Horloges circadiennes et métabolisme : intégration des signaux métaboliques et environnementaux

Circadian rhythmicity and metabolism: integration of metabolic and environmental signals

¹ Institut Pasteur de Lille, 1, rue du Professeur Calmette, 59019 Lille, France
² Inserm UMR 1011, récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète, Lille, France
³ Université Lille 2, faculté des sciences pharmaceutiques et biologiques, faculté de médecine, 59006 Lille, France
⁴ European Genomic Institute for Diabetes (EGID), FR 3508, 59000 Lille, France

^* helene.duez@pasteur-lille.fr
^** bart.staels@pasteur-lille.fr

Résumé

Notre organisme est soumis à des variations circadiennes, illustrées par un rythme journalier auto-entretenu de l’alternance activité/sommeil, de la température corporelle, de la fréquence cardiaque, du métabolisme et de la sécrétion de nombreuses hormones. Ces rythmes sont générés par une horloge moléculaire sensible à l’état énergétique et présente au sein de chacune de nos cellules. Ils procurent un avantage évolutif en anticipant les événements prédictibles (prise de nourriture, heure du coucher). Il n’est dès lors pas étonnant que des perturbations de l’horloge (travail posté, manque de sommeil) aient des conséquences néfastes sur notre santé.

Abstract

Circadian rhythms are generated by an internal molecular clock which synchronizes daily physiological variations to the day/night alternance. Many behavioral and physiological processes display circadian rhythmicity, including locomotor activity, sleep/wake cycles and metabolic and endocrine pathways. In peripheral tissues, the molecular clock senses the energy status, is entrained by meal time and responds to metabolites acting as fuel gauges so that the clockwork can gate metabolic fluxes to the most appropriate timeframe. As a consequence, misalignment of the biological clock and environmental signals, as during jetlag or shift work, may result in disruption of metabolic homeostasis. Indeed, mounting evidence from human and animal studies illustrates the relationship between circadian misalignment and cardio-metabolic diseases.