Une étude montre que le moment de la journée influence la susceptibilité aux infections

Les résultats, issus du projet METACLOCK basé à l’Université de Cambridge, ont été publiés le 15 août dans la revue «Proceedings of the National Academy of Sciences». Élément important, ils pourraient expliquer pourquoi les travailleurs de quarts, dont l’horloge corporelle est régulièrement perturbée, sont plus sujets à des problèmes de santé, qu’il s’agisse d’infections ou de maladies chroniques.

Suite à une infection virale, le virus détourne la machinerie corporelle et les ressources cellulaires pour se reproduire et se répandre dans tout l’organisme. Cependant, les ressources disponibles pour faciliter la capacité de réplication du virus varient au cours de la journée. Ces fluctuations sont en partie la conséquence de nos rythmes circadiens, c’est-à-dire de notre horloge corporelle. Les rythmes circadiens contrôlent de nombreux aspects de notre physiologie et de nos fonctions corporelles, comme le sommeil, la température corporelle, le système immunitaire ou la libération des hormones. Ces cycles sont contrôlés par un certain nombre de gènes spécifiques, dont Bmal1 et Clock.

Pour tester si le corps humain est plus sensible aux infections à certains moments de la journée, les chercheurs de Cambridge ont comparé des souris de type sauvage infectées par le virus de l’herpès à différents moments de la journée, et mesuré les niveaux d’infection virale et la diffusion du virus dans le corps. Les souris vivaient dans un environnement contrôlé où 12 heures se déroulaient à la lumière du jour et 12 heures dans l’obscurité.

Ils ont trouvé que, chez les souris infectées au tout début de la journée (ce qui équivaut au lever du soleil, lorsque ces animaux nocturnes commencent leur phase de repos), la réplication du virus était dix fois plus élevée que chez les souris infectés dix heures après le début du jour, lorsqu’elles transitent vers leur phase «active». Lorsque l’équipe de recherche a répété l’expérience avec des souris dépourvues du gène Bmal1, ils ont trouvé des niveaux élevés de réplication du virus, quel que soit le moment de l’infection.

«Le moment de la journée où se produit l’infection peut avoir une influence majeure sur notre susceptibilité à la maladie ou au moins à la réplication virale. Cela signifie que si nous sommes infectés au mauvais moment de la journée, nous risquons de développer une maladie bien plus sévère,» a déclaré le professeur Akhilesh Reddy, auteur principal de l’article. «Ce résultat est cohérent avec des études récentes qui ont montré que le moment de la journée où est administré le vaccin contre la grippe peut influencer son efficacité.»

D’autre part, l’équipe de recherche a trouvé une variation similaire, liée au moment de la journée, de la réplication virale dans des cultures de cellules individuelles, sans influence du système immunitaire. L’abolition des cycles circadiens cellulaires a entraîné une aggravation de l’infection par l’herpès et la grippe A, un virus de type différent (appelé virus à ARN) dont les mécanismes d’infection et de réplication sont très différents de ceux du virus de l’herpès.

«Chaque cellule de notre corps dispose d’une horloge biologique qui lui permet d’avoir une notion du temps et d’anticiper les changements quotidiens dans notre environnement», déclarait le Dr Rachel Edgar, auteur principal. «Nos résultats suggèrent que l’horloge présente dans chaque cellule détermine le succès de la réplication virale. Lorsque nous avons perturbé l’horloge corporelle, que ce soit celle des cellules ou celle de souris, nous avons constaté que le moment de l’infection n’avait plus d’importance: la réplication virale était toujours élevée.»

Se basant sur ces découvertes, l’équipe de recherche a suggéré que les travailleurs de quarts, qui travaillent pendant certaines nuits et se reposent pendant les autres, pourraient être des candidats privilégiés à l’administration des vaccins antigrippaux annuels.

En plus du cycle d’activité quotidien, Bmal1 subit également une variation saisonnière: il est moins actif durant les moins d’hiver qu’au cours de l’été. Cette constatation a conduit l’équipe de recherche à supposer qu’il s’agit de la raison pour laquelle certaines maladies, comme la grippe, ont une plus grande probabilité de se propager dans la population durant les mois d’hiver.

Enfin, les chercheurs ont également découvert que les virus de l’herpès sont capables de manipuler «l’horloge» moléculaire qui contrôle les rythmes circadiens du corps, ce qui lui permet de se propager plus rapidement et plus loin. Il s’agit d’un processus similaire à celui qui est utilisé par le parasite de la malaria, connu pour synchroniser son cycle de réplication avec le rythme circadien de l’hôte, ce qui rend l’infection plus efficace.

Le projet METACLOCK, qui a reçu environ 2 millions d’euros du Conseil européen de la recherche (CER), doit s’achever en septembre 2016.

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