Une étude, dont les résultats intitulés «In pancreatic islets from type 2 diabetes patients, the dampened circadian oscillators lead to reduced insulin and glucagon exocytosis» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de démontrer, pour la première fois, en comparant les cellules pancréatiques de donneurs diabétiques et celles de personnes saines, que les premières présentaient des oscillateurs circadiens compromis et que, de plus, ces dérèglements étaient concomitants à la perturbation de la sécrétion hormonale. Dans la foulée, en utilisant une molécule modulatrice d’horloge appelée Nobiletin, extraite de l’écorce de citron, les horloges cellulaires perturbées ont pu être 'réparées' et la fonction de ces cellules partiellement restaurée.

Relevons tout d'abord que «les horloges circadiennes (du latin 'circa diem', environ un jour) permettent aux organismes d’anticiper les changements périodiques du temps géophysique et de s’y adapter»: ainsi, «presque toutes les cellules de notre corps disposent d’horloges moléculaires qui régulent et synchronisent les fonctions métaboliques selon un cycle de 24 heures d’alternance jour-nuit».

Notons également que «les preuves s’accumulent pour montrer que les perturbations de nos horloges internes dues aux changements fréquents de fuseaux horaires, aux horaires de travail irréguliers ou au vieillissement ont un impact important sur le développement de maladies métaboliques chez les êtres humains».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée constitue le prolongement d'une étude précédente, réalisée il y a deux ans, qui «avait déjà montré, chez des rongeurs, que le dérèglement des horloges cellulaires des îlots pancréatiques perturbait la sécrétion d’insuline et de glucagon, et favorisait ainsi l’apparition du diabète». La question se posait alors de savoir ce qu'il en était chez l’être humain, d'autant plus qu'il avait été aussi «observé in vitro que si l’on perturbait artificiellement les horloges des cellules pancréatiques humaines, la sécrétion des hormones clés des îlots, l’insuline et le glucagon, était compromise».

Cette étude rapporte l'étape suivante qui devait «déterminer si les rythmes circadiens étaient perturbés dans les îlots pancréatiques humains en cas de diabète de type 2 et, si oui, de quelle manière cela affectait la fonction des cellules pancréatiques». Cette démarche a été effectuée «en combinant la bioluminescence, la fluorescence et la vidéomicroscopie, une technologie permettant de suivre très précisément l’activité des gènes d’horloges moléculaires de cellules vivantes au fil des heures» pour comparer «tout au long de la journée le comportement des cellules pancréatiques de personnes diabétiques et de personnes saines».

Au bout du compte, il est apparu que «les rythmes biologiques des cellules 'diabétiques' présentent à la fois des oscillations circadiennes d’amplitudes réduites et une faible capacité de synchronisation», ce qui fait que «la sécrétion d’hormones n’est plus coordonnée». En outre, «les défauts de coordination temporelle de la sécrétion d’insuline et de glucagon observés chez les patients atteints de diabète de type 2 étaient comparables à ceux mesurés dans des cellules saines perturbées artificiellement».

Soulignons ici qu'il «existe plusieurs niveaux de régulation imbriqués pour synchroniser» les horloges circadiennes, qui «représentent les cycles journaliers régissant les diverses fonctions cellulaires». La lumière principalement «régule notamment l’horloge centrale située dans l’hypothalamus cérébrale» qui régule, «comme un chef d’orchestre», les horloges périphériques «présentes dans les organes et les cellules». Celles-ci, qui «sont donc en partie régulées centralement», fonctionnent, en fait, «différemment dans chaque organe, et même dans chaque cellule, selon leurs fonctions».

L'utilisation, dans la foulée de ces observations, de la Nobilétine, «une petite molécule modulatrice d’horloge (un ingrédient naturel de l’écorce d’agrumes dont l’impact sur les cycles circadiens a été récemment découvert) afin de resynchroniser les horloges», a permis de rétablir «efficacement l’amplitude des oscillations cellulaires» en agissant «sur l’un des composants principaux des horloges» de sorte qu'une «fois les horloges remises en phase», une amélioration de la sécrétion d’insuline a été observée.

Cette première preuve de principe «que la réparation des horloges circadiennes endommagées peut contribuer à améliorer la sécrétion des hormones pancréatiques» devrait déboucher à terme sur «une solution innovante à un problème qui touche une proportion toujours croissante de la population mondiale».