Une collaboration de recherche a exploré les effets de la résonance magnétique nucléaire sur l'horloge interne des cellules à différents moments de la journée et en cas de privation d'oxygène.
Étonnamment, ils ont découvert que l’horloge pouvait être allumée ou éteinte selon que le traitement était administré de jour ou de nuit. Ces effets de champ magnétique observés proviennent de processus biologiques quantiques connus sous le nom de mécanisme de paire radicale.
Elitsa Dimova et Thomas Kietzmann de l'unité de recherche sur l'hypoxie et la matrice extracellulaire de l'Université d'Oulu, en Finlande, ainsi que Margit Egg et Viktoria Thöni de l'Institut de zoologie d'Innsbruck, et le biochimiste de spin Robert Usselman de Florida Tech, aux États-Unis, ont mené les expériences. . Les résultats sont publiés dans la revue Redox Biology .
Dans leur étude, les chercheurs ont exposé des cellules de souris à la résonance magnétique nucléaire thérapeutique (RMNt) pour étudier l'effet longtemps suspecté de champs magnétiques faibles sur l'horloge interne des cellules de mammifères. L'imagerie par résonance magnétique nucléaire est une version simplifiée de l'IRM, combinant un faible champ magnétique avec une onde radio correspondante qui stimule l'oscillation des protons d'hydrogène des cellules et tissus irradiés.
L’énergie transférée au cours de ce processus est ensuite restituée aux cellules après le traitement. En raison du champ magnétique nettement plus faible et de la radiofréquence plus faible, le traitement par RMNt est entièrement non invasif et est utilisé depuis deux décennies dans le traitement de maladies telles que l'arthrite, l'ostéoporose et la cicatrisation des plaies.
Des découvertes antérieures du groupe d'Oulu avaient montré que la privation d'oxygène pouvait influencer le métabolisme et l'horloge interne, les radicaux oxygénés jouant un rôle important. Les résultats du groupe autrichien ont indiqué que la résonance magnétique peut modifier l'ensemble du métabolisme cellulaire, notamment en régulant à la baisse le métabolisme du lactate tout en stabilisant la respiration cellulaire malgré un manque d'oxygène. Dans la dernière étude réalisée par les deux équipes, il a été démontré que l'horloge interne des cellules peut être activée et désactivée en parallèle.
"Cet effet dépend du moment de la journée auquel le traitement est administré, que ce soit tôt le matin ou dans la première moitié de la nuit", explique Dimova. "En fonction de cela, l'horloge interne est soit activée, soit désactivée."
L’interface entre le champ magnétique physique et la cellule vivante s’est avérée être le radical superoxyde d’oxygène. Étant donné que l'horloge interne, comme la voie de signalisation de l'oxygène, joue un rôle central dans des maladies telles que les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux ou le cancer, ces résultats de recherche élargissent le spectre des traitements médicaux.
D'autres études permettront de préciser si le champ magnétique, les ondes radio ou la combinaison des deux sous forme de RMNt sont responsables des effets observés. Les résultats présentent également un intérêt pour la biologie quantique, car ils fournissent de nouvelles informations sur le mécanisme dit des paires radicales. Ce mécanisme a déjà été utilisé pour expliquer la capacité des oiseaux migrateurs à naviguer en utilisant le champ magnétique terrestre.
"Nos dernières études montrent maintenant que le mécanisme des paires radicales est non seulement à l'origine du sens magnétique des oiseaux migrateurs, mais peut également expliquer un nombre croissant d'effets de champ magnétique dans des cellules qui ont un énorme potentiel thérapeutique, notamment le contrôle de l'horloge interne, qui joue un rôle important. rôle dans de nombreuses maladies", expliquent les chercheurs.
"La biologie quantique est un domaine de recherche établi depuis des décennies, mais elle est encore souvent associée à l'ésotérisme aux yeux du public", explique Egg. "La biologie quantique traite de tous les processus dans les organismes vivants qui ne peuvent être expliqués par les lois de la physique classique mais uniquement par les principes de la mécanique quantique.
"Les deux équipes visent à développer davantage la biologie quantique à l'avenir. Cela rapproche l'Université d'Oulu de l'Université de Surrey au Royaume-Uni, qui propose actuellement le seul programme de doctorat au monde en biologie quantique et avec laquelle des échanges actifs sont recherchés. D'autres collaborations et les échanges de personnel impliqueront également le groupe de Gabriela Lorite de l'Unité de Recherche en Microélectronique. Plusieurs étudiants ont déjà manifesté un grand intérêt."
Plus d'informations : Viktoria Thoeni et al, La résonance magnétique nucléaire thérapeutique et l'hypoxie intermittente déclenchent des effets marche/arrêt dépendant du temps dans les horloges circadiennes et confirment le rôle central du superoxyde dans les effets du champ magnétique cellulaire, Biologie redox (2024). DOI :10.1016/j.redox.2024.103152
Informations sur le journal : Biologie redox
Fourni par l'Université d'Oulu