Des recherches suggèrent qu’une enzyme appelée glycogène synthase kinase 3 pourrait être un régulateur important de l’horloge maîtresse de votre cerveau.
Vous sentez-vous plus alerte à certains moments de la journée ? Que vous soyez du matin ou du soir, la plupart d’entre nous avons des moments précis où nous nous sentons au top de notre forme. Ce regain d’énergie quotidien n’est pas une coïncidence, mais plutôt une fonction de notre horloge interne. Nous sommes préparés à avoir plus d’énergie et une pensée plus claire à certains moments de la journée, alors que nous nous sentons plus somnolents et sédentaires à d’autres. Les cellules et les protéines qui composent le noyau suprachiasmatique du cerveau régulent ce cycle quotidien individuel.
Qu’est-ce que le noyau suprachiasmatique ?
La coordination de votre activité physiologique avec les signaux du monde extérieur est une tâche complexe gérée par une petite partie de l’hypothalamus cérébral appelée noyau suprachiasmatique. Ce minuscule organe est composé de seulement 42 000 neurones qui reçoivent des signaux de la rétine des yeux et communiquent les informations qu’ils reçoivent aux zones correspondantes du cerveau. Le noyau suprachiasmatique (NSC) présente des impulsions rythmiques d’activité qui fonctionnent comme le tic-tac de l’horloge biologique, indiquant à d’autres parties du cerveau et du corps de libérer des hormones et d’autres substances biochimiques qui coordonnent le cycle veille-sommeil.
Comment l’activité électrique et les hormones sont-elles coordonnées ? Comme d’autres parties du cerveau, le SCN possède un certain nombre de protéines qui régulent sa fonction. Des recherches récentes montrent qu’une enzyme appelée GSK3, ou glycogène synthase kinase 3, est l’un des « engrenages » les plus importants de l’horloge centrale, agissant comme un coupleur entre les impulsions électriques et biochimiques.
GSK3 et le cycle veille-sommeil
Lorsque les cellules SCN sont maintenues en vie dans une boîte de Pétri, elles présentent des cycles distincts d’activité élevée et faible. Ces cycles suivent un intervalle d’environ 24 heures, ou rythme circadien. Lorsqu’elles se trouvent dans votre cerveau plutôt que dans un laboratoire, les cellules du SCN présentent toujours un rythme circadien, mais elles ajustent également leur activité en fonction d’indices provenant du monde extérieur, tels que la lumière. La glycogène synthase kinase 3 semble réguler cette activité. Elle modifie l’importance du flux de sodium qui traverse les membranes des cellules nerveuses du SCN. Ce flux de sodium, appelé courant sodique persistant, augmente le nombre d’ions sodium pendant la journée, ce qui permet aux cellules nerveuses du SCN de s’activer rapidement, créant ainsi un barrage d’impulsions électriques. La nuit, le nombre d’ions sodium diminue et l’activité du SCN décroît. La GSK3 semble être régulée par des messagers biochimiques, ce qui constitue un lien important entre les signaux hormonaux et électriques qui composent l’activité cérébrale.
Chronopharmacologie, GSK3 et mise à l’heure de votre horloge-mère
De nouvelles recherches en chronobiologie sur GSK3 pourraient avoir des implications importantes dans le traitement des maladies humaines. GSK3 est la protéine ciblée par plusieurs médicaments courants. Il s’agit notamment du lithium, un traitement courant des troubles bipolaires, et du riluzole, utilisé pour ralentir la progression de la SLA ou maladie de Lou Gehrig. Ces médicaments sont aussi parfois utilisés pour traiter des cas graves de dépression, d’anxiété et d’autres maladies mentales.
Étant donné que l’activité de GSK3 varie au cours d’un cycle de 24 heures, il est fort probable qu’il soit plus efficace de prendre des médicaments agissant sur cette enzyme à certains moments de la journée. La chronopharmacologie est une pratique de plus en plus répandue qui consiste à programmer les médicaments de manière à ce qu’ils soient plus efficaces et qu’ils aient moins d’effets secondaires. La recherche moderne a montré que la chronopharmacologie peut affecter le traitement de maladies aussi diverses que l’hypertension et le cancer du sein. Les personnes qui prennent des médicaments agissant sur GSK3 peuvent obtenir plus d’effets thérapeutiques et moins d’effets secondaires si elles prennent ces médicaments au bon moment.
Notre SCN est une horloge maîtresse étroitement contrôlée qui aide à réguler l’activité de chaque cellule de notre corps grâce à un ensemble complexe d’engrenages électriques et biochimiques. Les recherches qui permettent d’en savoir plus sur ces engrenages et leurs fonctions peuvent être utilisées pour traiter plus efficacement des maladies dévastatrices et améliorer la santé en général. La prochaine fois que vous vous sentirez alerte, énergique et en pleine possession de vos moyens, vous pourrez probablement remercier GSK3 et d’autres protéines circadiennes.
