Nous ne sommes pas tous égaux devant le manque d'oxygène. Voilà la conclusion à laquelle sont parvenus plusieurs scientifiques qui suspectent un défaut génétique d'être à l'origine de la sensibilité plus ou moins marquée des individus à ce phénomène autrement appelé hypoxie. A haute altitude, la pression partielle des gaz qui composent l'air que nous respirons diminue et chaque inspiration apporte moins d'oxygène à notre organisme. Cette asphyxie partielle se traduit par le « mal des montagnes » qui se manifeste, selon les individus et l'altitude, par de simples nausées, des maux de tête, voire des oedèmes cérébraux ou pulmonaires.

Une étude réalisée dernièrement par une équipe de généticiens de l'Hôpital européen Georges-Pompidou vient éclairer le sujet. Conduite auprès d'un panel de 80 individus, elle révèle que l'altération d'une enzyme particulière (succino-déshydrogénase) provoque des perturbations dans le mécanisme de détection de la pression d'oxygène dans le sang au niveau des cellules du corps carotidien. Mais cette dégradation semble plus ou moins marquée selon les organismes, et certains sont donc moins bien armés que d'autres pour affronter la raréfaction de l'air au-dessus de 1.500 mètres d'altitude.

Stratégies d'adaptation 

« Avec l'hypoxie, on touche aux limites des connaissances physiologiques. Chaque découverte apporte donc une brique essentielle à la compréhension des stratégies d'adaptation du corps humain dans les environnements extrêmes » , recadre le médecin biologiste Jean-Paul Richalet qui a dirigé l'étude. Pas moins d'une vingtaine de travaux de recherche ont été publiés ces dernières années pour tenter d'y voir un peu plus clair. On a par exemple compris que, pour éviter au coeur de s'emballer en pompant le surplus de sang réclamé par les cellules manquant d'oxygène, l'organisme commande la dégradation enzymatique des bêtarécepteurs responsables de l'accélération cardiaque. On sait également qu'en haute altitude, une protéine nommée HIF (« hypoxia-inducible factor ») indique aux cellules rénales de sécréter de l'érythropoïétine (EPO) pour fabriquer un plus grand nombre de globules rouges quand l'oxygène manque. Ce phénomène subsiste quelques jours après le retour à une altitude normale. C'est pour cette raison que de nombreux sportifs de haut niveau s'entraînent en montagne avant des compétitions importantes. « Il nous faut maintenant comprendre les équilibres des processus d'activation des défenses de l'organisme face au manque d'oxygène et les raisons pour lesquelles surviennent des surréponses qui font basculer le mécanisme de l'acclimatation vers l'accident » , résume Jean-Paul Richalet.  

Le sujet a de l'importance pour quelque 140 millions de personnes qui vivent en permanence au-delà de 2.500 mètres d'altitude dans le monde, en particulier sur l'Altiplano andin et les hauts plateaux tibétains. Dans ces régions, plus de 10 % de la population souffre d'une concentration excessive d'hémoglobine, connue depuis 1925 sous le nom de maladie de Monge. Dans la plupart des cas, les signes cliniques se limitent à des maux de tête, une fatigue persistante, des troubles du sommeil, des difficultés digestives et des vertiges. Mais dans 5 % des cas au moins, cette mauvaise adaptation à l'altitude peut évoluer vers des problèmes pulmonaires aigus, des symptômes d'insuffisance cardiaque ou des accidents cérébraux. « Nous cherchons d'autres alternatives thérapeutiques à la “saignée”, pratiquée comme au temps des rois de France » , poursuit le médecin. Avec l'université péruvienne de Lima, il envisage par exemple une vaste étude épidémiologique pour tester l'efficacité d'une molécule (l'acétazolamide) déjà employée dans le traitement de l'hypertonie (augmentation de la pression) oculaire.

D'autres applications 

L'avancée des connaissances sur l'hypoxie a aussi son importance pour l'amélioration de la prise en charge thérapeutique de malades vivant en plaine. Associé à d'autres centres de recherche hospitaliers et universitaires, le laboratoire Inserm HP2 (hypoxie, physiologie et pathologie) a créé l'été dernier l'association Exalt pour coordonner les travaux menés sur le sujet dans les Alpes, en France (à partir de laboratoires de recherche en Rhône-Alpes et en Haute-Savoie notamment), en Suisse (à l'hôpital de Genève, spécialisé dans l'hypothermie), en Autriche et en Italie. « C'est le premier centre d'expertise sur l'altitude en Europe » , résume son président, Samuel Vergès. Plusieurs sujets prioritaires ont été lancés. Le programme Cervox va par exemple évaluer l'effet de l'hypoxie sur la chaîne neuromusculaire en soumettant une trentaine de sujets sains à une batterie d'exercices physiques en atmo-sphère réduite sous l'aimant d'un appareil d'imagerie fonctionnelle. « Notre hypothèse est que le cerveau pourrait être plus impliqué qu'on ne le croit dans la limitation des performances » , explique le chercheur. La médecine du sport n'est pas la seule concernée : la compréhension des mécanismes d'intolérance à l'hypoxie d'altitude pourrait aider les médecins à comprendre les perturbations induites par des affections respiratoires comme l'apnée du sommeil ou la BPCO (broncho-pneumopathie chronique obstructive), la troisième cause de décès par maladie dans le monde.

PAUL MOLGA

Tous droits réservés (2010) LES ECHOS