Dr Claire Gizowski – Université McGill
Publication scientifique
Claire Gizowski & Charles W. Bourque (2020) Sodium regulates clock time and output via an excitatory GABAergic pathway. Nature, 583, 421-424 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2471-x
Des neurones sensibles au sel peuvent affecter l’horloge maîtresse du cerveau
Les recherches des Drs Claire Gizowski et Charles Bourque sont les premières à montrer qu’une injection de sel peut activer les neurones de l’horloge maîtresse du cerveau chez la souris. Bien que la lumière soit un régulateur bien connu de cette horloge, il s’agit de la première démonstration qu’un autre signal physiologiquement pertinent peut modifier le rythme de l’horloge centrale du corps. Ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles voies de recherche pour aider les voyageurs souffrant de décalage horaire ou les travailleurs de nuit dont l’horloge interne est désynchronisée par rapport à leurs activités quotidiennes.
Dans cette étude, les Drs Claire Gizowski et Charles Bourque ont montré que des souris auxquelles on a injecté du sel pendant la phase sombre du cycle circadien (correspondant à la nuit) connaissent une réduction de la température corporelle centrale causée par la désactivation de la production de chaleur non frissonnante. Cette réponse était associée à une activation des neurones de l’horloge dans la région du cerveau considérée comme l’horloge maîtresse du cerveau, appelée noyau suprachiasmatique (NSC). Ces neurones sont normalement inactifs pendant la nuit. Une combinaison d’expériences anatomiques et électrophysiologiques a révélé un nouveau circuit cérébral dans lequel les neurones sensibles au sel dans une région du cerveau appelée OVLT relaient l’occurrence d’une charge saline aux neurones de l’horloge centrale du cerveau pendant la période d’obscurité. Les chercheurs ont constaté qu’une seule injection de sel décalait le début de l’activité observée les jours suivants chez des souris maintenues dans une obscurité constante, et que cet effet pouvait être imité ou empêché en manipulant le nouveau circuit cérébral que les chercheurs avaient identifié.
Des études récentes ont montré que le travail de nuit, qui entraîne un décalage entre l’activité quotidienne et le cycle circadien naturel, peut augmenter le risque de nombreuses maladies, notamment le cancer, ainsi que les maladies cérébrovasculaires et neurodégénératives. Il est donc primordial d’améliorer notre compréhension fondamentale de la régulation de l’horloge circadienne du cerveau. En effet, cette étude démontre que quelque chose d’aussi inoffensif qu’un comprimé de sel pourrait être utilisé pour faciliter le réalignement de l’horloge circadienne à la suite d’un décalage horaire ou d’un travail de nuit et avoir le potentiel de réduire de manière significative les risques de maladie. Cette étude démontre que l’horloge est instruite des besoins physiologiques et qu’elle peut modifier rapidement son fonctionnement pour faire face aux changements dynamiques de l’environnement interne d’un organisme. En effet, ces résultats révèlent que l’horloge est bien plus qu’un simple pendule, comme on le pensait auparavant.
Dr Claire Gizowski
Le Dr Gizowski a réalisé toutes les expériences, l’analyse et la préparation des figures rapportées dans cet article. L’étude a été conçue et le manuscrit a été rédigé conjointement avec le Dr Bourque (contributions égales). L’étude a été entièrement réalisée pendant la formation doctorale du Dr Gizowski auprès du Dr Bourque à l’Université McGill. La Dre Gizowski a obtenu son doctorat en février 2020 et est maintenant boursière postdoctorale à l’Université de Californie à San Francisco.
Sources de financement
Ce travail a été soutenu par une subvention Fondation des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et une chaire James McGill à Charles Bourque, et une bourse d’études supérieures Banting et Best Canada des IRSC à Claire Gizowski. Le Centre de recherche du CUSM reçoit un généreux financement du Fonds de Recherche Québec Santé.
