La haute altitude est un environnement particulier du fait des différentes conditions qui y règnent. En effet, lors de l’élévation en altitude, la pression atmosphérique, et donc la pression partielle en oxygène, diminue. Les répercussions sont multiples sur notre organisme et peuvent engendrer tout un panel de symptômes. L’organisme de l’être humain possède différents mécanismes protecteurs contre cette hypoxémie induite, dont principalement la réponse ventilatoire hypoxique ainsi que l’érythropoïèse, dans le but d’optimiser le transport de l’oxygène ainsi que l’oxygénation des tissus (1).
Lorsque la saturation artérielle atteint des valeurs inférieures à 90%, différentes réponses physiologiques se mettent en marche dans le but de maintenir un niveau adéquat d’oxygénation tissulaire, principalement via l’activation du système nerveux autonome. C’est au niveau respiratoire que l’on observe les premières réponses : une augmentation de la fréquence respiratoire ainsi que du volume courant. Au niveau cardiaque, on observe également rapidement des changements tels qu’une augmentation de la fréquence cardiaque, une augmentation de la contractibilité du myocarde ainsi que du débit cardiaque. La demande en oxygène du myocarde s’en retrouve augmentée et est compensée uniquement par une vasodilatation coronarienne ainsi qu’une augmentation du débit coronarien (l’extraction d’oxygène au niveau du myocarde étant déjà maximale à basse altitude). Enfin, au niveau vasculaire, une vasoconstriction artérielle pulmonaire permet d’améliorer le rapport ventilation/perfusion ainsi que l’oxygénation artérielle. En parallèle, une vasodilatation artérielle périphérique permet de maintenir un apport convenable aux différents tissus (coronaires, cerveau, muscles). Lorsque cette adaptation est défaillante, différentes maladies spécifiques à l’altitude peuvent se mettre en place (1).
Ces adaptations physiologiques, si insuffisantes ou exagérées, peuvent engendrer un certain nombre de complications. On parle alors de maladaptation en cas de vasoconstriction exagérée et inhomogène, de stress capillaire et de début d’œdème pulmonaire. L’œdème pulmonaire de haute altitude (HAPE), est considéré comme une maladie. Les signes du HAPE sont une dyspnée de repos, une tachypnée, une tachycardie ou encore une toux sèche. Ces symptômes apparaissent après 2 jours (36-72h). Il s’agit d’un déséquilibre entre l’accumulation de liquide dans l’espace aérien et les mécanismes de résorption. Des sujets prédisposés (baisse synthèse NO, augmentation synthèse ET1, activation sympathique exagérée) sont plus à risque de mal s’adapter à la vasoconstriction pulmonaire inhomogène.
Sur le plan cérébral, la maladaptation s’observe au travers d’une vasodilatation cérébrale exagérée, d’un stress capillaire et d’un début d’œdème cérébral, qui peuvent amener à des maladies telles que le mal aigu des montagnes (MAM) ou encore l’œdème cérébral de haute altitude (HACE) (1). Le MAM se définit généralement par l’apparition de céphalées ainsi que des symptômes associés comme des nausées, asthénie, insomnie, vomissements. La plupart du temps, ces symptômes se résolvent spontanément après 1 ou 2 jours. Cependant, une évolution vers une maladie plus grave peut se présenter. Il s’agit du HACE (high altitude cerebral edema), qui est déterminé par une ataxie, des troubles de la coordination ou encore de la conscience. Hacket et Roach ont proposé l’explication suivante à ce phénomène : l’hypoxémie induit une augmentation du flux cérébral, du volume sanguin intracrânien ainsi qu’une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. L’exposition chronique à l’altitude peut également mener, à plus long terme, à une hypertrophie du ventricule droit, secondaire à l’hypertension pulmonaire, associé à une insuffisance cardiaque (2) ainsi qu’à une polyglobulie avec hyperviscosité sanguine (3), exposant à un risque accru de complications thromboemboliques. Lorsque cette réponse est exagérée chez des sujets qui vivent à haute altitude pour une longue période, le mal chronique des montagnes apparait. Ce dernier est caractérisé par une érythrocytose excessive, une hypoventilation ainsi qu’une hypertension pulmonaire.
Trois populations (éthiopienne, andine et tibétaine) vivent en haute altitude depuis des millénaires et se sont adaptées à cet environnement hostile en développant chacune leur propre phénotype (4). Etant donné que les Tibétains vivent sur les hauts plateaux tibétains depuis 30’000 à 40'000 ans (5), ils représentent un peuple très étudié. Ceux qui sont exposés de manière chronique à la haute altitude possèdent des mécanismes d’adaptation spécifiques. Ils présentent une meilleure ventilation ainsi qu’une résistance accrue à l'érythropoïèse et à l'hypertension pulmonaire, et par conséquent au mal chronique des montagnes (6).
Le phénotype des Tibétains a déjà été largement étudié mais leurs mécanismes d'adaptation à l'hypoxie chronique sont encore mal compris. De plus, la contribution relative des facteurs génétiques et environnementaux n'a pas été clairement établie puisque toutes les études auprès de cette population ont été effectuées sur des sujets vivant en altitude. En effet, on ne sait pas lequel de ces deux facteurs, entre la génétique et l’exposition chronique, permet d’expliquer le mieux l’adaptation à la haute altitude chez les Tibétains.
Nous avons choisi de comparer les réponses physiologiques à l'altitude d’un groupe de jeunes caucasiens à un groupe de jeunes Tibétains, tous nés en Suisse et vivant à basse altitude. En Suisse, il existe une grande communauté de Tibétains nés en plaine, qui représente un excellent modèle de population pour mettre à l’épreuve la composante génétique de leur adaptation à la haute altitude.