De nouveaux résultats sur la façon dont les globules rouges fournissent de l'oxygène des poumons aux tissus peuvent signifier qu'il est temps de réécrire les manuels sur la façon dont fonctionne le cycle respiratoire.

Les chercheurs disent que le cycle respiratoire est un système à trois gaz qui comporte de l'oxygène, du dioxyde de carbone et de l'oxyde nitrique.

dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , Le cardiologue Jonathan Stamler, professeur de médecine à la Faculté de médecine de l'École Case Western Reserve à Cleveland, OH, et ses collègues décrivent comment ils ont mené une étude qui montre que le cycle respiratoire comporte trois gaz et pas seulement deux.

La convention actuelle décrit le cycle respiratoire en utilisant le sang pour transporter deux gaz: l'oxygène et le dioxyde de carbone. Les globules rouges captent de l'oxygène fraîchement inhalé des poumons et le transportent vers les cellules dans les tissus du corps et ramènent le dioxyde de carbone - un produit de rebut du métabolisme - pour être exhalé des poumons.

Mais en raison de ce qu'ils ont trouvé, le professeur Stamler et ses collègues soutiennent que le cycle respiratoire implique également un troisième oxyde gaz-nitrique - qui contrôle la libération d'oxygène des globules rouges dans les tissus qui en ont besoin.

Dans leur étude, ils montrent que l'hémoglobine - la protéine dans les globules rouges qui capte l'oxygène des poumons - doit également transporter de l'oxyde nitrique pour permettre aux vaisseaux sanguins de s'ouvrir et de fournir de l'oxygène aux tissus.

Le professeur Stamler dit que «le flux sanguin vers les tissus est en fait plus important dans la plupart des cas que la quantité d'oxygène véhiculée par l'hémoglobine. Le cycle respiratoire est donc un système à trois gaz».

Lui et ses collègues disent que leurs résultats vont transformer notre compréhension du cycle respiratoire et sauver des vies.

L'étude révèle la base moléculaire du contrôle du flux sanguin dans le cycle respiratoire

Depuis quelque temps, les médecins savaient qu'il existe un déséquilibre entre la quantité d'oxygène transportée dans le sang et la quantité qui est livrée aux tissus - mais pas pourquoi.

Le professeur Stamler dit que leur étude montre qu'ils ont découvert la base moléculaire de ce qui contrôle le flux sanguin dans le cycle respiratoire. L'équipe estime que l'oxyde nitrique est la clé de l'apport d'oxygène - et sans lui, le cycle respiratoire ne peut pas fonctionner. Le professeur Stamler explique:

"C'est dans la protéine de l'hémoglobine elle-même, qui a la capacité de délivrer l'oxyde nitrique avec de l'oxygène".

Dans les travaux antérieurs, l'équipe a montré que le cycle était plus qu'un simple échange de dioxyde de carbone et d'oxygène. Ils ont découvert les globules rouges portés et ont également libéré de l'oxyde nitrique, mais la biologie sous-jacente n'était pas claire.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs montrent comment l'oxyde nitrique contrôle le flux sanguin dans les petits vaisseaux sanguins à l'intérieur du tissu dans un processus connu sous le nom d'«autorégulation du flux sanguin».

Pour leur enquête, ils ont utilisé des souris conçues pour ne pas avoir la capacité de transporter de l'oxyde nitrique dans leurs vaisseaux sanguins rouges.

L'incapacité de transporter de l'oxyde nitrique dans les globules rouges ne signifie pas que l'oxygène entre dans le tissu

Ils ont constaté que les souris ne pouvaient pas oxygéner leurs tissus musculaires - leur auto-administration de flux sanguin ne fonctionnait plus en l'absence d'oxyde nitrique. Même si leurs globules rouges étaient capables de porter une pleine charge d'oxygène - ils ne pouvaient tout simplement pas le décharger.

Et lorsque les chercheurs ont induit une légère privation d'oxygène (hypoxie) chez les souris, le flux sanguin vers leurs organes a fortement diminué, provoquant des crises cardiaques et une insuffisance cardiaque.

Chez les souris normales, le manque d'oxygène provoque une augmentation du flux sanguin, de sorte qu'un sang plus oxygéné atteint les tissus et les cellules. Cela ne s'est pas produit chez les souris dont les globules rouges ne possédaient pas d'oxyde nitrique.

Le professeur Stamler explique comment les souris ont des globules rouges "qui, par toutes les mesures traditionnelles, sont complètement normales dans le transport de l'oxygène et la libération, puis en ramassant le dioxyde de carbone, mais ces animaux ne peuvent pas oxygéner leurs tissus. Manquant d'oxyde nitrique dans les globules rouges, de l'oxygène La déficience ne peut pas induire de vasodilatation, ce qui est essentiel pour soutenir la vie telle que nous la connaissons.

L'étude montre que lorsque le mécanisme qui libère de l'oxyde nitrique du site de liaison aux acides aminés dans l'hémoglobine fonctionne, les vaisseaux sanguins se dilatent et permettent aux globules rouges riches en oxygène de s'écouler dans le tissu.

Les résultats fournissent également des preuves que le flux sanguin n'est pas seulement sous le contrôle des vaisseaux sanguins - les globules rouges sont également impliqués. Cela n'a pas été apprécié auparavant, certains scientifiques ont émis l'hypothèse plutôt que le manque de circulation sanguine qui provoque des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux n'a rien à voir avec les globules rouges - c'est tout ce qui se passe dans les vaisseaux sanguins. Les auteurs suggèrent que cette vue doit être révisée, comme l'explique le Prof. Stamler:

«Dans les tissus, les petits vaisseaux et les globules rouges constituent l'entité critique qui contrôle le flux sanguin. Le dysfonctionnement des globules rouges est probablement un facteur caché des maladies du cœur, des poumons et du sang, comme une crise cardiaque, une insuffisance cardiaque, un accident vasculaire cérébral Et les lésions ischémiques aux reins ".

Implications pour les transfusions sanguines et l'approvisionnement en sang de la nation

L'étude a également des répercussions sur les transfusions sanguines. Des preuves récentes montrent que les transfusions de sang dépourvues d'oxyde nitrique sont liées à un risque accru de crises cardiaques, de maladies et de décès.

Le professeur Stamler dit que les effets signalés dans ces cas sont semblables à ceux qu'ils ont observés chez les souris - le facteur commun est le manque d'oxyde nitrique.

"Il ne suffit pas d'augmenter la teneur en oxygène du sang par transfusion, si le mécanisme de l'oxyde nitrique est tiré, l'oxygène ne peut pas arriver à sa destination. Nous savons que le sang dans une banque de sang est déficient en oxyde nitrique, donc infusion que le sang peut causer Bouchage des vaisseaux sanguins dans les tissus, aggraver les choses », constate-t-il, et conclut:

Essentiellement, le flux sanguin ne peut pas autoréguler (augmenter) sans oxyde nitrique. En ce qui concerne le développement de futures thérapies, l'objectif doit être de restaurer la fonction des globules rouges, avec la capacité de délivrance d'oxyde nitrique. Quant à l'approvisionnement en sang de la nation, le sang devrait être reconstitué avec de l'oxyde nitrique."

Les fonds pour la recherche proviennent des Instituts nationaux de la santé, de l'Agence de défense des projets de recherche avancée, de l'École de médecine de l'École de médecine de la réserve de Case Western et du Centre médical des hôpitaux universitaires.

En 2013, Medical-Diag.com A appris une autre petite étude qui suggère que la durée de conservation du sang est plus proche de 3 à 6 semaines. Dans les banques de sang, la durée de conservation standard du sang pour la transfusion est de 6 semaines, mais la recherche menée par un expert de la Johns Hopkins University School of Medicine a révélé qu'après 3 semaines, les globules rouges ne sont plus suffisamment souples pour se dépoussiérer Les navires fournissent de l'oxygène dont il est le plus nécessaire.

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