La lumière du jour naturelle améliore le métabolisme
La lumière artificielle perturbe l'horloge interne du corps
Les maladies métaboliques ont atteint des proportions épidémiques dans la société. Le manque d'activité physique n'est pas le seul responsable, mais aussi le fait de rester éveillé pendant de longues périodes, le travail en équipe ou la lumière artificielle à l'intérieur. L'horloge biologique interne, qui donne le rythme au corps, ne correspond alors plus au rythme naturel jour-nuit. Comme les gens passent près de 90 % de leur temps à l'intérieur, ils ne sont exposés à la lumière naturelle que quelques heures, voire quelques minutes, par jour. Pour comprendre l'impact de la lumière du jour sur le métabolisme humain, et notamment sur le contrôle de la glycémie, une équipe de l'Université de Genève (UNIGE), des Hôpitaux universitaires de Genève (HUG), de l'Université de Maastricht et du Centre allemand du diabète (DDZ) à Düsseldorf a étudié treize volontaires atteints de diabète de type 2 dans un environnement contrôlé. Sous l'influence de la lumière naturelle, les participants avaient des taux de glycémie plus stables ; le profil métabolique général s'est également amélioré. Ces résultats, publiés dans la revue Cell Metabolism, sont la première preuve de l'effet positif de la lumière naturelle sur les personnes atteintes de diabète de type 2.
Comme chez tous les êtres vivants, les processus physiques chez l'homme sont influencés par le rythme jour/nuit (rythme circadien). Une "horloge interne" centrale dans le cerveau commande et synchronise les "horloges" dans des organes comme le foie ou les muscles squelettiques. "Nous savons depuis quelques années que la perturbation du rythme jour-nuit joue un rôle important dans l'apparition de troubles métaboliques qui touchent une part toujours plus importante de la population occidentale", explique la professeure Charna Dibner, de la Faculté de médecine de l'UNIGE et des HUG. Elle a dirigé l'étude avec le professeur Joris Hoeks de l'Université de Maastricht et le professeur Patrick Schrauwen du DDZ.
"Nous passons une grande partie de nos journées sous un éclairage artificiel, qui a une intensité lumineuse plus faible et un spectre de longueurs d'onde plus étroit que la lumière naturelle. La lumière naturelle synchronise plus efficacement l'horloge biologique interne avec l'environnement. Nous voulions savoir si le manque de lumière naturelle pouvait être responsable de maladies métaboliques comme le diabète de type 2", ajoute Hoeks.
Des taux de glycémie plus stables avec la lumière naturelle
L'équipe de recherche a recruté 13 volontaires âgés de 65 ans ou plus et souffrant de diabète de type 2. Ils ont passé quatre jours et demi dans des pièces de vie spécialement conçues à l'université de Maastricht, éclairées soit par la lumière naturelle à travers de grandes fenêtres, soit par une lumière artificielle. Après une pause d'au moins quatre semaines, ils sont revenus pour une deuxième session, cette fois dans l'autre environnement lumineux. "Nous avons ainsi pu examiner les mêmes personnes dans les deux conditions. Les variations individuelles dans les résultats ont ainsi pu être limitées", explique Hoeks. "Hormis la source de lumière, les autres paramètres tels que les repas, le sommeil, l'activité physique ou le temps passé devant l'écran n'ont pas été modifiés".
Malgré la courte durée de l'expérience, l'équipe a pu constater des différences significatives : Chez les personnes exposées à la lumière naturelle, les taux de glycémie sont restés dans la norme pendant une période plus longue chaque jour et ont présenté des fluctuations moins importantes - "deux facteurs importants qui indiquent que nos sujets diabétiques ont pu mieux contrôler leur taux de glycémie", explique Patrick Schrauwen. Il est scientifique au sein du groupe de travail sur le métabolisme énergétique du DDZ, dirigé par le professeur Michael Roden, directeur scientifique et porte-parole du conseil d'administration du DDZ ainsi que directeur de la clinique d'endocrinologie et de diabétologie de l'hôpital universitaire de Düsseldorf. "En outre, leur taux de mélatonine était légèrement plus élevé le soir et leur métabolisme des graisses était également meilleur", ajoute Schrauwen.
Pour mieux comprendre les changements positifs observés au niveau du métabolisme, les scientifiques ont prélevé des échantillons de sang et de muscles chez les volontaires avant, pendant et après chaque traitement lumineux. "Nous avons analysé la régulation des horloges moléculaires dans les cellules musculaires squelettiques en culture, ainsi que les lipides, les métabolites et les transcrits génétiques dans le sang. Les résultats montrent clairement que l'horloge interne et le métabolisme sont influencés par la lumière naturelle. Cela pourrait être à l'origine d'une meilleure régulation de la glycémie et d'une meilleure coordination entre l'horloge centrale du cerveau et les horloges des organes", explique Charna Dibner.
Les résultats doivent être confirmés dans des conditions réelles
Cette étude - la première étude contrôlée en crossover (une personne, plusieurs conditions de traitement) au monde - n'a certes porté que sur un petit groupe de personnes âgées atteintes de diabète de type 2 et sur une courte période. Mais elle constitue la première preuve de l'effet positif de la lumière naturelle du jour sur le métabolisme par rapport à la lumière artificielle à laquelle les gens sont exposés la plupart du temps. "La prochaine étape consistera à étudier les interactions entre la lumière naturelle et la santé métabolique dans des conditions réelles. Des volontaires seront équipés de détecteurs de lumière et de glucomètres pendant plusieurs semaines", explique Jan-Frieder Harmsen, auteur principal de l'étude, ancien doctorant dans le groupe de recherche de Hoeks et actuellement post-doctorant à la RWTH Aachen. "Cette étude met également en évidence l'influence souvent négligée de l'architecture des bâtiments sur notre santé".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Jan-Frieder Harmsen, Ivo Habets, Andrew D. Biancolin, Agata Lesniewska, Nicholas E. Phillips, Loic Metz, Juan Sanchez-Avila, Marit Kotte, Merel Timmermans, Dzhansel Hashim, ...Achim Kramer, Patrick Schrauwen, Charna Dibner, Joris Hoeks; "Natural daylight during office hours improves glucose control and whole-body substrate metabolism"; Cell Metabolism, Volume 38
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