TPE sur l'érythropoïétine

• Qu'est ce que l'EPO ?

 

L’érythropoïétine plus souvent appelé EPO, découvert par Carnot en 1906, est une hormone (protéine) naturellement fabriquée par les reins (80 %) et le foie (20 %), qui a reçu cette appellation en 1948. Cette hormone permet la stimulation de la production de globules rouges et ainsi l’augmentation de la capacité respiratoire. L’EPO est sécrétée dès que la concentration sanguine en oxygène diminue.

Le gène codant de l’EPO naturelle, est situé au chromosome 7. La protéine est synthétisée sous une forme d’une chaine de 193 acides aminés mais est sécrétée sous forme active de 165 acides aminés. Elle a un poids moléculaire de 30 000 daltons, est 40% glycosilée et possède 14 acides sialiques. Elle est structurée d’environ 40% de carbohydrates et composée de 4 hélices parallèles reliées entre elles par des anses peptidiques.

Là, où les molécules d'oxygène sont échangées contre les molécules de gaz carbonique que nos cellules produisent comme déchet en "travaillant" à leurs diverses fonctions. Une fois délivré aux cellules, l'oxygène sera utilisé pour fournir l'énergie dont elles ont besoin pour fonctionner. Les molécules de gaz carbonique sont ensuite rapportées par les globules rouges aux poumons où nous les exhalons avant d'inspirer une nouvelle bouffée d'oxygène.  Cependant après environ 120 jours, ils sont éliminés dans le foie et dans la rate par d'autres cellules appelées des macrophages. Plus de 100 milliards de globules rouges sont ainsi détruits chaque jour chez chacun d'entre nous ! C'est pourquoi la moelle osseuse doit en produire constamment des nouveaux.

L’érythropoïétine(EPO) est une protéine et plus précisément une hormone, c'est-à-dire une substance produite par une glande et déversée dans le sang pour lui permettre d'atteindre le ou les organes sur lesquels elle agit. L’EPO naturelle après sa sécrétion par le rein (voir le foie) va agir sur la moelle osseuse en stimulant la production des Erythrocytes, plus communément appelés Globules Rouges. Sa sécrétion est corrélée à la pression partielle en oxygène au niveau des cellules sécrétrices et donc indirectement à l’hémocratique (% de globule rouge).  C’est la quantité d’oxygène disponible  et non pas le nombre de globules rouges (ou érythrocytes) qui régule cette sécrétion. Normalement, le taux de Globules rouges circulant dans l’organisme est compris entre 6 et 32 m U/ml (soit 1 à 7 pmol/l), qui double dans les deux heures qui suivent une hypoxie où il y a une baisse de la quantité d’O2. Par la suite l’adaptation ralentie progressivement.

Ces globules rouges ont pour but principal de transporter les molécules d’oxygène que nous respirons à travers nos différents organes. Pour s'acquitter de cette tâche, ils sont remplis d'une protéine appelée "hémoglobine" qui est un transporteur d'oxygène. Une seule de ces protéines peut lier jusqu'à quatre molécules d'oxygène. Lorsque le sang traverse nos poumons, les molécules d'hémoglobine prennent en charge les molécules d'oxygène que nous inhalons et les transportent jusqu'à chaque cellule de notre corps.

Une fois parvenue dans la moelle osseuse, l'EPO va reconnaître spécifiquement à la surface des érythrocytes en cours de développement, une protéine que l'on appelle un récepteur appelé dans le cas présent EPOR. Elle va agir sur les cellules érythroblastiques  et va se fixer sur les récepteurs membranaires des cellules-cibles de la moelle osseuse et va les stimuler en empêchant leur mort, ce qui va permettre leur prolifération par l’intermédiaire des récepteurs spécifiques.  Sa liaison à celui-ci va activer une série de réactions en chaîne à l'intérieur de la cellule qui aboutira à la multiplication et au développement final de cette dernière. Une fois mature, les érythrocytes produits seront relâchés dans la circulation sanguine. Cela va donc entraîner une plus grosse quantité d’hémoglobine, créant ainsi une possibilité de transporter plus d’oxygène et d’avoir ainsi plus d’énergie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans certaines pathologies rénales comme les tumeurs du rein, l'EPO est sécrétée en excès et génère une concentration trop importante de globules rouges dans le sang pouvant être responsables des thromboses car le sang est rendu plus visqueux.

En cas d'insuffisance rénale, l'érythropoïétine est déficiente et peut être remplacée par une érythropoïétine de synthèse. À noter que l'EPO de synthèse a parfois été utilisée comme produit dopant pour augmenter l'apport en oxygène aux muscles et améliorer les performances sportives.

 

 

Formule brute : C809H1301N229O240S5
Masse molaire : 18 235,702 ± 0,881 g·mol−1
Propriétés physiques : T° fusion  53 °C soit 326 K
 C  53,28 %, H  7,19 %, N  17,59 %, O  21,06 %, S  0,88 %,