Vingt et un jours de lumière constante suppriment la production de protéines hépatiques d’environ 16 % et déciment les protéines clés de l’horloge circadienne, mais l’hormone mélatonine inverse complètement les dommages chez les deux sexes, selon une étude publiée le 4 juillet dans Biology of Sex Differences.
Ces résultats ont des implications directes pour les travailleurs de nuit, les grands voyageurs fréquents et toute personne vivant sous des cycles lumineux perturbés. La machinerie de synthèse protéique du foie, y compris la production d’albumine, une protéine sanguine essentielle, fonctionne selon un rythme quotidien orchestré par l’horloge circadienne. Lorsque cette horloge se tait, la machinerie faiblit.
Ce qu’ils ont découvert
L’équipe de recherche, dirigée par David A. Areshidze, a exposé 240 rats Wistar adultes (120 mâles, 120 femelles) à trois conditions : un cycle lumière-obscurité normal, une lumière constante pendant 21 jours (privation d’obscurité), ou une lumière constante avec de la mélatonine dans leur eau de boisson (12 mg/L).
La lumière constante a produit des changements moléculaires et métaboliques frappants :
- Les taux d’albumine ont chuté de 15,7 % chez les mâles et de 15,9 % chez les femelles, indiquant une altération de la synthèse protéique hépatique.
- Les protéines de l’horloge BMAL1 et CLOCK ont diminué de plus de 70 % dans les cellules hépatiques des deux sexes.
- PER2, un composant répresseur de l’horloge, a paradoxalement augmenté de 28,9 à 35,0 %, une signature de désynchronose où les composants centraux de l’horloge se désalignent.
- L’ANOVA à deux facteurs a confirmé des effets significatifs de la condition d’éclairage (F = 145,3, p < 0,0001), du sexe (F = 18,7, p < 0,01) et de leur interaction (F = 7,2, p < 0,05).
De manière cruciale, les taux d’albumine étaient fortement corrélés à l’expression des protéines de l’horloge : BMAL1 (r = 0,79-0,81, p < 0,001), CLOCK (r = 0,69-0,74, p < 0,001) et PER2 (r = -0,68 à -0,71, p < 0,001). L'ANCOVA a identifié l'expression de BMAL1 comme le prédicteur le plus fort des taux d'albumine (bêta = 0,52, p < 0,0001), le sexe conservant une significativité indépendante (p = 0,02). L'analyse ROC a montré que l'expression de BMAL1 pouvait prédire l'hypoalbuminémie avec des valeurs d'AUC de 0,87 à 0,89.
La mélatonine a complètement restauré tous les paramètres. Le traitement a normalisé l’expression de BMAL1, CLOCK et PER2 et ramené les taux de protéines totales et d’albumine aux valeurs témoins chez les rats mâles et femelles.
Pourquoi c’est important
Le foie dépend du rythme circadien pour planifier ses fonctions métaboliques, y compris la synthèse des protéines. Cette étude montre que la connexion est bidirectionnelle et quantifiable : la perturbation du photopériodisme supprime des protéines spécifiques de l’horloge, et ces changements sont directement liés à la production fonctionnelle (taux d’albumine).
Les différences entre sexes sont notables. L’interaction entre la condition d’éclairage et le sexe suggère que les mâles et les femelles pourraient avoir des sensibilités différentes à la perturbation circadienne, un facteur rarement pris en compte dans les études sur la santé des travailleurs de nuit. BMAL1 est apparu comme un biomarqueur potentiel de la dysfonction hépatique liée au rythme circadien, avec une forte capacité prédictive pour l’hypoalbuminémie.
L’effet restaurateur de la mélatonine chez les deux sexes la positionne comme une intervention chronobiotique potentielle pour les populations soumises à une perturbation circadienne inévitable : travailleurs de nuit, personnel des soins intensifs et personnes ayant des modes de vie non-24 heures.
Limites
Il s’agit d’une étude animale. La physiologie circadienne du rat est nocturne, et l’ampleur de l’effet de la mélatonine ainsi que le dosage (12 mg/L dans l’eau de boisson) pourraient ne pas être directement transposables à l’humain. Le modèle de lumière constante représente une forme extrême de perturbation circadienne, peu susceptible de correspondre aux horaires de travail de nuit réels.
Conclusion
La perturbation circadienne chronique due à la lumière endommage la capacité du foie à produire des protéines en dégradant sa machinerie d’horloge. La mélatonine, une hormone endogène déjà utilisée cliniquement pour les troubles du sommeil, inverse complètement ces dommages chez le rat, ouvrant la voie à une stratégie chronobiotique potentielle pour protéger la fonction hépatique chez les personnes dont les cycles lumineux sont perturbés.
Source : Areshidze DA, Kozlova MA, Anurkina AI, Chernikov VP, Gladyshev NS. Circadian dysregulation as a factor in impaired hepatic protein-synthetic function under chronic photoperiod disruption: the role of sex and chronobiotic correction. Biology of Sex Differences. 4 juill. 2026. DOI : 10.1186/s13293-026-00949-y. PMID : 42401921.
Traduit par Lydie