L'alimentation régule le niveau d'insuline et d'IGF-1. Ces hormones jouent un rôle clé dans le maintien du taux de sucre dans le sang. Cette étude propose que ces hormones agissent également comme des signaux primaires de l'heure d'alimentation pour les horloges biologiques. Ils réinitialisent les horloges circadiennes par induction de protéines périodiques. Toute signalisation irrégulière de l'insuline due à une alimentation intempestive perturbe la physiologie et le comportement circadiens et l'expression des gènes de l'horloge. La perturbation de l'horloge biologique est à son tour associée à une incidence accrue de maladies chroniques.
Le rythme circadien, ou horloge biologique , est un cycle de 24 heures qui régule nos variations physiologiques et mentales quotidiennes, notamment le sommeil . Ces rythmes biologiques sont principalement influencés par la lumière et l'obscurité de notre environnement immédiat, ainsi que par nos horaires de repas. Physiologiquement, l'être humain est adapté pour recevoir la lumière et les aliments pendant la journée. Notre horloge biologique est bien synchronisée avec l'environnement extérieur. Cette synchronisation est essentielle, et c'est pourquoi tout dérèglement important de notre horloge biologique peut avoir des effets néfastes sur notre santé . Par exemple, le travail de nuit ou les voyages à travers différents fuseaux horaires peuvent perturber notre horloge biologique.
Il est bien connu que des horaires de repas irréguliers, en particulier manger tard le soir, peuvent perturber notre horloge biologique et entraîner une mauvaise santé. Cependant, le mécanisme exact restait flou jusqu'à présent. Une étude publiée dans Cell le 25 avril 2019 suggère que l' insuline, hormone régulatrice de la glycémie, et le facteur de croissance analogue à l'insuline 1 (IGF-1) agissent comme un signal primaire, communiquant l'heure des repas à notre horloge biologique. L'insuline est normalement libérée lors de l'ingestion d'aliments. Dans cette étude, les chercheurs ont administré de l'insuline et de l'IGF-1 à des souris à un moment inopportun, c'est-à-dire pendant la nuit, alors que les animaux dormaient. Les résultats ont montré une perturbation du rythme circadien des souris, due à l'induction de protéines PERIOD (protéines circadiennes périodiques) à un moment inopportun, lorsque les souris n'avaient pas besoin d'être actives. Les trois protéines homologues PERIOD (PER1, PER2 et PER3) sont les principaux composants de l'horloge circadienne des mammifères. Cette augmentation intempestive des protéines PER a affecté la physiologie circadienne, le comportement et l'expression des gènes de l'horloge chez les souris. La perception du jour et de la nuit par les souris était altérée.
Des études antérieures ont montré que l'insuline et l'IGF-1 pouvaient influencer l'horloge biologique, mais leur mécanisme restait mal connu. On pensait que leur action se limitait à quelques tissus spécifiques. Leur large distribution, leur faible viabilité et la redondance partielle entre l'insuline et l'IGF-1 ont constitué des obstacles à la compréhension de leur rôle.
Cette nouvelle étude montre que les sécrétions d'insuline irrégulières liées à des repas pris à des heures indues perturbent le rythme biologique et ont des répercussions sur la santé. Ce dérèglement de l'horloge biologique est associé à un risque accru et à une plus grande gravité des maladies chroniques, notamment le diabète de type 2, l'obésité et les maladies cardiovasculaires. Par conséquent, le respect des horaires des repas et l'exposition à la lumière sont essentiels au maintien d'une horloge biologique saine. Comprendre comment notre horloge biologique réagit et s'adapte aux variations de luminosité et aux horaires des repas est crucial pour les travailleurs de nuit, les personnes en manque de sommeil, en particulier les jeunes, et les personnes âgées.
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Sources)
Crosby P. 2019. L’insuline/IGF-1 stimule la synthèse de PERIOD pour synchroniser les rythmes circadiens avec l’heure des repas. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.017
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