L'EPO appartient à la famille des cytokines ( facteur physiologiques de croissance); c'est une glycoprotéine de 165 acides aminés et de masse moléculaire 30400 Daltons, elle est principalement produite par le rein (90%) et le foie (10%). Cette synthèse est codée par un gène unique localisé sur le chromosome 7. Elle existe à l'état circulant sous plusieurs formes qui diffèrent par leurs pourcentage de glycosylation: la partie protéique de la molécule est toujours la même, ce sont les groupes de sucres (oligosaccharides) qui lui sont associés qui sont variables.

L'EPO est ensuite véhiculée par voie sanguine vers les cellules cibles de la lignée érythrocytaire et va agir dans la moelle osseuse, en stimulant les plus jeunes cellules, permettant ainsi la production, la différenciation et la maturation d'érythrocytes, c'est-à-dire jusqu'aux globules rouges.

L'érythropoïétine, en plus d'être le principal facteur de croissance agissant dans la lignée rouge, peut également être considéré comme un élément quasi indispensable pour permettre le renouvellement des cellules sanguines. En effet, si elle était absente, il serait difficile de dépasser le stade des cellules souches, qui auraient du mal à survivre.

La production endogène d’EPO est de 2UI (unités internationales) par kilogramme. Le taux circulant habituel d’EPO endogène se situe aux alentours de 25mUI/ml, mais les valeurs normales et physiologiques sont très variables selon les sportifs et les circonstances.

La demi-vie de la molécule est voisine de 5 à 6 heures. La dégradation de l'EPO s'effectue au niveau du foie et on peut considérer que moins de 10% de l'érythropoïétine sécrétée par un sujet adulte sain est éliminée par les urines.

L’érythropoïèse est l'ensemble des mécanismes qui concourent à la formation des érythrocytes (hématies, globules rouges) .L’érythropoïèse dure environ 6 jours

L'érythropoièse normale fait appel à une succession de différentiations progressives depuis la cellule souche hématopoïétique initiale jusqu'à l'érythrocyte. La cellule multipotente génère d'abord des colonies mixtes (CFU), puis des précurseurs des érythroblastes, d'abord appelés BFU-E (burst-forming unit erythroid), puis des CFU-E (colony forming unit erythroid). La prolifération - différenciation des CFU E est sous la dépendance de l'érythropoïétine

Au cours de ce processus, les cellules deviennent progressivement sensibles à l'érythropoïétine, avec apparition d'un récepteur spécifique et perdent progressivement leurs récepteurs au facteur de stimulation initial C-kit.

La maturation passe ensuite par le pro-érythroblaste (P-E : grande cellule très basophile avec des excroissances en forme d'oreille et un noyau rond nucléolé), puis l'érythroblaste basophile (E-B : cellule plus petite, encore très basophile, au noyau plus petit sans nucléole), puis l'érythroblaste polychromatophile (E-P : cellule plus petite, proche de celle d'une hématie, au cytoplasme mélangé à la fois basophile et acidophile, correspondant à l'apparition d'hémoglobine). Cet érythroblaste se transforme en réticulocytes (Ret) après l'expulsion du noyau : quelques fragments d'ARN et des mitochondries donnent un aspect un peu bleuté au cytoplasme. Enfin, l'hématie caractéristique.

L'érythropoïèse est modulée par un mécanisme endocrine médié par le taux d'érythropoïétine (EPO). Localement, dans la moelle osseuse, une régulation paracrine dépendante de la quantité d'érythroblastes produits, aboutit à une activation du récepteur de la mort Fas/ Fas-L, qui induit une apoptose (symbolisée par le signe - rouge). Ainsi, la multiplication des cellules souches CFU-E et des pro-érythroblastes (P-E) est continuellement contrôlée.

L'EPO représente un mécanisme de protection contre l'apoptose massive des érythroblastes immatures. Ce qui explique la quantité importante d' érythroblastes immatures dans le sang après injection d'EPO.

-Utilisation dopante

1) Injection d'EPO-s (synthétique) par voie sous-cutanée.

2) L'EPO-s stimule la prolifération des CFU-E et augmente le nombre d'érythroblastes dans le sang.

3)Augmentation du niveau d'hématocrite au dessus de 50% ( Agmentation du nombre d'hématies).

4)Augmentation du Vo² max (volume maximum d'oxygène dans le sang).

5)Plus d'energie pour les muscles. Le sportif gagne en puissance, en endurance et récupère plus vite.

L'EPO met une à deux semaine pour agir

-Utilisation médicale

L'EPO éxogène est prescrite pour des patients ayant un déficit de globules rouges dans leur organisme, les anémiés, comme par exemple les insuffisants rénaux. Les personnes victimes de cette anémie ont un taux d'hématocrite inferieur à 40% chez l'homme et 37% chez la femme. Les doses thérapeutiques réclamées pour correction de cette anémie sont de 30 à 50UI par kilogramme, trois fois par semaine.