Le cerveau abrite une horloge qui permet au corps de vivre en harmonie avec les rythmes de la planète Terre. Sommeil, anesthésie, cancer, effets des médicaments, les recherches mettent toujours plus en évidence l'importance d'être à l'heure pour vivre en bonne santé. Une enquête de Mario Fossati et Ventura Samarra
Au rythme de son espèce
Toutes les 23 heures 56 minutes et 4
secondes, la Terre effectue un tour complet sur elle-même. Pour
toutes les formes de vie sur cette planète, l'alternance jour/nuit
constitue le rythme de base. Les rats se réveillent le soir, les
humains le matin et les plantes capturent le gaz carbonique durant
la journée. L'horloge centrale de chaque être vivant régule ainsi
les cycles de vie, comme le sommeil et l'appétit.
Chez l'homme, l'exemple le plus commun de dérèglement de l'horloge
interne, c'est le "jet lag", ou "décalage horaire". Le passage de
plusieurs méridiens plonge notre corps dans un nouveau rythme. Le
corps n'est alors plus en phase avec le cycle solaire. Les
symptômes sont la fatigue le jour et l'impossibilité de s'endormir
la nuit, le manque d'appétit à l'heure des repas ou encore le
sentiment d'être à côté de la plaque. Heureusement, les effets du
voyage disparaissent progressivement, notre corps s'adaptant à son
nouveau milieu.
Mais il arrive que ce dérèglement soit lié à d'autres facteurs que
les voyages, et avec des conséquences durables et contraignantes.
Certaines sont liées à notre style de vie: les sorties ou le
travail de nuit peuvent modifier nos heures de sommeil. D'autres à
notre métabolisme: les changements hormonaux qui s'opèrent lors de
l'adolescence peuvent influencer et dérégler notre horloge
interne.
Dans ces différents cas, les personnes atteintes vivent avec un
certain décalage par rapport aux autres, ce qui pose des problèmes
dans la vie sociale, avec la famille et les amis, mais aussi dans
le monde professionnel ou scolaire. Le temps de sommeil est réduit,
la sensation de fatigue apparaissant aux heures auxquelles les
autres se lèvent. La fatigue est tolérée par le corps un temps,
mais les effets sont lourds au niveau psychologique. Il n'est pas
rare de tomber en dépression. On peut réorienter le sommeil, la
première étape est de le décaler pour finir le "tour de l'horloge".
Donc au lieu de se coucher à 5 heures, le patient se couche à 7
heures, puis à 9 heures, puis à midi, jusqu'à ce qu'il arrive à
s'endormir le soir.
Les mécanisme de l'horloge interne et la lumière
L'oeil ne sert pas
uniquement à voir, il permet aussi à la lumière de stimuler une
petite structure au centre du cerveau, le noyau supra chiasmatique,
siège de l'horloge interne. Au fil de la journée, cette horloge
active et bloque l'expression d'un grand nombre de gènes suivant un
rythme d'environ 24 heures.
Pour que le corps puisse accomplir au bon moment les fonctions qui
correspondent au jour et à la nuit, il faut que l'organisme soit
synchronisé avec la journée terrestre. Ainsi chaque jour, l'horloge
interne doit être remise à l'heure. C'est le rôle de la
lumière.
Les poules sont de véritables horloges. Dans l'élevage, toutes
sont nées le même jour, ce qui permet une synchronisation parfaite
du troupeau. Au cours de leur vie de poussin, la durée du jour a
été modifiée pour créer un printemps artificiel, qui perdure
ensuite toute la vie de la poule.
La lumière agit de deux façons chez la poule; sur la rétine, donc
sur le nerf optique, et sur des récepteurs occipitaux. Certaines
ondes arrivent à traverser l'os crânien et arrivent à stimuler des
glandes telles que l'hypophyse et l'hypothalamus, qui vont aussi
avoir des interactions au niveau des sécrétions hormonales, qui
vont déclencher la ponte et la production d'oeufs.
Toute variation de la lumière peut entraîner le chaos dans le
poulailler. Il va de la modification des lieux habituels de ponte
jusqu'au cannibalisme.
Tous les organismes qui ont été étudiés jusqu'à maintenant ont des
horloges biologiques. Des bactéries jusqu'aux organismes supérieurs
comme l'homme. Ces horloges sont présentes dans le foie, le poumon,
le coeur, le muscle... Chacune de ces horloges a une phase très
précise et de ce fait une heure à laquelle elle fonctionne de
manière optimale. Et toutes sont liées à l'horloge centrale, qui
règle ainsi la rythmicité aux autres horloges de l'organisme.
En pénétrant l'oeil, la lumière agit sur l'horloge et bloque la
sécrétion de mélatonine. On pensait que cette action passait par
les cellules impliquées dans la vision. Or récemment, on a
découvert que l'information lumineuse était transmise par un autre
type de cellules, situées au fond de la rétine. Et surtout on s'est
rendu compte que parmi toutes les couleurs, le bleu était celle qui
stimulait le mieux ces cellules.
Sans une lumière suffisante en quantité et en qualité, l'horloge
n'est pas remise à l'heure. Or, avec l'âge, on a un vieillissement
de l'oeil. Le cristallin brunit, ce qu'on appelle au-delà d'un
certain stade une cataracte, et filtre alors les lumières bleues.
Si l'hypothèse se vérifie, la luminothérapie sera peut-être
prescrite un jour aux personnes âgées souffrant de troubles du
sommeil. Comme c'est déjà le cas pour les plus jeunes.
Dans les consultations du sommeil, les médecins accueillent de
plus en plus d'adolescents décalés. On ne sait pas encore quelle
est la part due aux changements hormonaux et celle liée aux
habitudes de vie, comme les jeux vidéos ou les boissons stimulantes
bues au cours de la journée. On sait par contre que les retours de
fête au petit matin durant le week-end provoquent de véritables jet
lags, qui peuvent achever de déphaser le sommeil.
En novembre 2008, 36.9° a parlé de l'usage de la lumière pour
prévenir et traiter les dépressions saisonnières. Au fur et à
mesure que l'on découvre l'importance de l'horloge interne dans le
bon fonctionnement de l'organisme, la luminothérapie trouve de
nouvelles applications.
Vers une médication adaptée à l'horloge centrale
L'horloge interne influence
notre métabolisme en général. Quid des effets des médicaments sur
notre organisme? Lors d'une anesthésie, de l'endormissement au
réveil, le patient reçoit pas moins de cinq substances différentes
parmi les analgésiques, anxiolytiques et hypnotiques.
Laure Pain, médecin anesthésiste, dirige un groupe de recherche à
l'Inserm de Strasbourg. Des observations sur des rats montrent
qu'une anesthésie a des effets sur l'horloge interne. Les produits
utilisés sont éliminés par l'organisme en quelques heures.
Pourtant, les symptômes du jet lag perdurent plusieurs jours.
Pour vérifier ce constat chez l'être humain, Laure Pain s'est
intéressée à des anesthésies de courte durée pratiquées lors
d'interventions ambulatoires. Le résultat est net, comme chez le
rat, une anesthésie d'à peine vingt minutes suffit à perturber
l'horloge interne.
Laure Pain mène actuellement une étude impliquant 200 patients. Au
réveil, les patients sont exposés à de la lumière. Une lampe de
1'500 lux, soit l'équivalent d'une terrasse au soleil en été,
durant nonante minutes. L'horloge interne reçoit ainsi un signal
fort, qui la resynchronise avec le rythme cosmique. Les premiers
résultats de l'étude dépassent toutes les attentes. L'exposition
des patients à cette lumière leur permet de récupérer d'une
anesthésie en seulement 24 heures.
La luminothérapie a fait ses preuves pour corriger les
perturbations liées à une intervention ambulatoire.
Mais qu'en est-il de l'horloge interne après une chirurgie de
plusieurs heures? Il est probable que l'altération de l'horloge
interne soit encore plus importante.
Puisque l'horloge interne est perturbée, les sécrétions hormonales
des patients sont perturbées. Or ces sécrétions hormonales sont
importantes et influencent directement notre capacité à pouvoir
faire du muscle, lutter contre la douleur, lutter contre
l'infection. La prise en compte de ces mécanismes dans les soins
ouvre une autre piste: si la lumière peut soigner comme un
médicament en remettant l'horloge à l'heure, qu'en est-il des
médicaments eux-mêmes? Agissent-ils toujours de la même manière en
fonction de l'heure à laquelle ils sont administrés?
Le service d'oncologie de l'hôpital Paul-Brousse de Villejuif, à
Paris, est l'un des premiers au monde à tenir compte de l'horloge
interne dans l'application des chimiothérapies. Francis Lévi,
oncologue de renommée internationale, est à l'origine de cette
approche.
En se basant sur les principes de chronothérapeutique décrits par
la médecine chinoise, le professeur Lévi a planifié les traitements
de ses patients en fonction du rythme cosmique. Les chimiothérapies
sont toxiques pour les cellules cancéreuses mais malheureusement
aussi pour les cellules saines. Francis Lévi à découvert que la
sensibilité du corps à ces effets secondaires variait au cours des
24 heures, selon un rythme régulier, dicté par l'horloge
interne.
Pour minimiser la toxicité des chimiothérapies, on peut profiter
d'une fenêtre temporelle où l'organisme tolère le mieux ces
produits. Ces fenêtres temporelles sont traduites sous forme de
courbes, identiques pour tous les patients. Celles-ci établissent
la manière dont les substances doivent être diffusées dans le corps
heure par heure, durant quatre jours. A chaque substance
correspondent des horaires différents.
Dans le laboratoire du professeur Lévi, des souris atteintes de
tumeurs cancéreuses y sont étudiées. Toutes sont équipées d'un
capteur qui permet de mesurer leur rythme biologique. Les
chercheurs sont déjà parvenus à évaluer les rythmes de toxicité
pour une trentaine de médicaments anticancéreux. Autre découverte
importante, ces recherches ont aussi montré que donner un
médicament au moment où il est le moins toxique ne le rend pas
moins efficace. Cela tient au fait que les cellules cancéreuses ne
sont plus synchronisées avec le corps.
Cette découverte suggère aussi qu'il y aurait un lien entre la
survenue des cancers et les troubles de l'horloge. Le corps produit
des cellules cancéreuses en permanence. Toutefois, il les élimine
par mort cellulaire programmée. Un désordre de l'horloge interne
pourrait avoir un effet inhibiteur de cette élimination cellulaire
et favoriser la naissance de tumeurs.
L'approche chronopharmacologique permet de diminuer jusqu'à cinq
fois l'incidence de certains effets secondaires. Mais moins
d'effets secondaires ne signifie pas nécessairement un meilleur
pronostic. La chronothérapie a de meilleurs résultats chez les
hommes que les femmes.
Le but des recherches actuelles est de synchroniser le traitement
avec le fonctionnement personnel de chaque individu. Jusqu'à
présent, l'industrie pharmaceutique s'est très peu intéressée à ces
approches. Sa logique était celle de la simplification, d'un
médicament le plus général possible, pour un marché le plus large
possible. Bref, l'inverse de la chronobiologie.
En conclusion, cette nouvelle approche peut apporter des solutions
pour le travail de nuit, qui touche un employé sur cinq en Suisse.
Travailler aux heures où l'horloge demande au corps de dormir n'est
pas sans effet sur la santé. C'est un des thèmes que 36.9° va
aborder très prochainement.
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