Respirer un air raréfié ou enrichi en oxygène permettrait de lutter contre le jet-lag

Une étude chez la souris, publiée dans la revue « Cell Metabolism », suggère que respirer un air raréfié ou enrichi en oxygène pourrait offrir un traitement pour combattre le jet-lag.
« À l'heure actuelle, la lumière, la nourriture et la température sont les facteurs les plus connus qui peuvent influencer les rythmes circadiens. Nous avons constaté que des changements de niveau d'oxygène peuvent remettre à l’heure et synchroniser les horloges circadiennes », explique au « Quotidien » le Dr Gad Asher de l’Institut Weizman des sciences (Rehovot, Israël).

Fluctuation circadienne

L’équipe a d’abord découvert que la consommation d’oxygène des souris varie selon un rythme circadien, s’élevant durant la nuit lorsque la souris est active et s’abaissant durant son sommeil diurne. Ceci s’accompagne d’une même fluctuation circadienne des taux d’oxygène dans le sang et dans les tissus, avec par exemple des taux d’oxygène dans le rein oscillant entre 5 % durant le repos et 8 % durant l’activité nocturne.

Puis, en étudiant en culture des cellules exposées à ces rythmes physiologiques d’oxygène et en les comparant à des cellules soumises à un taux d’oxygène constant (8 %), les chercheurs ont observé que l’expression des gènes d’horloge était rythmique chez les premières mais constante chez les secondes, ce qui tend à démontrer que les rythmes d’oxygène synchronisent l’horloge moléculaire. « Des changements minimes des taux d'oxygène (3 %) synchronisent les cellules des souris à un rythme circadien et nous avons découvert que l'effet dépend d'un capteur d'oxygène connu, une protéine appelée HIF1α ; nous avons donc identifié ce lien moléculaire entre l'oxygène et l'horloge circadienne », précise le Dr Asher.

Les chercheurs ont ensuite soumis des souris à un décalage horaire, en avançant leur cycle lumière-obscurité de 6 heures. Ils ont constaté qu’en réduisant modérément l’oxygène dans l’air ambiant (16 %) pendant 12 heures avant le décalage, ou 2 après (14 %), les souris s’adaptent plus rapidement à leur nouveau cycle. « De façon importante, nous montrons que cela fonctionne chez les animaux de laboratoire (souris) et que des changements de taux d'oxygène peuvent accélérer de manière significative l’ajustement des souris à un nouvel horaire dans les expériences de décalage horaire. Ceci ouvre la possibilité d’utiliser l'oxygène pour améliorer la récupération du jet-lag », souligne le Dr Asher.

Des bouffées d'oxygène via un masque

En théorie, confie le chercheur « il suffirait de respirer de l’air raréfié en oxygène (via un masque par exemple) ou peut-être de l’air enrichi en oxygène – un scénario (plus plaisant) que nous évaluons actuellement ». Tout dépend cependant du moment de la prise : « Nous pensons que le "timing" est essentiel et doit correspondre à l’heure locale de la destination et nous examinons actuellement plusieurs schémas. Cela dit, nos résultats chez les rongeurs doivent encore être confirmés chez l’homme », prévient-il.

C’est le prochain objectif de l’équipe qui espère obtenir le soutien financier des compagnies aériennes. Outre le jet-lag, un tel traitement pourrait être bénéfique dans d’autres formes de décalage entre horloges circadiennes et environnement, comme dans certains troubles du sommeil.
Ces résultats suggèrent en outre que la faible pression d’oxygène en cabine (16 %) dans la majorité des avions pourrait être un avantage pour moins souffrir du jet-lag, alors que l’industrie aéronautique s’intéresse à un nouveau type d’avion autorisant en cabine des taux plus élevés d’oxygène (21 %).

Cell Metabolism, Adamovich et coll.