Correspondances en Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition - Vol. XVII - n° 4 - avril 2013102

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Effets de l’exposition à l’alcool

Alcool et rythmes de sécrétion hormonaleAlcohol and hormonal rhythmsThierry Danel*

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» Les hormones ont une sécrétion rythmique circadienne, infradienne et ultradienne.

» Les rythmes biologiques sont contrôlés par les gènes, mais sous l’influence de facteurs exogènes tels que la lumière, les rythmes sociaux ou certains xénobiotiques.

» L’alcool est l’un des xénobiotiques susceptibles d’agir sur les rythmes biologiques : rythme veille-sommeil, température centrale ou sécrétions hormonales.

» Si l’alcool trouble les rythmes biologiques, la perturbation de ceux-ci a également une influence sur la consommation d’alcool et, plus généralement, sur les comportements d’addiction.

Mots-clés : Chronobiologie – Alcool – Cortisol – Mélatonine – Addiction.

Hormones have circadian, infradian and ultradian secretion rhythms.

Biological rhythms are under endogenous gene control but under the influence of external factors such as light, social rhythms or xenobiotics.

Among xenobiotics, alcohol is one which may act on biological rhythms: sleep-wake rhythm, central temperature and hormonal secretions.

Beyond alcohol action on biological rhythms, it seems that alteration of these latter may have an influence on alcoholization behavior and more generally on addictive disorders.

Keywords: Chronobiology – Alcohol – Cortisol – Melatonin – Addiction.

L es rythmes biologiques témoignent de l’organisa-tion temporelle des organismes vivants. Certains se donnent à voir aisément, comme l’alternance

de la veille et du sommeil ou l’alimentation. D’autres se détectent par des mesures (température, activité, archi-tecture du sommeil) ou avec des dosages biologiques. Les hormones ont une sécrétion discontinue de rythme prévisible circadien, ultradien ou infradien. Le rythme de sécrétion des hormones est d’origine endogène, mais il est influencé par l’environnement, notamment les xénobiotiques. L’alcool est l’un d’entre eux. On distingue l’étude de l’action de l’alcool sur les rythmes biologiques des individus sains et sur ceux des personnes présentant un mésusage d’alcool, dépendants et abuseurs donc utilisateurs régulière-ment excessifs. L’action de l’alcool sur le rythme des sécrétions de mélatonine, des axes corticotropes et thyréotropes et de la calcitonine chez l’adulte sain et chez les personnes présentant un mésusage d’alcool est l’objet de cette présentation.

Les rythmes biologiques

La chronobiologie est l’étude de la structure temporelle organisée en rythmes des organismes, de ses altérations et de ses mécanismes (1). La fonction sinusoïdale qui modélise un rythme biologique se définit par 4 para-mètres : période, acrophase, amplitude et mésor. La période représente la durée d’un cycle complet de la variation rythmique par rapport à la période de réfé-rence qu’est le nycthémère. On parle de rythme circa-dien quand la période est d’environ 24 heures, infradien pour une période inférieure à 24 heures et ultradien pour une période supérieure à 24 heures. L’amplitude du rythme correspond à la moitié de la différence entre le pic et le creux de la sinusoïde. Le mésor correspond à la moyenne arithmétique des valeurs recueillies régu-lièrement au cours d’une période. L’acrophase est la localisation du sommet de la fonction : pour un rythme circadien, elle correspond à l’heure du pic dans l’échelle des 24 heures.

* Praticien hospitalier, CHRU de Lille ; EA 1046,

université Lille Nord de France.

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Alcool et rythmes de sécrétion hormonale

Les rythmes ont des composantes endogène et exo-gène. La composante endogène a été mise en évi-dence par suppression de la composante exogène lors d’expériences hors du temps. Dans de telles conditions, les rythmes persistent, et la génétique des rythmes biologiques est aujourd’hui bien documentée (2). Ils sont sous le contrôle d’une ou plusieurs horloges internes ou pacemakers capables de les générer et de les moduler en fonction des informations reçues de l’environnement. Le noyau supra-chiasmatique de l’hypothalamus est modulé notamment par l’infor-mation photopériodique. L’horloge interne assure 2 rôles principaux : la synchronisation des rythmes biologiques entre eux et l’adaptation de ces rythmes à l’alternance jour-nuit. La composante exogène est celle des facteurs d’en-vironnement qui ne créent pas les rythmes mais les modulent. L’alternance lumière-obscurité, les horaires de travail, les habitudes sociales sont les principaux synchroniseurs. Certaines conditions conduisent à une désynchronisa-tion des rythmes biologiques, qui cessent de présenter les relations temporelles habituelles (3). La cause de la désynchronisation peut être externe, comme un vol transméridien ou le travail posté. Elle peut être interne comme conséquence du vieillissement, de la dépression ou de certains cancers. La désynchronisation peut être également due à des xénobiotiques. L’alcool est l’un d’entre eux, et les pre-miers concepts en chronobiologie sont liés aux études concernant l’alcool. Il en est ainsi de la chronocinétique, en 1956, et de la chronotoxicité, en 1959, ainsi que de la chronesthésie, qui rend compte des variations de la sensibilité des organes cibles aux effets de l’alcool (4). L’effet de l’alcool sur le système veille-sommeil, les per-formances physiques et intellectuelles, la température ou les secrétions hormonales a ainsi fait l’objet d’une abondante littérature (5). Nous développons ci-après les effets de l’alcool sur l’organisation temporelle de la sécrétion d’hormones, et notamment de la mélatonine, et des axes corticotrope et thyréotrope.

Mélatonine

La mélatonine est sécrétée par la glande pinéale. Sa sécrétion débute vers 22 h, atteint un maximum entre minuit et 2 h, pour s’interrompre entre 4 h et 6 h. Il n’y a pas de sécrétion diurne de mélatonine, elle est inhibée par la lumière. Le rythme de sécrétion est généré directement par l’oscillateur circadien des noyaux supra-chiasmatiques, soumis aux synchroni-

seurs photiques. La lumière provoque une avance de sécrétion lorsqu’elle est appliquée en début de journée et un retard lorsqu’elle est appliquée en fin de journée. La mélatonine est un excellent marqueur de la synchro-nisation circadienne d’un individu, capable d’entraî-ner les rythmes d’autres systèmes circadiens comme l’humeur, le sommeil ou les cycles de reproduction et d’hibernation chez l’animal (1). Les rapports entre alcool et mélatonine ont été étu-diés chez le volontaire sain et chez les personnes ayant un trouble lié à l’alcool. Chez le volontaire sain et en population générale, la sécrétion de mélatonine a été rapportée comme étant inhibée par l’alcoolisation aiguë et chronique (6). Chez les alcoolo-dépendants, il y a également une diminution de la sécrétion nocturne de la mélatonine associée à un retard de la phase d’apparition du pla-teau de sécrétion. Cette action pourrait être impliquée dans l’augmentation de l’incidence des cancers du sein chez les consommateurs d’alcool, notamment en cas de travail posté (7). Dans un travail mené chez les volontaires sains, nous n’avons pas retrouvé cet effet inhibiteur dans un protocole au cours duquel des volontaires sains recevaient 256 g d’alcool répartis régulièrement sur 24 heures (8).En revanche, dans un travail réalisé chez les alcoolo-dépendants, nous avons retrouvé une sécrétion diurne inhabituelle de mélatonine lors des 24 premières heures de sevrage chez 4 alcoolodépendants sur 7 au total en dosant dans les urines l’excrétion diurne de 6-sul-fatoxymélatonine (6SM) et suggéré les potentialités désynchronisantes de l’alcool (9).

Axe corticotrope et alcool

La sécrétion du cortisol a une composante circa-dienne avec un pic maximal le matin, des pics du midi et du soir et un rythme ultradien de 90 mn. Chez le volontaire sain, l’alcool stimule l’axe hypothalamo- hypophyso-surrénalien (HHS) lorsque les éthanolémies sont supérieures à 1 g/l et varie en fonction de l’heure d’administration (10). Ainsi, les alcoolisations à partir de 19 h entraînent de manière la plus régulière une élévation des cortisolémies. Chez l’alcoolo-dépendant, les données concernant l’axe HHS diffèrent suivant le moment dans la maladie : consommation active, sevrage, abstinence ou compli-cations de l’alcoolisation chronique (11). L’exposition chronique à l’éthanol peut conduire, chez certains alcoolo-dépendants, à une adaptation de l’axe

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Effets de l’exposition à l’alcool

HHS, mais, chez d’autres, elle conduira à un pseudo-syndrome de Cushing (12). Lors du sevrage des alcoolo-dépendants, la plupart des études trouvent un hypercorticisme, puis les cor-tisolémies se normalisent, et l’axe HHS est hyporéactif durant les premiers temps de l’abstinence, en particu-lier à la corticolibérine, à la naloxone et à l’hypogly-cémie induite par l’insuline. La succession de cycles d’intoxication et de sevrage conduit l’axe HHS à des cycles d’hypo- et d’hyper activité. Par hypercorticisme, le sevrage pourrait avoir des conséquences délétères : ostéoporose, diabète, hypertension artérielle, dysim-munité, neurotoxicité. La diminution de la réactivité de l’axe HHS au stress lors de l’abstinence pourrait en avoir également : dépression, amotivation, craving. Notons que l’étude de l’axe HHS chez l’alcoolo-dépen-dant est complexe, à cause de nombreux facteurs de confusion : dépression, hépatopathie, malnutrition et autres alcoolopathies.

Thyroïde et alcool

L’alcoolisation chez le volontaire sain diminue signifi-cativement le pic de sécrétion nocturne de la thyréo-stimuline (TSH), dont le rapport avec une altération du sommeil est discuté (13). En effet, les relations entre le sommeil et la sécrétion de TSH sont ténues. Le sommeil a globalement un effet inhibiteur sur la montée noc-turne de la TSH : la sécrétion de TSH diminue lorsque les ondes lentes augmentent. Chez les personnes présentant un trouble lié à l’alcool, une méta-analyse (14) conclut que les données les plus solides sont une réduction des taux de T4 et de T3, et une diminution non systématique de la TSH à l’épreuve de stimulation par la thyréolibérine (TRH). Si le rôle de la thyroïde dans la vulnérabilité à l’alcoolo-dépendance à travers une hypothyroïdie latente a été avancé, d’autres études sur cette population se sont avérées peu concluantes. En ce qui concerne la calcitonine, nous avons retrouvé des taux supérieurs à ceux des sujets témoins chez 20 personnes consommant quotidiennement plus de 100 g d’alcool pur (15). Ce taux n’a pas diminué avec un sevrage de 21 jours attesté par la mesure des γ-GT.

Conclusion

Cette brève revue de l’action de l’éthanol sur les rythmes de sécrétion hormonale montre l’un des aspects de l’action de l’éthanol sur les rythmes biologiques en général. Il en est d’autres, comme l’action sur le rythme veille-sommeil et l’architecture du sommeil avec le raccourcissement du délai d’apparition du sommeil paradoxal, le trouble de sa répartition au sein du sommeil, l’altération du sommeil lent (16). Nous avons également montré la réduction signifi-cative du creux nocturne de la température centrale chez le volontaire sain, donnée confirmée par d’autres auteurs (17). Tout cela va dans le sens de l’hypothèse qu’un certain nombre de troubles rencontrés chez l’alcoolo-dépen-dant ou le patient abusant de l’alcool sont au moins en partie la conséquence d’une altération de l’organisation temporelle de l’organisme. Les troubles de l’humeur et les troubles du sommeil qui ont une composante chrono-biologique sont de ceux-là. Mais on peut aussi évoquer les troubles de la sécrétion du cortisol ou des hormones thyroïdiennes dans le cas de certaines conséquences métaboliques (diabète, ostéoporose) de l’alcoolisation. L’altération de la sécrétion de mélatonine pourrait, pour certains auteurs, être un facteur favorisant l’apparition de certains cancers en raison des propriétés antioxydantes de la molécule. Cette anomalie de la sécrétion intervient très probablement dans les troubles du sommeil ren-contrés lors de l’alcoolisation aiguë ou chronique. De manière plus générale, on peut aussi considérer que les propriétés désynchronisantes de la molécule puissent être une des causes du décalage du rythme des alcoolo-dépendants par rapport aux rythmes sociaux habituels.De manière plus spéculative, nous avons envisagé avec d’autres que les troubles addictifs, dont l’addiction à l’alcool, pourraient être une conséquence d’une anomalie de l’orga-nisation rythmique des organismes (18). Cette anomalie d’organisation trouve son origine dans des facteurs exo-gènes de désynchronisation (lumière, travail posté, rythmes sociaux), des conditions morbides désynchronisantes (troubles de l’humeur), voire des facteurs de vulnérabilité génétiques touchant aux gènes d’horloge (19). Ces spéculations ouvrent pour l’addictologie des champs encore inexplorés d’utilisation des méthodes resynchronisantes, médicamenteuses (20), photiques ou comportementales dans la prise en charge des troubles addictifs. ■

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Alcool et rythmes de sécrétion hormonale

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