Érythropoïétine, brièvement aussi EPO appelée, est une hormone du groupe des glycoprotéines. Il agit comme un facteur de croissance dans la production de globules rouges (érythrocytes).
Qu'est-ce que l'érythropoïétine?
L'EPO est une hormone fabriquée dans les cellules des reins. Il se compose d'un total de 165 acides aminés. La masse moléculaire est de 34 kDa. Quatre hélices α forment la structure secondaire. 40% de la masse moléculaire est constituée de glucides. La teneur en hydrates de carbone de l'EPO est composée de trois chaînes latérales liées N-glycosidiquement et d'une chaîne latérale O-glycosidique.
Puisque l'hormone stimule la formation de globules rouges, l'EPO est l'un des agents stimulant l'érythropoïèse (ESA). Les ESA jouent un rôle important dans la formation du sang (hématopoïèse). L'érythropoïétine peut également être produite par synthèse. L'hormone produite par la biotechnologie est utilisée pour traiter les patients dialysés. Avec ceux-ci, la formation de sang est souvent perturbée après une insuffisance rénale. Grâce à divers cas de dopage dans le sport, en particulier dans le cyclisme, l'érythropoïétine est devenue bien connue de la population.
Fonction, effet et tâches
L'érythropoïétine est fabriquée dans les reins et libérée dans le sang. Il atteint la moelle osseuse via le sang, où il se lie aux récepteurs spéciaux de l'érythropoïétine à la surface cellulaire des érythroblastes. Les érythroblastes sont les cellules précurseurs des globules rouges. L'érythropoïèse dans la moelle osseuse se déroule toujours en sept étapes.
Premièrement, les soi-disant proérythroblastes proviennent des cellules souches myéloïdes multipotentes de la moelle osseuse. Les macroblastes proviennent des proérythroblastes par division. Les macroblastes se divisent à leur tour en érythroblastes basophiles. Ceux-ci sont également connus sous le nom de normoblastes. Les érythroblastes basophiles ont des récepteurs de l'érythropoïétine. Lorsque l'EPO se lie à ces récepteurs, les érythroblastes sont stimulés pour se diviser. En conséquence, ils se différencient en érythroblastes polychromatiques. Après cette étape, les cellules perdent leur capacité à se diviser.
La moelle osseuse se développe ensuite en érythroblastes orthochromatiques. Les réticulocytes sont formés par la perte des noyaux cellulaires. Les réticulocytes sont de jeunes érythrocytes qui sont libérés de la moelle osseuse dans le sang. Ce n'est que dans le sang que la maturation finale en globules rouges nucléés et sans organites a lieu.
Cependant, la fonction de l'EPO ne se limite pas à la stimulation de l'hématopoïèse. Des études ont montré que l'hormone peut également être trouvée dans les cellules du muscle cardiaque et dans diverses cellules du système nerveux. Ici, il semble influencer les processus de division cellulaire, la formation de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse), l'inhibition de l'apoptose et l'activation du calcium intracellulaire.
L'EPO pourrait également être détectée dans l'hippocampe. L'hippocampe est une région du cerveau qui peut être gravement endommagée en peu de temps par un manque d'oxygène. Dans les expérimentations animales, il a été montré que l'administration ciblée d'EPO augmente l'activité des nerfs de l'hippocampe. De plus, un effet protecteur de l'hormone dans l'infarctus cérébral et la carence en oxygène dans le cerveau a pu être démontré.
Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales
85 à 90 pour cent de l'érythropoïétine est produite par les reins. 10 à 15% de l'hormone est produite par les hépatocytes du foie. Une petite synthèse a également lieu dans le cerveau, les testicules, la rate, l'utérus et les follicules pileux.
La biosynthèse de l'EPO est mise en mouvement lorsque la teneur en oxygène du sang est réduite. Les facteurs de transcription nécessaires pour cela sont situés sur le chromosome 7 chez l'homme à la position 7q21-7q22. En cas de manque d'oxygène, une sous-unité du soi-disant facteur induit par l'hypoxie (HIF) se déplace du fluide cellulaire vers le noyau des cellules productrices d'EPO. Là HIF se lie à une sous-unité appropriée. Cela crée l'hétérodimère HIF-1. Cela se lie à son tour à la protéine de liaison de l'élément de réponse de l'AMPc et à un facteur de transcription spécial. Le résultat final est un complexe protéique composé de trois éléments.
Cela se lie à une extrémité de l'érythropoïétique et y initie la transcription. L'hormone finie est ensuite libérée directement dans le sang par les cellules productrices et atteint la moelle osseuse via la circulation sanguine. Chez les personnes en bonne santé, la concentration sérique d'EPO dans le sang est comprise entre 6 et 32 mU / ml. La demi-vie plasmatique de l'hormone est comprise entre 2 et 13 heures.
Maladies et troubles
Une perte de fonction du rein peut entraîner une carence en érythropoïétine. En conséquence, trop peu de globules rouges sont produits et une anémie rénale se produit. Presque tous les patients atteints d'insuffisance rénale chronique dont la valeur de la créatinine sérique est supérieure à 4 mg / dL développent une telle anémie rénale.
L'insuffisance rénale chronique est principalement causée par des maladies telles que le diabète sucré, l'hypertension, les glomérulopathies, l'inflammation rénale (due à un abus analgésique), les reins kystiques et les maladies auto-immunes telles que la vascularite.
L'étendue de l'anémie rénale dépend généralement de la gravité de la maladie sous-jacente. Les personnes touchées ont une performance réduite et souffrent de troubles de la concentration et d'une susceptibilité aux infections. En outre, il existe des symptômes généraux tels que fatigue, vertiges ou peau pâle. L'hypertension artérielle, les troubles gastro-intestinaux, les démangeaisons, les troubles menstruels ou l'impuissance peuvent également survenir dans le cadre de l'anémie. Dans l'ensemble, la qualité de vie des patients affectés est considérablement réduite. Cependant, la formation d'EPO est également inhibée par des médiateurs de l'inflammation tels que l'interleukine-1 et le TNF-alpha.
C'est ainsi que l'anémie se développe souvent dans les maladies chroniques. L'anémie survient lorsque les réactions inflammatoires persistent pendant une longue période. L'anémie chronique est normocytaire et hypochrome. Cela signifie que les globules rouges sont de taille normale, mais ne transportent pas suffisamment de fer.Les symptômes de cette forme d'anémie sont similaires aux symptômes de l'anémie ferriprive. Les patients souffrent de pâleur, de fatigue, de troubles de la concentration, de susceptibilité aux infections et d'essoufflement.
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