Une étude, dont les résultats intitulés «Circadian hepatocyte clocks keep synchrony in the absence of a master pacemaker in the suprachiasmatic nucleus or other extrahepatic clocks» ont été publiés dans la revue Gene & Development, a permis, grâce à un système d’observation basé sur la bioluminescence, de montrer que les cellules composant un organe en particulier peuvent se synchroniser, même en l’absence de l’horloge centrale cérébrale ou d’autres horloges dans le corps: en l'occurrence, la fonction circadienne dans le foie a pu être restaurée chez des souris complètement arythmiques, ce qui prouve que les neurones ne sont pas uniques dans leur capacité de coordination.

Relevons tout d'abord que, si la communauté scientifique a pendant longtemps considéré «que les rythmes circadiens étaient entièrement contrôlés par une horloge centrale située dans le cerveau», il est apparu il y a quelques années, qu'il existait dans chaque cellule du corps une petite horloge moléculaire. Néanmoins, on a supposé alors «que l’horloge cérébrale était indispensable à la synchronisation de toutes les horloges périphériques».

Pour explorer la validité de cette hypothèse, «une technologie totalement inédite, aujourd’hui commercialisée, qui permet de suivre l’activité d’un organe précis et des rythmes circadiens qui le contrôle» a été développée dès 2013. Elle est inspirée du principe de bioluminescence: les souris des expériences «sont porteuses d’un gène rapporteur circadien qui produit une enzyme, la luciférase». En ajoutant «ensuite dans leur eau de boisson de la luciférine, une substance qui, oxydée par la luciférase, entraîne l’émission de photons» captés «grâce à un photomultiplicateur qui permet d’enregistrer le nombre de photons émis par minute», il est possible «de détecter l’expression du gène rapporteur circadien dans le temps».

Ainsi, il a été observé, après l’ablation de l’horloge centrale, «que toutes les horloges du corps sont dans des phases différentes», alors qu'au «niveau d’un seul organe (le foie en l’occurrence) les souris conservent une rythmicité circadienne robuste et coordonnée». De la sorte, cette étude montre que les neurones ne sont pas seuls à disposer de connexions suffisamment fortes pour assurer la coordination circadienne, contrairement à ce que l'on a pensé, ce qui relativise «la singularité de l’horloge centrale».

Cette découverte a été ensuite confirmée «chez des souris arythmiques, c’est-à-dire totalement dépourvues d’horloges circadiennes», puisque l'étude est parvenue à restaurer l’expression de la rythmicité dans le foie uniquement, sans toucher aux autres organes.