Les cellules musculaires contiennent leurs propres horloges circadiennes et les perturber avec des travaux de quart peuvent avoir un impact profond sur le vieillissement, selon de nouvelles recherches.
Une étude publiée aujourd'hui dans Actes de l'Académie nationale des sciences (PNA) Contribue aux preuves croissantes du changement de dégâts que les travaux sur la santé.
L'équipe du King's College London a révélé comment les cellules musculaires ont un mécanisme de chronométrage intrinsèque qui régule le renouvellement des protéines, la modulation de la croissance et de la fonction musculaire. La nuit, l'horloge musculaire active la dégradation des protéines défectueuses, reconstituant les muscles pendant que le corps repose.
La modification de cette horloge musculaire intrinsèque a été associée à un déclin musculaire observé avec l'âge, connu sous le nom de sarcopénie. Cela implique que la perturbation des rythmes circadiens, comme pour les travaux de décalage, accélère le processus de vieillissement.
Les scientifiques ont utilisé le poisson zèbre dans la recherche – qui sont souvent utilisés dans les études biologiques. Le poisson zèbre partage jusqu'à 70% des gènes avec des humains, qui sont faciles à modifier en laboratoire et sont transparents, de sorte que leurs muscles sont facilement observés au microscope.
Pour étudier l'impact de la perturbation circadienne sur les cellules musculaires, nous avons altéré la fonction d'horloge musculaire chez le poisson zèbre en surexprimant une protéine d'horloge défectueuse. Nous avons ensuite surveillé les poissons pendant deux ans, en les comparant à des contrôles sains.
Bien qu'aucune différence significative de taille musculaire n'ait été observée à un âge plus jeune – six mois et un an – les poissons dépourvus d'une horloge musculaire fonctionnelle ont montré des signes clairs de vieillissement prématuré à deux ans. Ils étaient plus courts, pesaient moins, nageaient moins fréquemment et à des vitesses plus lentes. Ce sont des caractéristiques de la sarcopénie et une baisse globale de la mobilité, qui a été signalée chez les travailleurs de quart. «
Jeffrey Kelu, Auteur principal, Associé de recherche, King's College London
Pour comprendre le mécanisme sous-jacent, les chercheurs ont étudié le renouvellement des protéines, un processus essentiel pour maintenir la masse musculaire, souvent altérée par le vieillissement. Ils ont montré que pendant le repos la nuit, l'horloge musculaire régule la dégradation des protéines musculaires défectueuses, qui s'accumulent tout au long de la journée en raison de l'utilisation.
L'étude a montré que cette «clairance nocturne» est essentielle pour préserver la fonction musculaire. Ainsi, l'accumulation de protéines défectueuses peut entraîner le déclin musculaire accéléré observé chez les poissons vieillis avec une horloge musculaire dysfonctionnelle et chez les travailleurs de quart.
Le Dr Kelu a déclaré: « Au Royaume-Uni, environ quatre millions de travailleurs de quart de travail jouent un rôle essentiel dans le maintien des entreprises et des services d'urgence opérationnels 24h / 24. Notre étude fournit des preuves supplémentaires que la perturbation des rythmes circadiens chez les travailleurs de quart compromet plusieurs aspects de la santé.
«Comprendre comment la perturbation circadienne contribue à la sarcopénie est essentiel pour développer des stratégies pour améliorer la santé et le bien-être des travailleurs de quart.
« Nos résultats mettent en évidence la possibilité d'utiliser la biologie circadienne pour développer des traitements visant à prévenir le déclin musculaire des travailleurs de quart. Des études précliniques utilisant des médicaments pour moduler des protéines d'horloge spécifiques sont actuellement en cours. Cela ouvre la voie à de futures thérapies qui pourraient améliorer le vieillissement chez les travailleurs de quart. »
Le co-auteur, le professeur Simon Hughes, expert en biologie cellulaire du développement, a ajouté: « Ce travail montre comment étudier quelque chose d'aussi compliqué que la croissance musculaire dans un système simple, comme la petite larve de poisson, peut vraiment nous apprendre quelque chose. Bien sûr, quelqu'un doit ensuite vérifier si c'est aussi vrai chez les gens – mais au moins les poissons nous montrent où chercher. »
