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La Chronobiologie

Un nouveau regard

Le but de la chronobiologie est d'étudier la structure temporelle de la biologie, de la physiologie, c'est à dire du fonctionnement normal du corps humain,  et de la psychologie de l'humain, vu jusqu'ici seulement comme une structure purement spatiale.

La Chronobiologie peut être définie comme

"La discipline scientifique qui mesure et explore les mécanismes des structures temporelles biologiques et leur relations dans les manifestations rythmiques de la matière vivante".                                    Pietro Cugini, 1993                                                                                                  

La chronobiologie nous aide à porter un autre regard sur notre physiologie, qui est appelée la chronophysiologie. Ce regard introduit la notion de rythmes biologiques inhérents à toute matière vivante, à toutes les espèces, du mono-cellulaire à l'homme. L'adaptation du vivant à l'environnement qui l'entoure est génétiquement programmée car celle-ci est vitale.

La notion de  rythmes biologiques

Tout être vivant est un grand système d'oscillations, oscillations que nous appelons aussi rythmes biologiques.
Tous nos mécanismes vitaux, notre organisme, notre physiologie, notre métabolisme, tous, sont rythmiques, basés sur des rythmes et doivent être en phases pour créer un système d'autorégulation opérationnel et performant.

Comme ceux-ci sont, par ailleurs, aussi cadencés par des rythmes ou cycles externes : nous utilisons la métaphore d'horloges biologiques pour les nommer. Comme toute horloge, ils doivent être"remis à l'heure" quotidiennement.

Le changement de paradigme

est que :
L'oscillation est la règle,
- Le seul moment où un système organique est en équilibre, c'est lorsqu'il est mort !
C'est en effet, la fin des échanges d'un système à l'autre sur le mode rythmique.
- Le reste du temps il est en mouvement permanent rythmique pour s'adapter aux phénomènes périodiques terrestres.
- La notion d'homéostasie dans le sens courant du terme est donc obsolète.

Les horloges biologiques et physiologiques

Si nous pouvons regarder une montre qui donne "le temps social", nous ne pouvons pas voir notre "montre corporelle", nous ne pouvons que la ressentir : sentir si l'on a faim, soif, sentir si l'on est fatigué.e pour aller dormir, etc. Cette montre ou horloge interne, cachée au centre de notre cerveau, est reliée à celles (oscillateurs secondaires dans les tissus périphériques) disséminées au coeur de nos organes, et au sein de nos cellules et ADN. Cette montre cérébrale s'appelle "l'horloge centrale", les autres horloges organiques sont dites "horloges périphériques". Celles de l'ADN sont souvent appelées de leur nom anglais "clock-gènes" ou en français "gènes d'horloge".

Les Coordonner

La coordination des différentes horloges biologiques s'appelle la Synchronisation ;
celle-ci est la mise en phase de toutes les petites horloges internes et génétiquement programmées avec l'horloge centrale (Pacemaker), située dans notre cerveau, qui donne le tempo tel un métronome.

L'horloge centrale maintient la cohérence de phase dans les cellules périphériques à travers des indices systémiques . Cette mise en phase est faite quotidiennement par l'alternance Nuit-Lumière du soleil, Alimentation-Jeûne, Sommeil-Activité diurne, les cycles de température, .

La recherche porte aujourd'hui sur cette notion de synchronisation

Gad Asher et son équipe étudie l'oxygène en tant que synchronisateur de l'horloge circadienne : "nous avons examiné le rôle de l'oxygène comme signal de réinitialisation pour les horloges circadiennes. Nous avons mesuré en continu les niveaux d'oxygène chez les animaux vivants et avons détecté des rythmes quotidiens d'oxygénation tissulaire.

Une moindre teneur en oxygène dans l'air a des effets bénéfiques sur l'horloge circadienne : cela aide à récupérer lors d'un décalage horaire.
" l'oxygène est un ré-initialisateur important des horloges circadiennes"

Dans les expériences menées sur les souris une petite baisse de la teneur en oxygène est suffisante pour réinitialiser efficacement leur horloge circadienne.

Pour récupérer plus vite du décalage horaire ils proposent une thérapie basée sur la variation de la teneur en oxygène de l'air.
Ils attirent l'attention sur le fait que, dans la majorité des avions, celle-ci est de 16% et qu'actuellement l'industrie de l'aviation investi afin de l'amener à 21%. Ceci disent les auteurs, devrait être reconsidéré au regard de leur récente découverte.

source : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413116304995 Department of Biomolecular Sciences, Weizmann Institute of Science, 7610001 Rehovot, Israel.

Dé-synchronisation interne et vulnérabilité

Dans notre monde en perpétuel changement et dont le tempo est de plus en plus rapide, notre système d'auto-organisation semble avoir des difficultés à se synchroniser ; or toute désynchronisation ou dérégulation des rythmes biologiques entraine des dysfonctionnements, des troubles métaboliques.

Chez l'homme, toute perturbation de la rythmicité circadienne (désynchronisation) s'accompagne d'un ensemble de symptômes tels que troubles du sommeil, de l'humeur, fatigue, somnolence diurne et troubles de l'appétit. Les facteurs de désynchronisation peuvent être externes (par exemple, décalage horaire du fait d'un voyage trans-atlantique, travail posté) ou internes (vieillissement, maladie cancéreuse). Toute substance ayant un effet sur le système nerveux central est susceptible d'avoir un effet sur l'horloge interne cérébrale selon les auteurs de cette recherche faite à Strasbourg. http://www2.cnrs.fr/presse/communique/880.htm

Il existe plusieurs causes de désynchronisation interne : l'une est sociale, notamment, lors des grandes étapes de la vie et nous nous sentons alors vulnérable ; une autre est psychique par les aléas de la vie et nous nous sentons ainsi fragilisés, une autre est organique via des atteintes à l'organisme ; Enfin, le stress et la fatigue sont des sensations transverses que l'on retrouve dans toutes les catégories de profil.

Au niveau de la cellulesafe_image-php

Le rythme des divisions cellulaires est calé sur celui de l’horloge biologique qui régule l’activité de nombreuses fonctions biologiques et comportements sur 24 heures…Chaque cellule d’un organisme possède une horloge biologique interne régulée par quelques gènes. Cette horloge est elle-même en permanence resynchronisée par une horloge centrale située au niveau du cerveau. La resynchronisation s’opère via des hormones et d’autres signaux…

La recherche actuelle est sur la piste d'un lien possible entre dérèglement cellulaire et rythmes biologiques...

"les deux phénomènes sont totalement couplés" : L’activité oscillante de l’horloge biologique et l’avancée des divisions cellulaires. Franck Delaunay, Inserm, 2014.

" L’idée est maintenant de savoir si le couplage entre rythme biologique et cycle cellulaire est perturbé en cas de prolifération incontrôlée des cellules, en particulier en cas de cancer. Si la réponse est oui, agir sur cette dynamique pourrait permettre de restaurer un meilleur contrôle des divisions. Pour y parvenir, nous devons découvrir les supports moléculaires de ce couplage, puis identifier de potentielles cibles thérapeutiques", conclut Franck Delaunay, Inserm, co-auteur des travaux ."

La photo en haut de page est extraite d'un documentaire
passionnant sur la danse de l'ADN !Capture d’écran 2016-03-29 à 20.30.04