Cette équipe de l’Université de Copenhague documente une « nouvelle » molécule du sommeil, l'hypocrétine, une protéine présente dans les cellules du cerveau, qui récemment, a par ailleurs attiré l’attention de la communauté scientifique : ainsi, les spécialistes du sommeil suggèrent que la protéine pourrait jouer un rôle clé dans la somnolence diurne et l’insomnie. La recherche, publiée dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS) illustre « à quel point la machinerie du sommeil est complexe ».
C’est la réflexion de l’auteur principal, spécialiste du cerveau, le Dr Birgitte Kornum du Département de neurosciences de l’Université de Copenhague. Le chercheur rappelle que l'hypocrétine est suspectée de jouer un rôle à la fois dans l'insomnie et dans la narcolepsie, caractérisée par une diminution voire une suppression de la capacité à rester éveillé pendant la journée. Les personnes souffrant d'insomnie pourraient présenter des niveaux trop élevés trop d'hypocrétine dans le cerveau, tandis que les personnes souffrant de narcolepsie des niveaux insuffisants. Des scientifiques suggèrent également que la protéine pourrait être impliquée dans la dépression, le TDAH et d'autres troubles mentaux.
Mieux comprendre le système d'hypocrétine dans le cerveau
L'étude, menée in vitro et in vivo, a combiné des tests sur des souris, des poissons zèbres et des cellules humaines pour mieux comprendre l’action de l’hypocrétine. S’il existe déjà un un nouveau médicament pour l'insomnie qui contrecarre l'effet de l'hypocrétine, le processus par lequel l'hypocrétine est régulée à l'intérieur des cellules du cerveau et produit ses effets reste mal compris. Alors que l'équipe travaillait déjà depuis plusieurs années sur l'un des mécanismes cellulaires qui affectent les niveaux d'hypocrétine, elle s’est concentrée sur une petite molécule appelée microARN-137 (miR-137).
miR-137, un régulateur de l'hypocrétine : pour avoir un sommeil normal, il est nécessaire d’avoir des niveaux normaux d'hypocrétine dans le cerveau au bon moment, et le miR-137 y contribue. Bien que MiR-137 soit également présent dans d'autres parties du corps, il est particulièrement prononcé dans le cerveau. Le microARN régule divers processus cellulaires, au-delà des niveaux d'hypocrétine, c’est pourquoi il concentre un intérêt considérable de recherche sur les microARN. La recherche confirme que miR-137 est significativement associé à la régulation de l'hypocrétine et donc au sommeil.
miR-137, un régulateur du sommeil : sur la base de la Biobank britannique, les chercheurs montrent que certaines mutations génétiques dans miR-137 provoquent la somnolence diurne. L'étude démontre ce lien à la fois chez la souris et le poisson zèbre.
miR-137 et l’hypocrétine affectent les phases de sommeil : alors que notre sommeil est structuré en 4 étapes qui suivent un ordre précis, que cet ordre est vital pour la qualité du sommeil, les personnes qui ont de faibles niveaux d'hypocrétine connaissent des phases de sommeil désordonnées : des tests menés sur des souris montrent que l'hypocrétine affecte l'ordre de ces différents stades.
Enfin, alors que maladies ou infections sont associées à une perturbation du sommeil, il est probable qu'un processus se déclenche au niveau de l'hypocrétine, lorsque le corps essaie de se défendre ; l’équipe travaille actuellement à comprendre ce processus mais révèle que certaines substances émettrices du système immunitaire, dont l'IL-13, exercent un effet particulier sur l'hypocrétine : in vitro, sur des lignées cellulaires cérébrales, l’ajout d’IL-13 affecte miR-137 et donc aussi le niveau d'hypocrétine.
« Nous effectuons actuellement des tests qui pourraient peut-être nous apporter la réponse ».
Cependant la recherche suggère d’ores et déjà l’hypocrétine et miR-137 comme de nouvelles cibles thérapeutiques en puissance pour lutter contre l’insomnie.
Source: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 22 April, 2022 DOI: 10.1073/pnas.2112225119 The evolutionarily conserved miRNA-137 targets the neuropeptide hypocretin/orexin and modulates the wake to sleep ratio
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