- Les chercheurs ont étudié les effets de la perturbation circadienne dans un modèle murin de cancer du poumon.
- Ils ont découvert que le décalage horaire chronique perturbe l’expression des gènes de l’horloge et augmente la charge tumorale.
- Ils ont également identifié un mécanisme impliquant les gènes du facteur de choc thermique 1 (HSF1) qui sous-tend potentiellement le taux accru de formation de tumeurs chez les souris chroniquement décalées.
- Les résultats démontrent que HSF1 est une cible thérapeutique potentielle pour prévenir le risque de cancer chez les personnes exposées à des perturbations circadiennes chroniques, telles que les travailleurs postés.
Les horloges biologiques de presque toutes les cellules du corps régulent votre rythme veille-sommeil sur une période de 24 heures.
Ce modèle est connu sous le nom de rythme circadien et est étayé par une boucle de rétroaction moléculaire – la boucle de rétroaction transcription-traduction – impliquant des gènes spécifiques et leurs produits protéiques.
Les facteurs liés au mode de vie, tels que le travail posté et les déplacements à travers les fuseaux horaires, peuvent perturber les rythmes circadiens.
Récemment, une équipe de scientifiques du Scripps Institute et de l’Université de Rochester Wilmot Cancer Institute a découvert une autre pièce du puzzle – un lien génétique potentiel entre la croissance des tumeurs pulmonaires et les rythmes circadiens perturbés.
Les résultats de cette étude ont été publiés dans Avancées scientifiques.
Sommaire
Effets sur la santé de la perturbation du rythme circadien
En plus d’être responsable des symptômes bien connus du décalage horaire, la perturbation du rythme circadien a également été liée à :
obésité diabète de type 2 maladie cardiovasculaire hypertension
Plusieurs
Il est important de noter, cependant, que le potentiel cancérogène de la perturbation circadienne fait toujours l’objet de débats.
En juin 2019, un groupe de travail du Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé le travail posté de nuit comme cancérogène humain probable.
Pourtant, une revue de 2021 co-écrite par le biochimiste et lauréat du prix Nobel, le Dr Aziz Sancar, a conclu que « le jury ne sait toujours pas si la perturbation circadienne peut favoriser le cancer en général » en raison de données insuffisantes.
Effets du décalage horaire chronique dans un modèle murin de cancer du poumon
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé KrasG12D souris, un modèle murin génétiquement modifié de cancer du poumon non à petites cellules.
Pour induire un décalage horaire chronique dans le groupe de test, les chercheurs ont logé les souris dans un schéma clair-obscur modifié qui imitait les effets du travail posté en rotation ou des vols transméridiens fréquents en direction de l’est.
Les souris témoins ont été hébergées dans des conditions d’éclairage typiques : 12 heures de lumière et 12 heures d’obscurité.
Comme prévu, les chercheurs ont découvert que le décalage horaire chronique perturbait l’expression des gènes qui régulent le rythme circadien (appelés gènes de l’horloge) dans les poumons, le foie et, dans une moindre mesure, la rate.
Les chercheurs ont observé une augmentation de 68 % de la charge tumorale chez les souris K souffrant d’un décalage horaire chronique par rapport aux souris témoins 25 semaines après l’infection (20 semaines dans le groupe du décalage horaire chronique).
La charge tumorale plus élevée était due à une augmentation du nombre de tumeurs plutôt qu’à leur taille, ce qui indique que dans ce modèle, le décalage horaire chronique influence les événements précoces de la progression tumorale.
« Alors que plusieurs études ont démontré de manière convaincante une association entre le travail posté et le cancer du sein, quelques études suggèrent que cela pourrait également être le cas pour le cancer du poumon, en particulier chez les fumeurs », a déclaré Frederic Gachon, Ph.D., professeur agrégé à l’Institut de Molecular Bioscience de l’Université du Queensland, non impliquée dans l’étude, a déclaré Nouvelles médicales aujourd’hui.
« Néanmoins, les mécanismes sont encore mal compris. »
« Cette étude propose un nouveau mécanisme reliant l’activation rythmique perturbée de la HSF1 [heat shock factor 1] voie impliquée dans la régulation de la prolifération cellulaire et le fardeau accru des tumeurs pulmonaires. Cela suggère que les travailleurs postés, en particulier les fumeurs, devraient mettre en œuvre des interventions comportementales ou nutritionnelles et une conduite médicale régulière.
– Frédéric Gachon, Ph.D., biologiste moléculaire
Lier la perturbation circadienne au cancer du poumon
Sur la base des résultats d’études précédentes, les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’oncoprotéine c-MYC pourrait être liée à l’augmentation de la charge tumorale dans le décalage horaire chronique. (L’oncoprotéine c-MYC est un gène régulateur qui dérégule dans de nombreuses formes de cancer humain.)
Mais la nouvelle étude a rapporté que «de manière inattendue, le décalage horaire chronique a entraîné une accumulation considérablement réduite de c-MYC dans KrasG12D– tumeurs pulmonaires entraînées.
Lorsque les chercheurs ont analysé les tumeurs et les tissus pulmonaires porteurs de tumeurs, ils ont remarqué que le décalage horaire chronique augmentait l’expression des gènes cibles du facteur de choc thermique 1 (HSF1).
« Dans cette étude, nous avons montré que l’expression génique associée à une augmentation [body] la température est augmentée dans les échantillons prélevés sur des animaux exposés à des perturbations circadiennes », a déclaré Katja Lamia, Ph.D., professeure agrégée de médecine moléculaire à Scripps Research et auteur principal de l’étude. MNT.
« Et autre [studies in] les gens ont montré que ces gènes sont associés à une augmentation de la formation de tumeurs dans plusieurs types de cancer.
« Une implication qui nous passionne est la possibilité d’utiliser une mesure non invasive de la température corporelle pour surveiller les travailleurs postés et identifier ceux qui peuvent être particulièrement exposés aux effets néfastes sur la santé des perturbations circadiennes.
– Katja Lamia, Ph.D., auteur principal de l’étude
Les chercheurs ont également découvert que l’inhibition pharmacologique ou génétique de HSF1 réduit la croissance des cellules cancéreuses pulmonaires humaines mutantes KRAS, ouvrant la voie à un traitement préventif potentiel du cancer pour les personnes dont les rythmes circadiens sont fréquemment perturbés.
Limites de l’étude et prochaines étapes de la recherche
Interrogé sur les limites de l’étude, le Dr Gachon a souligné :
« Il s’agit d’un modèle murin de cancer du poumon qui imite un sous-type de cancer du poumon. Néanmoins, il a été démontré qu’il présente une similitude importante avec le développement du cancer du poumon chez l’homme.
Il a ajouté que « le rôle de l’inhibition de HSF1 sur la prolifération des cellules cancéreuses n’a été évalué qu’in vitro. Une expérience in vivo [w]aurait été génial (si possible).”
Selon le Dr Lamia, alors que la nouvelle étude a montré l’impact de la perturbation circadienne sur l’expression des gènes liés à une température corporelle élevée, l’étude « n’a pas réellement démontré que la température corporelle est affectée par la perturbation circadienne ou que ces changements sont nécessaires pour l’augmentation de la charge tumorale que nous avons observée chez les souris exposées à une perturbation circadienne.
- Qu’advient-il de la température corporelle chez les souris (et les personnes) exposées à des perturbations circadiennes ?
- Si nous inactivons génétiquement des voies élevées par une température élevée et que nous avons vues activées en réponse à une perturbation circadienne, cela empêchera-t-il l’augmentation de la charge tumorale que nous avons mesurée chez des souris exposées à une perturbation circadienne ?
