Le sommeil a longtemps été célébré comme l’ultime remontant après une période de travail excessif, de stress, de maladie ou d’une autre cause de fatigue corporelle. Il affecte l’immunité et les voies inflammatoires, protégeant ainsi contre les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et le cancer.
Une nouvelle étude montre que le sommeil fait beaucoup plus, régulant la production normale de cellules sanguines. Cette découverte souligne à quel point une routine de sommeil saine est essentielle pour une vie normale.
Introduction
Plus de la moitié des adultes dorment trop peu. Cela a été lié à une numération sanguine plus élevée des cellules myéloïdes chez l’homme. Chez les rats, l’un des résultats d’un bon sommeil est que les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) ne peuvent pas circuler dans la moelle osseuse hématopoïétique (BM), empêchant ainsi l’accumulation excessive de globules blancs dans le sang. Les monocytes et les neutrophiles diminuent également en nombre, empêchant leur entrée dans la paroi vasculaire et réduisant ainsi la taille des plaques d’athérosclérose.
Les caractéristiques du sommeil varient considérablement au cours de la vie, avec une baisse significative chez les personnes âgées. Même les adultes jeunes et en bonne santé ont des périodes de bon sommeil fluctuant avec un sommeil insuffisant, altéré par des facteurs liés au mode de vie ainsi que par l’environnement et les mécanismes génétiques de régulation du temps.
De nombreuses études ont montré que le sommeil de rattrapage ne peut pas complètement neutraliser les effets néfastes du sommeil perdu – la soi-disant dette de sommeil. L’étude actuelle, publiée dans le Journal de médecine expérimentale, ont examiné l’effet de la fragmentation du sommeil (SF) et du sommeil de récupération sur la restructuration épigénétique des HSPC, modifiant les réponses immunitaires et les résultats de la maladie. Les mesures comprenaient la diversité clonale et le vieillissement génétique hémopoïétique.
Qu’a montré l’étude ?
Les résultats de l’étude initiale sur la souris ont montré que le SF affectait l’hématopoïèse sur une longue période. Les souris ont été réveillées toutes les deux minutes de leur repos. Cela a entraîné un nombre plus élevé de transitions veille-sommeil pendant la période de repos, mais aucun changement dans le sommeil à ondes lentes (SWS), les mouvements oculaires rapides (REM) ou le temps de réveil pendant la période de lumière.
À l’inverse, ils ont montré une augmentation du SWS et une diminution du temps de réveil pendant leur période active, mais seulement pendant les deux premières heures.
Lorsque la SF a été poursuivie pendant 16 semaines, mais avec dix semaines de sommeil de récupération, les souris ont continué à montrer une augmentation du nombre d’épisodes d’éveil pendant toute la période de SF et les deux premières semaines de sommeil de récupération, mais cela est ensuite devenu normal.
La production de cellules sanguines a augmenté, avec des niveaux plus élevés de facteur de stimulation des colonies myéloïdes (M-CSF) mais pas de CSF de granulocytes (G-CSF). SF a également augmenté l’interleukine-(IL) 6. Dans le BM, un sous-ensemble de cellules appelées cellules LSK a proliféré, entraînant une augmentation des monocytes sanguins Ly6Chi pendant la période de repos. Ces changements ont persisté même après quatre semaines de sommeil de récupération, ne revenant à la normale qu’après dix semaines.
Ainsi, SF semble affecter la qualité du sommeil et la production de globules blancs plus longtemps que prévu. Lorsque cette hypothèse a été examinée à l’aide d’expériences de greffe de cellules chez la souris, ils ont découvert que les cellules LSK de souris SF proliféraient à des niveaux plus élevés et représentaient plus de 60 % du total des globules blancs et des monocytes jusqu’à 24 semaines après la greffe.
« Ces résultats indiquent des mécanismes intrinsèques à la tige qui régulent l’activité hématopoïétique prolongée médiée par le SF.”
La SF produit également des changements épigénomiques dans les cellules progénitrices hématopoïétiques du BM qui ont persisté après dix semaines de sommeil de récupération pour 70 % des altérations, laissant le reste. Celles-ci représentent alors une empreinte épigénétique potentielle impliquant la sénescence des cellules dans le cadre de la restructuration de l’épigénome associé au SF. Le résultat probable est biaisé en faveur de la prolifération myéloïde, avec une différenciation lymphoïde réduite, puisque les cellules souches régulent de manière inhérente les gènes d’engagement de la lignée.
D’autres expériences ont prouvé que, comme prévu, les modifications épigénétiques des LSK modifiaient la réponse de ces cellules aux défis immunitaires. Les souris SF ont montré des réactions hyperinflammatoires même après le sommeil de récupération, avec une augmentation des monocytes et des LSK BM, des niveaux de cytokines plus élevés, notamment l’IL-6 et le TNFα, et une prolifération plus rapide des LSK. Cela était lié à un score clinique plus faible et à des taux de survie plus faibles.
Le sommeil maintient également la diversité clonale des cellules hématopoïétiques. Il a été établi que la perte de diversité dans ces cellules fait partie de l’hématopoïèse clonale (CH), un trouble précancéreux courant associé à l’âge causé par l’accumulation de mutations somatiques. Ceux-ci affectent principalement l’épigénome à Tet2 et Dmnt3a.
L’HC est liée à l’apparition plus rapide de marqueurs de vieillissement épigénétiques sur les HPSC, à un risque doublé de MCV et de décès toutes causes confondues. Le SF est associé au CH enrichi en mutations Tet2. En raison de la prolifération plus rapide des HSPC, les clones mutants se développent tandis que leurs fréquences fluctuent de manière aléatoire en raison de la perte de chance et de l’auto-renouvellement des HSPC – un phénomène appelé dérive neutre, qui se produit plus rapidement lorsque les cellules prolifèrent rapidement. Le sommeil limite cette dérive en réduisant le renouvellement cellulaire et en maintenant la diversité clonale.
Ces effets ont également été observés chez l’homme, avec une activité hématopoïétique de BM plus élevée et une augmentation du nombre de monocytes avec restriction du sommeil pendant six semaines. Le sommeil a empêché ces changements, favorisant une production équilibrée de cellules sanguines et des changements épigénétiques HPSC homéostatiques.
Quelles sont les implications ?
L’observation selon laquelle une qualité et une durée de sommeil réduites pourraient entraîner des modifications épigénétiques des HSPC, réduisant leur diversité clonale et compromettant éventuellement la fonction immunitaire, souligne la nécessité d’une bonne hygiène du sommeil même dans les sociétés modernes où la nuit n’est plus un moment où tout s’arrête. . Il faut prêter attention aux causes omniprésentes des troubles du sommeil, qu’il s’agisse du décalage horaire, de l’insomnie, de l’apnée obstructive du sommeil ou du SF.
Des études antérieures ont montré une modification épigénétique de la fonction cellulaire avec divers types de troubles et de perturbations du sommeil. L’étude actuelle fournit des preuves que l’empreinte épigénétique des HSPC se produit sur une période prolongée après une perturbation du sommeil. Cela persiste en partie même après de longues périodes de sommeil de récupération et entraîne des réponses hyperinflammatoires du système hématopoïétique face à un défi immunitaire.
Cependant, les cellules LSK reviennent à la normale pendant le sommeil de récupération, malgré la présence de la signature épigénétique préservée. Cela peut être dû à d’autres changements épigénétiques se produisant simultanément et au nombre immense de gènes opérant dans le cycle cellulaire pour réguler la prolifération.
L’étude suggère également que les facteurs de risque de MCV qui améliorent l’hématopoïèse accélèrent l’émergence de clones HSPC, neutres et mutants, rendant l’individu plus sensible à la maladie. Différents types de sommeil perturbé produisent des effets similaires sur la production de cellules sanguines et le nombre de monocytes dans le sang périphérique, indiquant une voie finale commune.
« Ces données ont des implications importantes pour les maladies inflammatoires telles que la septicémie, les maladies cardiovasculaires et le cancer, et peuvent suggérer que le comportement de sommeil au début de la vie dicte la gravité future de la maladie..” Un mauvais sommeil affecte la fonction immunologique de manière soutenue qui n’est pas complètement inversée par le sommeil de récupération.
