Presque tous les processus de notre corps, y compris le sommeil, la libération d’hormones et le métabolisme, sont régulés par nos horloges internes. Chaque cellule de notre corps possède sa propre horloge biologique, qui est synchronisée par les hormones, la température et d’autres signaux physiques. Toute la symphonie des horloges est coordonnée par un seul chef d’orchestre, qui est une horloge maîtresse située dans le cerveau, également connue sous le nom de noyau suprachiasmatique (NSC).
Une nouvelle étude publiée dans Science Translational Medicine vient de découvrir que la cicatrisation des plaies est également influencée par nos horloges internes. Les chercheurs ont constaté que les blessures telles que les coupures ou les brûlures guérissaient environ 60 % plus rapidement si la blessure avait été subie pendant la journée plutôt que pendant la nuit. Il s’agit de la première étude à montrer comment l’horloge interne du corps régule la cicatrisation des plaies à travers les cellules de la peau et optimise la cicatrisation pendant la journée.
Les plaies guérissent deux fois plus vite pendant la journée
Des chercheurs du Medical Research Center Laboratory of Molecular Biology de Cambridge ont mené des études sur des cellules de peau de souris qui ont révélé que les plaies subies pendant la journée guérissaient deux fois plus vite que celles subies pendant la nuit. Les scientifiques notent que cet effet pourrait également être observé chez les victimes de brûlures humaines. À l’aide des données de l’International Burn Injury Database, qui recueille les brûlures ainsi que l’heure à laquelle elles se sont produites, ils ont analysé les données de 118 patients souffrant de brûlures. Le résultat est surprenant :
Les brûlures survenues la nuit mettent en moyenne 60 % plus de temps à guérir que celles survenues le jour. En moyenne, les brûlures survenues la nuit (de 20 heures à 8 heures) étaient cicatrisées à 95 % après 28 jours. En comparaison, les brûlures subies par les patients pendant la journée (de 8h00 à 20h00) ont guéri après seulement 17 jours.
Les processus de cicatrisation sont régulés par les horloges circadiennes
Les fibroblastes (cellules du tissu conjonctif) jouent un rôle important dans la cicatrisation des plaies. Lorsque la peau est blessée, ces cellules s’accumulent dans la plaie. Elles jouent un rôle crucial dans la construction du tissu de granulation en produisant un précurseur du collagène qui finit par se transformer en fibres de collagène solides. Ces cellules du tissu conjonctif présentent un rythme circadien qui confère à leur fonction biologique un rythme d’environ 24 heures.
Les chercheurs ont conclu que la cicatrisation plus rapide pendant la journée pouvait être attribuée au fait que les cellules de la peau se déplaçaient beaucoup plus rapidement pour réparer le site de la plaie lorsque l’horloge était réglée sur la lumière du jour. Au sein des cellules individuelles, la cicatrisation est accélérée par l’activité accrue des protéines impliquées dans le mouvement et la réparation des cellules, en particulier la protéine actine. L’horloge cellulaire module l’efficacité des processus dépendant de l’actine, tels que la migration et l’adhésion cellulaires, qui influencent finalement l’efficacité de la cicatrisation. Les sites des plaies diurnes contenaient également plus de collagène – la protéine structurelle la plus importante de la peau – qui persistait jusqu’à deux semaines après la plaie.
Les chercheurs pensent que ce processus de cicatrisation est contrôlé par les horloges circadiennes internes des cellules individuelles plutôt que par des signaux transmis à l’ensemble du corps.
Le Dr John O’Neill, auteur principal de l’étude, souligne que « c’est la première fois que l’horloge circadienne d’une cellule est contrôlée par l’horloge circadienne : « C’est la première fois que l’on montre que l’horloge circadienne des cellules de la peau détermine l’efficacité de leur réaction aux blessures. Nous observons régulièrement une différence d’environ deux fois dans la vitesse de cicatrisation des plaies entre le jour et la nuit de l’horloge biologique. Il se peut que notre corps ait évolué pour guérir plus rapidement pendant la journée, lorsque les blessures sont plus susceptibles de se produire ».
Les résultats de ces recherches sont essentiels pour le choix du bon moment pour les thérapies
Selon les scientifiques, les procédures médicales telles que la chirurgie ainsi que le développement de médicaments qui améliorent la cicatrisation des plaies pourraient bénéficier de cette nouvelle recherche. L’un des auteurs de l’étude, le Dr Ned Hoyle, note : « Nous avons montré que les cycles quotidiens de notre horloge biologique contrôlent la capacité des cellules à réparer les tissus endommagés en affectant une protéine essentielle appelée actine. Une réparation efficace de notre peau est essentielle pour prévenir les infections, et lorsque la cicatrisation ne se fait pas correctement, les plaies peuvent devenir chroniques ou des cicatrices excessives peuvent apparaître. » M. Hoyle a également émis l’hypothèse que les horloges cellulaires du site chirurgical pourraient être « réglées sur le meilleur moment pour la cicatrisation avant l’opération » et que « l’heure de l’opération pourrait être programmée pour coïncider avec l’heure biologique de chaque patient ». Ainsi, les « alouettes », ou lève-tôt, pourraient être opérées le matin, tandis que les « hiboux », ou lève-tard, pourraient être traités l’après-midi.
Le bon moment pour une chirurgie cardiaque
Une autre étude récente publiée dans The Lancet suggère également que le bon moment peut être d’une importance considérable en matière de soins de santé. Après une opération à cœur ouvert, certains patients subissent des événements cardiaques qui affectent négativement les résultats et augmentent le risque de décès. L’étude du Lancet a examiné si ces mauvais résultats pouvaient être influencés par le moment de la journée où l’opération a eu lieu. Pour ce faire, les dossiers médicaux de 596 personnes ayant subi une chirurgie valvulaire entre janvier 2009 et décembre 2015 ont été analysés. La moitié des patients ont été opérés le matin, l’autre moitié l’après-midi.
Résultat : Dans les 5 200 jours suivant l’opération, le risque d’événement cardiaque majeur était deux fois moins élevé chez les patients opérés l’après-midi que chez ceux opérés le matin. Dans des études sur des souris, les chercheurs ont également constaté que la capacité du cœur à se réparer était plus faible le matin que l’après-midi, car les gènes sont plus actifs l’après-midi. Sur la base de cette recherche, des médicaments pourraient être développés pour moduler ces gènes et ainsi protéger le cœur pendant l’opération.
Perspectives
Les scientifiques soulignent que des études plus approfondies sont nécessaires pour comprendre les effets chez l’homme, et notamment pour déterminer si des changements dans les pratiques chirurgicales actuelles seraient bénéfiques. Cependant, les travaux de Nathaniel Hoyle, du Laboratoire de biologie moléculaire du Centre de recherche, et de son équipe ont montré l’importance de nos horloges internes dans le processus de guérison des blessures.
« Cette recherche montre pour la première fois l’importance des facteurs circadiens dans la cicatrisation des plaies. En tenant compte de ces facteurs, il serait possible non seulement d’identifier de nouvelles cibles médicamenteuses, mais aussi d’accroître l’efficacité des thérapies existantes en modifiant le moment de la journée où elles sont administrées ».
