A two-clock model of circadian timing in the immune system of mammals

It has been confirmed that clock genes, as well as the pineal hormone, have a role in the hypothalamic suprachiasmatic nucleus, the circadian endogenous pacemaker. It seems that the peripheral clock genes in the cells of the immune system subtly control biorhythms; their seeming lack of impact only showing that they work well. Some biorhythms even seem to be independent of a light/dark circadian regime. This apparent conflict in the mammalian time structure can be resolved by a two-clocks control model involving: (a) the endogenous gene clock, which is dominant in the neural system and (b) the exogenous clock of the immune system. Interactions between these two clocks can explain both the frequently observed individual differences in circadian rhythms and the subtle role of the peripheral clock genes. The endogenous clock facilitates an alternation in the immune system which counters external attacks in daytime and induces repair and advancement by night.

RésuméOn a confirmé que des gènes d́horloge, ainsi que ĺhormone pinéale, ont un rôle au niveau du noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus, site du pacemaker circadien endogène. Il semble que les gènes périphériques d́horloge dans les cellules du système de ĺimmunité contrôlent subtilement les biorythmes, leur absence apparente de pouvoir seulement indique qu’elles travaillent bien. Quelques biorythmes paraissent même indépendants du régime circadien des altérations de la lumière et ĺobscurité. Ce conflit apparent dans la structure temporale des mammifères peut être dénoué par un modéle à deux horloges comprenant: (a) ĺhorloge génique endogène qui est dominante dans le système nerveux et (b) ĺhorloge exogène dans le système immunitaire. Des interactions entre ces deux horloges peuvent éclairer des différences aux rythmes circadiennes des individus ainsi que le rôle des gènes périphériques. Ĺhorloge endogène facilite des modifications du système immunitaire, ce qui élimine les attaques extérieurs pendant le jour et induit des réparations et ĺavancement pendant la nuit.