Cette 19ème chronique démarre sur l’Altiplano, où vivent des populations andines adaptées à la haute altitude, et donc exposées à une hypoxie chronique. Le sang des andins contient un nombre de globules rouges supérieur à celui des populations qui vivent au niveau de la mer. Cette chronique explique ensuite comment le manque d’oxygène en altitude conduit à la production par les reins de l’érythropoïétine (ou EPO), une hormone de nature protéique qui stimule la production des globules rouges. Les mécanismes moléculaires qui permettent à l’hypoxie d’activer l’expression de gènes, tel que le gène de l’EPO, sont présentés à partir des résultats des 3 chercheurs qui ont obtenu en 2019 le Prix Nobel de Physiologie ou de Médecine. Et la compréhension de ces mécanismes qui permettent aux cellules de s’adapter aux apports variables d’oxygène offrent de nouvelles perspectives pour lutter contre l’anémie et le cancer.

Auteur : Yves Muller – Professeur Agrégé de classe exceptionnelle - Docteur en Neurosciences - Université de Montpellier

19. Biological Chronicles - From the Altiplano Indians to the hormone that boosts the production of red blood cells

Our 19th chronicle begins on the Altiplano, hope to Andean populations who have adapted to high altitude, and are therefore exposed to chronic hypoxia. Andean blood contains a higher number of red blood cells than that of people living at sea level. Our chronicle then explains how lack of oxygen at high altitudes leads the kidneys to produce erythropoietin (or EPO), a protein hormone that stimulates the production of red blood cells. The molecular mechanisms that allow hypoxia to activate the expression of genes, such as the EPO gene, are presented based on the results of 3 researchers who won the 2019 Nobel Prize in Physiology or Medicine. Understanding the mechanisms which allow cells to adapt to variable oxygen supplies offers new perspectives in the fight against anemia and cancer.

Références :

- Semenza, G.L, Nejfelt, M.K., Chi, S.M. & Antonarakis, S.E. (1991). Hypoxia-inducible nuclear factors bind to an enhancer element located 3’ to the human erythropoietin gene. Proc Natl Acad Sci USA, 88, 5680-5684

- Wang, G.L., Jiang, B.-H., Rue, E.A. & Semenza, G.L. (1995). Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular O2 tension. Proc Natl Acad Sci USA, 92, 5510-5514

- Maxwell, P.H., Wiesener, M.S., Chang, G.-W., Clifford, S.C., Vaux, E.C., Cockman, M.E., Wykoff, C.C., Pugh, C.W., Maher, E.R. & Ratcliffe, P.J. (1999). The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis. Nature, 399, 271-275

- Ivan, M., Kondo, K., Yang, H., Kim, W., Valiando, J., Ohh, M., Salic, A., Asara, J.M., Lane, W.S. & Kaelin Jr., W.G. (2001) HIFa targeted for VHL-mediated destruction by proline hydroxylation: Implications for O2 sensing. Science, 292, 464-468

- Jaakkola, P., Mole, D.R., Tian, Y.-M., Wilson, M.I., Gielbert, J., Gaskell, S.J., von Kriegsheim, A., Heberstreit, H.F., Mukherji, M., Schofield, C.J., Maxwell, P.H., Pugh, C.W. & Ratcliffe, P.J. (2001). Targeting of HIF-α to the von Hippel-Lindau ubiquitylation complex by O2-regulated prolyl hydroxylation. Science, 292, 468-472

- A. Bigham A, M. Bauchet et al. (2010) - Identifying signatures of natural selection in Tibetan and Andean populations using dense genome scan data - PLOS Genetics 6 (9)

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