De nombreuses fonctions physiologiques et comportementales, y compris le système immunitaire, présentent des rythmes circadiens. Nous savons que les rythmes circadiens sont générés par des « gènes d’horloge » qui affectent la plupart des organes et des cellules, y compris celles du système immunitaire, dont la fonction varie en fonction de l’heure de la journée. En conséquence, on trouve des rythmes circadiens pour divers aspects de la physiologie, notamment le sommeil, la nutrition, l’activité hormonale et la température corporelle. Ces rythmes quotidiens aident l’organisme à s’adapter aux changements cycliques de l’environnement, tels que les saisons et le cycle jour-nuit.
Rythme circadien et heure de la vaccination
Des recherches menées par l’Université de médecine et des sciences de la santé RCSI ont permis de mieux comprendre le mécanisme par lequel notre horloge circadienne de 24 heures affecte notre réponse immunitaire aux vaccins en fonction de l’heure de la journée. L’étude a examiné les changements qui se produisent dans les mitochondries d’une cellule immunitaire clé impliquée dans la réponse vaccinale et pourrait contribuer à améliorer la conception et le calendrier des futurs vaccins afin d’en maximiser l’efficacité.
Il avait déjà été constaté que les personnes réagissaient plus fortement à certains vaccins en fonction du moment de la journée où ils étaient administrés, mais la raison de ce phénomène n’était pas tout à fait claire. Les scientifiques ont maintenant découvert que notre horloge circadienne modifie la forme des mitochondries dans les cellules dendritiques. Les variations de la structure des mitochondries influencent le fonctionnement des cellules dendritiques tout au long de la journée.
L’horloge circadienne des cellules dendritiques détermine si les mitochondries prennent l’une des deux formes suivantes : soit de longs fils, « en réseau », soit des morceaux brisés en petites pointes. Dans la formation en réseau, la vaccination est plus efficace car les cellules dendritiques sont mieux à même de décomposer le vaccin en petits morceaux pour interagir avec nos cellules immunitaires (cellules T). Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé une approche pour induire la phase réticulée, ce qui pourrait avoir des implications pour la conception des vaccins et nous permettre d’optimiser notre réponse immunitaire quelle que soit l’heure de la journée. Cette compréhension pourrait être utile pour s’assurer que nous tirons le maximum de bénéfices de la vaccination.
Association entre la réponse des anticorps au vaccin COVID-19 et le moment de la journée
Quel rôle joue le moment de la journée dans la vaccination contre le SRAS-CoV-2 ? Une étude menée au Japon a montré que la réponse en anticorps au vaccin à ARNm COVID-19 de Moderna ne dépendait pas de l’heure à laquelle la dose était administrée. Plusieurs études ont examiné si la réponse immunitaire aux vaccins COVID-19 variait en fonction du moment de la journée où la dose était administrée, mais les résultats dépendaient du type de vaccin, de l’âge et du sexe des participants. Des scientifiques de l’université d’Hokkaido et des collègues au Japon ont mené une étude qui n’a trouvé aucun lien entre la réponse des anticorps au vaccin COVID-19 et le moment de la journée où la vaccination a été effectuée.
Les chercheurs ont recruté les participants à leur étude parmi le personnel et les étudiants de l’université d’Hokkaido qui avaient reçu leur première dose du vaccin mRNA-1273 (Moderna) deux à quatre semaines auparavant. Les personnes précédemment infectées par le COVID-19 ont été exclues. Le groupe d’étude n’incluait pas les travailleurs postés, ce qui constitue une différence essentielle entre cette étude et d’autres études antérieures portant sur des travailleurs médicaux.
L’équipe a recueilli les données démographiques du dernier groupe de 332 participants japonais et a prélevé des échantillons de sang pour mesurer les titres d’anticorps contre le SRAS-CoV-2. Ils ont ensuite effectué des analyses statistiques pour vérifier s’il existait des liens entre l’heure à laquelle les participants ont reçu leur dose de vaccin, l’une ou l’autre des caractéristiques démographiques et la réponse immunitaire.
Leurs analyses n’ont pas révélé de lien significatif entre l’heure de la vaccination et la concentration d’anticorps contre le SRAS-CoV-2, mais elles ont montré que les titres d’anticorps diminuaient chez les participants âgés de 50 à 64 ans, ce qui est conforme aux études précédentes. Toutefois, les chercheurs admettent que d’autres études sont nécessaires pour déterminer si et dans quelle mesure les rythmes circadiens influencent la réponse des anticorps à la vaccination.
Les cellules T réagissent différemment aux corps étrangers à certains moments de la journée
Selon une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, l’horloge biologique influence l’efficacité de la réponse immunitaire. En effet, les cellules T CD8, essentielles pour lutter contre les infections et le cancer, fonctionnent très différemment selon l’heure de la journée. L’étude a été menée par une équipe de chercheurs dirigée par Nicolas Cermakian, Ph.D., du Centre de recherche du Douglas, et Nathalie Labrecque, Ph.D., du Centre de recherche de l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont.
Dans des recherches antérieures, l’équipe avait démontré que les cellules T répondent plus ou moins fortement à un corps étranger selon l’heure du jour, mais le rôle de l’horloge biologique dans ce phénomène demeurait inconnu. En utilisant un modèle de vaccination chez la souris, les scientifiques ont découvert que l’intensité de la réponse des cellules T CD8 après la vaccination variait en fonction de l’heure de la journée. À l’inverse, chez les souris dont les cellules T CD8 pour le gène de l’horloge étaient déficientes, ce rythme circadien était aboli et la réponse au vaccin était plus faible pendant la journée.
Les résultats de la recherche montrent que les cellules T sont plus enclines à être activées à certains moments de la journée. L’identification des mécanismes par lesquels l’horloge biologique module la réponse des cellules T est utile pour mieux comprendre les processus qui régulent les réponses optimales des cellules T et contribuer à l’amélioration des stratégies de vaccination et des immunothérapies contre le cancer.
