La barrière hémato-encéphalique sert à protéger le cerveau des contaminants présents dans le sang. Elle le fait de deux manières principales. La structure physique de la barrière hémato-encéphalique limite ce qui peut la traverser. Il existe également des barrières métaboliques, telles que les enzymes, qui limitent la perméabilité de cette barrière protectrice essentielle. Si, dans l’ensemble, cette limitation est une bonne chose, dans le cas du traitement pharmaceutique des maladies, faire passer les médicaments à travers la barrière hémato-encéphalique peut s’avérer un véritable défi. Une étude récente pourrait permettre de mieux appréhender les problèmes liés à la barrière hémato-encéphalique. En effet, les chercheurs ont découvert que le rythme circadien régule la barrière hémato-encéphalique et son degré de perméabilité.
Comment le rythme circadien régule la barrière hémato-encéphalique
Dans une étude menée par des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’université de Pennsylvanie et publiée dans la revue à comité de lecture Cell, les chercheurs ont utilisé des mouches des fruits pour étudier la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. Les mouches des fruits sont très utiles dans ce type de recherche car leur conception est moins complexe, ce qui permet aux chercheurs d’obtenir des informations fondamentales et de mieux comprendre les mécanismes de base impliqués dans divers processus biologiques.
En utilisant un colorant fluorescent pour colorer la barrière hémato-encéphalique de la mouche des fruits afin de la rendre plus visible, les chercheurs ont constaté que la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique variait en fonction du moment de la journée. Ils ont constaté l’existence d’un rythme quotidien de variation de la perméabilité, la barrière hémato-encéphalique étant la plus perméable le soir.
Les chercheurs ont ensuite testé le potentiel pharmaceutique de cette perméabilité accrue sur des mouches des fruits qui pouvaient être induites à avoir des crises d’épilepsie. Ils ont administré de la phénytoïne, un médicament contre l’épilepsie, à des groupes de mouches à différents moments de la journée. Les chercheurs ont constaté que les mouches à fruits recevant le médicament le soir avaient de meilleurs résultats, se remettant plus rapidement de leurs crises que les mouches à fruits recevant le médicament à d’autres moments de la journée.
Une fois le rythme de perméabilité et son utilisation pratique dans le cadre d’un traitement établis, les chercheurs se sont intéressés aux mécanismes impliqués dans ce rythme. En utilisant des mouches des fruits dépourvues d’une protéine spécifique liée au fonctionnement du rythme circadien, les chercheurs ont pu démontrer le rôle du rythme circadien dans le schéma quotidien de perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. Selon les chercheurs, les cellules gliales périneurales qui constituent une partie de la structure de la barrière hémato-encéphalique abritent une horloge moléculaire qui régule les processus impliqués dans la fonction de la barrière et le rythme de perméabilité. À leur tour, les horloges moléculaires sont synchronisées et régulées par le rythme circadien.
Le sommeil joue également un rôle
D’autres recherches ont révélé que le sommeil est également lié aux schémas de perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. S’il existe un lien étroit entre le sommeil et le rythme circadien, en ce sens que le rythme circadien aide à réguler le cycle veille-sommeil et que les retards ou les perturbations du sommeil peuvent avoir un impact sur le rythme circadien, ce n’est pas tout. Selon les chercheurs impliqués dans cette dernière étude de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie, publiée dans Trends in Neurosciences, le sommeil et le rythme circadien contribuent tous deux à réguler l’activité de la barrière hémato-encéphalique d’une espèce à l’autre.
Les chercheurs notent que le sommeil aide à réguler le mouvement des molécules le long et à travers la barrière hémato-encéphalique. Pendant le sommeil, les toxines et les déchets sont évacués de la barrière hémato-encéphalique. Les changements chimiques qui se produisent pendant le sommeil influencent un certain nombre de mécanismes profonds ayant un impact sur les fonctions et la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, notamment les communications et les interactions cellulaires, ainsi que les processus mécaniques et chimiques impliqués dans le mouvement des molécules à travers ou en dehors de la barrière hémato-encéphalique. Les perturbations du sommeil peuvent entraîner une perturbation de ces fonctions régulatrices et même, selon les chercheurs, des dommages structurels à la barrière hémato-encéphalique.
Des implications thérapeutiques passionnantes
La science médicale a déjà établi que le moment de la journée est important pour certains médicaments, démontrant que certains médicaments sont plus efficaces à certains moments de la journée, tels que les médicaments de chimiothérapie ciblant le cancer du cerveau. Cette nouvelle recherche met en lumière les mécanismes impliqués, ce qui offre des perspectives thérapeutiques intéressantes pour relever le défi du traitement des maladies qui exigent que les médicaments traversent efficacement la barrière hémato-encéphalique.
L’importance du sommeil et de la santé du rythme circadien
Cette recherche vient également s’ajouter au nombre croissant de preuves de l’importance du sommeil et d’un rythme circadien sain pour la santé et la protection contre les maladies. Comme l’expliquent les chercheurs, un manque chronique de sommeil de bonne qualité peut en fait causer des dommages structurels à la barrière hémato-encéphalique, réduisant ainsi sa capacité à remplir ses fonctions vitales de protection.
Le rythme circadien joue un rôle majeur dans la régulation d’innombrables processus essentiels de l’organisme, y compris ceux qui contribuent au fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique. Faites d’un sommeil sain une priorité et soyez proactif en ce qui concerne la santé de votre rythme circadien. Traitez toujours rapidement les problèmes de sommeil.
