La vitamine C, une vieille connaissance pour faire sang neuf

Publié par Adrien le 13/04/2021 à 09:00
Source: CNRS INSB
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La production de globules rouges à partir de cellules souches du sang est hautement régulée. Dans cet article, publié dans la revue Cell Reports, les scientifiques montrent que cette production dépend de l'impact exercé par la glutamine sur l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) mitochondriale. Si cette dernière est anormale, la vitamine C (La vitamine C est une vitamine hydrosoluble sensible à la chaleur et à la lumière.) permet alors une production accrue de globules rouges matures en réduisant le stress oxydant. Cette découverte pourrait permettre d'intégrer la vitamine (Une vitamine est une substance organique nécessaire (en dose allant du microgramme à...) C dans l'arsenal des médicaments pour le traitement des anémies.


Chez l'homme, les globules rouges énucléés sont produits dans la moelle osseuse à partir de progéniteurs érythroïdes selon un processus séquentiel et hautement régulé. Les cellules progénitrices présentent un métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques...) accru avec notamment une activité mitochondriale importante.
En conditions physiologiques, l'activité mitochondriale diminue au cours de l'érythropoïèse, condition sine qua non au bon déroulement de ce processus et ainsi de la production de globules rouges matures.
En conditions pathologiques, le maintien d'une activité mitochondriale et d'un stress oxydant conduit à la production de cellules érythroïdes anormales présentant notamment des noyaux multilobés, une anomalie rencontrée chez certains patients atteints d'anémies.
L'ajout de vitamine C, un anti-oxydant, réduit la génération des cellules érythroïdes anormales et restaure en partie la production de cellules rouges matures.
© Naomi Taylor & Sandrina Kinet.

Le corps produit plus de 2 millions de globules rouges par seconde ! Ce processus prend place dans la moelle osseuse à partir de cellules particulières que sont les cellules souches hématopoïétiques (CSH). La transformation d'une CSH en érythrocyte mature ("cellule rouge") se déroule en plusieurs étapes dont l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) constitue l'érythropoïèse. La phase finale de l'érythropoïèse est la production d'une cellule rouge sans noyau.

Les scientifiques montrent que ces étapes qui font passer la CSH par divers intermédiaires cellulaires dépendent étroitement de l'alimentation de la cellule avec un carburant particulier: l'acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et...) glutamine (La glutamine est l'un des 20 acides aminés du code génétique. Sa chaîne...). La consommation de cette glutamine au cours de l'érythropoïèse génère un nouveau métabolite, l'alpha-cétoglutarate (α-CG), qui lui-même alimente l'activité respiratoire des mitochondries, organelles intracellulaires qui sont les "poumons" de la cellule.

Toutefois, il faut que la respiration mitochondriale (aussi appelée phosphorylation oxydative) et la production d'espèce réactives de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) (ERO) qui en découle, soient ralentis pour que les étapes finales de l'érythropoïèse et la production de globules rouges énucléés soient atteintes. Si la production d'ERO ne diminue pas, au lieu de l'énucléation, il y a au contraire formation d'érythroblastes multilobulées, une anomalie morphologique caractéristique du syndrome myélodysplasique (Les syndromes myélodysplasiques (SMD, plus fréquemment dits MDS pour myelodysplastic...) (SMD).

Ces observations indiquent donc qu'un métabolisme mitochondrial soutenu dans les précurseurs cellulaires des globules rouges pourrait être à l'origine des anémies observés chez les patients SMD et ouvre la piste de l'utilisation de vitamine C, un anti-oxydant bien connu, pour réduire la génération de cellules érythroïdes anormales en culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :), une approche thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui...) potentielle pour le traitement de patients SMD.

Pour en savoir plus:
An IDH1-vitamin C crosstalk drives human erythroid development by inhibiting pro-oxidant mitochondrial metabolism.
Gonzalez-Menendez P, Romano M, Yan H, Deshmukh R, Papoin J, Oburoglu L, Daumur M, Dumé AS, Phadke I, Mongellaz C, Qu X, Bories PN, Fontenay M, An X, Dardalhon V, Sitbon M, Zimmermann VS, Gallagher PG, Tardito S, Blanc L, Mohandas N, Taylor N, Kinet S.
Cell Rep. 2021 Feb 2. doi: 10.1016/j.celrep.2021.108723.PMID: 33535038.

Laboratoire:
Institut de génétique moléculaire de Montpellier IGMM (CNRS/université de Montpellier)
1919 Route de Mende.
34290 Montpellier cedex.
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