LES DES GLOBULES ROUGES

Les globules rouges sont les cellules sanguines les plus nombreuses et de la forme sphérique. En effet, 1 millimètre cube de sang en contient environ 4,5 à 5,5 millions et leur durée de vie est d’environ 120 jours. La fonction principale des globules rouges est le transport de l’oxygène et du gaz carbonique, et ce, grâce à une protéine nommée hémoglobine. Lorsqu’un globule rouge passe près des alvéoles pulmonaires, l’hémoglobine libère le dioxyde de carbone et se lie avec le dioxygène, le globule devient alors rouge vif. Il passe ensuite par le cœur pour être propulsé dans les vaisseaux sanguins. L’oxygène lié à l’hémoglobine est relâché par diffusion et le dioxyde de carbone diffuse vers le globule rouge. L’hémoglobine ainsi désoxygénée change de couleur, passant d’un rouge vif à un rouge plus foncé, voire brunâtre. Le globule retourne, par les veines, vers les poumons pour être ré oxygéné.

LA MEMBRANE DES GLOBULES ROUGES

La membrane érythrocytaire assure au globule rouge sa forme biconcave, sa plasticité et sa déformabilité. Elle porte également des déterminants de groupes sanguins et représente un modèle idéal pour l’étude de la structure et des fonctions des membranes cellulaires.

Elle représente une mosaïque fluide constituée d’une matrice lipidique disposée en une double couche dans laquelle flottent et se déplacent des protéines globulaires. Les composants glucidiques, lipidiques et protéiques ne se répartissent pas d’une manière équivalente sur les faces externes et internes de la membrane.

LES GLUCIDES DE LA MEMBRANE DES GLOBULES ROUGES

Les glucides de la membrane du globule rouge sont des structures linéaires ou branchées, liées de manière covalente aux protéines et aux lipides membranaires. Ils sont situés sur la face externe de la cellule.

Certains groupes sanguins ABH, i, I, Lewis, P sont localisés sur ces chaînes glucidiques, liés à des glycolipides et/ou glycoprotéines de la membrane du globule rouge. Ces structures glucidiques doivent jouer un rôle fondamental dans les relations entre les cellules vivantes. Elles sont probablement concernées par de nombreuses fonctions, telles que les mécanismes de reconnaissance cellulaire, l’adhésion cellulaire et l’inhibition de contact. Sur cette base, le rôle des antigènes de groupes sanguins dans l’embryogénèse ou la cancérogénèse pourrait être d’une certaine importance.

LES LIPIDES DE LA MEMBRANE DES GLOBULES ROUGES

Les lipides de la membrane du globule rouge jouent un rôle important dans son organisation propre et dans ses échanges avec le plasma. Les phospholipides qui en représentent le principal composant, sont disposés en une structure en double couche : les glycosphingolipides. Les phospholipides sont disposés en une double couche dans laquelle la chaîne aliphatique de la molécule est éloignée du milieu aqueux, tandis que les groupements polaires des têtes hydrophobes se trouvent en contact direct avec le milieu externe et le cytoplasme.  La répartition des lipides dans la double couche n’est pas homogène puisque l’on trouve préférentiellement la sphingomyéline et la phosphatidylcholine dans le feuillet externe, la phosphatidyléthanolmaine et la phosphatidylsérine dans le feuillet interne. Ces molécules lipidiques sont très mobiles, mais seulement à l’intérieur de leur propre couche.

LES PROTEINES DE LA MEMBRANE DES GLOBULES ROUGES

Les protéines de la membrane des globules rouges sont très nombreuses et jouent plusieurs rôles notamment dans la formabilité et la structure des globules rouges.

Elles sont toutes ancrées dans le squelette de la membrane. Nous pouvons citer par exemple la spectrine, l’actine, l’ankyrine;…

• La spectrine et les polypeptides qui lui sont associés définissent le squelette membranaire et sont responsables de la forme du globule rouge et de sa déformabilité. Il est possible qu’ils contribuent également à la stabilité de la bicouche lipidique. La spectrine est la plus abondante des protéines de la membrane (30%). Elle est composée de deux chaînes polypeptidiques homogènes distinctes isolées sous forme d’un hétérodimère.
• L‘actine érythrocytaire est constituée de protofilaments courts de 33 nm environ, assemblés à partir d’environ 12 sous unités monomériques, stabilisés par la tropomyosine. L’actine et la spectine constituent le réseau filamenteux protéique principal du squelette membranaire.
• La protéine 4.1 est une phosphoprotéine globulaire composée de deux sous unités quasi identiques. Cette protéine stabilise l’association spectine-actine et représente un premier point d’attache du squelette membranaire sur la face interne de la membrane par interaction avec la glycophorine C.
• L’ankyrine (bande 2.1) a pour rôle majeur l’ancrage du squelette membranaire sur la face interne de la double couche lipidique grâce à sa fixation d’une part sur la chaîne de spectrine et d’autre part sur le fragment cytoplasmique de la bande 3.
• Le canal anionique de la membrane du globule rouge (bande 3) est une protéine transmembranaire qui représente 25% environ de la masse totale des protéines du globule rouge. Cette molécule traverse 10 à 12 fois la membrane et présente une polarité qui est à l’inverse de celle de beaucoup d’autres protéines membranaires car sa région N-terminale se situe du côté cytoplasmique et la partie C-terminale est sur la face externe de la membrane.  
• La bande 3 est une glycoprotéine comportant une chaîne N-glycanique constituée d’unités répétitives de N-acétylactosamine portant les spécificités antigéniques ABH et Ii. L’intérêt de cette protéine tient à ses fonctions biologiques, car elle assure le transport électroneutre des anions (Cl-, HCO3-) à travers la membrane. Il s’agit d’un rôle clé dans le mécanisme général de transport du CO2 des tissus vers les poumons car il permet l’élimination du HCO3 intracellulaire (hydration du CO2). La queue cytoplasmique de la bande 3 représente un site de fixation de plusieurs protéines périphériques telles que l’aldolase, la bande 6, la bande 4.2, la glycophorine A et l’ankyrine.
• La glycophorine A est la plus grande partie de la charge électrique négative (80%) du globule rouge et porte les antigènes M et N. Elle est la sialoglycoprotéine majeure du globule rouge.
• La glycophorine B est une glycoprotéine transmembranaire. Elle porte des antigènes de groupes sanguins S, s et U et se caractérise par une importante homologie de séquence avec la glycophorine A.
• Les glycophorine C et D portent les antigènes de groupe sanguin Gerbich et jouent un rôle important dans la stabilité et le maintien des propriétés mécaniques de la membrane en permettant l’ancrage, via la protéine 4.1, du cytosquelette sur la face interne de la membrane érythrocytaire.

RÖLE DE LA MEMBRANE DES GLOBULES ROUGES

Grâce à une membrane à la structure très particulière, les globules rouges ont une élasticité remarquable qui leur permet de circuler dans les petits capillaires et de se déformer sans éclater. La perte de cette élasticité aboutit à des maladies caractérisées par une déglobulisation (destruction des globules rouges).

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