Une étude, dont les résultats intitulés «Nuclear receptor HNF4A transrepresses CLOCK:BMAL1 and modulates tissue-specific circadian networks» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis d'identifier un nouveau mécanisme qui peut expliquer comment la perturbation des rythmes biologiques interne favorise des maladies comme le diabète: concrètement, une protéine présente dans des cellules du foie et du côlon est impliquée dans le contrôle du rythme circadien de ces tissus.

Rappelons tout d'abord que notre organisme est l'objet d'une activité cyclique, dont le rythme est «contrôlé par des molécules qui jouent le rôle d’horloges internes dans les cellules» à l'instar «de la bien nommée protéine CLOCK (horloge, en anglais)». Si le rythme biologique est perturbé (en particulier, par les modes de vie modernes), des problèmes de santé peuvent survenir: par exemple, «le manque de sommeil peut favoriser le surpoids, le diabète ou des troubles cardiovasculaires».

Notons ici que «dans la cellule, des récepteurs présents dans le noyau jouent un rôle dans le rythme circadien». En effet, «ces récepteurs nucléaires reçoivent des signaux, s’associent à des protéines et agissent sur des gènes pour modifier le métabolisme cellulaire en réponse aux signaux reçus». Cette étude s'est intéressée à «une protéine présente dans le noyau de certaines cellules, HNF4A, ou receptor hepatocyte nuclear factor 4A». Ce récepteur nucléaire «spécifique de certains tissus» est «connu pour intervenir dans le développement embryonnaire du foie, de l’intestin et du rein».

En examinant le comportement de «cette protéine dans des cellules de foie et de côlon, de souris et d’humains», il est apparu «qu’elle était aussi liée au rythme circadien de ces organes», puisque «HNF4A inhibe les protéines CLOCK et BMAL1, deux molécules importantes pour le rythme circadien des mammifères»: en fait, «CLOCK et BMAL1 forment un complexe qui agit sur des gènes cibles».

Concrètement, si «à l'intérieur de la cellule, les rouages de l'horloge sont universels», les aiguilles de l'horloge «sont spécifiques à chaque organe», de sorte que le fonctionnement de l'horloge dans chaque cellule est différent. C'est ainsi que, dans le foie, l'étude a «examiné les protéines spécifiques des tissus et découvert que HNF4A est liée à l’horloge circadienne, qu’elle est régulée par l’horloge, qu’elle effectue un cycle avec l’horloge et que, en retour, elle régule l’horloge».

En fin de compte, cette étude peut «expliquer en partie pourquoi certaines maladies sont plus fréquentes chez des personnes qui n’ont pas un sommeil régulier, comme les travailleurs de nuit», car «au cours de la longue histoire des hominidés, l’évolution n’a pas fait de nous des humains déjà adaptés au travail décalé, aux lumières artificielles la nuit ou au jetlag, autant de facteurs qui perturbent notre horloge interne».