Les poumons ne servent pas qu'à respirer, ils fabriquent aussi du sang

La certitude qui vient de tomber

Depuis des générations, les manuels de physiologie enseignent une règle simple : le sang se fabrique dans la moelle osseuse, point final. Cette certitude vient d'être sérieusement ébranlée. Des chercheurs de l'université de Californie à San Francisco (UCSF) ont démontré que les poumons humains constituent eux aussi un site majeur de fabrication de cellules sanguines, en particulier des plaquettes, ces petits fragments cellulaires indispensables à la coagulation. Une découverte qui oblige à réécrire une partie des manuels de biologie enseignés depuis des décennies dans le monde entier.

Publiés le 27 février 2025 dans la revue scientifique Blood, ces travaux montrent que le poumon héberge des cellules souches hématopoïétiques, c'est-à-dire les cellules mères capables de donner naissance à tous les types de cellules sanguines. Une découverte confirmée depuis par des études complémentaires, qui renforcent l'idée que notre organisme dispose d'un second site de fabrication du sang, resté largement ignoré jusqu'ici.

Un besoin quotidien colossal

Pour comprendre l'ampleur de l'enjeu, il faut rappeler un chiffre stupéfiant : notre corps doit produire environ 200 milliards de nouveaux globules rouges chaque jour pour maintenir l'apport en oxygène vers tous nos organes. Cette production continue, appelée hématopoïèse, a toujours été attribuée presque exclusivement à la moelle osseuse contenue dans nos os. Le fait qu'un organe aussi sollicité que le poumon participe activement à cet effort quotidien change la donne sur la répartition réelle du travail de fabrication sanguine dans le corps humain.

Comparer poumon, moelle osseuse et sang humains

L'équipe dirigée par le docteur Mark Looney, professeur de médecine à l'UCSF, et sa collègue Catharina Conrad, chercheuse postdoctorale et première autrice de l'étude, ont comparé des échantillons donnés de tissu pulmonaire, de moelle osseuse et de sang provenant des mêmes donneurs humains. En examinant un volume de tissu pulmonaire à peine plus grand qu'une balle de golf, les chercheurs ont détecté la présence de cellules souches hématopoïétiques à des taux comparables à ceux observés dans la moelle osseuse elle-même.

Ils ont ensuite cultivé ces cellules en boîte de Petri pour observer ce qu'elles produisaient une fois stimulées. Résultat frappant : les colonies issues du poumon généraient davantage de globules rouges et de mégacaryocytes — les cellules géantes qui donnent naissance aux plaquettes sanguines — tandis que les colonies de moelle osseuse produisaient plutôt davantage de cellules immunitaires. Une spécialisation fonctionnelle qui suggère que les deux organes ne se contentent pas de faire la même chose en double, mais jouent des rôles complémentaires.

Un test décisif chez la souris

Pour vérifier que ces cellules souches pulmonaires humaines étaient réellement fonctionnelles, les chercheurs les ont injectées à des souris déficientes en cellules souches sanguines. Résultat : ces cellules ont été capables de restaurer la moelle osseuse des rongeurs, preuve qu'elles conservent toutes les capacités régénératives attendues d'authentiques cellules souches hématopoïétiques. Ce test de référence dans le domaine confirme que la présence de ces cellules dans le poumon n'est pas un simple artefact de passage, mais un phénomène biologique réel et fonctionnel.

Les chercheurs ont également localisé précisément ces cellules dans le tissu pulmonaire : elles se logent entre les vaisseaux sanguins, selon un arrangement qui rappelle fortement celui observé dans la moelle osseuse. Cette observation renforce l'idée que le poumon abrite une véritable niche hématopoïétique, et non de simples cellules de passage transportées par la circulation.

La moitié des plaquettes déjà observée dans le poumon murin

Cette découverte chez l'humain ne sort pas de nulle part. Dès 2017, la même équipe de l'UCSF avait mis en évidence, chez la souris, que des cellules situées dans le poumon étaient responsables de la production d'environ 50 % des plaquettes sanguines de l'animal. À l'époque, ce résultat avait déjà surpris la communauté scientifique, mais il restait à savoir si un mécanisme similaire existait chez l'être humain, dont la physiologie pulmonaire diffère à bien des égards de celle des rongeurs de laboratoire.

Les chercheurs avaient également identifié, toujours chez la souris, des cellules souches pulmonaires capables de produire l'ensemble des composants du sang : globules rouges, mégacaryocytes, mais aussi plusieurs types de cellules immunitaires. Cette diversité de production suggérait déjà que le poumon pouvait jouer un rôle de réservoir hématopoïétique polyvalent, activé selon les besoins de l'organisme.

De la souris à l'humain : une confirmation attendue

Le passage de l'observation chez la souris à la démonstration chez l'humain constitue une étape décisive. Les organismes modèles comme la souris permettent de formuler des hypothèses, mais la physiologie humaine peut réserver des surprises. En confirmant la présence et la fonctionnalité de ces cellules souches directement dans du tissu pulmonaire humain donné, l'équipe de l'UCSF a transformé une curiosité de laboratoire en un fait établi de la biologie humaine.

Cette continuité entre les études de 2017 et de 2025 illustre aussi la temporalité propre à la recherche scientifique : il aura fallu près de huit années de travaux complémentaires pour passer d'une observation chez l'animal à une preuve solide chez l'humain, financée notamment par le National Heart, Lung, and Blood Institute des instituts nationaux de la santé américains.

Un second réservoir de cellules souches précieuses

Les greffes de moelle osseuse constituent depuis des décennies un pilier essentiel du traitement de cancers comme la leucémie. Ces greffes reposent entièrement sur la disponibilité de cellules souches hématopoïétiques compatibles, souvent difficiles à trouver. La découverte que le poumon abrite un stock significatif de ces mêmes cellules ouvre une piste totalement nouvelle : il pourrait constituer un second réservoir exploitable pour certaines applications thérapeutiques futures.

Un détail frappant renforce cette perspective : selon les chercheurs, près d'un cinquième des cellules souches isolées lors des transplantations de moelle osseuse classiques porteraient déjà la signature moléculaire propre aux cellules souches d'origine pulmonaire. Cela suggère que ces cellules circulent probablement plus largement dans l'organisme qu'on ne le pensait, et qu'elles participent peut-être déjà, sans que l'on s'en rende compte, à des greffes réalisées quotidiennement dans les hôpitaux.

Un réservoir d'urgence activé selon les besoins

Les chercheurs avancent l'hypothèse que les cellules souches pulmonaires pourraient agir comme un réservoir de secours, mobilisé lorsque l'organisme a besoin d'une production accrue de plaquettes, de globules rouges ou de cellules immunitaires — par exemple lors d'une perte de sang importante ou d'une infection sévère. Cette fonction de secours viendrait compléter celle, plus continue, assurée par la moelle osseuse au quotidien.

Deux questions restent toutefois ouvertes pour les chercheurs : pourquoi le poumon, un organe déjà occupé par les échanges gazeux, doit-il également produire du sang ? Et les différents réservoirs de cellules souches hématopoïétiques disséminés dans le corps ont-ils des rôles thérapeutiques distincts ? Autant de pistes qui pourraient orienter la recherche médicale des prochaines années.

Une carte du corps humain à réviser

Cette découverte illustre à quel point notre compréhension du corps humain, même pour des organes aussi étudiés que le poumon, reste incomplète. Le poumon a longtemps été perçu comme un simple organe d'échange gazeux, dédié à faire entrer l'oxygène et sortir le dioxyde de carbone. Le voir aujourd'hui reconnu comme un site actif de fabrication sanguine illustre la nécessité de continuer à questionner des certitudes considérées comme acquises depuis longtemps dans les manuels scolaires.

Cette révision rejoint d'autres découvertes récentes en physiologie qui montrent que certains organes exercent des fonctions multiples et interconnectées, bien au-delà de leur rôle principal enseigné traditionnellement. Le corps humain apparaît de plus en plus comme un système où les frontières entre organes sont plus poreuses qu'on ne l'imaginait.

Des recherches à poursuivre

Les scientifiques de l'UCSF prévoient de poursuivre leurs travaux pour déterminer avec précision la proportion réelle de cellules sanguines produites par le poumon chez l'humain, en conditions normales et en situation de stress physiologique — par exemple après une hémorragie ou lors d'une maladie chronique affectant la moelle osseuse. Ces travaux pourraient à terme influencer la façon dont les médecins évaluent et exploitent les réserves de cellules souches d'un patient.

Repenser le suivi des maladies du sang

Si le poumon constitue réellement un site actif de production sanguine chez l'humain, cela pourrait à terme influencer la façon dont les médecins interprètent certains troubles sanguins chez des patients dont la moelle osseuse est affaiblie par une maladie chronique ou un traitement lourd comme la chimiothérapie. Un poumon en bonne santé pourrait, dans une certaine mesure, compenser partiellement une production insuffisante de cellules sanguines ailleurs dans le corps, une hypothèse que les chercheurs souhaitent désormais tester plus formellement.

Cette piste reste pour l'instant prospective, mais elle illustre bien comment une découverte fondamentale peut ouvrir des pistes cliniques concrètes. Les maladies pulmonaires chroniques, par exemple, pourraient elles-mêmes avoir des conséquences insoupçonnées sur la production sanguine d'un patient, un angle d'étude quasiment absent des recherches menées jusqu'ici sur ces pathologies respiratoires.

Une meilleure compréhension de l'anatomie fonctionnelle

Cette découverte s'inscrit également dans un mouvement plus large de la recherche médicale, qui cherche à cartographier avec une précision toujours plus grande les fonctions croisées entre organes. Le foie, la rate et désormais le poumon apparaissent comme des acteurs additionnels de l'hématopoïèse, une fonction longtemps considérée comme l'apanage exclusif de la moelle osseuse. Cette vision distribuée de la fabrication sanguine pourrait, à terme, transformer la manière dont on évalue la santé hématologique globale d'un individu.

Les chercheurs espèrent que ces travaux inciteront d'autres équipes à travers le monde à explorer systématiquement d'autres organes à la recherche de fonctions hématopoïétiques encore insoupçonnées, dans une démarche de recherche fondamentale qui pourrait redessiner en profondeur notre carte physiologique du corps humain.

Une leçon d'humilité scientifique

Cette recherche rappelle qu'il subsiste encore des découvertes majeures à faire sur des organes que l'on pensait pourtant parfaitement cartographiés. Le poumon, longtemps réduit à sa fonction respiratoire, apparaît désormais comme un acteur à part entière de la fabrication de notre sang, aux côtés de la moelle osseuse. Une découverte qui, au-delà de sa portée scientifique, illustre la richesse insoupçonnée de la biologie humaine.

Elle invite aussi à une certaine prudence face aux certitudes bien établies : ce que l'on enseigne depuis des décennies peut, à tout moment, être remis en question par une étude rigoureuse menée avec des outils modernes. La science progresse précisément grâce à ce type de remise en cause méthodique et documentée.

Vers une médecine plus complète

À terme, cette découverte pourrait enrichir les stratégies thérapeutiques liées aux greffes de cellules souches et à la gestion des maladies du sang, en tenant compte de ce second réservoir pulmonaire longtemps ignoré. Un exemple concret de la façon dont une avancée fondamentale en biologie peut, avec le temps, se traduire en bénéfices cliniques tangibles pour les patients.

Signé Maxime Marquette, chroniqueur

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