Les horloges circadiennes moléculaires du cerveau et des tissus musculaires se coordonnent et leur synchro est nécessaire pour maintenir les muscles en bonne santé et permettre le fonctionnement musculaire au quotidien, révèle cette recherche menée à Université Pompeu Fabra (UPF, Barcelona). Les conclusions, publiées dans la revue Science, constituent des pistes précieuses pour mieux comprendre les effets de la perturbation circadienne sur la santé musculaire, notamment avec l’âge :
sans coordination avec le cerveau, le muscle fond.
On savait déjà que le « réseau d’horloge moléculaire circadienne » est crucial pour la physiologie quotidienne et le maintien de la santé. On pense que ce réseau – qui s’étend dans toutes les cellules du corps – est organisé et coordonné hiérarchiquement par le noyau suprachiasmatique (SCN) du cerveau, qui reçoit des signaux lumineux quotidiens et synchronise toutes les horloges circadiennes indépendantes dans tout le corps.
Cependant, les horloges tissulaires périphériques peuvent également recevoir et répondre de manière autonome à des signaux externes spécifiques.
Les mécanismes qui sous-tendent cette organisation circadienne et leur rôle dans le maintien de la fonction physiologique et de la santé ne sont pas entièrement compris. De précédentes recherches ont montré que les souris dépourvues du gène d’horloge Bmal1 présentent une perturbation de l'horloge musculaire, un vieillissement prématuré et une perte voire une fonte musculaire.
La perturbation de la synchronisation muscle-cerveau induit une fonte musculaire
L’étude est menée sur une souris modèle de perturbation circadienne, privée de l’expression du gène d’horloge Bmal1 mais au sein de laquelle les scientifiques étaient toujours capables de reconstituer la fonction de Bmal1 dans un tissu spécifique de leur choix. L’objectif était de pouvoir ainsi étudier les interactions entre les horloges cérébrales et musculaires et regarder si la perturbation de ces interactions pouvait être impliquée dans le vieillissement musculaire.
Lorsque les scientifiques restaurent la fonction de l'horloge dans le cerveau seul, ou dans le tissu musculaire squelettique seul, ou dans les deux, ils constatent que :
- la restauration des 2 horloges, dans le cerveau et le tissu musculaire est nécessaire pour inhiber le vieillissement prématuré et le dysfonctionnement musculaire.
- Ainsi, la communication cerveau-muscle nécessaire à la santé musculaire.
Les chercheurs ajoutent qu’une alimentation limitée dans le temps pendant la phase d’activité (La nuit pour la souris et la journée pour l’Homme) pourrait remplacer partiellement la fonction de l’horloge centrale du cerveau et améliorer l’autonomie globale de l’horloge musculaire, ce qui confirme aussi l’importance des habitudes alimentaires sur le bon fonctionnement de l’horloge moléculaire.
« Ces résultats ont des implications pour les interventions visant à prévenir les perturbations du rythme circadien causées par les modes de vie modernes mais aussi pour développer des traitements pour les maladies liées à l’âge et le vieillissement musculaire ».
Plus largement, la recherche met en valeur le potentiel d’une reprogrammation génétique et physiologique de l’horloge, pour revenir à un état musculaire plus jeune et en meilleure santé.
Source: Science 3 May, 2024 DOI: 10.1126/science.adj8533 Brain–muscle communication prevents muscle aging by maintaining daily physiology
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