Couche-tard ou lève-tôt : des causes biologiques au cœur de nos cellules

Comme la plupart des animaux, les humains sont calés sur le rythme circadiencircadien, c'est-à-dire de 24 heures... enfin presque. Nos horloges interneshorloges internes ne sont jamais bien à l'heure et, d'ailleurs, circadien est une francisation du latin circa diem, signifiant à peu près un jour... Chez certains, l'horloge avance, chez d'autres, elle retarde et l'organisme remet régulièrement les pendules à l'heure en se référant aux variations de lumièrelumière mais aussi, chez l'homme, aux habitudes de vie.

Sur ce plan, l'humain se distingue des autres animaux par des différences individuelles particulièrement marquées. On leur a même donné un nom : chacun de nous est caractérisé par un certain chronotype, qui décrit notre comportement face au rythme circadien, du lève-tôt au couche-tard. Ces variations individuelles sont d'ordre génétique et on pensait jusque-là qu'elles s'expliquaient par le retard ou l'avance de notre horloge, ce que l'on appelle la période, d'un peu plus ou d'un peu moins de 24 heures selon les personnes.

Ce rythme circadien personnel n'est pas qu'une simple question d'habitude. La nature a fait de nous des animaux diurnesdiurnes et ce cycle modifie considérablement un grand nombre de fonctions biologiques, des capacités intellectuelles à la digestiondigestion en passant par l'activité rénale ou les secrétions d'enzymesenzymes. Cette variation se lit dans l'utilisation des gènesgènes par les cellules : pour environ 10 % d'entre eux, leur expression (c'est-à-dire leur lecture et la transcriptiontranscription en protéinesprotéines) varie selon un rythme circadien.

Une horloge complexe

Achim Kramer et son équipe de la faculté de médecine Charité (Berlin) se penchent sur ce sujet depuis plusieurs années et viennent de publier dans les Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences) les résultats d'une étude sur des volontaires. Ces chercheurs ont traqué des différences d'activité biologique dans les cellules de peau, prélevées par biopsiebiopsie.

Les vingt personnes de l'expérience se répartissent en 11 lève-tôt et 9 couche-tard. Une fois les cellules prélevées (des fibroblastesfibroblastes), l'équipe a suivi l'expression de plusieurs gènes, à l'aide de la luciférase, une enzyme rendant fluorescente la luciférine (une protéine). Le gène de cette enzyme a été introduit par génie génétiquegénie génétique à côté de l'un des gènes (Bmal1) connu pour avoir une activité circadienne.

Les cellules des différentes cultures ont été synchronisées à l'aide d'une hormonehormone, la dexaméthasone. L'activité du gène Bmal1 a ensuite pu être suivie par simple mesure de la lumière émise par fluorescence (une astuce de laboratoire très utilisée en génétique et qui a récemment impressionné les journalistes de nombreux médias généralistes, étonnés de voir des cochons fluorescents dans un laboratoire chinois).

L'analyse qui a suivi est assez subtile et fait appel à un modèle mathématique. Mais le résultat est simple à comprendre : les différences entre lève-tôt et couche-tard ne sont pas seulement dues, comme on le pensait, à des différences entre les périodes de l'horloge de chaque personne. Il doit aussi exister d'autres sources de variations individuelles dans l'activité même des cellules. Bref, nous n'avons pas une horloge mais plusieurs et le tableau est bien plus complexe qu'on le l'imaginait. La seule certitude est que notre chronotypechronotype est bel et bien inscrit au plus profond de nos cellules. C'est bien, d'ailleurs, le sentiment du couche-tard arraché à ses rêveries par la sonnerie du réveil...