DE NOTRE CORRESPONDANTE
« C’EST LA PREMIÈRE DESCRIPTION d’un mécanisme fonctionnel au moyen duquel notre horloge centrale peut réguler la fonction d’un circuit défini au sein du cerveau, déclare au " Quotidien " le Pr Charles Bourque de l’Université Mc Gill (Montréal, Canada). Il reste a déterminer si notre horloge contrôle de manière similaire d’autres circuits centraux. »
La quantité d’eau retenue par notre organisme est sous le contrôle de la vasopressine, encore appelée hormone antidiurétique (ADH), qui stimule la réabsorption d’eau au niveau du rein. La vasopressine est libérée dans les vaisseaux sanguins de la posthypophyse par les neurones neurosécrétoires magnocellulaires de l’hypothalamus (situés dans les noyaux supraoptique et paraventriculaire de l’hypothalamus). Ces neurones sont activés par les neurones osmosensoriels qui surveillent l’osmolarité sanguine. En cas de déshydratation, l’augmentation de l’osmolarité déclenche une libération accrue de vasopressine dans le sang.
Accroissement de la production de vasopressine.
Durant la phase tardive du sommeil, la quantité de vasopressine (ou ADH) libérée dans le sang est accrue, ce qui réduit de 50 % la production d’urine. Sans ce rythme circadien de la vasopressine, les individus souffrent de polyurie nocturne et d’énurésie, une cause de perturbation du sommeil. Cette libération accrue de vasopressine pendant le sommeil est également importante pour maximiser la conservation d’eau par l’organisme durant une période ou l’on ne boit pas, afin de prévenir la déshydratation.
On sait que la libération de vasopressine sous contrôle osmotique est facilitée durant la phase tardive du sommeil, de telle façon que même une légère déshydratation déclenche une plus grande libération de vasopressine. On ignore toutefois quelle est la base centrale de cet effet.
Les études ont montré que les neurones de l’horloge biologique centrale, qui résident dans le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus et influencent les divers rythmes circadiens de l’organisme, ont un faible rythme de décharge électrique durant la phase tardive du sommeil. Mais comment cette activité réduite peut-elle augmenter la libération de vasopressine ?
« Notre étude éclaire la base fonctionnelle de cet effet au niveau cellulaire, explique le Pr Bourque. Notre travail est également intéressant car on sait très peu de chose sur la façon dont l’horloge biologique régule n’importe quel rythme physiologique. »
Frein levé.
« Nos résultats montrent que les neurones de l’horloge biologique (ou du noyau suprachiasmatique) sont capables de moduler la connectivité fonctionnelle de certains réseaux neuraux spécifiques. Dans notre cas, lorsque l’activité électrique de l’horloge (décharge des potentiels d’action) est élevée, la connexion excitatrice entre les osmorécepteurs et les neurones ADH est affaiblie. »
Les observations des chercheurs sur des coupes de tissu hypothalamique du rat suggèrent que l’activation du noyau suprachiasmatique (autrement dit des neurones de l’horloge) affaiblit la connexion entre les cellules osmosensorielles et les cellules neurosécrétoires, et agit ainsi comme un frein. Durant la phase tardive de la nuit, l’activité du noyau suprachiasmatique baisse, et lève le « frein » sur la connexion entre les cellules osmosensorielles et les cellules neurosécrétions.
Nature Neuroscience, 28 février 2010, DOI : 10.1038/nn.2503
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