Les globules rouges gardent en mémoire le passage par une période d'hypoxie (en altitude par exemple)

Pour PrépaCAPES et PrépaAgreg

Thèmes : respiration, globules rouges, hémoglobine

Les humains peuvent s'adapter à la raréfaction de l'oxygène en altitude. Ces adaptations peuvent être génétiques à l'échelle de populations (les Tibétains ou les habitants des plateaux des Andes : on estime que 140 millions de personnes vivent en permanence au dessus de 2500 mètres d’altitude) ou à l'échelle individuelle par des adaptations physiologiques d'acclimatation (personne vivant à basse altitude qui monte épisodiquement à haute altitude).

Des chercheurs américains et chinois ont découvert une nouvelle adaptation à l'intérieur des globules rouges qui explique que les organismes s'adaptent plus vite lors de leur deuxième exposition à une raréfaction de l'oxygène que lors d'une première exposition, ce qui constitue une sorte de mémoire. Ils ont montré qu'une protéine appelée eENT1 de la membrane plasmique des globules rouges est dégradée lors d'une exposition à une quantité d'oxygène plus faible (en altitude chez l'homme ou dans des conditions expérimentales d'hypoxie chez la souris). Cette protéine est un transporteur de nucléoside et sa destruction aboutit à une plus grande accumulation d'adénosine dans le plasma. L'adénosine extracellulaire dans le sang a des effets protecteurs : vasodilatation dans les tissus permettant un meilleur apport d'oxygène, activation de la production de 2,3-BPG qui favorise le passage de l'hémoglobine de la forme oxy à la forme désoxy, facilitant le relargage de l'oxygène au niveau des tissus.

Ainsi, chez les humains qui ont participé à l'étude lors d'un premier séjour en altitude d'une dizaine de jours, la concentration plasmatique d'adénosine a augmenté mais lors de la deuxième montée une vingtaine de jours plus tard, l'augmentation a été plus rapide et plus forte. La première production d'adénosine active une voie de signalisation qui aboutit à la destruction (via ubiquitylation) de eENT1 qui habituellement élimine l'adénosine du compartiment extracellulaire. Ainsi, la deuxième fois, il y a moins de eENT1 et l'adénosine peut s'accumuler plus vite dans le plasma. 

Chaque globule rouge garde donc en mémoire (sous la forme d'un taux bas de eENT1) le passage dans une région hypoxique. La durée de vie d'un globule rouge étant de 120 jours cette mémoire s'efface progressivement de l'organisme au fur et à mesure de la destruction des globules rouges qui ont subit l'hypoxie.

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