La lumière du jour comme alliée de nos défenses : le système immunitaire connaît-il l'heure qu'il est ?

Pendant des millions d'années, la vie sur Terre s'est adaptée au cycle du jour et de la nuit. Cette synchronicité vitale pourrait être inscrite au niveau intracellulaire.

L'étude, publiée dans Science Immunology et dirigée par Chris Hall, immunologiste à l'Université d'Auckland, révèle que les neutrophiles – les globules blancs les plus abondants du corps humain – possèdent une horloge biologique interne qui leur indique quand il fait jour. Ce détail apparemment anodin altère complètement leur efficacité dans la lutte contre les infections.

Les scientifiques ont utilisé des larves de poisson-zèbre comme modèle expérimental. Ces animaux présentent un avantage majeur : leur corps transparent permet d'observer les processus cellulaires en temps réel au microscope. De plus, leur système immunitaire est étonnamment similaire à celui des humains.

Les chercheurs ont injecté des bactéries fluorescentes dans les larves et enregistré des vidéos des neutrophiles en action. Ils ont constaté que ces cellules immunitaires étaient significativement plus rapides et efficaces pour éliminer les bactéries le jour que la nuit.

Pour vérifier qu'il ne s'agissait pas d'une coïncidence, ils ont génétiquement modifié les neutrophiles afin de désactiver leur horloge biologique et ont observé qu'ils perdaient cette capacité accrue pendant la journée. Autrement dit, sans horloge biologique fonctionnelle, les globules blancs ne savaient pas « quelle heure il était » et leurs performances étaient médiocres tout au long de la journée.

« C'est comme s'ils avaient un réveil interne qui les mettait en mode attaque dès que la lumière du jour était plus intense », a expliqué Hall. Cette synchronisation avec l'environnement pourrait avoir des racines évolutives : les animaux diurnes, comme les humains et les poissons-zèbres, sont plus exposés aux infections pendant la journée ; développer une défense plus active pendant cette période aurait donc été un avantage.

« Cette découverte est importante car elle pourrait conduire au développement de médicaments qui régulent cette horloge interne pour améliorer la réponse du système immunitaire, en particulier dans les maladies inflammatoires », a déclaré Hall.

Nouvelles orientations dans les lignes de recherche

Bien que cette étude ouvre une nouvelle voie dans notre compréhension de l'immunité, de nombreuses questions subsistent. Comment les neutrophiles détectent-ils exactement la lumière ? Le même phénomène se produit-il chez les neutrophiles humains, ou s'agit-il d'un phénomène limité aux poissons ? Cette réponse améliorée se manifeste-t-elle uniquement contre certaines bactéries ou également contre les virus ?

Répondre à ces questions sera essentiel pour faire progresser les thérapies modulant l'horloge biologique des cellules du système immunitaire. Cela pourrait également avoir un impact dans des environnements tels que les hôpitaux, où l'exposition à la lumière artificielle ou les gardes de nuit perturbent les rythmes circadiens des patients et du personnel médical.

Cette recherche est le fruit d'une collaboration entre le laboratoire Hall et le groupe de recherche en chronobiologie de la même université, dirigé par Guy Warman et James Cheeseman.

Référence de l'actualité :

Un minuteur circadien régulé par la lumière optimise l'activité bactéricide des neutrophiles pour renforcer l'immunité diurne, Lucia Yi Du, 2025.