La perturbation des rythmes biologiques entraîne un vieillissement prématuré de la peau

Les scientifiques ont étudié le rôle des rythmes biologiques quotidiens (rythmes circadiens) dans la capacité de régénération des cellules souches cutanées. La perturbation de ces rythmes entraîne un vieillissement prématuré des tissus et un risque accru de développer des tumeurs cutanées, notamment des cancers.

Des scientifiques du Centre de régulation génomique ont mené une étude qui sera publiée dans la revue Nature. Elle décrit le rôle des rythmes circadiens, ou horloges biologiques internes, sur l'activité humaine tout au long de la journée, ainsi que leur impact sur la fonction des cellules souches cutanées responsables de la régénération cutanée quotidienne.

Les cellules souches assurent le renouvellement constant des cellules de la peau, remplaçant celles dont les fonctions fonctionnelles ont été épuisées par l'activité vitale. Leur bon fonctionnement est essentiel au maintien des tissus tout au long du cycle de vie de l'organisme. Au cours de la journée, la peau est exposée à diverses substances nocives, comme les rayons ultraviolets, et à des agents pathogènes tels que les bactéries et les virus. La fonction principale de la peau est de protéger l'organisme de ces agents pathogènes potentiels, agissant comme une sorte de barrière qui le sépare du monde extérieur.

Les scientifiques impliqués dans l'étude ont découvert que l'activité des cellules souches cutanées est régulée par une horloge biologique interne, dont le bon fonctionnement est essentiel au maintien de la santé des tissus. Cette horloge régule l'activité des cellules souches de telle sorte que, par exemple, lors d'une exposition maximale à la lumière, elles se protègent des rayonnements nocifs, tandis que le soir et la nuit, elles se divisent et réparent les tissus, remplaçant les cellules endommagées par des cellules saines. Ainsi, l'horloge biologique permet aux cellules souches de se diviser à un moment où la peau n'est plus exposée à d'éventuels facteurs externes dommageables et ne devient pas vulnérable à l'accumulation de mutations dans l'ADN, qui pourraient entraîner une perte de capacité régénératrice ou un risque accru de développement tumoral.

« L'horloge biologique contrôle précisément le comportement temporel des cellules souches, permettant au système de s'adapter aux besoins des tissus en fonction du moment de la journée. Si ce contrôle est perturbé, les cellules souches commencent à accumuler de l'ADN endommagé, ce qui augmente considérablement le risque de vieillissement cellulaire et de développement de tumeurs cutanées », explique Salvador Aznar Benitah, coordinateur de l'étude.

Les gènes BMAL1 et period1/2 sont responsables du contrôle de ce rythme, régulant l'activité cellulaire pendant les phases de régénération et de repos. En manipulant génétiquement ces deux gènes, les scientifiques ont démontré que la perturbation des rythmes biologiques des cellules cutanées conduit les cellules souches à ignorer leur fonction, ce qui entraîne un vieillissement cellulaire prématuré et l'accumulation d'ADN mutant.

Les rythmes circadiens organisent toutes nos fonctions biologiques selon les cycles naturels de lumière et d'obscurité. Les résultats de l'étude ont montré que la régénération cutanée, qui prévient le vieillissement et le développement du cancer de la peau, est également soumise à ces rythmes. Avec l'âge, ces rythmes biologiques ont tendance à se dérégler. Les scientifiques pensent que ces perturbations peuvent à terme perturber le potentiel régénérateur de nos tissus et favoriser le développement de tumeurs.

À l’avenir, les scientifiques souhaitent mener des études supplémentaires pour comprendre pourquoi l’horloge biologique est perturbée avec l’âge et s’il est possible de développer des méthodes pour restaurer les rythmes circadiens afin de ralentir le processus de dégénérescence tissulaire et de réduire le risque de développement de tumeurs.