Une étude, dont les résultats intitulés «Thyroid hormone receptors are required for the melatonin‐dependent control of Rfrp gene expression in mice» ont été publiés dans la revue The FASEB Journal, a permis de démontrer que la mélatonine, qui «est un calendrier hormonal qui permet aux mammifères d’adapter leurs fonctions biologiques aux cycles des saisons», agit via des récepteurs TRα aux hormones thyroïdiennes pour réguler l’expression du RFRP3, un neuropeptide essentiel pour synchroniser la reproduction saisonnière.

Concrètement, comme «les fonctions biologiques saisonnières sont synchronisées avec l’environnement par les variations photopériodiques de la sécrétion nocturne de mélatonine», «l’allongement de la production nocturne de mélatonine par la glande pinéale informe l’organisme de l’arrivée de l’hiver, tandis que sa réduction informe de l’arrivée de l’été».

Dans ce contexte, «à partir des années 1960, des expériences de lésion de la glande pinéale ou d’administration de mélatonine exogène ont démontré que ces changements annuels de la production de mélatonine synchronisent de nombreuses fonctions biologiques avec les saisons, notamment la reproduction, l’activité métabolique, le système immunitaire, l’hibernation, etc.».

Par la suite, la découverte des récepteurs de la mélatonine a «aidé à comprendre les mécanismes d’action de cette hormone». Il est ainsi apparu que «la mélatonine se fixe sur la pars tuberalis de l’hypophyse pour réguler la synthèse de thyrotropine qui agit ensuite sur les tanycytes, des cellules gliales de l’hypothalamus, pour convertir la thyroxine (T4) en triiodothyronine bioactive (T3)». Cependant, «même s’il est maintenant établi que les modifications intra-hypothalamique de T3 synchronisent les fonctions reproductrices et métaboliques avec les saisons, les sites d’action de la T3 sont inconnus».

Pour sa part, l'étude ici présentée a «utilisé différents modèles de souris génétiquement modifiées pour le récepteurs Tra afin d’identifier les types cellulaires régulés par les variations saisonnières de T3». La réponse «d’une population de neurones hypothalamiques produisant le neuropeptide RFRP3, considéré comme un élément central de la régulation de la reproduction saisonnière» a été particulièrement examinée.

Il a été constaté «que la mutation globale de Tra supprime l’effet inhibiteur de la mélatonine sur l’expression du RFRP3 alors que si la mutation de Tra est restreinte aux neurones, la mélatonine conserve sa capacité à réguler les neurones à RFRP3». L'étude a «ensuite montré que les TRα sont principalement localisés sur les tanycytes, et non dans les neurones à RFRP3».

Au bout du compte, «ce travail établit que les hormones thyroïdiennes produites dans l’hypothalamus sous le contrôle de la mélatonine régulent la synthèse de RFRP3 par une action non neuronale, possiblement tanycytaire, via leurs récepteurs Trα».