Plus de 20 % de la main-d’œuvre mondiale exerce un travail de nuit, un horaire qui force le corps à rester éveillé et à s’alimenter alors que l’horloge circadienne interne signale le repos. Le tribut métabolique est bien documenté : des taux plus élevés d’obésité, de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires ont tous été liés au travail posté. Mais la chaîne biochimique des événements demeurait mal comprise. Une nouvelle étude de l’Université du Colorado à Boulder (publiée dans le Journal of Biological Rhythms) offre la carte métabolomique la plus détaillée à ce jour de ce qui dysfonctionne dans les cellules des travailleurs de nuit, identifiant deux métabolites spécifiques, l’uridine et l’acide glycoursodésoxycholique, dont le décalage prédit une altération de la tolérance au glucose et une dépense énergétique réduite.
Les chercheurs ont placé 14 adultes en bonne santé (8 femmes, âge moyen 26,4 ans) dans un environnement de laboratoire contrôlé pour un protocole de nuit simulée de 6 jours. Toutes les 4 heures, 24 heures sur 24, ils ont prélevé du sang pour un profilage métabolomique non ciblé, mesurant des centaines de métabolites circulants. La calorimétrie en chambre entière a suivi la dépense énergétique, et des repas tests standardisés ont mesuré les réponses glycémiques et insuliniques. En modélisant les rythmes de 24 heures de chaque métabolite par rapport au cycle veille-sommeil et alimentaire imposé, l’équipe a pu distinguer les métabolites pilotés par l’horloge circadienne interne de ceux dictés par le seul comportement, et quantifier précisément le degré de dérive de chacun.
La voie de la pyrimidine : l’uridine comme signal métabolique
Parmi les centaines de métabolites étudiés, l’uridine s’est distinguée. Nucléoside central du métabolisme des pyrimidines, l’uridine a montré un décalage acrophase dramatique pendant le travail de nuit simulé : son pic temporel s’est éloigné de sa phase circadienne normale. Plus important encore, l’ampleur du décalage de l’uridine était directement corrélée à une moins bonne tolérance au glucose (p < 0,05). Les participants dont le rythme d’uridine était le plus perturbé présentaient également le pic de glycémie le plus élevé après un repas test. Les concentrations d’uridine circulante étaient en outre associées à une dépense énergétique plus faible.
L’uridine est connue pour influencer la signalisation insulinique et la production hépatique de glucose, mais c’est la première étude à démontrer que son rythme circadien, et non seulement son niveau total, est un prédicteur de la santé métabolique en situation de travail posté simulé.
Signalisation acide biliaire-microbiote : l’acide glycoursodésoxycholique comme relais intestinal-circadien
Le second métabolite clé était l’acide glycoursodésoxycholique (GUDCA), un acide biliaire conjugué produit par le métabolisme microbien dans l’intestin et recyclé par la circulation entérohépatique. Le rythme du GUDCA est également devenu interne décalé pendant le protocole de nuit simulée, et ce décalage était associé de la même manière à une altération de la tolérance au glucose et à une réduction de la dépense énergétique.
Les acides biliaires jouent un double rôle de détergents digestifs et de molécules de signalisation activant les récepteurs nucléaires (FXR, TGR5) impliqués dans l’homéostasie du glucose et des lipides. La perturbation circadienne du GUDCA suggère que la production métabolique du microbiote intestinal est elle-même contrôlée par l’horloge circadienne et que le travail posté découple cet axe de signalisation du reste du programme métabolique de l’organisme.
Perturbation métabolique généralisée
Au-delà de ces 2 voies spécifiques, le profilage métabolomique a révélé des altérations généralisées du métabolisme lipidique et d’autres voies non annotées. Au niveau de l’organisme entier, le protocole de nuit simulée a produit des augmentations significatives de l’aire sous la courbe du glucose et de l’insuline (p < 0,05 pour chacune), tandis que la dépense énergétique mesurée par calorimétrie en chambre entière diminuait (p < 0,05). Ces modifications fonctionnelles confirment que les changements métabolomiques ne sont pas des épiphénomènes ; ils se traduisent directement par une altération métabolique mesurable.
Pourquoi c’est important
Les recommandations actuelles de santé au travail pour les travailleurs postés se concentrent sur des conseils comportementaux : siestes stratégiques, chronologie de la caféine et gestion de l’exposition à la lumière. Cette étude ouvre la voie à une approche complémentaire. Mesurer et potentiellement corriger les voies métaboliques spécifiques que le décalage circadien perturbe pourrait faire partie du suivi sanitaire des travailleurs de nuit. Le métabolisme de l’uridine et des acides biliaires pourrait servir de biomarqueur pour évaluer la vulnérabilité individuelle au travail posté, ou même de cible pour des interventions nutritionnelles ou pharmacologiques.
L’étude est de petite taille (n = 14) et menée dans des conditions de laboratoire strictement contrôlées. Il s’agissait d’une étape nécessaire pour une métabolomique de précision, mais les résultats pourraient ne pas refléter pleinement la complexité du travail de nuit réel, avec ses horaires variables, son alimentation et son exposition à la lumière. Les associations entre le décalage des métabolites et les résultats métaboliques sont corrélationnelles ; des tests causaux nécessiteront des études de suivi manipulant directement la signalisation de l’uridine ou des acides biliaires.
Conclusion
Le travail de nuit perturbe les rythmes de 24 heures de métabolites spécifiques, en particulier l’uridine (métabolisme des pyrimidines) et l’acide glycoursodésoxycholique (signalisation acide biliaire-microbiote), et le degré de perturbation prédit l’ampleur de l’altération de la tolérance au glucose et de la dépense énergétique. Ces résultats identifient des voies métabolomiques qui pourraient expliquer pourquoi les travailleurs de nuit présentent un risque cardiométabolique élevé et ouvrent la voie à des stratégies de suivi personnalisées.
Traduit par Lydie
Source: Kubicki M, McHill AW, Melanson EL, Reisdorph N, Wright KP Jr, Depner CM. Internal Circadian Misalignment of the Human Metabolome Links Night Shiftwork to Metabolic Impairment. Journal of Biological Rhythms. Published online July 13, 2026. DOI: 10.1177/07487304261459478. PMID: 42438369.