Presque toutes les cellules régulent leurs processus biologiques sur une période de 24 heures, autrement dit le rythme circadien de la cellule. Pour ce faire, les cellules utilisent une horloge biologique qui active et désactive différents gènes tout au long du jour et de la nuit. Les scientifiques savent déjà que notre santé métabolique peut souffrir lorsque notre horloge biologique se dérègle, en raison d’un travail posté ou de troubles du sommeil, par exemple. Cependant, on ne sait pas exactement comment l’horloge biologique des personnes atteintes de diabète de type 2 diffère de celle des personnes en bonne santé.
Une équipe internationale de scientifiques vient de montrer que le muscle squelettique des personnes atteintes de diabète de type 2 a un rythme circadien différent. Selon eux, ce phénomène pourrait être dû à une rupture de communication entre les molécules de l’horloge cellulaire et les mitochondries, qui produisent l’énergie chimique des cellules.
« La promesse de cette recherche est qu’elle pourrait nous aider à affiner le calendrier des interventions et des autres médicaments pour traiter le diabète de type 2, afin d’optimiser leur efficacité », déclare le professeur Juleen R. Zierath du Karolinska Institutet et du Centre de recherche fondamentale sur le métabolisme (CBMR) de la Fondation Novo Nordisk à l’université de Copenhague.
Un modèle différent d’expression génétique quotidienne
Dans l’étude, qui a été publiée dans Science Advances, les scientifiques ont d’abord obtenu des cellules musculaires squelettiques de personnes atteintes de diabète de type 2 et ont mesuré quels gènes présentaient un comportement cyclique sur deux jours, puis les ont comparés aux cellules de personnes saines similaires. Ils ont découvert que les cellules des personnes atteintes de diabète de type 2 présentaient moins de gènes cycliques, et certains gènes différents.
Ils ont mené d’autres expériences en utilisant des données issues de tests cliniques sur des personnes atteintes de diabète de type 2 et sur des souris, ainsi que des expériences sur des cellules. Ces expériences ont démontré que les mitochondries communiquent avec les molécules qui donnent l’heure dans nos cellules, et que cette communication est perturbée chez les personnes atteintes de diabète de type 2.
Les traitements du diabète peuvent être plus efficaces s’ils sont synchronisés avec l’horloge biologique
Certains des traitements pharmacologiques les plus utilisés pour le diabète de type 2 affectent les mitochondries, ce qui signifie qu’ils peuvent agir différemment selon le moment de la journée où ils sont pris. Par conséquent, ces résultats soulignent l’importance de tenir compte des rythmes cellulaires lors de la prescription de traitements contre le diabète de type 2.
« L’exercice physique et le régime alimentaire sont des interventions thérapeutiques régulièrement utilisées pour les personnes atteintes de diabète de type 2, et ces deux traitements peuvent affecter les molécules de maintien du temps et les mitochondries. » a déclaré Dr Brendan Gabriel, premier auteur de l’étude, Département de physiologie et de pharmacologie, Karolinska Institutet.
Brendan Gabriel est le premier auteur de l’article avec le professeur adjoint Ali Altintas du CBMR.
« Étant donné que l’on sait que des habitudes de sommeil perturbées sont associées à un risque accru de développer un diabète de type 2, nos résultats montrent comment ces perturbations peuvent être liées à la biologie moléculaire des cellules », déclare Ali Altintas.
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