Tout le monde connait l’adage « qui dort dîne ». Mais qu’en est-il réellement d’un point de vue scientifique ? Le sommeil permet-il vraiment d’oublier un diner manqué ? En réalité, les choses sont beaucoup plus complexes que cela. Il existe en effet des liens étroits entre notre comportement alimentaire et notre sommeil. Nous ne mangeons pas quand nous dormons et quand nous mangeons trop ou pas assez, notre sommeil s’en trouve perturbé. Cette coordination entre le sommeil et notre consommation de nourriture, deux fonctions essentielles pour notre organisme, est orchestrée par le cerveau.

Nous passons un tiers de notre vie à dormir et si on ne dort pas, on meurt, ce qui fait du sommeil une fonction essentielle pour le bon fonctionnement de notre corps. Il est important de noter que le sommeil va de pair avec l’éveil. Cette balance entre l’état d’éveil et le sommeil va rythmer notre journée et nos comportements, en particulier notre consommation de nourriture. Ceci aura pour but d’optimiser notre équilibre énergétique entre les phases de jeûne et d’alimentation. Il faut également noter qu’une autre caractéristique du sommeil est qu’il obéit à un rythme circadien. En effet, normalement nous dormons, pour la plupart d’entre nous la nuit, quand le soleil se couche. Plus précisément, le cerveau contrôle à la fois notre équilibre éveil/sommeil mais également les rythmes circadiens du sommeil. De manière intéressante, les structures du cerveau qui contrôlent notre sommeil et notre prise de nourriture sont communes ce qui expliquent que ces deux fonctions sont intimement liées comme nous allons le voir par la suite.

Comme décrit précédemment, il est plus correct de parler d’un équilibre entre l’état d’éveil et le sommeil que de se restreindre seulement à l’état d’endormissement. Ces états de vigilance résultent d’une balance entre deux parties du cerveau. De manière simple, la partie antérieure du cerveau qui inclut le noyau ventro-latéral pré-optique de l’hypothalamus va provoquer le sommeil. Plus précisément, cette région va inactiver la partie postérieure du cerveau qui permet à l’individu d’être éveillé. Cette région postérieure qui se situe dans le tronc cérébral se compose de plusieurs noyaux tels que le locus coeruleus ou encore le noyau du raphé et par l’intermédiaire de nombreuses projections à travers le cerveau va permettre à l’organisme d’être en état de vigilance pour accomplir les différents processus biologiques essentiels à son bon fonctionnement. Pour en revenir au contrôle de notre prise alimentaire, il est important de savoir que les différents noyaux du tronc cérébral impliqués dans l’état d’éveil sont également stimulés par une population de neurones, localisés dans la partie latérale de l’hypothalamus, qui produisent un neurotransmetteur nommé orexine (ou hypocrétine). Or cette petite protéine exerce également un puissant effet orexigène, c’est-à-dire qu’elle stimule la prise de nourriture. Ces neurones sont donc essentiels dans le fait de manger lorsque nous sommes éveillés. Un niveau supplémentaire de complexité est ajouté par le fait que le noyau ventro-latéral pré-optique de l’hypothalamus inactive les neurones à orexine. L’ensemble de ces jeux d’inhibition et de stimulation complexes aboutissent au fait que nous ne mangeons pas pendant notre sommeil et que nous recherchons de la nourriture pendant la phase de vigilance. Toutefois, cet aspect de balance entre l’éveil et le sommeil ne rend pas compte entièrement des interactions entre notre prise de nourriture et notre sommeil. Par exemple, il arrive parfois que lorsque nous mangeons trop, nous avons du mal à nous endormir. Il faut trouver une explication dans le fait que notre sommeil obéit à un rythme circadien et ce sont ces derniers qui seront modulés par notre alimentation et inversement.

            En préambule, il est important de savoir que les rythmes circadiens regroupent tous les processus biologiques cycliques d'une durée d'environ 24 heures parmi lesquels on inclut le sommeil. Nos rythmes biologiques sont contrôlés par une structure clé de notre cerveau : le noyau suprachiasmatique hypothalamique qui est aussi élégamment appelé «master clock» (l’horloge centrale). Les neurones contenus dans ce noyau vont contrôler par différentes voies les fonctions physiologiques de l’organisme comme la sécrétion circadienne des hormones telles que le cortisol dont le pic de libération dans le sang a lieu le matin. Ce noyau suprachiasmatique est une sorte d’horloge réglée sur environ 24 heures, ce qui lui permet ainsi selon le moment de la journée de stimuler ou inactiver une fonction physiologique. Ainsi, lorsque le soir arrive, cette «master clock» va d’une part activer le noyau ventro-latéral pré-optique ce qui permet l’arrivée du  sommeil comme déjà explicité plus haut et d’autre part empêcher de manger pendant le sommeil en inhibant les neurones à orexines/hypocrétines. Pour un fonctionnement optimum, le noyau suprachiasmatique a besoin d’être renseigné par des signaux extérieurs sur son environnement qui sont appelés les synchroniseurs. Par exemple, l’alternance jour/nuit est le synchroniseur du noyau suprachiasmatique le plus puissant et permet ainsi à l’horloge centrale de s’ajuster. L’alimentation est également un très puissant synchroniseur du noyau surpachiasmatique. En effet, il a été montré par l’équipe du Dr Challet à Strasbourg à l’aide de modèles animaux que le fait de faire une restriction alimentaire, c’est-à-dire diminuer les apports caloriques, va en quelque sorte avancer l’heure du noyau suprachiasmatique et permettre à notre organisme de palier ce déficit énergétique. À l’inverse, des souris qui sont soumises à un régime riche en gras, donc hypercalorique, ont du mal à se resynchroniser quand un décalage de phase (qui serait l’équivalant d’un jet-lag chez l’Homme) est appliqué à ces animaux. À travers ces différents exemples, nous venons de voir que l’alimentation peut directement agir sur le fonctionnement de l’horloge centrale et ainsi perturber notre sommeil. Voyons maintenant si nos rythmes circadiens peuvent perturber notre façon de nous alimenter.

Notre environnement social et professionnel va affecter le fonctionnement du noyau suprachiasmatique. Ceci aura donc pour effet de perturber des fonctions biologiques comme le sommeil ce qui aura un impact direct sur notre alimentation. Un des exemples les plus parlant concerne les travailleurs décalés c’est-à-dire les personnes qui travaillent de nuit ou de quart et qui se retrouvent de ce fait en contre-courant par rapport à leur entourage. Une étude menée par une équipe suédoise sur 27 000 sujets a mis en évidence que le travail décalé augmentait le risque de développer des maladies métaboliques (diabète, obésité, risques cardiovasculaires). Dans le contexte de la prise alimentaire, une étude de l’INSERM dirigée par le Dr Esquirol a permis de mettre en évidence que chez des travailleurs en rotation de type 3x8 heures, la répartition des repas était clairement différente. Plus précisément, l'apport énergétique était plus fractionné au cours de la journée, avec une contribution moindre du petit-déjeuner et du déjeuner, mais avec des apports accrus au cours de repas intermédiaires, en particulier l'après-midi et la nuit. Un autre exemple qui permet d’illustrer l’impact de nos rythmes biologiques sur l’alimentation est l’étude du jet-lag. Chez des rats soumis à un jet-lag chronique, que l’on retrouve chez des personnes qui voyagent beaucoup, présentent une augmentation de leur masse corporelle et un défaut de sécrétion d’insuline. Il a également été montré que la limitation du temps de sommeil chez l’animal augmente la prise de nourriture. Ce genre d’observation est transposable à l’Homme. En effet, des études épidémiologiques aux États-Unis (questionnaire NHANES) ont révélés que la privation de sommeil était associée avec une obésité et une augmentation du tour de taille.

            De nos jours, alors que nos rythmes biologiques sont de plus en plus mis à mal, que ce soit par le travail de nuit, par le jet-lag subi par les voyageurs ou encore par nos habitudes sociétales, on s’aperçoit que ces perturbations de notre horloge biologique ont un impact sur notre physiologie et plus particulièrement sur notre sommeil et notre alimentation. L’ensemble des données générées par la communauté scientifique et qui mettent en lien des troubles métaboliques (i.e. augmentation de notre prise alimentaire, problèmes de sécrétion d’insuline…) et des dérèglements de nos rythmes ont ainsi conduit à l’émergence du concept de chronobésité. Même si un certain nombre de mesures ont été pris par le législateur (réglementation du travail décalé), il n’en reste pas moins que la chronobésité nécessitent la mise en place d’outils thérapeutiques spécifiques. Par exemple, des approches pour traiter les insomnies, tels que la thérapie lumineuse ou la mise en place d’une bonne hygiène de sommeil par des approches cognitives, et leur impact sur le métabolisme des patients sont actuellement en cours d’évaluation.

 

Lourdes Mounien
Lourdes Mounien

Dr Lourdes Mounien est enseignant-chercheur à l'Université d'Aix-Marseille. Il mène ses recherches au sein du groupe 3M (Micronutriments et Maladies Métaboliques) dans l'équipe "Micronutrition Humaine" du Centre de recherche en CardioVasculaire et Nutrition (C2VN) de Marseille. Il est également membre actif de l'association ValBioMe.

Dr Lourdes Mounien est enseignant-chercheur à l'Université d'Aix-Marseille. Il mène ses recherches au sein du groupe 3M (Micronutriments et Maladies Métaboliques) dans l'équipe "Micronutrition Humaine" du Centre de recherche en CardioVasculaire et Nutrition (C2VN) de Marseille. Il est également membre actif de l'association ValBioMe.

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