Notre rythme circadien régit un grand nombre de nos activités quotidiennes, depuis le moment où nous dormons et nous réveillons jusqu’à celui où nous avons faim. Cependant, toutes les activités biologiques humaines ne se déroulent pas sur un cycle de 24 heures. Il existe d’autres horloges maîtresses dans l’organisme qui contrôlent des processus qui se déroulent sur une période plus longue. Une étude récente s’est intéressée à l’activité des rythmes biologiques non circadiens qui régissent la croissance et le développement.

La science du développement

Les mammifères se développent de la même manière, mais selon des calendriers différents. Un chaton devient mature bien plus tôt qu’un éléphanteau. Différents facteurs de croissance déclenchent la croissance des os, des muscles et des organes de manière coordonnée. Les cellules se différencient au moment voulu et se transforment en un type de cellule correspondant à la région du corps qu’elles occupent. Il y a clairement une coordination de ces événements, puisqu’ils se produisent en tandem. Si les muscles ne se développaient pas en même temps que les os, ces derniers deviendraient rapidement trop longs pour le tissu conjonctif qui s’y rattache. Les organes seraient incapables de répondre aux exigences d’un corps en pleine croissance. Les médecins et les scientifiques reconnaissent qu’une sorte d’horloge maîtresse sous-tend et coordonne ces processus, mais le mécanisme à l’origine de ces rythmes biologiques non circadiens commence à peine à être compris.

Les rythmes multidiens : Les rythmes biologiques non circadiens à l’origine de la croissance

Pourquoi les rats se développent-ils et atteignent-ils la maturité plus rapidement que les humains ? Comment notre corps sait-il quand exécuter les nombreux processus impliqués dans le développement ? Pour répondre à ces questions, les chercheurs se sont penchés sur les dents.

Dans cette étude, les scientifiques ont examiné les hormones présentes chez les porcs (qui sont biologiquement très proches des humains) sur une période de deux semaines. Ils ont constaté que les hormones et les substances biochimiques liées à la croissance et au développement étaient libérées de manière cyclique sur une période de cinq ans. Ce rythme multidien, ou pluriquotidien, correspond aux caractéristiques microscopiques des dents et des os de ces animaux. Lorsqu’on les examine au microscope, les dents et les os présentent des lignes de croissance semblables aux anneaux de croissance d’un arbre.

Rythmes de croissance chez les mammifères

Les lignes de croissance distinctives observées sur les os et les dents des porcs se retrouvent également chez d’autres mammifères, y compris les primates. Les singes rhésus, qui se développent plus rapidement que les porcs, ont un rythme de quatre jours. L’homme, quant à lui, a probablement un rythme multidien de huit à neuf jours, ce qui explique que notre maturation s’étale sur près de 20 ans.

Il semble que deux processus distincts se produisent au cours des rythmes multidiens de croissance. L’un régit la croissance, tandis que l’autre dégrade les hormones de croissance afin qu’elles puissent être recyclées et réutilisées dans le cycle suivant. Ces cycles sont régulés par l’hypothalamus du cerveau, la même zone qui est impliquée dans le déclenchement des différentes parties du rythme circadien.

Applications futures

Les rythmes multidiens ne sont pas seulement importants pour comprendre le processus de maturation d’un nouveau-né à un adulte pleinement mature. De nombreux processus, tels que la grossesse et le vieillissement, semblent être régis par un rythme biologique non circadien. Connaître les rouages de ce processus permettra aux chercheurs médicaux de mettre au point de nouveaux traitements lorsque ces processus se déroulent mal.

Les rythmes de la vie humaine sont complexes ; il existe une variété de cycles quotidiens, mensuels et annuels, ainsi que des cycles de plusieurs jours qui contrôlent chaque processus. Les nouvelles technologies permettent aux scientifiques de mieux comprendre le fonctionnement de notre corps et de traiter les maladies et les troubles liés à ces rythmes.