Erytropoiesis stadier og deres egenskaper, regulering, sentralstimulerende midler

2522
Jonah Lester

De erytropoiesis Det er prosessen der røde blodlegemer eller erytrocytter dannes. Disse blodcellene hos mennesker har en gjennomsnittlig levetid på 4 måneder og klarer ikke å reprodusere seg selv. På grunn av dette må nye erytrocytter opprettes for å erstatte de som dør eller går tapt i blødninger..

Hos menn er antall røde blodlegemer omtrent 54 millioner per milliliter, mens det hos kvinner er litt mindre (48 millioner). Cirka 10 millioner erytrocytter går tapt daglig, så en tilsvarende mengde må byttes ut.

Menneskelig blod, erytrocytter eller røde blodlegemer og to hvite blodlegemer. Tatt og redigert fra: Viascos [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Erytrocytter dannes av kjernede erytroblaster som er tilstede i rød benmarg hos pattedyr, mens de i andre virveldyr produseres hovedsakelig i nyrene og milten.

Når de når slutten av sine dager, fragmenterer de seg; da omfatter celler som kalles makrofager dem. Disse makrofager er tilstede i leveren, rød beinmarg og milt..

Når de røde blodcellene blir ødelagt, resirkuleres jernet for å brukes igjen, mens resten av hemoglobinet blir transformert til et gallepigment som kalles bilirubin..

Erytropoiesis stimuleres av et hormon som kalles erytropoietin, men prosessen reguleres av forskjellige faktorer, som temperatur, oksygentrykk, blant andre..

Artikkelindeks

  • 1 Stadier og deres egenskaper
    • 1.1 1-sprengende kolonidannende enheter
    • 1.2 2-erythroid kolonidannende celler
    • 1.3 3-proerythroblaster
    • 1.4 4-basofile erytroblaster
    • 1,5 5-polykromatofile erytroblaster
    • 1,6 7-retikulocytter
    • 1.7 8-erytrocytter
  • 2 Regulering av erytropoes
    • 2.1 Oksygentrykk
    • 2.2 Testosteron
    • 2.3 Temperatur
    • 2.4 Parakrinregulering
  • 3 Erytropoiesis-stimulerende midler
    • 3.1 Kunstige ESAer
  • 4 Ineffektiv erytropoies
    • 4.1 Mangler i nukleinsyresyntese
    • 4.2 Mangler i syntesen av hemgruppen
    • 4.3 Mangler i globinsyntese
  • 5 Referanser

Stadier og deres egenskaper

I voksne organismer forekommer erytropoies på spesialiserte steder i den røde benmargen som kalles erytroblastiske øyer. For dannelsen av erytrocytter må det forekomme flere prosesser, alt fra celleproliferasjon til modning av røde blodlegemer, som går gjennom forskjellige stadier av celledifferensiering..

Når celler gjennomgår mitotiske divisjoner, reduseres deres størrelse og deres kjerne, samt kromatinkondensasjon og hemoglobinisering. I tillegg beveger de seg fra opprinnelsesområdet.

I sluttfasen vil de miste kjernen og andre organeller og vil komme i sirkulasjon og vandre gjennom de cytoplasmatiske porene i endotelcellene..

Noen forfattere deler hele erytropoieseprosessen i to faser, den første av celleproliferasjon og differensiering; mens andre deler prosessen basert på spesifikke egenskaper ved cellen på hvert trinn, når den observeres med Wrights flekk. Basert på sistnevnte er stadiene av erytropoesen:

1-Burst kolonidannende enheter

De er de første cellene som er følsomme for erytropoietin, noen forfattere kaller dem myeloide stamfedre, eller også BFU-E, for dets forkortelse på engelsk. De er preget av å uttrykke overflateantigener som CD34, så vel som tilstedeværelsen av erytropoietinreseptorer i små mengder.

2-erythroid kolonidannende celler

Forkortet på engelsk som CFU-E, de er i stand til å produsere små kolonier av erytroblaster. Et annet kjennetegn ved disse cellene er at mengdene av erytropoietinreseptorer er mye høyere enn i burst-kolonidannende enheter..

3-proerythroblaster

Betraktet som det første modningstrinnet av erytrocytter. De er preget av sin store størrelse (14 til 19 µm ifølge noen forfattere, opptil 25 µm ifølge andre). Kjernen er avrundet og presenterer også nukleoli og rikelig kromatin.

Betraktet som det første modningstrinnet av erytrocytter. De er preget av sin store størrelse (14 til 19 µm ifølge noen forfattere, opptil 25 µm ifølge andre). Kjernen er stor, avrundet, med kromatin arrangert i form av filamenter og 2 eller 3 nukleoler.

Opptak av plasmajern begynner på dette stadiet. De har en halveringstid på 20 timer, for å vike gjennom mitose til neste trinn.

4-basofile erytroblaster

Også kalt normoblaster, de er mindre enn forgjengerne. Disse cellene flekker blå med vital flekker, det vil si at de er basofile. Kjernen er kondensert, kjernen er forsvunnet og de har et stort antall ribosomer. På dette stadiet begynner syntesen av hemoglobin.

I begynnelsen er de kjent som Type I basofile erytroblaster, og etter en mitotisk inndeling transformeres de til Type II, som forblir basofiler og gir større hemoglobinsyntese. Den omtrentlige varigheten av begge cellene, sammen, er lik den for proerythroblaster.

Hemoglobin. Tatt og redigert fra: Zephyris på det engelskspråklige Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].

5-polykromatofile erytroblaster

De dannes ved mitotisk inndeling av type II basofile erytroblaster og er de siste cellene som kan dele seg med mitose. Størrelsen varierer fra 8 til 12 µm, og de har en avrundet og kondensert kjerne.

Cytoplasmaet til disse cellene flekker føre grå med Wrights flekken. Har en høy konsentrasjon av hemoglobin og antallet ribosomer er fortsatt høyt.

6-ortokratiske erytroblaster

Fargen på disse cellene er rosa eller rød på grunn av mengden hemoglobin de har. Størrelsen er litt mindre enn forgjengerne (7 til 10 µm), og den har en liten kjerne som vil bli utvist av eksocytose når cellene modnes..

7-retikulocytter

De dannes ved differensiering av ortokrome erytroblaster, mister organeller og fyller cytoplasmaet med hemoglobin. De forblir i den røde beinmargen i to til tre dager til de migrerer til blodet hvor de vil fullføre modningen..

8-erytrocytter

De er de modne formede elementene, det endelige produktet av erytropoies og som dannes ved modning av retikulocytter. De har en bikonkav form på grunn av fraværet av en kjerne og interaksjonen mellom erytrocytens cytoskjelett og to proteiner kalt spektrin og aktin.

De er de mest utbredte blodcellene, de er dannet av retikulocytter. Hos pattedyr har de en bikonkav form på grunn av fraværet av en kjerne og interaksjonen mellom erytrocytens cytoskjelett og to proteiner kalt spektrin og aktin. I andre virveldyr er de avrundet og beholder kjernen.

Erythropoiesis prosess. Tatt og redigert fra A.mikalauskas på litauisk språk Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Regulering av erytropoes

Selv om erytropoietin stimulerer dannelsen av røde blodlegemer for å forbedre blodets oksygenbærende kapasitet, er det flere grunnleggende mekanismer for å regulere denne formasjonen, inkludert:

Oksygentrykk

Oksygenkonsentrasjonen i blodet regulerer erytropoiesen. Når denne konsentrasjonen er svært lav i blodstrømmen til nyrene, stimuleres produksjonen av røde blodlegemer..

Denne lave konsentrasjonen av vev O2 kan oppstå på grunn av hypoksemi, anemi, nyreiskemi eller når affiniteten til hemoglobin for denne gassen er høyere enn normalt..

Miescher, i 1893, var den første som antydet forholdet mellom vevshypoksi og erytropoies. Imidlertid stimulerer denne hypoksien ikke beinmargen direkte til å produsere røde blodlegemer, som Miescher foreslo. Tvert imot, det får nyrene til å produsere hormonet erytropoietin.

Produksjon av erytropoietin på grunn av vevshypoksi er genetisk regulert, og reseptorene som oppdager slik hypoksi finnes i nyrene. Produksjon av erytropoietin øker også på grunn av et fall i oksygenpartialtrykk etter blødning..

Cellene som lager erytropoietin finnes i nyrene og leveren. Økningen i produksjonen av dette hormonet under anemi skyldes en økning i antall celler som produserer det..

Testosteron

Testosteron regulerer indirekte erytropoes ved å regulere jernnivået i blodet. Dette hormonet virker direkte på virkningen av et cytoplasmatisk protein kalt BMP-Smad (benmorfogenetisk protein-Smad) i hepatocytter..

På grunn av virkningen av testosteron undertrykkes hepcidin-transkripsjon. Dette hepcidinet forhindrer passering av jern fra celler til plasma fra makrofager som resirkulerer jern, noe som fører til en drastisk reduksjon i blod jern.

Når hypoferremi oppstår, vil det være en inhibering av erytropoietin, da det ikke vil være jern for produksjon av erytrocytter..

Temperatur

Temperatur har vist seg å ha en effekt på erytripoiesis. Eksponering for svært lave temperaturer fører til behovet for å produsere varme i tekstilene.

Dette krever å øke antall erytrocytter for å tilføre oksygen til perifert vev. Det er imidlertid ikke helt klart hvordan denne typen reguleringer forekommer..

Parakrinregulering

Tilsynelatende er det en produksjon av erytropoietin av nevronene i sentralnervesystemet, for å beskytte seg mot iskemisk skade og apoptose. Forskere har imidlertid ikke klart å bekrefte det ennå..

Erytropoiesis stimulerende midler

Erytropoiesis-stimulating agents (ESAs) er midler som er ansvarlige for å stimulere produksjonen av erytrocytter. Erytropoietin er det hormonet som er naturlig ansvarlig for denne prosessen, men det er også syntetiske produkter med lignende egenskaper.

Erytropoietin er et hormon som hovedsakelig syntetiseres i nyrene. I de tidlige stadiene av utviklingen er leveren også involvert i den aktive produksjonen av erytropoietin. Når utviklingen fortsetter, har sistnevnte organ imidlertid mindre involvering i prosessen..

Erytrocyten begynner å spre reseptorer for erytropoietin på membranoverflaten. Erytropoietin aktiverer en serie intercellulære signaltransduksjonskaskader som opprinnelig produserer hemoglobinsyntese og får retikulocytter til å virke raskere og slippes ut i sirkulasjonen..

Kunstige ESAer

Kunstige ESAer klassifiseres i generasjoner (første til tredje), avhengig av datoen de ble opprettet og markedsført. Strukturelt og funksjonelt lik erytropoietin.

Første generasjons ESA er kjent som epoetin alfa, beta og delta. De to første produseres ved rekombinasjon fra dyreceller og har en halveringstid på ca. 8 timer i kroppen. Epoetin delta syntetiseres i mellomtiden fra humane celler.

Darbepoetin alfa er en annen generasjons ESA, produsert av kinesiske hamsterceller ved bruk av teknologi som kalles rekombinant DNA. Den har en halveringstid mer enn tre ganger lenger enn første generasjons ESA-er. Som med epoetiner, har noen høytytende idrettsutøvere brukt darbepoetin som et middel for doping.

Continuous Erythropoetin Receptor Activator, eller CERA for dets akronym på engelsk, er det generiske navnet for tredje generasjons ESAer. De prøver ikke å simulere strukturen og funksjonen til erytropoietin, men handler snarere ved å stimulere reseptoren for erytropoietin, og øker dermed effekten..

Halveringstiden er flere uker i stedet for timer, som tidligere medisiner. Brukt kommersielt siden 2008, men dens ulovlige bruk i sportsaktiviteter dateres tilsynelatende to eller tre år før den lovlige kommersialiseringen.

Ineffektiv erytropoiesis

Ineffektiv eller ineffektiv erytropoies oppstår når de dannede røde blodcellene er defekte og vanligvis ødelegges før eller kort tid etter at benmargen er forlatt..

Ineffektiv erytropoies kan skyldes mangler i syntesen av nukleinsyrer, hemgruppen eller globiner. Disse feilene forårsaker forskjellige typer anemi.

Mangler i nukleinsyresyntese

I dette tilfellet er det en mangel på folsyre og cobalamin, DNA-syntese er inhibert i kjernen til erytrocytpromotorcellene, slik at de ikke klarer å dele seg mitotisk. Cytoplasma øker på sin side volumet (makrocytose), med opprinnelse i en stor celle kalt megaloblast..

I disse tilfellene stammer en serie anemier kalt megaloblastiske anemier, hvorav den vanligste er pernisiøs anemi. I denne sykdommen er det ingen absorpsjon av vitamin B12 i tynntarmen.

Andre årsaker til megaloblastisk anemi inkluderer fordøyelsessykdommer, malabsorpsjon, mangel på folsyre og på grunn av visse medisiner.

Symptomer på denne typen anemi inkluderer unormal blekhet, irritabilitet, tap av appetitt, diaré, vanskeligheter med å gå eller muskelsvakhet. Avhengig av årsaken, kan den behandles med vitamin- eller folinsyretilskudd..

Mangler i syntesen av hemgruppen

Ineffektiv erytropoies på grunn av mangel på jernsyntese kan forårsake to typer anemi; jernmangel mikrocytisk anemi og sideroblastisk anemi.

Mikrocytisk anemi er kjent som en gruppe anemier preget av små og bleke røde blodlegemer, de kan ha forskjellig opprinnelse, inkludert talassemi og ineffektiv erytropoies.

Jern- og hemosiderinnivået er veldig høyt i sideroblastisk anemi. Hemosiderin er et gult pigment avledet av hemoglobin og vises når nivåene av metallet er høyere enn normalt. Denne typen anemi forårsaker død av basofiler i rød beinmarg, og det er ingen syntese av hemoglobin.

Jernmangelanemi. Tatt og redigert fra: Erhabor Osaro (lektor) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Det kalles sideroblastisk anemi fordi erytrocytter utvikler seg unormalt på grunn av akkumulering av jern i form av granuler, og mottar navnet sideroblaster. Sideroblastisk anemi kan være medfødt eller være sekundær og ha forskjellige årsaker.

Mangler i globinsyntese

I dette tilfellet oppstår sigdcelleanemi og beta-thalassemia. Sigdcelleanemi er også kjent som sigdcelleanemi. Den er produsert av en genetisk mutasjon som fører til substitusjon av glutaminsyre med valin under syntesen av beta-globin.

På grunn av denne substitusjonen reduseres affiniteten til oksygen av hemoglobin, og det er atrofi av erytrocyten, og får en sigdform i stedet for den normale bikonkave skiveformen. Pasienten med sigdcelleanemi er utsatt for mikroinfarkt og hemolyse.

Thalassemia er en sykdom forårsaket av utilstrekkelig genetisk koding av α- og β-globiner som fører til en tidlig død av erytrocyten. Det er omtrent hundre forskjellige mutasjoner som kan forårsake thalassemia med forskjellige alvorlighetsgrader.

Referanser

  1. Eritropoiesis. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  2. J.P. Labbrozzi (2015). Produksjon av erytrocytter fra CD34-celler+ navlestrengsblod. Doktoravhandling. Autonome universitetet i Barcelona. Spania.
  3. H. Parrales (2018). Erytropoiesis fysiologi. Gjenopprettet fra cerebromedico.com.
  4. Anemi. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  5. Eritropoiesestimulerende middel. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  6. Ineffektiv eritropoese. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.