le mécanisme d'oscillation qui réveille et qui endort
Toujours plus loin dans la découverte des rouages de l’horloge biologique avec ce décryptage du mécanisme qui réveille nos neurones le matin et nous permet de nous endormir la nuit. Un mécanisme comparé ici à un interrupteur de lumière. L’étude, menée sur les neurones du cerveau qui régissent le timing du cycle veille-sommeil ou rythme circadien, montre que l’activité élevée du canal de sodium dans ces neurones pendant la journée les réveille pour finalement réveiller l’hôte. A la tombée de la nuit, l'activité élevée du canal de potassium les éteint, entrainant le sommeil. Ce commutateur veille-sommeil ici identifié à la fois chez la mouche et la souris devra encore être confirmé chez l’Homme.
Le Dr Ravi Allada, un expert des rythmes circadiens de la Northwestern University, travaille depuis plus de 15 ans sur l'horloge biologique à partir de la mouche et de la souris et, en particulier, sur le mécanisme de réveil et d'endormissement. Une meilleure compréhension de ce mécanisme pourrait conduire à de nouvelles cibles médicamenteuses pour traiter les problèmes liés au manque de sommeil, au décalage horaire, au travail posté et autres troubles, dont métaboliques, liés au dérèglement de l'horloge.
Ce nouveau mécanisme d'oscillation identifié d'abord chez la mouche s'apparente à celui « d'une bicyclette », écrivent les auteurs, soit 2 pédales qui montent et descendent au cours d'une journée de 24 heures, et transmettent les données de temps aux neurones. Ces 2 pédales s'avèrent être des canaux de sodium et de potassium, à la fois chez la mouche puis chez la souris, et donc le mécanisme apparaît comme identique peu importe que l'insecte soit plutôt diurne et le mammifère plutôt nocturne. Lorsque le courant de sodium est élevé, les neurones sont réveillé, entraînant le réveil de leur hôte, lorsque le courant de potassium est élevé, les neurones se calment, entraînant sommeil. En fait, l'équilibre entre les courants de sodium et de potassium contrôle des rythmes circadiens de l'animal.
Un mécanisme d'oscillation qui daterait de plusieurs centaines de millions d'années d'évolution et qui, supposent les chercheurs, est similaire chez l'Homme.
Source: Cell Aug. 13 2015 DOI: 10.1016/j.cell.2015.07.036 A Conserved Bicycle Model for Circadian Clock Control of Membrane Excitability
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Cette actualité a été publiée le 17/08/2015
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