Métabolisme lipidique et production de globules rouges
Les globules rouges représentent les cellules les plus abondantes dans notre organisme. On sait depuis longtemps que lors de la dégradation des globules rouges ou en cas d’anémie provoquée par des saignements, l’hormone érythropoïétine (EPO) augmente, ce qui entraîne la prolifération de cellules immatures appelées érythroblastes, qui deviendront ensuite des globules rouges, permettant ainsi de rétablir le taux de globules rouges. Cependant, le mécanisme par lequel les « cellules souches hématopoïétiques » répondent à une anémie sévère n’était pas bien compris. Ces cellules ont la capacité de produire tous les types de cellules sanguines mais ne possèdent pas de récepteurs pour l’érythropoïétine, suggérant qu’un mécanisme non identifié pourrait intervenir dans la récupération des globules rouges.
Recherche sur l’anémie aiguë
Pour explorer cette question, une équipe de recherche a induit une anémie aiguë chez des souris en utilisant un médicament (la phénylhydrazine) capable de détruire les globules rouges, ou par phlébotomie, puis a analysé les modifications des cellules souches hématopoïétiques dans la moelle osseuse pour comprendre comment ces changements se produisaient.
Il a été observé qu’après l’induction de l’anémie aiguë, les cellules souches hématopoïétiques commençaient à proliférer immédiatement. De plus, les cellules souches hématopoïétiques des souris anémiques produisaient davantage de globules rouges par rapport aux autres types de cellules sanguines, une réaction absente chez les souris normales. Comme ces cellules ne répondent pas à l’érythropoïétine, les chercheurs ont procédé à une analyse génétique pour identifier les déclencheurs des modifications subies par ces cellules. Ils ont découvert que des gènes liés au métabolisme lipidique étaient activés peu après le début de l’anémie, notamment en renforçant la fonction du récepteur des lipoprotéines de très faible densité (VLDL).
Types de cellules souches hématopoïétiques
L’étude a également distingué deux types de cellules souches hématopoïétiques : celles dont l’expression de VLDLR est élevée (cellules souches hématopoïétiques VLDLRhigh) et celles avec une faible expression (cellules souches hématopoïétiques VLDLRlow). Les cellules souches hématopoïétiques VLDLRhigh étaient plus susceptibles de produire des globules rouges. L’analyse des lipides et des protéines associées dans la moelle osseuse des souris anémiques a montré qu’alors que les niveaux de VLDL diminuaient, l’apolipoprotéine E (ApoE), un composant du VLDL, augmentait rapidement. Chez les souris génétiquement modifiées dépourvues d’ApoE, les cellules souches hématopoïétiques n’ont pas montré une augmentation de la production de globules rouges en réponse à l’anémie.
Mécanisme d’action de l’ApoE
Des analyses fonctionnelles génétiques supplémentaires ont révélé que lorsque l’ApoE agissait sur les cellules souches hématopoïétiques VLDLRhigh, l’activité du gène Erg, qui aide à maintenir la capacité des cellules souches et empêche leur différenciation, était affaiblie. Fait intéressant, l’administration d’ApoE synthétique ou la suppression de l’activité d’Erg a rendu les cellules souches hématopoïétiques des souris saines plus enclines à produire des globules rouges. Ces résultats indiquent qu’en réponse à une anémie aiguë, l’ApoE est libéré du VLDL et cible spécifiquement les cellules souches hématopoïétiques VLDLRhigh, favorisant ainsi leur capacité à générer davantage de globules rouges.
Implications pour le traitement de l’anémie
Les implications de ces résultats pourraient mener à des approches innovantes pour traiter l’anémie. Bien que l’érythropoïétine soit déjà utilisée comme médicament, certains patients montrent une faible réponse à celle-ci. De plus, les traitements actuels de l’anémie, tels que les suppléments de fer et les transfusions sanguines, peuvent entraîner un dépôt de fer dans l’organisme, ce qui peut entraîner d’autres problèmes de santé. Les découvertes de cette étude mettent en lumière un nouveau mécanisme de production des globules rouges, distinct des voies précédemment connues, et pourraient ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements pour les patients souffrant d’anémie sévère qui n’ont pas répondu adéquatement aux thérapies conventionnelles.
Source : Saito, K., _et al_. (2024) Lipoprotein metabolism mediates hematopoietic stem cell responses under acute anemic conditions. _Nature Communications_. [doi.org/10.1038/s41467-024-52509-w](https://doi.org/10.1038/s41467-024-52509-w).