Selon une étude américaine, des dérégulations du rythme circadien des métabolismes énergétique et glucidique sont observées en cas d’obésité. Cause ou conséquence ? Si l’étude ne permet pas de conclure sur ce point, elle invite à considérer ces observations dans les stratégies de prise en charge.
Sous l’effet de l’horloge circadienne interne, le métabolisme énergétique connaît des variations au cours de la journée. En pratique cela se traduit par l’alternance de périodes d’activation et d’inactivation de gènes régulant la production et la sécrétion des nombreuses molécules impliquées dans le métabolisme. Or ce rythme circadien du métabolisme énergétique et glucidique serait altéré en cas d’obésité. Telle est la conclusion d’une étude américaine publiée dans Obesity qui a comparé les dépenses énergétiques et l’utilisation des macronutriments au fil des heures chez des individus de poids normal et des individus obèses.
Isoler les effets de la seule horloge biologique
Pour laisser libre cours au rythme circadien endogène en faisant abstraction des synchroniseurs externes (alternance jour/nuit), les chercheurs ont soumis 17 sujets obèses et 13 sujets normo-pondéraux à des alternances de phases de lumière faible/noir complet pendant 5 jours en laboratoire. Les phases de lumière faible, d’une durée d’environ 3 h, étaient les périodes d’activité au cours desquelles les sujets devaient faire 20 minutes d’exercice (vélo à 50 % de leur rythme cardiaque maximal) avant de se voir proposer un repas (toujours le même). Ces phases d’activité alternaient avec des phases de noir complet, d’environ 2 h, pendant lesquelles les sujets avaient l’opportunité de dormir. Cette désynchronisation induite permettait ainsi aux chercheurs de mesurer, par calorimétrie indirecte, les oscillations de la dépense énergétique et du métabolisme glucidique au fil de la journée « biologique » sous le contrôle de l’horloge interne uniquement.
Une moindre flexibilité métabolique
Conformément à l’hypothèse des chercheurs, des différences apparaissaient entre individus obèses et individus de poids normal : si la dépense énergétique (de repos ou pendant l’exercice) se révélait plus élevée au cours du jour « biologique » par rapport à la nuit « biologique » chez les individus de poids normal, aucune différence n’était en revanche observée chez les individus obèses. Les chercheurs parlent « d’inflexibilité » métabolique chez ces sujets. Alors que la dépense énergétique minimale était observée pendant la nuit « biologique » chez les individus de poids normal (une période pendant laquelle ils/elles sont généralement endormi(e)s), ce phénomène était décalé de quelques heures chez les individus obèses et avait donc lieu au cours du jour « biologique ». La dépense énergétique diurne pourrait ainsi être plus basse chez les individus obèses par rapport aux individus de poids normal.
Des décalages de rythme dans la régulation glycémique
Les chercheurs ont également comparé les variations de la glycémie et de l’insulinémie entre les deux groupes de sujets. Un retard de 8 h environ était observé dans la courbe de variation de la glycémie chez les individus obèses par rapport à celle chez les individus de poids normal. Pour l’insuline, le pic chez les sujets obèses correspondait au nadir de la courbe des sujets normo-pondéraux. Les chercheurs observaient en outre des taux d’insuline nettement plus élevés au cours de la journée (par rapport à la nuit) chez les individus obèses, ce qui pourrait refléter une intolérance au glucose.
Ainsi, des perturbations du rythme circadien de la dépense énergétique et de la régulation glycémique ont été mises en évidence, chez (seulement) 17 sujets obèses, sans que l’on puisse inférer de direction causale à ces observations. Les chercheurs invitent à approfondir ces associations, avec en ligne de mire la possibilité de cibler ces dérégulations circadiennes dans les stratégies de prise en charge de l’obésité.
Source : McHill AW, Thosar SS, Bowles NP, Butler MP, Ordaz-Johnson O, Emens JS, Purnell JQ, Gillingham M, Shea SA. Obesity alters the circadian profiles of energy metabolism and glucose regulation in humans. Obesity (Silver Spring). 2023 Nov 15. doi: 10.1002/oby.23940.