La lumière nocturne affecte le sommeil et les comportements répétitifs

Les souris auxquelles il manque un gène lié à l'autisme se toilettent davantage après avoir été exposées à la lumière nocturne, ce qui coorespond à un comportement répétitif. Le point sur la mélatonine dans la prise en charge de l'insomnie.

spectrumnews.org Traduction de "Nighttime light affects sleep, repetitive behaviors in autism mouse model"

La lumière nocturne affecte le sommeil, les comportements répétitifs dans le modèle de souris autiste
par Laura Dattaro / 5 octobre 2020

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Selon une nouvelle étude, les souris auxquelles il manque le gène de l'autisme CNTNAP2 dorment davantage la nuit, alors qu'elles devraient être actives, et se toilettent plus que d'habitude lorsqu'elles sont exposées à la lumière la nuit. Ces deux perturbations disparaissent lorsque les souris reçoivent l'hormone du sommeil, la mélatonine 1.

Les résultats suggèrent que les altérations du gène sont liées à une vulnérabilité aux perturbations du sommeil, selon le chercheur principal Christopher Colwell, professeur de psychiatrie à l'Université de Californie, Los Angeles.

De nombreuses personnes autistes ont du mal à s'endormir et à rester endormies. Le manque de sommeil peut exacerber certains problèmes associés à cette condition, notamment les comportements répétitifs et les difficultés sociales.

Les personnes autistes peuvent également présenter des susceptibilités uniques aux perturbations du sommeil dues à la lumière artificielle, comme le montrent certaines recherches 2,3. La nuit, la lumière provenant de sources telles que les lampadaires ou les écrans électroniques interfère avec l'"horloge" de 24 heures du corps, connue sous le nom de rythme circadien, qui régule les schémas d'expression génétique, les niveaux d'hormones, le sommeil et d'autres fonctions 4.

Les cliniciens prescrivent souvent aux personnes autistes, y compris les enfants, de la mélatonine, une hormone qui induit le sommeil en réaction à l'obscurité. Les nouvelles découvertes suggèrent que la mélatonine peut également atténuer certains traits de l'autisme et que les considérations relatives à l'éclairage peuvent être importantes pour les enfants autistes ou souffrant d'autres troubles du développement neurologique, explique M. Colwell.

"Les conditions d'éclairage peuvent être encore plus importantes que nous ne l'avons apprécié", dit-il. "Je pense que c'est un fruit à portée de main en termes de gestion. Il s'agit d'améliorer la qualité de vie".

Changements de comportement

Colwell et son équipe ont examiné les habitudes de sommeil, l'activité sociale et les comportements répétitifs chez des souris dépourvues des deux copies du gène CNTNAP2. Chez l'homme, les mutations de ce gène sont associées à l'autisme, aux troubles du langage et aux changements dans la connectivité du cerveau.

Dans des conditions d'éclairage typiques - 12 heures de lumière du jour et 12 heures d'obscurité - les souris knockout étaient moins actives la nuit, lorsque les souris sont habituellement éveillées, que les souris témoins. Elles présentaient également de petites différences dans leurs habitudes de sommeil et dans leurs rythmes circadiens, en fonction des schémas d'expression des gènes et de l'activité neuronale.

Les souris knock-out se toilettaient plus fréquemment, une activité considérée comme similaire aux comportements répétitifs des personnes autistes. Les animaux étaient également intéressés par les interactions avec un objet et avec une nouvelle souris, alors que les souris témoins préféraient s'engager avec une autre souris.

Les schémas ont changé après que les chercheurs aient exposé des souris de chaque type à une lumière faible, de l'ordre de la luminosité d'une veilleuse, toute la nuit.

Tant les souris CNTNAP2 que les souris témoins exposées à la lumière nocturne ont dormi davantage la nuit que leurs homologues non dérangées. Elles ont également montré un intérêt social moindre : les souris knockout préféraient un objet, alors que les témoins montraient un intérêt égal pour l'objet et pour une autre souris. Le toilettage personnel a augmenté uniquement chez les souris knock-out exposées à la lumière nocturne.

Les chercheurs ont également examiné les modèles d'expression génétique et d'activité électrique dans les neurones du noyau suprachiasmatique des souris, une région du cerveau qui régule les rythmes circadiens. Normalement, ces schémas diffèrent entre le jour et la nuit, mais les cellules des animaux exposés à la lumière, qu'il s'agisse de souris knock-out ou de souris témoins, ont largement perdu cette distinction diurne. La lumière nocturne a eu un effet plus important sur les cellules des souris knockout que sur celles des souris typiques.

Donner aux souris knockout exposées à la lumière nocturne une dose de mélatonine le soir a diminué leur comportement de toilettage excessif et a augmenté leur activité nocturne en général. Donner de la mélatonine aux souris le matin n'a pas été efficace, ce qui souligne l'importance de normaliser le cycle circadien, explique M. Colwell. Les résultats ont été publiés dans "Neurobiology of Disease" en septembre.

Autres modèles

Après deux semaines sans exposition à la lumière la nuit, les souris de contrôle et les souris knock-out sont revenues à leurs schémas et comportements habituels, ce qui suggère que les effets sont temporaires. Les recherches futures devraient examiner s'il existe des périodes de développement au cours desquelles l'exposition à la lumière et la perturbation du sommeil entraînent des changements plus permanents, explique M. Colwell.

L'expérience n'imite pas parfaitement la façon dont la lumière nocturne peut affecter le sommeil des gens, déclare Philippe Mourrain, professeur associé de psychiatrie et de sciences du comportement à l'université de Stanford en Californie, qui n'a pas participé à la recherche. L'exposition à la lumière interrompt la production de mélatonine chez l'homme, mais fait le contraire chez la souris.

Les chercheurs ont également exposé les souris à une lumière constante toute la nuit, mais la plupart des gens ne la rencontrent que sporadiquement - lorsqu'ils utilisent un appareil avant de se coucher, par exemple.

Néanmoins, les résultats démontrent l'importance de normaliser non seulement le sommeil, mais aussi les schémas circadiens, explique Mourrain.

"Cela montre que les défauts circadiens en soi, sans parler des défauts de sommeil, sont déjà importants pour le comportement autistique", dit-il. "Mais si vous voulez vraiment comprendre comment améliorer la santé des enfants au cours de leur développement en termes de sommeil nocturne, vous devez prendre en compte les deux, et les souris ne peuvent pas vous permettre de modéliser cela".

Il est à noter que l'étude est l'une des premières à tenter de comprendre les relations de cause à effet entre le sommeil et les traits d'autisme sévère, déclare Olivia Veatch, professeure adjointe de psychiatrie et de sciences du comportement à l'université du Kansas, qui n'a pas participé aux travaux. Jusqu'à présent, les chercheurs ne savent pas si les traits sévères empêchent le sommeil ou si le manque de sommeil exacerbe les difficultés existantes - ou si les deux choses se déroulent dans un cycle.

Le modèle de souris utilisé par les chercheurs ne produit pas naturellement de mélatonine, il est donc intéressant de savoir si cette hormone aurait un quelconque effet, dit-elle.

"Ce n'est tout simplement pas aussi simple qu'on pourrait l'espérer", déclare Mme Veatch. "Mais c'est un pas dans la bonne direction pour éliminer ce qui cause réellement des problèmes de sommeil chez les individus qui ont des mutations génétiques qui sont des facteurs de risque d'autisme".

La mélatonine peut améliorer le sommeil chez les enfants autistes même s'ils ont déjà les niveaux typiques de mélatonine, ce qui indique que cette hormone peut avoir des fonctions importantes au-delà du sommeil, comme la réduction de l'anxiété, selon Mme Veatch 5.

"Nous devons découvrir ce que fait la mélatonine", dit-elle.

Les chercheurs prévoient ensuite d'examiner si les différentes couleurs de la lumière ont des effets différents. Les longueurs d'onde bleues de l'électronique, par exemple, peuvent stimuler l'attention et l'énergie, ce qui est bon pendant la journée mais particulièrement néfaste au moment du coucher, selon les études. Ils étudient également le rôle de l'inflammation du cerveau dans les troubles du sommeil.

Références:

  1. Wang H.B. et al. Neurobiol. Dis. 145, 105064 (2020) PubMed
  2. Engelhardt C.R. et al. Pediatrics 132, 1081-1089 (2013) PubMed
  3. Mazurek M.O. et al. J. Dev. Behav. Pediatr. 37, 525-531 (2016) PubMed
  4. Stevens R.G. and Y. Zhu Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 370, 20140120 (2015) PubMed
  5. Goldman S.E. et al. J. Autism Dev. Disord. 44, 2525-2535 (2014) PubMed

Extrait du Journal International de Médecine 5 octobre 2020

slenyto
La mélatonine exogène est capable de traverser la barrière hématoencéphalique et a des effets similaires à l’hormone endogène. La mélatonine exogène se présente sous deux formes : une forme à libération immédiate (LI) et une forme à libération prolongée (LP).

La mélatonine LI est utilisée principalement pour ses propriétés « chronobiotiques » permettant d’induire une avance de phase du sommeil, surtout dans les troubles du rythme veille-sommeil.

La mélatonine LP, quant à elle, mime la sécrétion physiologique de l’hormone endogène et, à partir d’une dose de 2 mg, a un effet « soporifique » dose-dépendant (1). À partir de cette dose (2 mg), la mélatonine a un statut de médicament nécessitant une prescription médicale. En 2007, l’Agence Européenne des médicaments (EMA) a approuvé l’utilisation de Circadin®, seule mélatonine disponible en comprimé LP, dans l’insomnie primaire caractérisée par une mauvaise qualité du sommeil chez les patients de 55 ans ou plus. Depuis Avril 2020, la mélatonine LP est également commercialisée sous une forme pédiatrique, appelée Slenyto® (comprimés dosés à 1 mg ou 5 mg de mélatonine), pour « le traitement de l'insomnie chez les enfants et les adolescents de 2 à 18 ans, présentant un trouble du spectre de l'autisme (TSA) et/ou un syndrome de Smith-Magenis, lorsque les mesures d'hygiène du sommeil ont été insuffisantes » (4-5).

Dans la prise en charge de l’insomnie primaire, seule la mélatonine LP (2 mg) doit être prescrite

La majorité des essais contrôlés randomisés contre placebo portant sur l’insomnie primaire chronique ont évalué l’efficacité et la sécurité de la mélatonine LP sur le sommeil, chez des patients de 55 ans ou plus ou sur des cohortes de 18 à 80 ans. À l’exception d’une seule étude, la majorité des essais ont démontré des résultats homogènes à savoir que, chez les sujets âgés de 55 ans ou plus, la mélatonine LP :

  • Améliore la qualité du sommeil et la qualité de vie
  • Réduit le délai d’endormissement
  • Augmente, parfois même, la durée et l’efficacité du sommeil

Ces effets cliniques positifs sont plus marqués chez les sujets âgés (55-80 ans) en comparaison aux plus jeunes (18-55 ans). Ils apparaissent généralement à partir de 3 semaines de traitement, augmentent avec le temps et atteignent un plateau à 13 semaines.

Par ailleurs, la mélatonine LP n’induit pas d’amnésie, n’augmente pas le risque de chutes et améliorerait même les symptômes d’anxiété et de dépression. Son arrêt n’induit pas de syndrome de sevrage.

La prise de mélatonine LP n’induit pas d’effets indésirables (EIs) graves (même jusqu’à 26 semaines de traitement). Les EIs les plus fréquemment rapportés sont : migraines, asthénie, dorsalgie, arthralgie, … Ces EIs sont modérés, rapidement réversibles et rapportés avec la même fréquence que dans les groupes placebos.

Pour résumer, dans la prise en charge de l’insomnie primaire ou sans comorbidités, la mélatonine LI n’est pas recommandée. Dans la prise en charge de l’insomnie sans comorbidité, les experts recommandent la mélatonine LP, à la dose de 2 mg, à prendre 1 à 2 heures avant l’heure du coucher, pour une durée comprise entre 3 et 12 semaines (grade A). Prescrite correctement, elle réduit le délai d’endormissement, améliore la qualité du sommeil, la vigilance au réveil et la qualité de vie, sans effet indésirable grave et sans syndrome de sevrage. L’insomnie demeure donc la meilleure indication de la mélatonine LP.

Dossier Sommeil et autisme

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