Les causes de l’obésité sont complexes et influencées par de nombreux facteurs. Si la recherche a mis en évidence des liens entre le sommeil, les habitudes alimentaires et la prise de poids, les scientifiques ne sont pas encore certains du rôle du système circadien – l’horloge biologique – dans le façonnement des habitudes alimentaires. Cependant, une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Warren Alpert Medical School de l’université Brown et du Mass General Brigham montre un lien évident entre les rythmes circadiens, le poids et les habitudes alimentaires chez les adolescents, un groupe d’âge vulnérable dont les habitudes alimentaires influencent la santé tout au long de la vie. L’étude a montré que les adolescents classés comme « en surpoids » ou « obèses » en fonction de leur poids consommaient plus de calories plus tard dans la journée que les participants ayant un poids sain.

Les résultats, publiés dans Proceedings of the National Academy of Sciences, suggèrent que le rythme circadien joue un rôle important dans l’explication de l’apport calorique tardif chez les personnes présentant un risque d’obésité, selon la chercheuse principale Mary Carskadon, professeur de psychiatrie et de comportement humain à l’école de médecine de l’université Brown. « L’importance cruciale de la période de développement de l’adolescent, qui prépare le terrain pour une vie en bonne santé, souligne la nécessité de comprendre le rôle des processus de sommeil/éveil et de synchronisation circadienne sur le comportement alimentaire », a déclaré Carskadon, qui dirige également le laboratoire de recherche sur le sommeil à l’hôpital Bradley. Les connaissances acquises ici ouvrent la voie à des interventions potentielles susceptibles d’améliorer la santé des adolescents à l’avenir.

Horloge biologique et comportement alimentaire

Le système circadien est constitué de billions d' »horloges » présentes dans pratiquement tous les organes, tissus et cellules, qui préparent la biologie et le comportement à s’adapter aux exigences changeantes du cycle jour-nuit. On sait que le système circadien affecte les gens différemment, en raison d’une combinaison de facteurs génétiques, comportementaux et environnementaux. Selon l’auteur de l’étude, David Barker, professeur agrégé de psychiatrie et de comportement humain (recherche) à l’université Brown, des études antérieures ont analysé le sommeil et le comportement alimentaire en utilisant des mesures autodéclarées de la faim et d’autres variables.

Selon David Barker, cette étude se distingue par la mesure minutieuse de l’apport alimentaire avant et après les repas et par le fait que les influences environnementales et comportementales ont été contrôlées pendant que les participants séjournaient dans le laboratoire. Cinquante et un volontaires âgés de 12 à 18 ans ont participé à l’étude, qui a été menée au laboratoire de recherche sur le sommeil de l’hôpital Bradley. Les participants ont été répartis en trois groupes en fonction de leur indice de masse corporelle. Ils ont été soumis à des cycles de sommeil et d’éveil de 28 heures – légèrement plus longs qu’une journée normale de 24 heures – et sont restés dans un environnement contrôlé avec des lumières tamisées lorsqu’ils étaient éveillés, et dans l’obscurité totale lorsqu’ils dormaient. Les participants sont restés dans la même pièce tout au long de l’étude, qui a duré 11 jours et 10 nuits. Pour contrôler les influences externes sur le rythme circadien, les chercheurs ont supprimé tous les indices externes de l’environnement du laboratoire, y compris les horloges et l’accès à la lumière naturelle.

Pendant les heures d’éveil, les participants ont eu six occasions de manger à des heures fixes, avec un menu standardisé qui leur permettait de manger autant qu’ils le souhaitaient pendant le repas. Les chercheurs ont suivi les aliments consommés ainsi que l’apport calorique. Pendant la journée, ils ont été suivis par des étudiants de l’université Brown et d’autres institutions qui leur ont donné l’occasion de participer à diverses activités, notamment des travaux manuels, le visionnage de films (sous un éclairage tamisé) et des jeux de société.

Les résultats ont montré que les modifications du système circadien au cours de la journée et de la nuit influençaient de manière significative la consommation alimentaire. Dans les trois groupes, la consommation alimentaire était la plus élevée en fin d’après-midi et en début de soirée et la plus faible le matin, même en tenant compte des facteurs comportementaux et environnementaux. Cela montre que l’horloge biologique a une influence directe sur la quantité de nourriture consommée à différents moments de la journée. Les adolescents des groupes obésité et surpoids consomment significativement plus de calories le soir que ceux du groupe poids santé. Les chercheurs n’ont pas trouvé de différences significatives dans le temps de sommeil total entre les groupes ou au sein d’un même groupe, d’un cycle de sommeil à l’autre.

Interactions entre le système circadien, la nutrition et le métabolisme

Selon l’auteur de l’étude, Frank Scheer, directeur du programme de chronobiologie médicale au Brigham and Women’s Hospital, on savait déjà que le système circadien affecte la faim et le métabolisme. Cependant, on ne savait pas si le système circadien influençait directement la consommation alimentaire lorsqu’il était isolé des influences des cycles environnementaux et comportementaux, y compris la lumière, le sommeil et les cycles d’activité. « Cette étude est la première à montrer que la prise alimentaire est elle-même régulée par notre horloge biologique interne », a déclaré M. Scheer.

D’autres études sont nécessaires pour déterminer si le contrôle circadien de l’alimentation contribue au changement de poids, si le changement de poids affecte le contrôle circadien de l’alimentation ou s’il s’agit d’une combinaison des deux. Selon le professeur Carskadon, les résultats de cette étude pourraient servir de source d’information pour les médecins qui conseillent les adolescents sur le contrôle du poids.

Par exemple, l’influence du rythme circadien pourrait être influencée en supprimant la lumière de fin de journée et en augmentant la lumière vive le matin, en particulier pendant l’exercice. Cela pourrait contribuer à améliorer les rythmes et à créer des habitudes saines. Grâce à de futures recherches, l’équipe espère mieux comprendre les interactions entre le système circadien, la nutrition et le métabolisme, ainsi que les mécanismes sous-jacents de ces relations et les implications pour le développement d’interventions nutritionnelles programmées afin d’améliorer la santé.