La différenciation des globules rouges
1) RÔLE
Les globules rouges humains proviennent de la différenciation des cellules souches hématopoïétiques, présentes dans la moelle osseuse, au cours de l’érythropoïèse.
Sous l’action de l’érythropoïétine (EPO), ces cellules se différencient et perdent leur noyau, formant des réticulocytes qui entrent dans la circulation sanguine.
Ceux‐ci terminent leur maturation en 24 à 48h, avec les dernières synthèses d’hémoglobine puis la perte des mitochondries et des ribosomes. L’érythrocyte mature possède une forme biconcave, et peut se permettre de se déplacer dans les capillaires et atteindre les différents tissus humains. Les globules rouges sont les cellules sanguines les plus présentes dans le sang, on en estime à peu près 25 milliards dans un organisme normal et ont une période de vie de 120 jours.
Les hématies humains sont des cellules petites, en forme de disque biconcave d’un diamètre de 8μm, d’une épaisseur de 2μm . A cause de leur forme, la surface de membrane de 130 μm au carré est en excès de 40% par rapport à une sphère qui contient le même volume, ce qui, associé à l’absence de noyau, permet à ces cellules de supporter des augmentations de volume très fortes, ou de passer dans des capillaires d’un diamètre plus petit que leur propre diamètre, les globules rouges sont donc très déformables. Le cytoplasme des érythrocytes est particulièrement riche en protéines et contient environ 98% d’hémoglobine.
Les hématies sont constituées d’hémoglobine, cela leur permet de contenir de l’oxygène et ainsi le transporter dans les capillaires sanguins, ce qui est la principale fonction du globule rouge.
L’hémoglobine est une molécule permettant la fixation de l’oxygène sur les globules rouges pour transporter cet oxygène jusqu’aux différents tissus de l’organisme afin d’en assurer leur oxygénation. En retour, elle va transporter le dioxyde de carbone.
L’hémoglobine est constituée d’une partie protéique volumineuse : La globine.
Elle-même formée de quatre polypeptides (longues chaînes d’acides aminés) reliés les uns aux autres : deux chaînes alpha et deux chaînes béta
Chaque chaîne s'enroule sur elle-même tout en ménageant sur un côté une petite poche où se loge de l’hème, molécule contenant un atome de fer, sur laquelle va se fixer la molécule d’oxygène et ainsi la transporter quand le globule rouge arrive dans les poumons, puis la relâche à l’arrivée dans un autre organe : elle devient ainsi bleue lorsqu’elle a perdu son oxygène. L’hémoglobine sert aussi de transport pour le sodium
Le globule rouge contient également des enzymes qui ont pour but de produire de l’énergie en catabolisant le glucose et permet ainsi sa survie.
B) FONCTION
1) METABOLISME ERYTHROCYTAIRE
Le métabolisme du globule rouge est très important, il permet d’assurer l’accomplissement des fonctions de l'érythrocyte en lui-même.
Il accomplit donc :
-Le maintien de l’hémoglobine à l’état fonctionnel (afin que l'hémoglobine puisse fixer l’oxygène)
-La lutte contre l’hyperhydratation : la membrane du globule rouge possède des pompes capables de réguler la pression osmotique dans le cytoplasme. Au cas où il y aurait des erreurs dans ces pompes, cela entrainerait une abondance de sodium et d’eau ce qui provoquerait l’éclatement du globule rouge.
-Le maintien des propriétés membranaires : les globules rouges doivent être déformables comme dit précédemment, afin de pouvoir passer entre les fins capillaires, et pour cela, il faut que sa membrane conserve sa plasticité et sa déformabilité. Si ces propriétés sont perdues, alors le globule rouge sera bloqué dans ces capillaires et détruit par les macrophages par hémolyse intra tissulaire.
-La création d’énergie sous forme ATP : cette énergie va servir à renouveler les lipides membranaires (ceux sont des protéines présentes dans la membrane), d’assurer le bon déroulement des pompes ioniques et éviter l’hyperhydratation et enfin de maintenir sa forme biconcave du globule rouge par les protéines présentes dans le squelette membranaire.
-La production de NADH (nicotinamide adénine dinucléotide) qui est une « molécule d’assistance » aidant l’enzyme méthémoglobine réductase à détruire justement la méthémoglobine qui est une forme d’hémoglobine incapable de transporter de l’oxygène, un défaut de NADH va entrainer une abondance de metHB ce qui va provoquer la destruction du globule rouge.
Le métabolisme érythrocytaire contient donc de multiples actions assurant le bon fonctionnement de l'érythrocyte.
Bien que le métabolisme ne possède que la glycolyse comme source d’énergie, cela suffit à maintenir au globule rouge sa forme et sa fonction. Bien que son stock enzymatique ne soit pas renouvelable, il s’épuise au bout de 120 jours et le globule rouge sera détruit.
Cette vidéo résume la fonction du globule rouge de circulation du dioxygène dans le sang.
Elle est en anglais, mais vous pouvez afficher les sous-titres en sélectionnant "paramètres" puis "sous-titres", puis "français" en bas à droite.
