Prix Nobel de physiologie ou médecine, 2017 : ce qui nous motive
Le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 a été décerné à trois scientifiques américains pour la découverte des mécanismes moléculaires qui contrôlent les rythmes circadiens, l'horloge biologique qui anticipe les cycles jour/nuit pour optimiser la physiologie et le comportement des organismes.
Jeffrey C Hall (L), Michael Rosbash (C), Michael W Young (R). (photo d'archive AP 2013) Drosophila melanogaster, la mouche des fruits qui a servi de banc d'essai à la génétique pendant plus d'un siècle, a de nouveau donné des fruits. Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné à trois biologistes moléculaires américains qui ont utilisé la drosophile depuis les années 1970 dans leurs travaux sur le rythme circadien, l'horloge interne qui nous permet de rester en phase avec le monde. Il suit la rotation de la Terre, nous dit quand nous coucher et quand il est temps de nous lever, et nous prépare aux tâches corporelles de routine que nous effectuons jour et nuit – et aux défis auxquels nous pouvons être confrontés.
Le rythme assure que nous sommes en alerte maximale en milieu de matinée, ce qui est plutôt utile que l'on soit chasseur-cueilleur en quête de nourriture ou capitaine d'industrie en réunion. Il exerce également son influence de manière invisible, régulant le cycle de la pression artérielle et de la température corporelle. Il supprime les selles juste avant minuit et abandonne son contrôle tôt le matin, garantissant que nous ne nous réveillons pas pendant la période de sommeil le plus profond et le taux métabolique le plus bas. Les humains partagent le rythme circadien avec les animaux, les plantes, les champignons et même les formes de vie archaïques comme les cyanobactéries - des organismes unicellulaires qui sont si loin de la chaîne évolutive qu'ils n'ont même pas de noyaux cellulaires clairement définis.
Le rythme circadien a été observé depuis l'antiquité - un capitaine de trirème qui a navigué sur la mer d'Oman sous Alexandre le Grand a décrit la nutation des feuilles de tamarin. La première expérience scientifique concernant le phénomène date de 1729, lorsque le chronobiologiste français Jean-Jacques d'Ortous de Mairan a observé que l'ouverture et la fermeture diurnes du touch-me-not (Mimosa pudica) restent dans le temps même lorsque la plante est conservée. dans l'obscurité totale. C'était la première étape vers la compréhension de la science du rythme circadien - l'idée qu'il est endogène et non déclenché par des stimuli externes comme la lumière du soleil.
Alors que le rythme circadien a été compris et décrit en détail, le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 a été décerné à Jeffrey C Hall et Michael Rosbash, collègues de longue date à l'Université Brandeis, et à Michael W Young de l'Université Rockefeller, pour être passés sous le capot. de son mécanisme - le ressort de l'horloge biologique qui nous fait vibrer. Comme tant de processus de la vie, il s'avère être une boucle de rétroaction négative autonome. Et il n'a pas été identifié hier non plus.
L'histoire a commencé en 1984, lorsque Hall et Rosbash ont isolé un « gène d'époque », une entreprise difficile à l'époque. Lorsqu'ils ont remporté le Prix international Canada Gairdner pour leurs travaux en 2012, Hall a révélé qu'un collègue avait remarqué que c'était la première fois qu'un gène associé à une seule fonction était isolé. En 1990, il a été découvert que l'ARNm supprimé du gène sortait du noyau de la cellule et synthétisait une «protéine de période», qui a dérivé dans le noyau et a bloqué le «gène de période», empêchant ainsi une production ultérieure. Le cycle a recommencé lorsque l'incidence de la protéine menstruelle a diminué. La séquence marche-arrêt a produit une onde sinusoïdale de 24 heures dans les niveaux de protéine, correspondant au jour et à la nuit. C'est le tic-tac de l'horloge qui alimente le rythme circadien.
Cependant, alors que le rythme est endogène, il est ouvert à la correction. La plupart des cellules du corps semblent l'avoir, et elles se connectent à une horloge biologique du système nerveux central lorsqu'elles déphasent, de la même manière que les ordinateurs connectés à Internet synchronisent leurs horloges avec des serveurs de temps universels. De plus, des stimuli sensoriels comme la lumière du jour synchronisent l'ensemble du système avec le monde. Une personne complètement aveugle a un rythme circadien de travail, mais en l'absence de correction externe ou « d'entraînement », elle pourrait être déphasée avec le monde.
Les personnes souffrant de troubles du sommeil peuvent avoir des problèmes similaires – un rythme circadien légèrement déphasé par rapport au monde extérieur. Le décalage horaire est un problème de phase catastrophique, les heures de la victime étant désynchronisées avec le monde et susceptibles d'être dans un état de confusion jusqu'à ce que des signaux externes réinitialisent l'horloge du corps. C'est pourquoi il est conseillé de suivre au plus tôt le cycle de sommeil de la destination.
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Ces dernières années, la médecine s'est engagée avec la périphérie du système de régulation circadien. L'utilisation de la mélatonine, une hormone de gestion du sommeil sécrétée par la glande pinéale, est devenue une mode, et elle est prescrite pour gérer le décalage horaire et l'insomnie. L'importance de la chronobiologie, mise au point par des chercheurs comme Mairan, est appréciée et des corrélations peuvent être découvertes entre le moment de l'administration des médicaments et leur efficacité. Les troubles du mode de vie comme le diabète et les maladies cardiovasculaires ont été associés à des rythmes circadiens perturbés. Et on s'inquiète des effets métaboliques des professions qui s'écartent de force du rythme circadien normal - les équipages des compagnies aériennes sont en danger et l'activité des centres d'appels peut inverser de façon permanente le jour et la nuit du travailleur.
Ce sont des engagements périphériques, mais une compréhension du ressort principal de l'horloge biologique pourrait permettre des interventions plus profondes. Et, bien que le travail de Hall, Rosbash et Young se situe au niveau intracellulaire, il devrait permettre de mieux comprendre comment les millions d'horloges du corps fonctionnent ensemble. Finalement, cela pourrait aider à percer complètement les secrets du système d'activation réticulaire ascendant, la structure du tronc cérébral qui régule la transition entre le sommeil et l'éveil, est considérée comme le siège de la conscience et répond à la question humaine la plus fondamentale avec le calme assurance : j'existe.
Salle Jeffrey C, 72
A obtenu un doctorat en 1971 à l'Université de Washington à Seattle, a été boursier postdoctoral à Caltech, 1971-73, a rejoint l'Université Brandeis à Waltham en 1974, s'est associé à l'Université du Maine en 2002
Michael Rosbach, 73 ans
A obtenu son doctorat en 1970 au MIT et a été boursier postdoctoral à l'Université d'Édimbourg en Écosse pendant les trois années suivantes. Depuis 1974, il est membre du corps professoral de l'Université Brandeis à Waltham, aux États-Unis.
Michael W Young, 68 ans
A obtenu son doctorat à l'Université du Texas à Austin en 1975. De 1975 à 1977, il a été boursier postdoctoral à l'Université de Stanford à Palo Alto. À partir de 1978, il a été professeur à l'Université Rockefeller à New York
ALFRED NOBEL : L'homme derrière le prix
Alfred Nobel, chimiste, ingénieur, inventeur, homme d'affaires et philanthrope suédois, est né à Stockholm le 21 octobre 1833. En 1867, au terme de plusieurs années d'expérimentation de la nitroglycérine chimique, la dynamite brevetée Nobel, qui a révolutionné l'exploitation minière et le génie civil Dans le 19ème siècle. Il a continué à travailler sur la technologie des explosifs et d'autres inventions chimiques et, au moment de sa mort en 1896, il détenait 355 brevets. Nobel a fondé et possédé une galaxie d'entreprises, y compris, de 1894 jusqu'à sa mort, Bofors.
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Le 27 novembre 1895, Nobel signe son troisième et dernier testament, dans lequel il lègue une grande partie de sa fortune pour la constitution d'un fonds dont les intérêts seront distribués annuellement sous forme de prix à ceux qui, au cours de l'année précédente , aura conféré le plus grand bénéfice à l'humanité.
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