2.3 Utilisation des microalgues diatomées pour améliorer le traitement des dysfonctionnements de l'horloge biologique liés à la lumière chez les habitants de l'Arctique
Chercheur principal
Co-chercheur
Collaborateur
Collaborateurs hors UL
Angela Falciatore (France)
Résumé du projet
En Arctique, l'activité biologique, des microalgues diatomées aux humains, est fortement contrainte par les variations saisonnières et quotidiennes extrêmes de la photopériode et du spectre lumineux. Le spectre bleu vs rouge auquel les diatomées sont exposées dans la glace est opposé à la sensibilité de l'œil humain (forte pour le rouge, faible pour le bleu) faisant d'elles un modèle biologique pertinent de réponse bleue. Les diatomées et les humains possèdent des dispositifs moléculaires sophistiqués qui régulent des horloges circadiennes internes permettant de synchroniser la physiologie à leur environnement lumineux. La régulation de leurs rythmes biologiques montre des points communs étonnants («convergence évolutive») dont des photorécepteurs bleus et rouges. Les effets néfastes du climat lumineux Arctique sur la santé mentale (dépression saisonnière, etc.) sont bien connus. L'illumination artificielle bleu:rouge (luminothérapie) est une approche innovante qui permet de recaler l'horloge biologique et de booster les rythmes circadiens.
Bien qu'il soit difficile de tester de nouveaux régimes lumineux sur des populations humaines, l'approche est plus accessible avec les diatomées arctiques. Le but de ce projet est d'utiliser les diatomées arctiques pour étudier l'effet de la photopériode et du spectre lumineux sur la rythmicité circadienne de la physiologie afin de proposer de nouveaux régimes lumineux bleu:rouge ayant un effet positif sur l'horloge biologique. Ceci facilitera leur application aux populations humaines nordiques (et au-delà, i.e. travailleurs de nuit, mineurs, etc.) présentant une probabilité accrue de dysfonctionnements de la santé mentale et du comportement. Cette approche va potentiellement engendrer de(s) brevet(s) pour de nouveaux traitements médicaux lumineux non-invasifs. En parallèle, ce projet renforcera notre connaissance des fondements de l'écophysiologie des diatomées qui sont les sentinelles des changements climatiques en Arctique et ouvrira sur la bioprospection de molécules à valeur ajoutée bénéfiques à la santé humaine (pigments caroténoïdes, acide gras polyinsaturés) dont les diatomées arctiques sont riches.