Michael Rosbash, chronobiologiste et prix Nobel de médecine : « Le manque de soleil pendant la journée est pire que l’éclairage électrique la nuit » | Santé et bien-être

La Terre tournait sur son axe depuis des milliards d’années lorsque les premiers êtres vivants sont apparus. Depuis, nous nous sommes adaptés à l’alternance entre lumière et obscurité. Le généticien et chronobiologiste Michael Rosbash (Kansas City, USA, 79 ans), professeur à la Brandeis University dans le Massachusetts et chercheur au Howard Hughes Medical Institute dans le Maryland, s’en est souvenu lors de son discours de remerciement pour le prix. Prix ​​Nobel de médecine 2017. Le prix, partagé avec son ami et collaborateur Jeffrey C. Hall et Michael W. Young, reconnaît sa contribution au déchiffrement des engrenages moléculaires de l’horloge biologique qui contrôle les rythmes circadiens. Du latin circa, “autour” et meurt, “jour”, ce sont les changements que notre physiologie subit pendant 24 heures lorsqu’elle est synchronisée avec le cycle jour-nuit et qui modulent lorsque nous avons faim, somnolence, envie d’avoir des relations sexuelles, asthme. crises ou La fièvre augmente dans l’après-midi.

Les bactéries, les plantes et l’insecte le plus populaire dans la recherche biomédicale, le Drosophile melanogaster ou mouche des fruits, base des découvertes de Rosbash. Le 13 novembre, ce scientifique a donné une conférence à de jeunes chercheurs portant une cravate avec des dessins neuronaux de Santiago Ramón y Cajal, à l’hôpital madrilène du même nom que le prix Nobel espagnol, qui fête les deux décennies de sa fondation de recherche (FIBioHRC ). Cela s’est produit dans le cadre du Initiative d’inspiration pour le prix Nobel et en collaboration avec la Fondation AstraZeneca, qui a organisé cet entretien avec EL PAÍS dans un hôtel voisin.

Demander. Lors de son discours d’acceptation du prix Nobel, il a mentionné que 50 % de nos gènes étaient régulés par les rythmes circadiens, mais dans son discours, il a déclaré que c’était au moins 70 %…

Répondre. J’ai mis à jour le chiffre en raison de nouvelles recherches menées au cours de ces 6 années. Les 50 % provenaient de recherches sur les rongeurs, mais en 2019, une grande étude a été réalisée sur les babouins, la première sur les primates, et ce chiffre est passé à 70 %.

P. Comment vous êtes-vous intéressé à la chronobiologie ?

R. Il y a près de cinquante ans, par l’intermédiaire de mon ami Jeffrey C. Hall, qui a également commencé comme professeur dans mon université. Il travaillait déjà sur la neurogénétique des mouches et connaissait les rythmes circadiens. J’avais des connaissances techniques de laboratoire qui pouvaient être utiles à leurs recherches. J’ai suggéré que nous collaborions et voyons si cela aboutissait à quelque chose.

P. Et ils sont arrivés ici.

R. À ma surprise [sonríe].

P. Il a bâti sa carrière sur la recherche fondamentale, parfois sous-estimée. Comment encourageriez-vous les jeunes chercheurs à l’explorer et les institutions ou entreprises à le financer ?

R. Je dis aux jeunes chercheurs que j’espère qu’ils feront quelque chose d’intéressant et que ça leur plaira. Le plus grand défi concerne les organismes de financement publics, car la recherche fondamentale est la base de la recherche appliquée et il serait très peu clairvoyant d’essayer de court-circuiter le processus en passant directement à quelque chose de translationnel. C’est politiquement opportun parce que le public comprend si vous dites que vous allez guérir la maladie d’Alzheimer, mais si la fondation n’existe pas, c’est de l’argent gaspillé. En revanche, les industries pharmaceutique et biotechnologique s’occupent très bien des sciences appliquées. Ils gagnent de l’argent et lorsqu’ils voient une opportunité, ils la saisiront. Je crois que les organismes de recherche publics devraient se concentrer sur les sciences fondamentales et l’industrie sur les sciences appliquées.

P. Qu’est-ce qui relie les rythmes circadiens des mouches, avec 100 000 neurones, et ceux des humains, avec 86 milliards ?

R. Le processus de base pour garder le temps. Ce qui se passe dans les neurones est le même, bien que les mammifères en aient un plus grand nombre. À partir de là, nous essayons d’utiliser ces neurones comme une fenêtre sur des questions plus larges concernant la science du cerveau et le comportement.

P. Par exemple?

R. Le câblage. La question générale est de savoir comment le cerveau des animaux exécute les programmes comportementaux, comment fonctionne le comportement. Bien entendu, une mouche des fruits adopte des comportements plus simples que nous et plus simples à enquêter. Alors quel est le programme qui permet des comportements complexes ? Nous progressons dans l’appréciation de la complexité des circuits au niveau anatomique, même dans le cerveau de la mouche. Tout dépend du câblage, de la manière dont le circuit est conçu pour exécuter un programme comportemental.

P. L’un de ceux que partagent les vols et les privilégiés est la sieste et la nuit. Quelle est la finalité biologique du sommeil et de ces pauses intermédiaires dans la journée ?

R. Nous ne le savons pas. Les souvenirs sont consolidés par le sommeil et la morphologie neuronale est modifiée avec le sommeil. Tout cela arrive, mais je pense que ce n’est pas le but profond du sommeil. On ne sait pas ce qu’il y a de commun, par exemple, entre le rêve de la mouche et le rêve humain. Je suppose que c’est lié au métabolisme, comme la recharge d’ATP. [adenosín trifosfato, molécula clave para la obtención de energía en las células]. Le cerveau est le plus gros consommateur d’ATP, il existe peut-être un besoin métabolique de recharge.

P. Notre horloge interne a un cycle naturel de 24 heures et quart. Après des millions d’années ici, pourquoi n’est-il pas réglé sur 24 heures et devons-nous nous synchroniser quotidiennement ?

R. Ce n’est pas connu chez l’homme, mais il existe des informations provenant d’autres animaux. Certains, comme les moutons et les rongeurs, sont saisonniers en termes de reproduction. Leur physiologie change avec la saison et les saisons sont identifiées par la longueur du jour. Pour surveiller leur physiologie reproductive, ils comparent leur décalage d’horloge à la durée de la photopériode, la durée de la lumière du jour, qui varie tout au long de l’année. Autrement dit, ils l’utilisent comme appareil de mesure, bien que cela soit en partie spéculatif.

P. Comment la lumière électrique, que nous emportons même au lit à travers des écrans, contribue-t-elle à la chronodisruption ?

R. C’est un problème, mais il est difficile d’en estimer la gravité. Nous sommes exposés à trop de lumière la nuit et pas assez pendant la journée car l’éclairage électrique intérieur est bien inférieur à la lumière du soleil. En fait, selon des recherches récentes, le manque de lumière solaire pendant la journée est encore pire que la présence de lumière la nuit. De nombreux cas de problèmes de sommeil sont guéris en s’attaquant à ces facteurs environnementaux.

D’autre part, des recherches menées dans le Colorado sur des personnes qui campent dans la nature pendant quelques semaines montrent qu’elles dorment mieux, se couchent quand il fait noir et se réveillent plus tôt. Il existe également des études au Brésil comparant ceux qui sont restés dans la jungle avec ceux qui ont déménagé en ville. Ils sont comme nous, ils dorment moins bien, ils se couchent plus tard, on voit immédiatement le changement de schéma. Tous, comme vous et moi, sont légèrement en manque de sommeil. Si les lumières s’éteignent dans une salle de séminaire à 16 heures, instantanément la moitié du public ronfle. Cela n’arrive pas chez les individus bien reposés. C’est une culture totalement privée de sommeil.

P. Il a déclaré qu’il prenait ses statines le soir, au moment où elles sont le plus efficaces. Le temps influence également l’efficacité ou les effets indésirables des antihypertenseurs, des corticoïdes ou de la chimiothérapie. Dois-je changer la façon dont je les prescris ?

R. La reponse courte est oui. La question la plus profonde est, comme presque tout en pharmacologie et dans la vie, quel est le rapport coût-bénéfice. Pour la société, les médecins ou l’industrie pharmaceutique, qu’est-ce qui est gagné ou perdu en prenant cela en compte ? Il s’est avéré préférable d’administrer une chimiothérapie à 3 heures du matin pour certains cancers, mais les gens ne veulent pas travailler à cette heure-là. Tant que des recherches très convaincantes ne seront pas publiées, il n’y aura pas de changements substantiels car il y a beaucoup d’inertie dans tout ce que nous faisons.

P. Selon l’agence de lutte contre le cancer de l’OMS (CIRC), le travail posté ou la nuit est potentiellement cancérigène. Que conseilleriez-vous aux personnes occupant ces emplois ?

R. L’astuce consiste à faire comme si la nuit était le jour et vice versa. Si vous le faites très rigoureusement, vous pouvez éviter la plupart des problèmes car votre corps ne sait pas ce que sont le jour et la nuit. Ce qui compte, c’est la quantité de lumière qui entre et le moment où vous mangez. S’il n’y a pas de lumière et que vous gardez la pièce sombre pendant les huit heures de sommeil, vous n’êtes pas interrompu et vous ne mangez pas pendant cette période, votre corps ne remarque pas la différence. Le problème, c’est l’interaction avec votre famille, avec le reste du monde.

P. Pourquoi grignoter le soir augmente le risque d’obésité et de syndrome métabolique?

R. Ce n’est pas bien connu. Une hypothèse concerne nos systèmes de réparation des dommages à l’ADN, qui sont régulés par l’horloge circadienne. La nourriture contient un mélange de nutriments et de toxines. Les plantes produisent des toxines pour éviter d’être consommées, comme le psoralène, abondant dans le céleri. Le grignotage nocturne introduit des toxines que, à ce moment-là, nos systèmes de réparation ne sont pas prêts à éliminer. Il existe également des spéculations selon lesquelles la plus grande épidémie de cancers épithéliaux, comme le cancer du côlon, aux États-Unis, serait due à cette raison.

P. Est-ce lié à une alimentation limitée dans le temps ? [time-restricted feeding]qui suit le modèle de la lumière et de l’obscurité ?

R. Ce régime n’est pas très différent du fait d’éviter de grignoter le soir. Personne ne sait pourquoi ces schémas sont bénéfiques, mais le métabolisme change en fonction du moment de la journée. Il est donc logique de manger des aliments en synchronisation avec les processus métaboliques circadiens. Si quelque chose n’est pas trop difficile ou douloureux et que cela a du sens, pourquoi ne pas le faire ?

P. Juan Antonio Madrid, l’un des pionniers de la chronobiologie en Espagne, pose cette question pour vous : serait-il possible de remédier à la chronodisruption qui accompagne le vieillissement en manipulant l’horloge moléculaire avec des médicaments ?

R. Je crois que oui. Les mouches âgées ont le même rythme de sommeil que les personnes âgées, un sommeil fragmenté : les quatre premières heures, le sommeil est solide puis commencent les réveils fréquents. Chez les jeunes, le sommeil devient également plus léger après quelques heures, mais pas au point de se réveiller. On ne comprend pas très bien pourquoi cela se produit. Dans une certaine mesure, cela renvoie à la question précédente : à quoi sert le sommeil ? Les deux choses sont presque certainement liées.

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