Chronobiologie et obésité

Le cycle lumière-obscurité est la principale entrée de synchronisation du noyau suprachiasmatique (NSC). L'activation par la lumière bleue des cellules ganglionnaires de la rétine contenant de la mélanopsine est suffisante pour assurer une synchronisation circadienne. Il a été démontré qu'un déficit en lumière associé à un timing inapproprié, un spectre sous-optimal ou une intensité insuffisante peut contribuer à plusieurs problèmes de santé associés à une perturbation chronobiologique[7] - [8].

L’alimentation est sujette à la régulation circadienne[9]. Les temps d’alimentation jouent un rôle majeur dans la synchronisation des oscillateurs périphériques. C’est pourquoi des temps d’alimentation inhabituels peuvent mener à une prise de poids et produire des perturbations chronobiologiques en provoquant une désynchronisation interne par dissociation des oscillateurs périphériques du NSC[10]. Cette désynchronisation peut ainsi mener à des conséquences néfastes pour la santé de l’homme : les personnes possédant un style de vie nocturne (réveil tardif, négligence du petit déjeuner et dîner tardif) présentent de l’hyperglycémie soutenue durant la nuit et de l’hypoglycémie le matin. De plus, leurs niveaux de mélatonine et de leptine seraient diminués[11]. Des temps d’alimentation inhabituels comme ceux d’un mode de vie nocturne représentent donc un facteur de risque pour la santé du monde moderne, tel que le syndrome de fringale nocturne, l’obésité et le diabète[12].

Chez l’humain, l’horloge circadienne régule 10% de la transcription des gènes dans l’ensemble des tissus. Cette régulation influence les cycles métaboliques de l’organisme et explique ainsi son influence sur le risque accru d’obésité[13]. Pour tirer ces conclusions, plusieurs études se sont fiées au modèle de la souris en introduisant des changements génétiques au sein de leur génome. Les principaux gènes ciblés par les publications scientifiques comprennent entre autres Clock, Bmal1 et Cryptochrome. En effet, les souris mutantes pour le gène Clock montraient des signes d’hyperglycémie et un niveau bas d’insuline, les mettant plus à risque de développer un diabète de type II en abîmant les cellules-ß insuline du pancréas[2]. De surcroît, des souris mutantes pour le gène Cryptochrome II montrent également de bas niveaux en glucose et des risques accrus pour le diabète type II[2]. Quant au gène Bmal1, lorsqu’une mutation décroît sa production, les résultats montrent une dyslipidémie, ainsi qu’une formation de gras ectopique, ce qui prouve son implication dans le cycle des lipides[14]. Ces pathologies sont toutes liées à l’obésité, ce qui permet de conclure que l’altération de certains gènes influence des processus métaboliques.

Un autre perturbateur des cycles chronobiologiques humains serait les variations hormonales anormales qui augmentent la tendance d’obésité. Un exemple représentatif de cette problématique serait la mélatonine. Cette dernière est considérée comme un antioxydant anti-inflammatoire, voire un régulateur épigénétique, qui neutralise les radicaux libres. Son impact sur l’obésité se reflète par son action d’hormone protectrice qui réduit la pression sanguine et améliore la voie métabolique du glucose tout en jouant sur l’activité de l’insuline[15]. De surcroît, la leptine est une hormone peptidique qui régule les réserves de graisses dans l’organisme. Elle se trouve en faible concentration durant le jour, soit lorsque la faim est à son maximum, et à haute teneur durant la nuit, soit lorsque l’appétit est à son minimum[16]. On retrouve cette même variation pour d’autres hormones, telles que l’ACTH et le cortisol[17]. En ce qui concerne une des plus importantes hormones qui régulent la faim, soit la ghréline, les sujets obèses seraient en manque de cette hormone. Ce déclin est expliqué par son inhibition dans différents tissus dans le but de réinstaurer la régulation de l’énergie. Inversement, une hausse du taux de ghréline dans le sang a été observée chez des patients en perte de poids[18].

Les altérations du sommeil sembleraient être liées à la consommation de nourriture, et donc, à l’obésité. En effet, plusieurs études ont démontré que les personnes ayant un court sommeil auraient de faibles niveaux de leptine (hormone anorexigène) et de hauts niveaux de ghréline (hormone dérivée de l’estomac), suggérant ainsi que le manque de sommeil pourrait affecter les régulateurs périphériques de la faim[19]. De plus, il est de plus en plus évident que l’interleukine-6 et autres cytokines pro-inflammatoires seraient des « facteurs du sommeil » (rôle encore peu démontré)[20]. Également, ces cytokines influenceraient la consommation d'énergie en augmentant la sensibilité à l'insuline et à la leptine[21]. Il a aussi été démontré que les polymorphismes du gène Clock seraient associés à la prise de nourriture et que les cytokines joueraient un rôle important à cet égard[22].

Dans un environnement où la nourriture est facilement disponible, une réduction du sommeil peut simplement représenter une occasion de manger (augmentation de l’apport calorique). La privation partielle de sommeil chronique entraîne également une sensation évidente de fatigue, ce qui pourrait entraîner une réduction de l'activité physique[23].

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