SOMMEIL: Les dégâts génétiques d'une horloge biologique déréglée – PNAS

Une semaine de privation de sommeil peut altérer l’expression de centaines de gènes impliqués dans l’inflammation, l’immunité, et la réponse des cellules au stress, suggère cette étude de l’Université du Surrey (UK) qui contribue à expliquer sur un plan biologique, comment une horloge biologique chamboulée peut favoriser le développement de l’obésité, des maladies cardiaques et des troubles cognitifs.

De nombreuses études ont déjà montré le rôle essentiel de l’horloge biologique dans le développement de maladies chroniques comme l’obésité ou le diabète. Une récente étude publiée dans Nature Medicine soulignait l’importance de l’horloge biologique comme chef d’orchestre du métabolisme. Une précédente étude publiée dans le Faseb Journal, en septembre 2011 montrait également, chez la souris, une prise de poids presque diminuée de moitié lorsque l’accès à la nourriture est planifié. Enfin, d’autres études ont également montré qu’un sommeil perturbé, donc une horloge déréglée était associée à une prise de poids assurée.

Le Dr Derk-Jan Dijk et ses collègues ont étudié ces mécanismes sur 26 volontaires dont le sommeil a été restreint à moins de 6 heures par nuit, ou, au contraire autorisé durant 10 heures ou plus, pendant une semaine. Après chaque semaine d’étude, les participants devaient rester éveillés pendant environ 40 heures pour fournir des échantillons de sang. L’analyse de l’ARN et de près de 23.000 gènes à partir de ces échantillons a permis de mettre en évidence les effets du manque de sommeil sur l’expression de 711 gènes (Schéma de gauche).

Les gènes affectés par le manque de sommeil sont ceux non seulement associés aux rythmes circadiens (PER1, PER2, PER3, CRY2, HORLOGE, NR1D1, NR1D2, RORA, DEC1, CSNK1E), à l’homéostasie du sommeil (IL6, STAT3, KCNV2, CAMK2D), mais également au stress oxydatif (PRDX2, PRDX5 ) et au métabolisme (SLC2A3, SLC2A5, GHRL, ABCA1). Les processus biologiques affectés incluent la modification de la chromatine (l’ADN dans le noyau des cellules qui régule l’expression génique), le métabolisme, l’inflammation, l’immunité et le stress.

Près de 400 gènes déréglés : De plus, l’expression de 1.855 de ces gènes culmine puis baisse, en fonction du rythme circadien. Le manque de sommeil réduit cette amplitude d’expression de 374 de ces gènes. Les auteurs constatent ainsi que le nombre de gènes touchés par la privation de sommeil est 7 fois plus élevé après une semaine de privation de sommeil. Leurs résultats montrent ainsi l’importance du sommeil et de l’horloge biologique sur l’expression génique et l’un des effets biologiques du sommeil sur la santé humaine.

Source: PNAS online before print February 25, 2013, doi: 10.1073/pnas.1217154110 Effects of insufficient sleep on circadian rhythmicity and expression amplitude of the human blood transcriptome

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