Parce que le monde est monde et que depuis toujours il y a des jours et des nuits, la vie est profondément marquée par ce rythme journalier. L'équipe du Professeur Ueli Schibler, du Département de biologie moléculaire de l'Université de Genève, et membre du PRN Frontiers in Genetics, démontre dans un papier à paraître dans la revue Cell du 24 novembre, que chaque cellule possède sa propre petite horloge circadienne. Si cette dernière écoute bien de temps en temps les ordres de l'horloge en cheffe, qui se trouve dans le cerveau, elle peut parfaitement continuer à battre sans elle.

Chaque organisme vit selon des rythmes. Les mammifères aussi. Une souris enfermée dans une cage agrémentée d'une roue, court toutes les nuits mais dort pendant le jour. Si on la plonge dans le noir plusieurs jours durant, elle continue à suivre son rythme avec un très léger décalage. Conclusion : il existe une rythmique générale qui ne dépend des cycles jour et nuit que pour s'ajuster, se remettre légèrement à l'heure.

Ce que révèle l'équipe du Professeur Ueli Schibler, c'est que probablement chaque cellule est capable de compter sa propre mesure, mais qu'elle a malgré tout besoin d'un chef d'orchestre. Et ce qui est vrai pour la souris l'est aussi parfaitement pour l'homme. " Les gènes qui sont liés aux horloges biologiques sont très bien conservés dans l'évolution des espèces, explique Ueli Schibler. Cela souligne toute leur importance. Ces cycles règlent les phases d'éveil et de sommeil, mais aussi celles du système cardiovasculaire, de la température, des hormones, de l'activité rénale et de notre système digestif."

Un peu de culture
Chez les mammifères, un tout petit volume dans le cerveau, baptisé noyau supra-chiasmatique (SNC) a été identifié comme le responsable de leur ajustement sur les cycles jour/nuit. Pendant longtemps, on a pensé qu'il était la seule structure capable de produire des rythmes circadiens. Puis, les recherches progressant, on a commencé à suspecter l'existence d'horloges périphériques. Tout le mérite de l'équipe genevoise est d'avoir démontré expérimentalement que ces horloges cellulaires périphériques existent en ayant recours à des cellules de la peau, des fibroblastes, mis en culture depuis des années.

"Isolées des ordres du SCN, ces cellules ne montraient d'abord aucun rythme, souligne le professeur de Genève. Mais peut-être qu'elles étaient déphasées et que leur moyenne donnait un signal plat. Nous avons alors donné une sorte de choc en les plongeant dans un milieu de culture que l'on soumet à une concentration élevée de sérum. Et là, elles ont commencé à battre toutes en choeur."

Mais le doute subsistait. Peut-être le choc au sérum ne faisait-il qu'imiter les ordres de l'horloge centrale. Il fallait observer le rythme d'une cellule individuelle pour s'assurer de sa capacité à générer elle-même, sans aide extérieure, un rythme circadien. C'est ce qu'a été chargée de réaliser Emi Nagoshi. Cette postdoctorante a notamment couplé un gène circadien avec un gène qui code pour une protéine fluorescente. On peut alors voir les cellules s'allumer et s'éteindre au gré de leur rythme propre et continuer de le faire malgré les divisions cellulaires. "Un autre élément qui prouve que ces horloges périphériques ne répondent pas au même stimuli que l'horloge centrale du SNC, précise Ueli Schibler, c'est qu'elles ne dépendent pas de la lumière, mais de l'ingestion d'aliments, de l'heure des repas en somme. C'est pour cela qu'une personne qui se met en horaire inversé pour travailler la nuit va provoquer un changement de ses horloges internes."

Pour obtenir de plus amples informations,
n'hésitez pas à contacter
le prof. Ueli Schibler au 022 379 61 75
Ueli.Schibler@molbio.unige.ch

Genève, le 23 novembre 2004