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Prix Nobel de la Médecine 2017 : mieux comprendre notre horloge biologique

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young

Chaque année au mois d'octobre, des prix Nobel sont remis aux personnes ayant apporté le plus de bénéfice à l'humanité. Hier, ils étaient 3 à être récompensés pour leurs travaux sur le fonctionnement des rythmes circadiens, c'est à dire de l'horloge biologique humaine. Découvrez les travaux de Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young.

"The Nobel Assembly at Karolinska Institutet has today decided to award the 2017 Nobel Prize in Physiology or Medicine jointly to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young for their discoveries of molecular mechanisms controlling the circadian rhythm."

www.nobelprize.org

Nous savons que chaque être vivant est doté d'une horloge biologique ; c'est pourquoi les fleurs continuent de s'ouvrir lorsque le jour se lève, même si elles sont enfermées dans une chambre noire (expérience du Mimosa conduite par l'astronaute français Jean Jacques d’Ortous de Mairan en 1729) ou que l'organisme des animaux hibernants se réchauffe naturellement à la fin de l'hiver. Ce que la communauté scientifique n'arrivait pas à déterminer, c'est comment ces cycles circadiens fonctionnent à l'échelle moléculaire.

Qu'est-ce qu'un rythme circadien ?

Une caractéristique clé de la vie sur Terre est sa capacité à s'adapter à son environnement. Si les conditions de vie sont différentes partout, le jour et la nuit sont la valeur commune à tout être vivant. Pour s'adapter à ces changements de lumière et de température, les organismes terrestres ont développé une horloge biologique interne qui anticipe les cycles jour / nuit et aide à optimiser les comportements. Ces cycles circadiens permettent, entre autres, de régler les besoins en sommeil et en nourriture, et d'adapter la température corporelle.

Notre rythme biologique s'apparente à une boutique d'horloges qui se synchroniseraient au rythme d'une horloge principale localisée dans le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus. Nos cycles sont déterminés par des informations renvoyées par la rétine mais également par d'autres indices environnementaux : l'alimentation, l'activité physique et la température. Les rythmes circadiens vont alors déterminer la production de glucose, le stockage de graisse et la libération d'hormones.

L'horloge biologique : l'épopée scientifique

Cette horloge biologique ne se développe pas au cours de la vie de notre organisme, elle est transmise de génération en génération à travers notre ADN. C'est en 1960 que ce concept de clock genes ("gènes horloge") fut mis en lumière par une communauté de scientifique. En 1971, le chercheur américain Seymour Benzer publie ses travaux effectués sur des mouches drosophiles, démontrant que des mutations génétiques pouvaient perturber l'horloge biologique desdits insectes. Ils baptisèrent le gène concerné "Periode".

En 1984, nos trois chercheurs nobelisés ont réussi à identifier ce gène. Ils ont également découvert un modèle qui explique comment la protéine codée par ce gène est à l'origine des cycles circadiens. En s'accumulant, la protéine inhibe l'activité du gène et crée une boucle de rétroaction.

Quels bénéfices pour l'humanité ?

Les études ont prouvé que le décalage entre notre mode de vie et le rythme dicté par notre horloge biologique peuvent être la cause de nombreuses maladies (cancer, maladies neuro-dégénératives...). Grace aux résultats des travaux de Messieurs Hall, Rosbash et Young, la recherche va pouvoir développer une approche pharmaceutique pour influencer voire modifier nos cycles circadiens et améliorer notre santé.

Et la sieste dans tout ça ?

L'horloge biologique de l'être humain commande un sommeil bi-phasique depuis des milliers d'années. Le sommeil qui nous est naturellement indiqué par notre ADN est constitué d'une phase longue (la nuit) et d'une phase courte (la sieste), qui intervient 6h après le réveil de la phase longue. En négligeant la phase courte, nous ne respectons pas nos cycles circadiens et nous détériorons notre santé.

La Siestoune a pour mission de démocratiser la pratique de la sieste en entreprise grâce à un meuble de sieste dédié aux milieux professionnels. Vous souhaitez en savoir plus ? C'est par ici !

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