ERITROPOEZĖ: STADIJOS IR JŲ YPATYBĖS, REGULIAVIMAS, STIMULIATORIAI - BIOLOGIJA - 2025

Eritropoezę yra procesas, kurio metu susidaro raudonųjų kraujo ląstelių arba eritrocitai. Šių žmonių kraujo kūnelių gyvenimo trukmė yra vidutiniškai 4 mėnesiai ir jie negali daugintis. Dėl šios priežasties reikia sukurti naujus eritrocitus, kurie pakeistų mirusius ar prarastus kraujavimus.

Vyrams raudonųjų kraujo kūnelių skaičius yra maždaug 54 milijonai mililitre, o moterims - šiek tiek mažiau (48 milijonai). Kasdien prarandama apie 10 milijonų eritrocitų, todėl panašų kiekį reikia pakeisti.

Žmogaus kraujas, eritrocitai arba raudonieji kraujo kūneliai ir du leukocitai. Paimta ir redaguota iš: „Viascos“.

Eritrocitai susidaro iš branduolių turinčių eritroblastų, esančių žinduolių raudonuosiuose kaulų čiulpuose, o kituose stuburiniuose - daugiausia inkstuose ir blužnyje.

Dienoms pasibaigus, jie suskaidomi; tada ląstelės, vadinamos makrofagais, jas apima. Šie makrofagai yra kepenyse, raudonuosiuose kaulų čiulpuose ir blužnyje.

Sunaikinus raudonuosius kraujo kūnelius, geležis perdirbama vėl naudoti, o likęs hemoglobino kiekis virsta tulžies pigmentu, vadinamu bilirubinu.

Eritropoezę stimuliuoja hormonas eritropoetinas, tačiau procesą reguliuoja skirtingi veiksniai, tokie kaip temperatūra, deguonies slėgis.

Etapai ir jų charakteristikos

Suaugusiems organizmams eritropoezė atsiranda specializuotose vietose raudonajame kaulų čiulpuose, vadinamuose eritroblastinėmis salomis. Eritrocitų susidarymui turi vykti keli procesai, pradedant ląstelių proliferacija ir baigiant raudonųjų kraujo kūnelių brendimu, pereinantis per įvairius ląstelių diferenciacijos etapus.

Ląstelėms vyksta mitozinis dalijimasis, mažėja jų ir branduolio dydis, taip pat chromatino kondensacija ir hemoglobinizacija. Be to, jie tolsta nuo kilmės srities.

Paskutiniuose etapuose jie praras branduolį ir kitus organelius ir pateks į apyvartą, migruodami per endotelio ląstelių citoplazmines poras.

Kai kurie autoriai padalija visą eritropoezės procesą į dvi fazes, pirmąją - ląstelių proliferaciją ir diferenciaciją; o kiti pasidalina procesą pagal konkrečias ląstelės ypatybes kiekviename etape, kai stebima Wrighto dėme. Remiantis pastarąja, eritropoezės stadijos yra:

1 sprogusias kolonijas sudarantys vienetai

Tai yra pirmosios ląstelės, jautrios eritropoetinui, kai kurie autoriai jas vadina mieloidiniais pirmtakais arba taip pat BFU-E dėl savo akronimo angliškai. Jie pasižymi tuo, kad ekspresuoja paviršinius antigenus, tokius kaip CD34, taip pat, kad eritropoetino receptorių yra nedaug.

2-eritroidų kolonijas sudarančios ląstelės

Sutrumpintai anglų kalba kaip CFU-E, jie sugeba gaminti mažas eritroblastų kolonijas. Kitas šių ląstelių bruožas yra tas, kad eritropoetino receptorių kiekis yra daug didesnis nei sprogusias kolonijas sudarančiuose vienetuose.

3-proeritroblastai

Laikoma pirmąja eritrocitų brendimo stadija. Jie pasižymi dideliu dydžiu (kai kurių autorių nuomone, nuo 14 iki 19 μm, kitų nuomone, iki 25 μm). Branduolys yra suapvalintas, jame taip pat yra branduolių ir gausu chromatino.

Laikoma pirmąja eritrocitų brendimo stadija. Jie pasižymi dideliu dydžiu (kai kurių autorių nuomone, nuo 14 iki 19 μm, kitų nuomone, iki 25 μm). Branduolys yra didelis, suapvalintas, chromatinas yra išdėstytas gijų pavidalu ir 2 arba 3 branduoliai.

Šiame etape prasideda geležies įsisavinimas plazmoje. Jų pusinės eliminacijos laikas yra 20 valandų, kad būtų galima perduoti mitozę kitam etapui.

4-bazofiliniai eritroblastai

Dar vadinami normoblastais, jie yra mažesni už pirmtakus. Šios ląstelės nusidažo mėlynai ir gyvybiškai dažomos, tai yra, jos yra bazofilinės. Branduolys yra kondensuotas, branduoliai išnyko ir jie turi daugybę ribosomų. Šiame etape prasideda hemoglobino sintezė.

Iš pradžių jie žinomi kaip I tipo bazofiliniai eritroblastai, o po mitozinio padalijimo jie virsta II tipu, kurie išlieka bazofiliais ir pasižymi didesne hemoglobino sinteze. Apytikslė abiejų ląstelių trukmė kartu yra panaši į proeritroblastų.

Hemoglobinas. Paimta ir redaguota iš: Zephyris anglų kalbos Vikipedijoje.

5-polichromatofiliniai eritroblastai

Jos susidaro II tipo bazofilinių eritroblastų mitoziniu padalijimu ir yra paskutinės ląstelės, galinčios dalintis mitozės būdu. Jų dydis svyruoja nuo 8 iki 12 μm, ir jie turi suapvalintą ir sutirštintą šerdį.

Šių ląstelių citoplazma dažoma švino pilka spalva su Wright dėme. Joje yra didelė hemoglobino koncentracija, o ribosomų skaičius išlieka didelis.

6-ortochromatiniai eritroblastai

Šių ląstelių spalva yra rausva arba raudona dėl juose esančio hemoglobino kiekio. Jo dydis yra šiek tiek mažesnis nei jo pirmtakų (7–10 μm) ir turi mažą branduolį, kuris bus išstumtas egzocitozės būdu, kai ląstelės subręs.

7-Retikulocitai

Jie susidaro diferencijuodami ortchromatinius eritroblastus, praranda organelius ir užpildo citoplazmą hemoglobinu. Jie lieka raudonaisiais kaulų čiulpais dvi – tris dienas, kol migruoja į kraują, kur bus visiškai subrendę.

8-Eritrocitai

Jie yra subrendę suformuoti elementai, galutinis eritropoezės produktas ir kurie susidaro subrandinant retikulocitus. Dėl branduolio nebuvimo ir eritrocitų citoskeleto sąveikos su dviem baltymais, vadinamais spektrinu ir aktinu, jie turi abipusiai įgaubtą formą.

Jos yra gausiausios kraujo ląstelės, susidaro iš retikulocitų. Žinduose jie turi abipusiai urvo formą dėl branduolio nebuvimo ir dėl eritrocitų citoskeleto sąveikos su dviem baltymais, vadinamais spektrinu ir aktinu. Kituose stuburiniuose gyvūnuose jie yra suapvalinti ir sulaiko branduolį.

Eritropoezės procesas. Paimta ir redaguota iš A.mikalausko lietuvių kalbos Vikipedijoje

Eritropoezės reguliavimas

Nors eritropoetinas stimuliuoja raudonųjų kraujo kūnelių susidarymą, kad pagerėtų kraujo deguonies pernešimo galimybės, yra keletas pagrindinių mechanizmų, reguliuojančių šį susidarymą:

Deguonies slėgis

Deguonies koncentracija kraujyje reguliuoja eritropoezę. Kai inkstų kraujyje ši koncentracija būna labai maža, stimuliuojama raudonųjų kraujo kūnelių gamyba.

Ši maža audinio O2 koncentracija gali atsirasti dėl hipoksemijos, anemijos, inkstų išemijos arba kai hemoglobino afinitetas šioms dujoms yra didesnis nei normalus.

Miescheris, 1893 m., Pirmasis pasiūlė ryšį tarp audinių hipoksijos ir eritropoezės. Tačiau ši hipoksija tiesiogiai neskatina kaulų čiulpų gaminti raudonuosius kraujo kūnelius, kaip siūlė Miescheris. Atvirkščiai, tai inkstus skatina gaminti hormoną eritropoetiną.

Eritropoetino gamyba dėl audinių hipoksijos yra genetiškai reguliuojama, o receptoriai, nustatantys tokią hipoksiją, yra inkstuose. Eritropoetino gamyba taip pat padidėja dėl sumažėjusio audinių deguonies dalinio slėgio po hemoragijos.

Eritropoetiną gaminančios ląstelės randamos inkstuose ir kepenyse. Šio hormono gamyba padidėja anemijos metu dėl padidėjusio jį gaminančių ląstelių skaičiaus.

Testosteronas

Testosteronas netiesiogiai reguliuoja eritropoezę, reguliuodamas geležies kiekį kraujyje. Šis hormonas tiesiogiai veikia citoplazminį baltymą, vadinamą BMP-Smad (kaulų morfogenezinis baltymas-Smad, kurio akronimas yra angliškai), veikiančius kepenų citus.

Dėl testosterono veikimo slopinama hepcidino transkripcija. Šis hepcidinas užkerta kelią geležies patekimui į ląsteles iš makrofagų, perdirbančių geležį, todėl drastiškai sumažėja geležies kiekis kraujyje.

Kai pasireiškia hipoferremija, bus slopinamas eritropoetinas, nes eritrocituose nebus geležies.

Temperatūra

Įrodyta, kad temperatūra veikia eritripoezę. Dėl labai žemos temperatūros audiniuose reikia gaminti šilumą.

Tam reikia padidinti eritrocitų kiekį, kad deguonimi būtų tiekiami periferiniai audiniai. Tačiau nėra visiškai aišku, kaip vyksta šis reguliavimo būdas.

Parakrino reguliavimas

Matyt, eritropoetiną gamina centrinės nervų sistemos neuronai, norėdami apsisaugoti nuo išeminio pažeidimo ir apoptozės. Tačiau mokslininkams to dar nepavyko įrodyti.

Eritropoezę stimuliuojančios medžiagos

Eritropoezę stimuliuojantys agentai (ESA) yra agentai, atsakingi už eritrocitų gamybos stimuliavimą. Eritropoetinas yra hormonas, natūraliai atsakingas už šį procesą, tačiau yra ir sintetinių produktų, turinčių panašių savybių.

Eritropoetinas yra hormonas, sintetinamas daugiausia inkstuose. Ankstyvajame vystymosi etape kepenys taip pat dalyvauja aktyviame eritropoetino gamyboje. Tačiau, vykstant plėtrai, pastarasis kūnas vaidina mažiau reikšmės procese.

Eritrocitas pradeda išsklaidyti eritropoetino receptorius ant membranos paviršiaus. Eritropoetinas suaktyvina tarpląstelinių signalų perdavimo kaskadų serijas, kurios iš pradžių sukuria hemoglobino sintezę ir priverčia retikulocitus greičiau veikti ir išleisti į kraują.

Dirbtiniai EP

Dirbtiniai ESS skirstomi į kartas (nuo pirmo iki trečio), atsižvelgiant į jų sukūrimo ir pardavimo datą. Jie struktūriškai ir funkciškai yra panašūs į eritropoetiną.

Pirmos kartos ESS yra žinomi kaip alfa, beta ir delta epoetinai. Pirmieji du yra gaminami rekombinacijos būdu iš gyvūnų ląstelių, jų pusinės eliminacijos laikas organizme yra maždaug 8 valandos. Epoetino delta yra sintetinamas iš žmogaus ląstelių.

Darbepoetinas alfa yra antros kartos ESS, gaminamas iš kiniškų žiurkėnų ląstelių, naudojant technologiją, vadinamą rekombinantine DNR. Jo pusinės eliminacijos laikas yra daugiau nei tris kartus didesnis nei pirmosios kartos EP. Kaip ir vartojant epoetinus, kai kurie didelio efektyvumo sportininkai darbepoetiną naudojo kaip dopingo priemonę.

Nuolatinis eritropoetino receptorių aktyvatorius arba CERA dėl savo sutrumpinimo anglų kalba yra trečiosios kartos ESS bendrinis pavadinimas. Jie nesistengia imituoti eritropoetino struktūros ir funkcijos, bet veikia stimuliuodami jo receptorius, taip padidindami jo poveikį.

Jo pusinės eliminacijos laikas yra kelios savaitės, o ne valandos, kaip ir ankstesnių vaistų. Naudojamas komerciniais tikslais nuo 2008 m., Tačiau neteisėtas jo naudojimas sportinėje veikloje, matyt, atsirado prieš dvejus ar trejus metus iki jo legalizavimo.

Neveiksminga eritropoezė

Neefektyvi arba neveiksminga eritropoezė atsiranda, kai susidarę raudonieji kraujo kūneliai yra sugedę ir paprastai sunaikinami prieš paliekant kaulų čiulpus ar netrukus po jų.

Neefektyvi eritropoezė gali atsirasti dėl nukleorūgščių, hemo grupės ar globinų sintezės defektų. Šie defektai sukelia įvairių tipų anemiją.

Nukleorūgščių sintezės trūkumai

Tokiu atveju yra folio rūgšties ir kobalamino trūkumas, eritrocitų promotorių ląstelių branduolyje slopinama DNR sintezė, kad jos negalėtų dalintis mitotiškai. Citoplazma, savo ruožtu, padidina savo tūrį (makrocitozė), sukurdama didelę ląstelę, vadinamą megaloblastu.

Tokiais atvejais atsiranda serija anemijomis, vadinamomis megaloblastinėmis anemijomis, iš kurių dažniausiai pasitaiko kenksminga anemija. Sergant šia liga, vitaminas B12 nėra absorbuojamas plonojoje žarnoje.

Kitos megaloblastinės anemijos priežastys yra virškinimo ligos, malabsorbcija, folio rūgšties trūkumas ir dėl tam tikrų vaistų vartojimo.

Šio tipo anemijos simptomai yra nenormalus blyškumas, dirglumas, apetito praradimas, viduriavimas, sunku vaikščioti ar raumenų silpnumas. Priklausomai nuo priežasties, jis gali būti gydomas vitaminų ar folio rūgšties papildais.

Hemo grupės sintezės trūkumai

Neefektyvi eritropoezė dėl geležies sintezės trūkumo gali sukelti dviejų tipų anemiją; mikrocitinė anemija dėl geležies trūkumo ir sideroblastinė anemija.

Mikrocitinė anemija yra žinoma kaip anemijų grupė, kuriai būdingi maži ir šviesiai raudoni kraujo kūneliai, jie gali turėti skirtingą kilmę, įskaitant talasemiją ir neveiksmingą eritropoezę.

Sergant sideroblastine anemija, geležies ir hemosiderino kiekis yra labai didelis. Hemosiderinas yra geltonas pigmentas, gaunamas iš hemoglobino ir pasirodo, kai metalo lygis yra didesnis nei normalus. Dėl tokio tipo anemijos miršta raudonųjų kaulų čiulpų basofilai ir nėra hemoglobino sintezės.

Geležies stokos anemija. Paimta ir redagavo: Erhaboras Osaro (docentas).

Ji vadinama sideroblastine anemija, nes eritrocitai išsivysto nenormaliai dėl geležies kaupimosi granulių pavidalu, gavus pavadinimą sideroblastai. Sideroblastinė anemija gali būti įgimta arba ji gali būti antrinė ir turėti įvairių priežasčių.

Globino sintezės trūkumai

Tokiu atveju atsiranda pjautuvinių ląstelių anemija ir beta talasemija. Pjautuvo formos ląstelių anemija dar vadinama pjautuvine anemija. Jį gamina genetinė mutacija, dėl kurios beta globino sintezės metu glutamo rūgštis pakeičiama valinu.

Dėl šio pakeitimo sumažėja hemoglobino afinitetas deguoniui ir eritrocitų atrofija, įgyjant pjautuvo formą, o ne įprastą abipusiai urvo disko formą. Pacientas, sergantis pjautuvo pavidalo ląstelių anemija, yra jautrus mikroinfarktams ir hemolizei.

Talasemija yra liga, kurią sukelia netinkamas α- ir β-globinų genetinis kodavimas ir dėl kurios ankstyvas eritrocitų mirtis. Yra apie šimtą skirtingų mutacijų, kurios gali sukelti talasemiją su skirtingu sunkumo laipsniu.

Nuorodos

1. Eritropoezė. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
2. JP Labbrozzi (2015). Eritrocitų gamyba iš virkštelės kraujo CD34 ⁺ ląstelių. Daktaro darbas. Barselonos autonominis universitetas. Ispanija.
3. H. Parrales (2018). Eritropoezės fiziologija. Atgauta iš cerebromedico.com.
4. Anemija. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
5. Eritropoezę stimuliuojanti medžiaga. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.
6. Neveiksminga eritropoezė. Vikipedijoje. Atkurta iš en.wikipedia.org.