rythme circadien

Rythme circadien : connexion avec l’intestin

Dans des articles précédents, j’ai traité de l’importance du rythme circadien pour une bonne santé. J’ai aussi beaucoup écrit sur le microbiome intestinal. Mais vous serez peut-être surpris d’apprendre que les bactéries intestinales peuvent influencer directement sur votre rythme circadien. Les déséquilibres dans votre intestin peuvent perturber votre rythme circadien et affecter votre sommeil, vos hormones et votre système immunitaire. Lisez la suite pour en savoir plus sur la façon dont ces deux systèmes sont interconnectés et comment vous pouvez garder votre intestin et votre « horloge biologique » heureux.

Qu’est-ce que le rythme circadien ?

Le terme « rythme circadien » fait référence à l’organisation interne des processus biochimiques au sein de notre corps qui suit un cycle d’environ 24 heures et régule de nombreux aspects de notre comportement et de notre physiologie. Nos rythmes circadiens sont produits par des collections de gènes et de protéines dans notre corps qui présentent une activité rythmique et sont appelés « horloges corporelles ».

L’horloge biologique « maîtresse » est une structure du cerveau appelée noyau suprachiasmatique (SCN). Des horloges biologiques supplémentaires, appelées « horloges biologiques périphériques », sont réparties dans tous les organes tels que le foie et le pancréas. L’horloge maîtresse du SCN régule les activités des horloges périphériques, et les horloges périphériques interagissent les unes avec les autres et fournissent une rétroaction à l’horloge maîtresse. Ensemble, ces chronométreurs internes génèrent nos rythmes circadiens, qui affectent de nombreux aspects importants de notre santé tels que nos cycles veille/sommeil, l’équilibre hormonal et le métabolisme (1).

Synchroniser le rythme

Pour que notre corps fonctionne « dans les temps », nos horloges biologiques doivent être synchronisées les unes avec les autres. Les signaux de notre environnement externe tels que la lumière, la température et la prise alimentaire synchronisent nos horloges biologiques, initiant des rythmes circadiens. Selon les signaux que nous fournissons à notre corps, et lorsque nous fournissons les signaux au cours d’un cycle circadien de 24 heures, nous gardons nos horloges biologiques synchronisées ou jetons une clé dans leurs processus cycliques, créant une perturbation du rythme circadien. La perturbation du rythme circadien a été liée à de nombreux processus pathologiques, notamment le syndrome métabolique, l’obésité, les maladies cardiovasculaires, la dysbiose intestinale, les maladies inflammatoires de l’intestin, les maladies neurodégénératives et le cancer (2, 3) (4).

Les cellules intestinales subissent des rythmes circadiens

L’horloge biologique « maître » du SCN et les horloges périphériques du foie et du pancréas ont longtemps été considérées comme les principaux régulateurs des rythmes circadiens. Cependant, il a été récemment découvert que les cellules de l’intestin subissent également des rythmes circadiens (5). Les rythmes circadiens des cellules intestinales influencent la motilité intestinale, l’absorption et le métabolisme des nutriments et la prolifération cellulaire (6, 7, 8). La perturbation du rythme circadien causée par des cycles sommeil/éveil anormaux rend les cellules intestinales plus vulnérables aux blessures. Compte tenu de ces informations, il n’est pas surprenant que la recherche ait trouvé que la perturbation du rythme circadien était liée à des maladies gastro-intestinales telles que le syndrome du côlon irritable et le cancer colorectal.

Les microbes intestinaux ont leurs propres rythmes circadiens

Les rythmes circadiens dans l’intestin ne se limitent pas aux cellules intestinales ; il s’avère que les microbes intestinaux jouent également un rôle clé dans la régulation des rythmes circadiens. La collection de microbes qui réside dans votre intestin subit ses propres rythmes circadiens toutes les 24 heures. Ces rythmes circadiens impliquent des changements dans la localisation des microbes intestinaux dans l’intestin, des fluctuations dans leur adhérence à la paroi intestinale et des variations dans leur production de métabolites tels que les acides gras à chaîne courte, qui modulent l’expression des gènes et les voies biochimiques à la fois localement dans les intestins et systémique dans tout le corps. Grâce à ces mécanismes cycliques, les rythmes circadiens des microbes intestinaux affectent en fin de compte nos propres rythmes circadiens, qui régulent nos cycles veille/sommeil, la libération d’hormones et le métabolisme (9). De plus, nos rythmes circadiens fournissent une rétroaction à nos microbes intestinaux.

Les rythmes intestinal et circadien sont étroitement liés

Nos rythmes circadiens sont donc liés aux rythmes de nos cellules intestinales et de nos microbes intestinaux dans une boucle de rétroaction multidirectionnelle. Les facteurs qui influencent l’intégrité de l’intestin et du microbiome affectent donc nos rythmes circadiens, et vice versa. Prendre des mesures pour « synchroniser » les rythmes de notre microbiome intestinal avec nos autres rythmes circadiens, tels que les cycles veille/sommeil et les habitudes alimentaires, semble être crucial pour prévenir les maladies associées aux perturbations circadiennes, telles que le syndrome métabolique, l’obésité, les maladies cardiovasculaires et le cancer.

L’alimentation affecte les rythmes circadiens

Alors que l’exposition à la lumière et la température sont les principaux indices qui affectent l’horloge biologique du cerveau, les rythmes circadiens des microbes intestinaux sont principalement influencés par le moment de la prise alimentaire et la composition du régime alimentaire. La dysbiose induite par l’alimentation et la consommation erratique de repas perturbent les rythmes circadiens des cellules intestinales et des microbes intestinaux et ont des effets systémiques sur le corps (10).

Une étude dans laquelle des souris ont été nourries avec un régime riche en graisses et en glucides, chargé de graisses polyinsaturées et de sucres transformés (conçu pour imiter le régime américain standard) a connu de profondes perturbations dans leurs rythmes circadiens microbiens intestinaux. Ces rythmes perturbés ont modifié la production de métabolites microbiens, ce qui a conduit à une expression génique désorganisée dans l’horloge biologique des souris. L’expression génique désordonnée a régulé à la baisse le métabolisme des souris, les amenant à développer une homéostasie du glucose dysfonctionnelle, une hypercholestérolémie et une obésité (11). Cette recherche suggère qu’un régime riche en graisses et en glucides émousse les rythmes circadiens de l’intestin et a des effets systémiques sur les horloges biologiques qui contrôlent le métabolisme. À l’inverse, il a été démontré qu’un régime pauvre en sucres transformés et en graisses polyinsaturées et riche en EPA, DHA et antioxydants normalise les rythmes circadiens de l’intestin (12, 13, 14).

L’heure des repas aussi

Des habitudes alimentaires erratiques, comme sauter des repas et manger tard le soir, peuvent également perturber les rythmes circadiens des cellules intestinales et des microbes intestinaux. Cependant, il a été démontré que la modification temporelle des comportements alimentaires normalisait les rythmes des microbes intestinaux. L’alimentation limitée dans le temps, une pratique dans laquelle manger n’est autorisé que pendant une certaine fenêtre de temps chaque jour, s’est avérée normaliser les rythmes aberrants des microbes intestinaux et inverser certains des effets négatifs associés à la perturbation circadienne, tels que la résistance à l’insuline (15).

Cette recherche suggère que s’éloigner du régime américain standard et consommer à la place un régime à base d’aliments complets faible en graisses polyinsaturées et en sucres et riche en antioxydants peut être la clé pour normaliser les rythmes circadiens et prévenir les maladies associées aux perturbations circadiennes, telles que le syndrome métabolique et l’obésité.

Les antibiotiques perturbent les rythmes circadiens de l’intestin

L’utilisation d’antibiotiques s’est avérée perturber les rythmes circadiens chez les animaux en altérant l’activité circadienne de leurs microbes intestinaux. En fin de compte, cela conduit à un découplage des rythmes circadiens globaux chez l’hôte (16). Cependant, la restauration des microbes intestinaux via des prébiotiques et des probiotiques peut aider à restaurer des rythmes circadiens normaux.

Le sommeil affecte les rythmes circadiens de l’intestin

Les perturbations chroniques du sommeil, qui peuvent inclure des réveils plusieurs fois par nuit, un travail posté (de nuit, 3*8 etc…) ou un décalage horaire chronique dû à des voyages fréquents, altèrent les rythmes des microbes intestinaux et ont été liées à des changements néfastes du métabolisme tels que la résistance à l’insuline et l’obésité (17). Cela suggère que la pratique d’une « hygiène du sommeil » peut nous aider à normaliser à la fois nos propres rythmes circadiens et les rythmes de nos microbes intestinaux.

Des exemples de pratiques d’hygiène du sommeil incluent l’évitement de la lumière bleue et de la lumière artificielle excessive la nuit, la mise hors tension des appareils électroniques quelques heures avant le coucher, le fait de dormir dans une pièce fraîche et de cesser de manger plusieurs heures avant de se coucher. Ces pratiques synchronisent l’horloge biologique du noyau suprachiasmatique et envoient des signaux au cerveau pour produire de la mélatonine, l’hormone qui nous aide à nous endormir. La mélatonine, à son tour, aide à réguler les rythmes de nos bactéries intestinales (18).

Rythmes circadiens perturbés et troubles intestinaux

Les rythmes circadiens perturbés, à la fois ceux provenant de l’intestin et ceux produits par le SCN, peuvent augmenter le risque de développer des troubles intestinaux.

La désorganisation circadienne induite par des cycles sommeil/éveil anormaux combinés à un « régime occidental » riche en glucides transformés et en graisses endommagées a été liée au développement de la maladie inflammatoire de l’intestin (MII) (19). La perturbation des rythmes circadiens des microbes intestinaux par le régime riche en graisses et en sucre altère la production de métabolites qui maintiennent l’intestin en bonne santé, tels que les acides gras à chaîne courte. Cela favorise une réponse immunitaire anormale dans l’intestin, entraînant une MII.

La perturbation du rythme circadien initiée par des habitudes de sommeil anormales, telles que celles observées chez les travailleurs postés, favorise l’hyperperméabilité intestinale, également appelée intestin qui fuit (20).  Un intestin qui fuit (Leaky gut) permet le mouvement des endotoxines bactériennes pro-inflammatoires à travers la paroi intestinale et dans la circulation systémique, un processus lié aux maladies auto-immunes, métaboliques, cardiovasculaires et neurodégénératives.

Enfin, la désorganisation du rythme circadien causée par des cycles veille/sommeil perturbés peut augmenter le risque de contracter des infections gastro-intestinales. Les altérations du cycle veille/sommeil produites par le SCN affectent la défense immunitaire de l’hôte, abaissant la résistance humaine aux agents pathogènes entériques. Les cycles veille/sommeil désordonnés affectent également les rythmes circadiens des microbes intestinaux, altérant leur capacité à défendre votre tractus gastro-intestinal contre les infections (21). Cette recherche indique que l’amélioration des habitudes de sommeil peut aider à protéger le corps contre les infections intestinales.

La génétique impacte la connexion entre l’intestin et le rythme circadien

La variabilité génétique des gènes CLOCK, qui sont impliqués dans la régulation des horloges biologiques et des rythmes circadiens, affecte les rythmes circadiens. Les variations de ce gène peuvent rendre certaines personnes plus sensibles aux perturbations du rythme circadien et aux problèmes de santé intestinale tels que la dysbiose. Les personnes atteintes de ces variations génétiques peuvent avoir besoin d’être particulièrement conscientes de leurs habitudes de sommeil et de leur santé intestinale afin que leur corps fonctionne de manière optimale (22, 23).

Les cellules intestinales et les microbes intestinaux sont des régulateurs clés de nos rythmes circadiens. Les perturbations de notre santé intestinale ou de nos autres rythmes circadiens, tels que les cycles veille/sommeil et les cycles d’alimentation/jeûne, peuvent avoir des implications importantes et étendues pour notre santé. Le maintien approprié de notre santé intestinale et de nos rythmes circadiens est crucial pour affiner notre physiologie du niveau cellulaire et microbien à l’ensemble du corps. En prenant soin de votre intestin et de votre horloge biologique, vous pourrez très bien prévenir ou inverser les maladies chroniques associées à la perturbation du rythme circadien et ainsi atteindre une santé optimale.

Points clés à retenir

Comme il s’agissait d’un article assez complexe, j’ai pensé terminer en résumant les principaux points à retenir :

  • Ce ne sont pas seulement nos propres cellules humaines qui ont des rythmes circadiens ; les microbes qui vivent dans notre intestin en ont aussi
  • Les choses qui affectent notre santé intestinale, comme l’alimentation, les antibiotiques, les probiotiques et les prébiotiques, peuvent également affecter notre sommeil, nos hormones, notre système immunitaire et notre métabolisme via les rythmes circadiens.
  • D’un autre côté, les choses qui affectent nos rythmes circadiens – comme les habitudes de sommeil anormales, la lumière artificielle, le travail posté, etc. – peuvent affecter notre santé intestinale.
  • Prendre soin de votre intestin aidera vos rythmes circadiens, et vice versa

Références :

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4660252/
  2. http://www.qscience.com/doi/pdf/10.5339/jlghs.2013.3
  3. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0097500
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4343016/
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21820310
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21820310
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19926812
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title%20Word&term=Marra%5Bauthor%5D%20AND%20Circadian%20variations%20of%20epithelial%20cell%20proliferation%20in%20human%20rectal%20crypts
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27912059
  10. http://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(15)00123-7
  11. http://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(15)00123-7
  12. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0132472
  13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28114877
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25470548
  15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25470548
  16. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27912059
  17. http://www.nature.com/articles/srep35405
  18. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0146643
  19. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0097500
  20. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0067102
  21. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26628099
  22. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26842252
  23. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19147940

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