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Les scientifiques découvrent un gène qui contrôle l'horloge biologique
Dans une nouvelle étude sur la souris, les scientifiques ont découvert le gène qui contrôle l’horloge biologique et que les défauts de ce gène peuvent effectivement «court-circuiter» les rythmes circadiens.
L'horloge biologique est responsable de la régulation des processus biologiques fluctuants tels que la température corporelle, la production d'hormones, le sommeil et l'éveil.
Le gène en question, le zinc doigt homeobox 3 (Zfhx3), est très actif dans l'hypothalamus - une région du cerveau responsable de la production de plusieurs hormones importantes.
Publié dans CelluleLes résultats de l'étude pourraient expliquer pourquoi l'horloge biologique reste si cohérente et pourquoi les horaires irréguliers de travail par quarts peuvent avoir un effet si négatif sur la santé des employés.
Précédemment, Nouvelles médicales aujourd'hui a mené une étude approfondie sur l'impact du travail posté sur la santé, examinant comment la perturbation de l'horloge biologique peut causer des problèmes de sommeil et potentiellement augmenter la prévalence de certaines maladies.
"Nous savons depuis un certain temps que bouleverser l'horloge biologique n'est pas bon pour nous, mais cette étude nous rapproche beaucoup plus du mécanisme de cette horloge", déclare le co-auteur de l'étude, le Dr Michael Hastings. Medical Research Council (MRC) Laboratoire de biologie moléculaire à Cambridge, Royaume-Uni.
L'horloge biologique est également appelée horloge ou cycle circadien. C'est un cycle qui dure à peu près la durée d'une journée et qui contrôle la synchronisation de plusieurs processus biologiques cruciaux tels que le sommeil, la production d'hormones et la régulation de la température corporelle. Ces processus qui changent régulièrement au cours de la journée sont appelés rythmes circadiens.
Bien que ces processus soient en partie gérés par des cellules dans les tissus correspondants, pour que tous les processus à travers le corps se synchronisent, il doit y avoir un point centralisé pour tout coordonner. Ce point est une petite région de l'hypothalamus appelée noyau suprachiasmatique (SCN).
Les auteurs de l'étude ont étudié des souris avec une horloge biologique à court-circuit
Pour en savoir plus sur le fonctionnement de l'horloge biologique, les chercheurs ont comparé les gènes de souris présentant des horloges anormalement courtes à un groupe témoin présentant des rythmes circadiens normaux. C'est lors de cette comparaison que les chercheurs ont découvert que le Zfhx3 joue un rôle beaucoup plus important que ce que l'on avait déjà compris.
Bien que Zfhx3 n'ait jamais été considéré comme faisant partie de l'horloge biologique, les chercheurs ont pu démontrer qu'il régule l'expression de neurotransmetteurs (neuropeptides) et de récepteurs essentiels au travail du SCN dans la synchronisation des rythmes circadiens.
Chez les souris, les anomalies du gène Zfhx3 ont entraîné une mauvaise communication entre les cellules de cette région du cerveau, ce qui a entraîné une accélération des horloges biologiques des souris.
Le Dr Pat Nolan, chercheur principal, a déclaré:
"Notre découverte de cette faille génétique qui accélère le rythme circadien des souris fournit un aperçu précieux de la façon dont l’horloge biologique est contrôlée. Cette approche nous a permis de mieux comprendre comment la régulation des réseaux de neuropeptides dans l’hypothalamus peut synchroniser les horloges biologiques. l'organisme entier. "
L'incapacité à synchroniser les rythmes biologiques dans le cerveau a été associée à divers troubles comportementaux et psychiatriques tels que la schizophrénie. Le Dr Hastings affirme que leurs résultats expliquent pourquoi les schémas de travail qui obligent les gens à travailler contre la synchronisation de leur horloge biologique pourraient mener à des problèmes de santé mentale et à des maladies psychiatriques.
"Le succès de ce projet souligne l'énorme potentiel de l'utilisation d'approches basées sur la génétique de la souris pour comprendre le fonctionnement du cerveau et fournir des réponses que nous ne pourrions obtenir autrement", conclut-il.
Plus tôt cette année, un autre groupe de scientifiques a réussi à identifier les cellules clés du RCS qui sont essentielles à la détermination des rythmes circadiens.
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