Editorial: Implications thérapeutiques des rythmes circadiens

Les rythmes circadiens sont des processus biologiques présentant des oscillations endogènes et entraînables d’environ 24 h. Chez les mammifères, le cycle sommeil / éveil, la fluctuation de la température centrale du corps et la variation diurne de la tension artérielle et de la fréquence cardiaque sont parmi les rythmes circadiens les plus connus. Ces rythmes ne sont pas seulement la conséquence de cycles d’activité / de repos, mais sont également contrôlés par des horloges moléculaires, un réseau biologique de valeur fondamentale dans l’harmonisation des processus physiologiques et biochimiques avec l’environnement externe. Des preuves substantielles suggèrent que: La dérégulation du système circadien est un facteur de risque important pour de nombreux problèmes de santé tels que les troubles métaboliques, les maladies cardiovasculaires, l’altération de la fonction immunitaire et le vieillissement accéléré. La restauration ou le renforcement du rythme circadien peut être thérapeutique pour ces affections. L’incidence et la gravité de nombreuses maladies, telles que l’apparition d’événements cardiovasculaires, la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO), les maladies inflammatoires et les troubles mentaux, dépendent du temps. L’efficacité et les effets secondaires de nombreux médicaments ont des variations temporelles. Les rythmes circadiens peuvent être modulés par certains médicaments. Malgré la grande quantité de preuves expérimentales et épidémiologiques, l’importance des rythmes circadiens n’a pas reçu beaucoup d’attention dans les milieux cliniques réels. Le but de ce sujet de recherche dans Frontiers est de mettre en évidence les implications thérapeutiques des rythmes circadiens. Le comportement d’accouplement ou de proximité montre des variations diurnes / nocturnes chez certains insectes, dont Drosophila melanogaster, contrôlée par les horloges moléculaires et affectée par les aliments. consommation. Par exemple, le rythme CP est aboli dans des mouches par ou tim-nul, et amorti dans des conditions de faible teneur en nutriments. Dans l’article de recherche, les inositols affectent le rythme circadien d’accouplement de Drosophila melanogaster (Sakata et al., 2015), Sakata et al. ont constaté que le rythme du CP augmentait significativement en alimentant les mouches avec de la plante de glace en poudre, un légume peu connu qui peut améliorer l’hyperglycémie dans un modèle de rat diabétique induit par la streptozotocine. Parmi les divers composants de la plante de glace, myo-inositol pourrait augmenter l’amplitude et raccourcir la période de rythme CP. Des dosages de rapporteur en temps réel ont montré que le myo-inositol raccourcissait également la période du gène reporter circadien Per2-luc dans la lignée cellulaire de souris NIH3T3. Leurs données suggèrent que la plante de glace et le myo-inositol peuvent être bénéfiques pour la reproduction des insectes, alors que son rôle potentiel chez les mammifères doit être soigneusement étudié. Il existe une variation jour / nuit évidente de la miction urinaire.Cependant, une grande partie des êtres humains souffrent d’urination excessive la nuit (nycturie), ce qui diminue considérablement la qualité de vie. Par conséquent, la compréhension du mécanisme sous-jacent a une pertinence clinique significative. La plupart des études sur le rythme circadien de la miction étaient axées sur la production d’urine par les reins. Bien que les cellules musculaires lisses de la vessie expriment une horloge circadienne fonctionnelle et autonome au niveau moléculaire, très peu d’études montrent des rythmes circadiens dans la fonction vésicale. Dans l’article de recherche, Évaluation du muscle lisse de la vessie de la souris pour les différences diurne dans les propriétés contractiles (White et al., 2014), White et al. Les contractions spontanées (phasiques) et nerveuses des tissus cutanés de la vessie ont été recueillies à plusieurs reprises pendant 24 h et ont révélé une contraction phasique, mais pas une contraction nerveuse ail. Le rythme circadien a des implications thérapeutiques importantes dans le système nerveux central. On sait depuis longtemps que la perturbation circadienne par un travail posté fréquent, le décalage horaire ou l’exposition à la lumière artificielle est un facteur de risque pour plusieurs maladies neurodégénératives, y compris la maladie d’Alzheimer. Inversement, de nombreuses maladies neurodégénératives entraînent des anomalies circadiennes. En outre, des souris dépourvues de gènes d’horloge, tels que Bmal ou Clock / Npas2, ont développé une astrogliosie marquée. Dans la mini-revue, la perturbation de l’horloge circadienne dans les maladies neurodégénératives: cause et effet? (Musiek, 2015), Musiek a examiné des études récentes impliquant des rythmes circadiens et la neurodégénérescence et a mis l’accent sur les futures orientations de recherche et les stratégies thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives.La maladie cardiovasculaire (MCV) est une cause majeure de décès dans le monde. garanti. Étant donné que la fonction cardiovasculaire et l’apparition de nombreux MCV présentent des variations diurnes évidentes, de nouveaux composés pharmacologiques ciblant le mécanisme circadien peuvent avoir des applications cliniques potentielles. Deux articles de revue dans le sujet de recherche actuel étaient axés sur le système cardiovasculaire et les rythmes circadiens à partir de différents points de vue. Dans les progrès récents des rythmes circadiens dans le système cardiovasculaire (Chen et Yang, 2015), Chen et Yang ont résumé les progrès récents dans la compréhension de la relation entre rythme circadien et physiologie cardiovasculaire et maladies incluant la régulation de la tension artérielle et l’infarctus du myocarde. Dans les applications thérapeutiques des rythmes circadiens pour le système cardiovasculaire (Tsimakouridze et al., 2015), Tsimakouridze et al. principalement axée sur les biomarqueurs circadiens, la chronothérapie pour les maladies cardiovasculaires et les nouveaux médicaments ciblant les horloges circadiennes.L’horloge biologique et le métabolisme sont étroitement liés. D’une part, la perturbation des rythmes circadiens affecte négativement l’homéostasie métabolique, et peut donc favoriser le développement de l’obésité et du diabète. D’autre part, la consommation élevée de graisses altère le comportement circadien chez la souris, tandis que la restriction temporelle de la consommation alimentaire limite le gain de poids de la souris sur un régime riche en graisses en restaurant la robustesse de l’oscillation du gène de l’horloge. Dans une mini-revue, horloges circadiennes, temps d’alimentation et homéostasie métabolique (Paschos, 2015), Paschos a recueilli des preuves sur l’association entre désalignement circadien et homéostasie métabolique et discuté du rôle du temps d’alimentation dans le métabolisme énergétique. Dans un autre article de revue, des modèles de rongeurs pour étudier les effets métaboliques du travail posté chez les humains (Opperhuizen et al., 2015), Opperhuizen et al. fourni une vue complète des modèles animaux qui sont utilisés pour imiter le travail posté humain. Ils ont divisé les modèles publiés en quatre catégories, c.-à-d., Modification du moment de la prise alimentaire, de l’activité, du sommeil ou de l’exposition à la lumière et ont évalué et comparé leurs effets sur les paramètres métaboliques. Ils ont également discuté de l’inconvénient des études sur les animaux et évalué la traductibilité pour les êtres humains. Les mères qui connaissent des problèmes d’allaitement au début du post-partum sont plus susceptibles d’arrêter l’allaitement dans les 2 semaines. Un facteur de risque majeur pour une durée d’allaitement plus courte est le retard de lactogenèse II (DLII). Basé sur les faits que les horloges circadiennes coordonnent les changements hormonaux et métaboliques pour soutenir la lactation dans les études de rongeurs, et la perturbation du système circadien intervient l’initiation de la lactation et influe négativement sur la production de lait, Fu et al. (2015) ont émis l’hypothèse que DLII est lié à la perturbation du système circadien de la mère. Les auteurs ont passé en revue les littératures qui soutiennent cette hypothèse et ont décrit les interventions qui peuvent contribuer à augmenter le succès de l’allaitement maternel. Le traitement des troubles circadiens a attiré l’attention récemment. Cependant, le développement de médicaments pertinents a un taux d’échec élevé, probablement en raison des variations de chronotype. Par conséquent, comme pour le traitement de cancers donnés, la médecine personnalisée pourrait devenir une norme pour le développement de médicaments dans le domaine de la chronobiologie. En médecine personnalisée pour les dysfonctionnements circadiens pathologiques (Skelton et al., 2015), Skelton et al. a passé en revue les essais cliniques en cours sur les médicaments circadiens et l’histoire de la médecine personnalisée en oncologie, et a discuté de la façon dont la médecine personnalisée pourrait être utilisée dans les essais cliniques futurs pour les troubles circadiens.Nous avons présenté deux articles de recherche, six articles de synthèse et une hypothèse. et un article théorique qui couvrait de multiples aspects des implications thérapeutiques des rythmes circadiens, des organismes modèles à l’homme, du système nerveux central aux tissus périphériques, et de l’étude clinique au développement de médicaments. Bien que beaucoup d’attention ait été accordée à ce domaine ces dernières années, nous sommes encore loin de notre objectif, en particulier la traduction de la science fondamentale en applications cliniques. Par conséquent, nous encourageons les chercheurs à continuer de contribuer à notre compréhension de la pertinence clinique des systèmes circadiens. Enfin, nous tenons à remercier tous les auteurs qui ont contribué des articles à notre sujet de recherche. Nous tenons également à remercier tous les réviseurs et le comité de rédaction pour nous avoir aidés à souligner l’importance et l’organisation de ce sujet de recherche.