Jens C. Skou n’a pas seulement découvert une enzyme. Il a découvert le mécanisme qui maintient les cellules nerveuses en activité et la contraction des muscles. Sans cette petite machine biologique, vos pensées ne passeraient pas d’un neurone à l’autre. Ton cœur ne battrait plus.
Skou est né à Lemvig, au Danemark, le 8 octobre 1918. Il est décédé à Aarhus le 28 mai 2018. Pendant la majeure partie de sa vie, il a été biophysicien, enseignant à l’Université d’Aarhus. Mais son héritage repose sur une percée unique et monumentale : la découverte de l’adénosine triphosphatase activée par le sodium et le potassium (Na+-K+ ATPase).
Cette découverte lui vaut le prix Nobel de chimie en 1997. Il a partagé cet honneur avec Paul D. Boyer et John E. Walker. Mais pendant que les autres décrivaient le fonctionnement de l’ATP, Skou a identifié la véritable pompe qui le fait fonctionner.
Des nerfs aux membranes du crabe
Skou a étudié la médecine à l’Université de Copenhague. Il a obtenu son doctorat à l’Université d’Aarhus en 1954. Ses recherches n’ont pas commencé en vase clos. Il s’appuie sur les travaux de Sir Alan Hodgkin et Richard Keynes.
Ces scientifiques anglais avaient observé le déplacement du sodium et du potassium dans les cellules nerveuses. Ils ont remarqué quelque chose d’étrange. Lorsqu’un neurone se déclenchait, des ions sodium affluaient. Pour réinitialiser la cellule au signal suivant, ces ions devaient être repoussés.
Ce n’était pas passif. Cela allait à contre-courant du courant naturel. La concentration de sodium était plus élevée à l’extérieur de la cellule qu’à l’intérieur. Le ramener dans l’énergie requise. Plus précisément, il fallait de l’adénosine triphosphate (ATP).
Skou a poussé cette énigme plus loin. À la fin des années 1950, il propose une idée radicale. Une enzyme était responsable du déplacement des molécules à travers la membrane cellulaire. Ce n’était pas seulement une barrière. C’était un transporteur actif.
Il a testé cette théorie en utilisant des membranes de cellules nerveuses de crabe. Les crabes ont été choisis pour leurs gros nerfs accessibles. Les résultats étaient indéniables. Il avait isolé l’enzyme désormais connue sous le nom de Na+-K+ ATPase.
Comment fonctionne réellement la pompe
L’enzyme se trouve dans la membrane plasmique des cellules animales. Il agit comme un strict gardien.
Il s’active lorsqu’il détecte des conditions spécifiques. Le potassium externe le déclenche. Le sodium interne l’alimente. Une fois engagé, il effectue un cycle incessant :
- Il pompe le sodium hors de la cellule.
- Il attire le potassium dans la cellule.
Cet échange maintient un équilibre critique. À l’intérieur de la cellule, le potassium reste élevé. Le sodium reste faible. À l’extérieur, c’est l’inverse. Ce dégradé n’est pas facultatif. C’est essentiel à la vie.
L’enzyme pompe le sodium hors de la cellule et le potassium dans celle-ci, maintenant ainsi une concentration intracellulaire élevée de potassium et une faible concentration de sodium par rapport au milieu extérieur environnant.
Les découvertes de Skou ont fait plus qu’expliquer les signaux nerveux. Ils ont révélé une classe fondamentale de machines biologiques. D’autres enzymes ont fonctionné de la même manière. Ils comprenaient les pompes ioniques qui contrôlent la contraction musculaire.
Pourquoi cela est important pour vous
Vous vous demandez peut-être pourquoi les nerfs du crabe sont importants pour les humains. Ils sont importants parce que la biologie est conservée. La pompe sodium-potassium de votre cerveau fonctionne exactement comme celle que Skou a étudiée chez les crabes
