La majorité des organismes vivants possèdent des oscillateurs circadiens. Ces horloges sont présentes dans la plupart des cellules de l’organisme. Des études récentes ont établit l’existence d’une connexion entre le nombre de syndromes métaboliques, comme l’obésité et le diabète, et l’horloge circadienne. Notre but était d’étudier les oscillateurs circadiens dans le muscle squelettique humain, et déterminer comment les altérations de ce système pourraient être impliquées dans la pathogénicité de l’insulino-résistance et du diabète de type 2 (DT2).

Nous avons établi un modèle de visualisation de l’oscillation circadienne dans des myotubes humains en culture primaire en enregistrant la bioluminescence in vivo à long terme. Nous avons examiné également l’impact éventuel de l’horloge sur les niveaux d’expression génique (RTqPCR), sur la sécrétion des myokines (perifusion et ELISA), et sur la sensibilité à l’insuline (Western blot).

Les myotubes humains synchronisés in vitro présentent des oscillations circadiennes des reporteurs Bmal1-luciferase et Per2-luciferase avec une période de 24,6 heures en moyenne. Les transcrits endogènes de gènes-horloge conservent un profil circadien robuste pendant 48 heures. MyoD et IL6 exhibent des oscillations circadiennes faibles avec une phase correspondant à celle du Bmal1 et REV-ERBα, respectivement. La sécrétion de IL6 suit également un profil circadien, et diminue fortement en absence d’horloge fonctionnelle. La réponse à insuline (phosphorylation de la PKB) est probablement aussi contrôlée par horloge circadienne.

Nous avons démontré et caractérisé, pour la première fois dans des myotubes humains, la présence d’oscillateurs circadiens autonomes, et leurs impacts sur l’expression génique, la sécrétion de myokines et la sensitivité à l’insuline de ces cellules. L’exploration complète de la fonction de ces oscillateurs dans muscle squelettique en situation physiologique ou diabétique permettra une meilleure compréhension des mécanismes reliant le système circadien pancréatique, les désordres métaboliques des tissus périphériques, et le diabète de type 2.