Rôle de la membrane erythrocytaire

La membrane érythrocytaire est caractérisée par une enveloppe solide et souple, déformable, possédant un rôle contre les agressions physiques et chimiques. Cette enveloppe constitue une barrière sélective permettant les échanges de matière avec le plasma et surtout le transport de l’Oxygène vers les tissus.

Figure: Structure de la membrane erythrocytaire

La membrane du globule rouge est une structure hétérogène complexe adaptée aux exigences de déformabilité

Sa structure est en fait, analogue à celle de la majorité des cellules, une membrane constituée par une bicouche phospholipidique traversée par des glycoprotéines.

Structure de la membrane érythrocytaire

Elle prend l’aspect classique d’une membrane trilamellaire (deux couches opaques  entourant une couche claire), en microscopie électronique :

  • Lipides: 42% (dont 65% phospholipides, 23% cholestérol, 12% acides gras)
  • Glucides: 8% (constituant la partie oligosaccharidique des glycoprotéines et des glycolipides)
  • Protéines: 50%
  • Les lipides :

Phopholipides : représentés par les glycérophospholipides et les sphingophospholipides. Dans les glycérophospholipides on distingue :

  • Les lécithines : phosphatidylcholine
  • Les céphalines : phosphatidylcholine éthanolamine
  • Les phosphatidyl-sérines
  • Les phosphatidyl inositols

Les phospholipides sont constitués d’une bicouche ayant une constitution asymétrique, dans la couche externe on retrouve les lécithines et les sphingolipides, dans la couche interne prédominent les céphalines et les phosphatidyl-sérines

Le pole hydrophobe des phospholipides (représenté par les chaines d’acides gras) est orienté vers l’intérieur de la membrane, tendis que les groupements hydrophiles (pole externe étant du coté aqueux qui est le plasma, le pole hydrophile interne étant du coté intérieur qui est le cytosol)

Le cholestérol : il se trouve uniquement sous forme non estérifiée qui s’insère entre les molécules de phopholipides, il est plus abondant dans le feuillet externe

Les glycolipides : siégeant surtout au niveau du feuillet externe de la bicouche, certains sont porteurs d’antigènes de groupes sanguins    

  • Les protéines :

Protéines extrinsèques :

La spectrine : elle représente 25% des protéines membranaires, c’est une grosse molécule fibrillaire constituée de deux chaines α et β correspondant aux bandes 1, 2 de l’électrophorèse

Elle intervient dans le maintien de la forme du GR et dans la disposition des différentes protéines membranaires

L’actine : protéine de PM = 42 KD correspond à la bande 5 à l’électrophorèse

Elle intervient dans la contractilité de la membrane érythrocytaire

L’ankyrine : protéine de PM = 21 KD correspond à la bonde 2 – 1

Protéine 4 – 1 : une grande affinité pour la spectrine

L’Adducine : intérêt dans la liaison spectrineactine

Autres : Protéine 4 – 2 ; Protéine 6

Protéines intrinsèques :

La protéine 3 :

Constituant majeur des protéines membranaires (25%), c’est une protéine de transport composée de 2 domaines :

  • Un domaine intracytoplasmique: fixe l’ankyrine, Protéine 4-1, HB
  • Un domaine transmembranaire : rôle de transporteur d’ions (chlorures et bicarbonates)

Les glycoprotéines :

  • Les glycophorines A : principales glycoprotéines membranaires, portent les antigènes sanguins MN, récepteurs de lectines, et de certains virus et parasites (plasmodium)
  • Les glycophorines B : portent les antigènes des groupes sanguins S sֿ, N
  • Les glycophorines C : s’attachent aux protéines 4, 1 ; renforçant l’amorçage du cytosquelette au reste de la membrane.

Rôle de membrane érythrocytaire

  • Rétention des molécules de l’hémoglobine (rôle protecteur)
  • Echanges transmembranaires : l’eau traverse rapidement et passivement la membrane à travers des pores spécifiques, les anions tels que les chlorures et les carbonates (CO32-) traversent passivement la membrane érythrocytaire mais à vitesse moindre que celle de l’eau. Les acides aminés pénètrent à des vitesses variables d’un AA à un autre. Le glucose pénètre rapidement grâce à un transporteur perméase. Les cations pénètrent par un mécanisme actif (énergie fournie par ATP) les concentrations de K+ et Na+ intracellulaires sont maintenues grâce aux pompes à Na, rejetant le  Na+ ayant pénétré dans le GR et maintenant le K+ à l’intérieur du GR.