Notre horloge biologique

**L’organisme fonctionne selon un cycle d’environ 24 heures, avec des différences de rythme entre différentes personnes.

**Une nouvelle méthode pour cerner l’horloge interne 

Une équipe japonaise a développé un procédé plus pratique que les moyens existants pour surveiller les rythmes biologiques. Une nouvelle avancée vers une médecine individualisée.                 

Quelle heure affiche le cadran de votre horloge biologique? Cette information est d’importance car les fonctions de l’organisme dépendent étroitement de cette pendule interne. Actuellement, il est possible de l’estimer à partir des quantités sanguines de mélatonine ou de cortisol suivies sur plusieurs jours. Mais des chercheurs japonais ont récemment mis au point un procédé plus rapide où deux prélèvements sanguins suffisent pour établir les rythmes biologiques. Ils expliquent leur technique dans les comptes rendus de l’Académie des sciences américaines (PNAS). Une telle connaissance de l’horloge interne est un pas de plus vers une médecine plus personnalisée, et donc plus efficace.

À une ou deux heures près selon les individus, l’organisme fonctionne selon un cycle d’environ 24 heures, du réveil au sommeil. Ce rythme dit circadien concerne aussi bien la température du corps que l’humeur, la fréquence cardiaque ou encore l’attention. Et la cadence à laquelle trottent les aiguilles de la montre biologique varie d’une personne à l’autre.

Des horaires circadiens personnalisés

Ce sont justement ces différences de rythmes biologiques que le Dr Takeya Kasukawa et son équipe du Center for Developmental Biology de l’institut de recherche Riken à Kobe (au Japon) ont suivies chez 6 volontaires en bonne santé, vivant sous observation dans leur laboratoire pendant presque deux semaines. À l’aide de prélèvements sanguins réalisés toutes les deux heures pendant un jour et demi, les chercheurs ont analysé la présence de neuf substances, dont le cortisol et la cortisone, mais aussi des acides aminés servant à produire la mélatonine (comme le tryptophane). Parallèlement, ils ont aussi appliqué la technique classique en suivant les taux de cortisol des volontaires pour vérifier la validité de leurs mesures.

Résultat: les mesures obtenues à partir des neuf molécules ont été aussi précises que celles obtenues avec le procédé traditionnel. Surtout, les scientifiques se sont aperçus que deux tests sanguins réalisés à 12 heures d’intervalle suffisent pour obtenir de tels horaires biologiques individualisés.

Allant plus loin, l’équipe japonaise a soumis les participants à une désynchronisation forcée de leurs rythmes circadiens en les maintenant éveillés plus longtemps, faisant passer leur cycle à 28 heures. Malgré ce décalage horaire forcé, la nouvelle méthode de mesure s’est montrée tout aussi précise. «Le calendrier horaire des molécules circadiennes», selon les termes des chercheurs, pourrait donc être utilisé pour détecter les anomalies de l’horloge interne dans des environnements perturbés chez les travailleurs de nuit ou les personnes voyageant fréquemment.

Des pistes pour l’asthme et le diabète

L’horloge interne détermine déjà l’horaire d’administration de nombreux médicaments: l’aspirine prise le soir fait moins souffrir l’estomac et les corticoïdes sont mieux tolérés le matin par exemple. Pour autant, ces principes généraux sont appliqués indépendamment des variations de chacun. Un suivi personnalisé de l’horloge interne pourrait bénéficier à de nombreux patients, notamment en oncologie où les chimiothérapies sont capables d’altérer les rythmes circadiens.

Les malades asthmatiques sont aussi concernés, avec la découverte récente de la capacité de molécules régulant l’horloge biologique (les cryptochromes) à réduire l’hyperglycémie souvent observée avec les anti-inflammatoires pris au long cours. Cette capacité de réduire le taux de sucre dans le sang en fait également une piste novatrice pour soigner le diabète.*Le Figaro.Santé-27.08.2012

**Un remède contre les effets du décalage horaire

Des chercheurs anglais ont identifié le gène expliquant la fatigue du  jet lag.                  

À l’issue d’un grand voyage, les effets du décalage horaire se font sentir plus ou moins longtemps. Il faudrait en moyenne un jour par fuseau horaire traversé pour récupérer un rythme normal, soit sept jours après un déplacement sur la côte Est américane, estime l’agence spatiale américaine (NASA). Des chercheurs de l’université d’Oxford ont tenté de comprendre les mécanismes qui déclenchent cette fatigue. Leurs résultats, publiés dans la revue scientifique Cell , ont révélé le rôle essentiel d’une protéine cérébrale dans la régulation du rythme biologique.

L’importance de la lumière dans la synchronisation du rythme biologique est bien connue. Lorsque la rétine perçoit de la lumière, elle active certains gènes dans le cerveau (et les protéines qu’ils synthétisent): c’est ce qui explique que nous soyons actifs en plein jour, et passifs la nuit. Si l’on suit ce raisonnement, lorsque le cerveau reçoit un signal lumineux persistant (comme lors d’un voyage vers l’est), il devrait considérer qu’il faut rester en éveil et s’adapter immédiatement. Mais la fatigue induite par le décalage horaire va à l’encontre de ce principe.

Récupération accélérée

Les chercheurs ont donc conduit une étude sur des souris qu’ils ont placées dans les mêmes conditions d’exposition au soleil qu’un vol de six heures vers l’est. En examinant leur ADN à différents moments, ils ont remarqué que de nombreux gènes s’activaient en présence de lumière. «Mais de manière assez surprenante, on a vu une protéine, produite par un gène appelé Sik1, venir inactiver immédiatement les gènes qui s’étaient exprimés. Comme si la lumière n’avait pas été perçue», explique au Figaro Russel Foster, professeur spécialisé dans les rythmes circadiens et coauteur de l’étude.

Cette réaction, les chercheurs anglais l’interprètent comme un moyen naturel déclenché par l’organisme pour lutter contre d’éventuelles expositions artificielles à la lumière. Par exemple, si l’on est exposé brièvement à une lampe en pleine nuit, le cerveau va interpréter ce signe comme une demande de réveil. Paradoxalement, afin d’empêcher des dérèglements, l’organisme provoque sa propre fatigue. Une seconde expérience a permis de montrer qu’en augmentant le niveau d’expression de la protéine Sik1 de 50-60%, les souris retrouvaient leur forme en six heures, au lieu de six jours.

Sur la piste d’un remède

Bien qu’elle soit encore au stade animal, cette découverte ouvre des perspectives de traitement. Les chercheurs souhaitent développer un médicament capable de freiner l’activité du gène Sik1, en s’appuyant sur l’ARN interférent. Cette copie partielle de notre ADN a la propriété de modifier l’activité d’un gène. Mais le mécanisme est encore imparfaitement maîtrisé et peut provoquer des effets secondaires indésirables chez l’homme, rappelle au Figaro Régis Bordet, neurologue et professeur de pharmacologie médicale à l’université Lille 2.

Le Pr Foster espère trouver un médicament pour diminuer les temps de réadaptation «d’ici à deux ans», indique-t-il au Figaro. Il faudrait ensuite faire la preuve de son efficacité et de son inocuité pour l’homme, ce qui peut nécessiter plusieurs années supplémentaires.

Les médicaments développés pourraient aussi être utilisés sur les personnes souffrant de schizophrénie, qui ont généralement une horloge biologique très perturbée.

En attendant, les voyageurs pourront adopter des gestes simples et optimiser leur exposition à la lumière. Après un voyage vers l’ouest, il est recommandé de profiter de la luminosité de fin de journée et d’éviter celle du matin. À l’inverse, lorsqu’on avance vers l’est, il est préférable de profiter du matin et de se protéger de la lumière des fins de soirée.*Le Figaro.Santé-06.09.2013

**Se réconcilier avec le sommeil

Sur un côté, puis sur un autre, sur le ventre, sur le dos, puis de nouveau sur le flanc, en boule, en chien de fusil, côté pile de l’oreiller, puis côté face, avec ou sans traversin, en dessous puis au-dessus des draps… Rien de plus fatigant que de chercher le sommeil jusqu’au plus profond de son lit. Interminables, les heures s’égrènent et lorsque, enfin, Morphée semble vous tendre ses bras, le réveil carillonne. Plus le temps de rêver, il faut se lever.

Nombreux sont ceux qui connaissent ce cauchemar éveillé d’attentes noctambules et de matinées somnambules. Plus de 30 % de la population française se plaint de nuits inachevées, notamment parmi les jeunes générations. Chez ces « veilleurs de nuit » malgré eux se comptent 22 % d’insomniaques (dont 10 % sévèrement atteints), 5 % de personnes souffrant d’apnées du sommeil (arrêts épisodiques de la respiration) et 10 % atteints du syndrome des jambes sans repos, qui se manifeste par un besoin irrépressible de les bouger. Résultat : un Français sur cinq connaît des épisodes de somnolence durant la journée.

D’où viennent ces troubles du sommeil ? « Les causes en sont multiples, explique le Pr Damien Léger, qui dirige le centre du sommeil et de la vigilance de l’Hôtel-Dieu, à Paris, et préside l’Institut national du sommeil et de la vigilance (INSV). Elles peuvent être médicales, consécutives à des douleurs, des troubles endocriniens ou neurologiques. Elles peuvent être d’ordre psychologique chez des personnes trop anxieuses, ou simplement d’ordre toxique avec le tabagisme, la consommation de café, d’alcool ou les effets secondaires de certains médicaments. Elles peuvent enfin provenir du surmenage et des vicissitudes du quotidien. »

Ces rythmes de vie parfois insensés qui obligent à reléguer le sommeil au dernier rang des priorités. Journées trop courtes pour concilier activités professionnelles, sociales et familiales, temps de transports allongés, et le soir, veilles prolongées devant l’écran de la télé, celui de l’ordinateur, du jeu vidéo ou du smartphone. En cinquante ans, le temps de sommeil moyen a diminué de 1 h 30. Si aujourd’hui, il s’établit à 6 h 58 en semaine et à 7 h 50 le week-end (ce qui est satisfaisant), un tiers des Français dort seulement 5 à 6 heures par nuit. Chez les jeunes adultes, le temps de sommeil est aussi limité avec une moyenne de 6 h 40, selon une enquête de l’INSV/MGEN. Et les conséquences de ce manque chronique ou aigu de repos sont loin d’être négligeables.

Car le sommeil est une fonction vitale. Tous les animaux, des mammifères aux oiseaux et jusqu’aux insectes, se reposent. Chez les humains, il occupe à peu près un tiers de la vie adulte (et plus encore dans l’enfance), ce qui signifie qu’à 60 ans, on a dormi près de vingt ans. Voilà qui est révélateur du besoin. « Or, même si nous sommes loin de tout savoir sur le rôle du sommeil, poursuit le Pr Léger, nous savons qu’il participe notamment à la restauration de notre organisme et qu’il lui fournit l’énergie nécessaire pour affronter la journée à venir. Il est indispensable au bien-être physique comme intellectuel. »

Et plus encore. Les recherches de ces dix dernières années ont mis en exergue l’importance du temps et de la qualité du sommeil sur la santé. « Longtemps, on a considéré qu’un manque de sommeil n’avait comme conséquence qu’une simple fatigue passagère, qui pouvait se récupérer. On découvre que les restrictions de sommeil quotidiennes ou occasionnelles sont des facteurs de risque clé pour notre vie », insiste le Dr Joëlle Adrien, directeur de recherche à l’Inserm.

Si les centres de sommeil ont mis au point des stratégies pour traiter ces pathologies, il reste encore beaucoup à découvrir. Mais parfois, il suffit simplement d’appliquer quelques conseils de bon sens pour une meilleure hygiène de vie, tant la qualité du sommeil est indissociable de la qualité de la vie… éveillé.*Le Figaro.Santé-13.10.2011

Martine Betti-Cusso

**Les bienfaits du sommeil

Des études mettent en avant l’impact des insomnies sur la mémorisation, le développement cérébral et la régulation de l’appétit

L’importance du sommeil dans l’apprentissage et la mémoire

Malgré les obstacles - absence de modèle naturel de l’insomnie chez l’animal et limites de l’expérimentation chez l’homme -, des progrès considérables ont été réalisés en quelques années dans la compréhension du sommeil.

Sur son rôle, d’abord. Il est constitué de phases de sommeil dit lent, parce que le cerveau produit des ondes électriques lentes, qui se terminent par du sommeil profond. Ces phases de sommeil lent sont entrecoupées de 4 à 5 épisodes de sommeil paradoxal caractérisés par un relâchement musculaire total associé à une intense activité cérébrale. «Le sommeil paradoxal dure beaucoup plus longtemps chez le bébé que chez l’adulte et pourrait jouer un rôle dans le développement cérébral», explique Pierre-Hervé Luppi.

Beaucoup d’hypothèses sont émises sur le rôle du sommeil lent sur la mémoire. «Au cours de la journée, les multiples informations qui arrivent au cerveau sont engrangées sous forme de milliers de messages aux synapses, ces jonctions qui se créent entre les neurones. Le sommeil lent servirait à éliminer les synapses qui ne servent à rien, pour ne garder que les mémoires pertinentes et pouvoir engranger d’autres informations le lendemain. Plusieurs arguments expérimentaux vont dans ce sens.» Autre hypothèse solide, celle du renforcement des apprentissages. «On rejouerait durant la nuit certains actes de la journée. Chez l’animal, on observe durant le sommeil lent des séquences d’activation de neurones identiques à celles enregistrées lors de tâches effectuées dans la journée. De plus, le transfert de ces souvenirs depuis l’hippocampe, au centre du cerveau, vers le cortex cérébral durant le sommeil lent permettrait leur stabilisation.»

«Interactions» 

Le retentissement des insomnies, et plus largement du manque de sommeil sur l’organisme, suscite aussi beaucoup d’intérêt. Des études convergentes suggèrent qu’un sommeil insuffisant favoriserait l’obésité. «La privation de sommeil diminue la leptine, qui coupe l’appétit, et augmente la ghréline qui l’accroît. Ces deux hormones agissent aussi au niveau central, notamment sur un système ancestral d’éveil qui s’active en cas de besoin alimentaire, celui de l’orexine (l’hormone cérébrale produite par ces neurones). Mais l’ensemble de ces interactions est loin d’être connu», explique André Bourgin.

Pour Pierre-Hervé Luppi, «ce lien n’est pas surprenant puisqu’il y a une proximité anatomique au sein de l’hypothalamus entre des voies qui régulent la prise alimentaire et les centres du sommeil et de l’éveil».

Ce système de l’orexine est absent dans la narcolepsie, une maladie neurologique qui provoque des accès de sommeil brutaux et incoercibles. «Après avoir tenté de fabriquer des analogues de l’orexine pour soigner ces patients, l’idée a germé de fabriquer une “anti-orexine” pour soigner cette fois-ci les insomnies en inhibant temporairement ce circuit d’éveil. Cette molécule existe désormais, c’est l’almorexant. Encore en cours d’étude, elle devrait arriver dans deux ou trois ans et constituer une véritable avancée», indique le Dr Arnulf.*Le Figaro.Santé-13.10.2011

**Pour rester belle ou beau, dormez !

Une étude publiée dans le British Medical Journal confirme pour la première fois de manière scientifique que le sommeil embellit.

*Après un manque de sommeil, les personnes participant à l’expérience affichaient moins de séduction, moins d’éclat et plus de fatigue.

On comprend aujourd’hui mieux pourquoi la Belle au bois dormant a séduit le Prince, après avoir passé cent ans à ne rien faire d’autre que dormir. Fraîche comme un gardon après ce siècle consacré exclusivement au sommeil, elle n’a eu qu’à lever un cil pour faire fondre le très couru prétendant au trône, malgré leurs quatre générations de différence…

Une étude publiée dans le British Medical Journal confirme pour la première fois de manière scientifique que le sommeil embellit. Nous savons qu’après une nuit sans dormir, festive ou de labeur, le miroir nous renvoie l’image d’un visage fatigué, creusé, doté de cernes sombres et d’un teint sans éclat.

Les chercheurs de l’Institut Karolinska, en Suède, ont entrepris de photographier 23 jeunes gens (filles et garçons) âgés de 18 à 31 ans, après une bonne nuit, et après une privation de sommeil. 65 observateurs ne connaissant pas l’objet de l’étude ont classé les photos selon le degré de séduction qui s’en dégageait. Résultats: la majorité des observateurs a estimé que les photos après un manque de sommeil affichaient moins de séduction, moins d’éclat et plus de fatigue. Si le sommeil est indispensable à la mémoire, l’argument beauté devrait, lui, plus inciter les jeunes filles à se coucher tôt!*Le Figaro.Santé-19.12.2010

**Faire des bonnes nuits pour protèger son coeur

Dormir une heure de plus par nuit réduirait le risque de calcification des artères, un des premiers symptômes des maladies cardiovasculaires, selon une étude publiée dans le  Journal of the American Medical Association  (JAMA).

Le gain de cette heure supplémentaire de sommeil est l’équivalent d’une baisse de 17 millimètres de mercure de la tension systolique, soulignent les auteurs de cette recherche effectuée au Centre médical de l’Université de Chicago (Illinois, nord).

Environ 12 % des 495 participants à cette étude, des volontaires en bonne santé âgés d’une quarantaine d’années, ont commencé à être victimes d’une calcification de leurs artères au cours d’une période de suivi de cinq ans. Des artères calcifiées ont été découvertes chez 27 % des participants dormant moins de cinq heures par nuit. Ce taux est tombé à 11% chez ceux ayant des nuits de sommeil de cinq à sept heures. Pour les participants dormant plus de sept heures, seulement 6 % ont subi une calcification de leurs artères. Les bienfaits du sommeil sur les artères semblent plus importants chez les femmes.

«La cohérence et l’ampleur de la différence entre les personnes de l’étude en fonction de la durée de leur sommeil et le degré de calcification artériel nous ont surpris», relève Diane Lauderdale, professeur de santé publique à l’Université de Chicago et principal auteur de cette recherche. D’autres recherches récentes laissent penser qu’une privation chronique partielle de sommeil pourrait être un facteur de risque pour un ensemble de problèmes médicaux comme l’obésité, le diabète et l’hypertension.*Le Figaro.Santé-13.09.2011

**Se coucher tard favoriserait la dépression chez les ados

Selon une étude américaine, le risque est de 24 % supérieur chez ceux qui se couchent après minuit.

Bien dormir au bon moment est l’une des clés d’une bonne santé et d’une bonne activité. A contrario, un sommeil déphasé ou insuffisant peut mener à de nombreux troubles qui vont des migraines au surpoids et au diabète en passant par d’importantes somnolences en cours de journée ou a des insomnies. C’est particulièrement vrai pour les adolescents. Une étude menée aux États-Unis, et publiée récemment dans la revue Sleep, démontre même que des heures de coucher trop tardives peuvent induire de la dépression et des tendances suicidaires.

Menée à la Columbia University de New York, l’étude a porté sur 15 659 adolescents, entre 1994 et 1996. Près de 54 % des parents indiquaient que leurs enfants allaient se coucher à 22 heures en semaine, 21 % à 23 heures et 25 % à minuit ou au-delà. Pour leur part, 70 % des adolescents déclaraient aller au lit à l’heure voulue par leurs parents.

Le temps moyen de sommeil calculé à partir des renseignements recueillis par les chercheurs américains était de 7 heures et 53 minutes. Un peu loin des 9 heures recommandées couramment. Les jeunes qui se couchaient le plus tôt étaient aussi ceux qui dormaient le plus longtemps. Ceux qui se mettaient au lit à 23 heures dormaient 33 minutes de moins en moyenne et les adeptes de minuit «perdaient» 40 minutes de sommeil.

Surtout, une corrélation est apparue avec les états dépressifs et suicidaires. «Nos résultats montrent clairement qu’un sommeil aux horaires inadaptés est un facteur de risque pour la dépression, même si ce n’est pas le seul», affirme ainsi James Gangwisch, auteur principal de l’étude. Sur l’ensemble des adolescents impliqués dans l’étude, plus de 1 000 souffraient d’un état dépressif et plus de 2 000 avaient des envies suicidaires.

En croisant ces données avec les heures de coucher, les chercheurs ont constaté que le risque de subir un état dépressif était de 24 % supérieur chez les enfants se couchant après minuit. Le surcroît de risque était de 20 % pour les pensées suicidaires.

Un autre facteur intervient également : la perception de la durée du sommeil et la «satisfaction» apportée. Ainsi, les adolescents disant ne dormir que 5 heures ou moins étaient à 70 % plus exposés aux états dépressifs que les autres et à 48 % pour ce qui est des pensées suicidaires. «C’est pourquoi nous pensons que la qualité du sommeil pourrait être une mesure, parmi d’autres, de prévention de la dépression chez l’adolescent», estime James Gangwisch.

Un constat qui rejoint en partie celui établi en France. Une étude menée en 2007-2008 par le rectorat de Paris et la Caisse primaire d’assurance-maladie sur près de 8 000 collégiens a montré que 82 % des élèves de 3e se couchent après 22 heures. Mais un quart des filles et près d’un tiers des garçons vont au lit après minuit.

D’où la mise en garde émise par le docteur Jean-Pierre Giordanella, responsable prévention à la CPAM de Paris : «À l’adolescence, la durée minimum de sommeil doit se situer entre 8 et 9 heures, et l’heure limite de coucher ne devrait pas dépasser 22 heures.»

Cette recommandation devient très souvent un combat quotidien pour les parents dont les enfants sont confrontés aux «tentations» des divertissements modernes. En particuliers les écrans, qu’ils soient d’ordinateurs, de lecteurs DVD, de jeux vidéo ou de téléphones portables. Mais l’enjeu est de taille. Tous les spécialistes le disent : c’est dans l’enfance et l’adolescence que se forgent les bonnes habitudes et l’«hygiène» future du sommeil.*Le Figaro.Santé-13.01.2010

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