ERYTHROPOIESIS: STÁDIUMOK ÉS JELLEMZŐIK, SZABÁLYOZÁS, STIMULÁNSOK - BIOLÓGIA - 2025

Az eritropoiesis az a folyamat, amely során vörösvértestek vagy eritrociták képződnek. Ezeknek a vérsejteknek az emberekben az átlagos élettartama 4 hónap, és nem képesek reprodukálni magukat. Emiatt új vörösvértesteket kell létrehozni, hogy helyettesítsék azokat, amelyek elhalnak vagy elvesznek a vérzés során.

A férfiakban a vörösvértestek száma körülbelül 54 millió milliliterben, míg a nőkben kissé alacsonyabb (48 millió). Naponta körülbelül 10 millió vörösvértestet veszítünk el, tehát hasonló összeget kell cserélni.

Emberi vér, vörösvértestek vagy vörösvértestek és két fehérvérsejt. Felvétel és szerkesztés: Viascos.

Az eritrociták az emlősök vörös csontvelőjében jelen lévő nukleáris vörösvértestből képződnek, míg más gerinces állatokban főként a vesékben és a lépben képződnek.

Amikor elérték a napjaikat, széttöredezettek; akkor a makrofágoknak nevezett sejtek felölelik őket. Ezek a makrofágok a májban, a vörös csontvelőben és a lépben vannak jelen.

Amikor a vörösvértestek elpusztulnak, a vasat újrahasznosítják és újra felhasználják, míg a hemoglobin többi része bilirubinnak nevezett epe pigmentté alakul.

Az eritropoiesist az eritropoetin nevű hormon stimulálja, ám a folyamatot különböző tényezők szabályozzák, például hőmérséklet, oxigénnyomás.

Szakaszok és jellemzőik

Felnőtt szervezetekben az eritropoiesis a vörös csontvelő speciális helyein, eritroblasztikus szigeteknek nevezik. Az eritrociták kialakulásához számos folyamatnak meg kell történnie, kezdve a sejtproliferációtól a vörösvértestek éréséig, a sejtek differenciálódásának különféle szakaszaiban.

Amint a sejtek mitotikus megoszlásokon mennek keresztül, méretük és magjuk mérete csökken, valamint a kromatin kondenzáció és a hemoglobinizáció. Ezenkívül távolodnak a származási területről.

A végső szakaszban elveszítik a magot és más organellákat, és forgalomba kerülnek, az endoteliális sejtek citoplazmatikus pórusain keresztül vándorolva.

Egyes szerzők a teljes eritropoiesis folyamatot két szakaszra osztják, az első a sejtproliferáció és a differenciálódás; míg mások megosztják a folyamatot a sejt sajátos tulajdonságai alapján minden szakaszban, amikor Wright foltjával megfigyelték. Ez utóbbi alapján az eritropoiesis stádiumai:

1-Permetező kolóniaképző egységek

Ezek az első sejtek, amelyek érzékenyek az eritropoetinnel szemben, egyes szerzők mieloid progenitoroknak, vagy BFU-E-nek hívják őket angol betűszó miatt. Jellemzőik a felszíni antigének, például a CD34 expresszálása, valamint az eritropoietin receptorok kis mennyiségben jelenléte.

2-eritroid pajzsképző sejtek

Az angolul rövidítve, mint CFU-E, képesek kis vörösvértest-kolóniák létrehozására. Ezeknek a sejteknek egy másik jellemzője, hogy az eritropoetin receptorok mennyisége sokkal nagyobb, mint a telepeket létrehozó egységekben.

3-Proerythroblasts

A vörösvértestek első érési szakaszának tekintik. Ezeket nagyméretűek jellemzik (egyes szerzők szerint 14-19 um, mások szerint 25 μm). A mag lekerekített, és nukleolokat és bőséges kromatint is tartalmaz.

A vörösvértestek első érési szakaszának tekintik. Ezeket nagyméretűek jellemzik (egyes szerzők szerint 14-19 um, mások szerint 25 μm). A mag nagy, lekerekített, kromatin filamentumok és 2 vagy 3 nukleoli formájában van elrendezve.

Ebben a szakaszban kezdődik a plazma vasfelvétel. A felezési idejük 20 óra, hogy a mitózison átjuthassanak a következő szakaszba.

4-bazofil eritroblasztok

Normoblasztoknak is nevezik, ezek kisebbek, mint elődeik. Ezek a sejtek kék színűek és létfontosságúak, vagyis basofilok. A mag kondenzálódik, a nukleolok eltűntek és nagy számban vannak riboszómák. Ebben a szakaszban a hemoglobin szintézise kezdődik.

Kezdetben I. típusú bazofil eritroblasztoknak nevezik őket, és a mitotikus megosztás után II. Típusúvá alakulnak, amelyek basofilek maradnak és nagyobb hemoglobinszintézist mutatnak. Mindkét sejt hozzávetőleges időtartama hasonló a proerytroblasztokhoz.

Hemoglobin. Felvétel és szerkesztés: Zephyris, az angol nyelvű Wikipedia-ban.

5-polikromatográfiás eritroblasztok

A II. Típusú bazofil eritroblasztok mitotikus megosztásával alakulnak ki, és az utolsó sejtek képesek megosztani a mitózist. Méretek 8 és 12 μm között vannak, lekerekített és kondenzált maggal rendelkeznek.

Ezen sejtek citoplazmáját ólomszürkével festették Wright folttal. Magas a hemoglobin koncentrációja, és a riboszómák száma továbbra is magas.

6-Ortokromatikus eritroblasztok

Ezeknek a sejteknek a színe rózsaszín vagy vörös a hemoglobin mennyiségének köszönhetően. Mérete valamivel kisebb, mint prekurzorai (7-10 μm), és kicsi maggal rendelkezik, amelyet exocitózis fog kitűzni, amikor a sejtek érették.

7-A retikulociták

Az ortokromatikus eritroblasztok megkülönböztetésével képződnek, elveszítik az organellákat és citoplazmájukat hemoglobinnal töltik meg. Két-három napig maradnak a vörös csontvelőben, amíg a vérbe vándorolnak, ahol az érés befejeződik.

8-eritrociták

Ezek az érett formában lévő elemek, az eritropoiesis végterméke, és amelyeket a retikulociták érése képez. A mag hiányában, valamint az eritrociták citoszkeletonja és a két fehérje, az úgynevezett spektrin és aktin közötti kölcsönhatás következtében biológiailag homorú alakúak.

Ezek a leggyakoribb vérsejtek, retikulocitákból képződnek. Emlősökben kettős domború alakjuk van, a mag hiánya és az eritrocita citoszkeleton, valamint a fehérjék, azaz spektrin és aktin, kölcsönhatása miatt. Más gerincesekben le vannak kerekítve és megtartják a magot.

Eritropoiesis folyamat. Átvett és szerkesztette A.mikalauskas a litván nyelvű Wikipedia-ban

Az eritropoiesis szabályozása

Bár az eritropoietin a vörösvértestek képződését serkenti a vér oxigénhordozó képességének javítása érdekében, ennek kialakulásához számos alapvető mechanizmus létezik, beleértve:

Oxigénnyomás

Az oxigén koncentrációja a vérben szabályozza az eritropoiesist. Ha ez a koncentráció nagyon alacsony a vese véráramában, akkor stimulálódik a vörösvértestek képződése.

Ez a szövet O2 alacsony koncentrációja hypoxemia, vérszegénység, vese ischaemia, vagy amikor a hemoglobin affinitása e gázhoz nagyobb, mint a normál.

Miescher, 1893-ban, először utalt a szöveti hipoxia és az eritropoiesis kapcsolatára. Ez a hipoxia azonban nem közvetlenül stimulálja a csontvelőt vörösvértestek előállítására, ahogy Miescher javasolta. Inkább a vese indukálja az eritropoetin hormon termelését.

A szöveti hipoxia miatti eritropoietintermelést genetikailag szabályozzák, és az ilyen hipoxiát kimutató receptorok a vesében találhatók. Az eritropoetintermelés szintén növekszik a vérzést követő szöveti oxigén parciális nyomás csökkenése miatt.

Az eritropoetint előállító sejtek a vesében és a májban találhatók. A vérszegénység idején a hormontermelés növekedése annak a sejteknek a számának növekedésével jár, amely azt termeli.

tesztoszteron

A tesztoszteron közvetett módon szabályozza az eritropoiesist, a vér vasszintjének szabályozásával. Ez a hormon közvetlenül a BMP-Smad nevű citoplazmatikus protein (csont morfogenetikus protein-Smad rövidítése angolul) hatására májsejtekben.

A tesztoszteron hatása miatt a hepcidin transzkripciója elnyomódik. Ez a hepcidin megakadályozza a vas átjutását a sejtekből a plazmába a makrofágokból, amelyek újrahasznosítják a vasat, és ez a vér vasának drasztikus csökkenéséhez vezet.

Ha hypoferremia fordul elő, akkor gátolja az eritropoetint, mivel nem lesz vas az eritrociták előállításához.

Hőfok

Kimutatták, hogy a hőmérséklet hatással van az eritripoézisre. A nagyon alacsony hőmérsékletnek való kitettség miatt hőt kell kelteni a szövetekben.

Ehhez meg kell növelni az eritrociták mennyiségét, hogy oxigént juttassanak a perifériás szövetekhez. Nem teljesen világos, hogy az ilyen típusú szabályozás hogyan történik.

Paracrin szabályozás

Úgy tűnik, hogy a központi idegrendszer idegsejtjeiben eritropoetint termelnek, hogy megvédjék magukat az ischaemiás károsodásoktól és az apoptózistól. A tudósok azonban ezt még nem tudták bizonyítani.

Eritropoiesist stimuláló szerek

Az eritropoiesist stimuláló ágensek (ESA-k) az eritrociták képződésének stimulálásáért felelősek. Az eritropoietin az a hormon, amely természetesen felelős e folyamatért, de vannak hasonló tulajdonságokkal rendelkező szintetikus termékek.

Az eritropoietin egy hormon, amelyet főként a vesében szintetizálnak. A fejlődés korai szakaszában a máj az eritropoetin aktív termelésében is részt vesz. A fejlődés előrehaladtával azonban az utóbbi test kevésbé játszik szerepet a folyamatban.

Az eritrocita elkezdi diszpergálni az eritropoetin receptorjait a membrán felületén. Az eritropoietin az intercelluláris szignál-transzdukciós kaszkád sorozatot aktiválja, amelyek kezdetben hemoglobinszintézist állítanak elő, és a retikulociták gyorsabb működését és a vérkeringésbe juttatását eredményezik.

Mesterséges ESA-k

A mesterséges ESA-k generációkra (elsőtől harmadikig) vannak besorolva, a létrehozásuk és forgalmazásuk dátumától függően. Szerkezetükben és funkcionálisan hasonlóak az eritropoetinnel.

Az első generációs ESA-k epoetin alfa, béta és delta néven ismertek. Az első kettőt állati sejtekből történő rekombinációval állítják elő, és a felezési idejük körülbelül 8 óra a testben. Az epoetin-delta emberi sejtekből szintetizálódik.

Az alfa-darbepoetin egy második generációs ESA, amelyet kínai hörcsögsejtekből állítanak elő rekombináns DNS-nek nevezett technológia felhasználásával. A felezési ideje több mint háromszorosa az első generációs ESA-knak. Az epoetinekhez hasonlóan néhány nagyteljesítményű sportoló a darbepoetint használta a dopping eszközeként.

A folyamatos eritropoetinreceptor-aktivátor, vagy a CERA rövidítése angolul, a harmadik generációs ESA általános neve. Nem az eritropoetin szerkezetét és működését próbálják szimulálni, hanem a receptor stimulálásával járnak, így fokozva annak hatásait.

A felezési ideje órák helyett több hét, mint az előző gyógyszereknél. A kereskedelemben 2008 óta használják, azonban tiltott felhasználása a sporttevékenységekben nyilvánvalóan két-három évvel ezelőtt nyúlik vissza a törvényes forgalomba hozatal előtt.

Hatástalan eritropoiesis

Hatástalan vagy nem hatékony eritropoezis akkor fordul elő, amikor a képződött vörösvértestek hibásak, és általában a csontvelő elhagyása előtt vagy röviddel azután elpusztulnak.

A hatástalan eritropoezis a nukleinsavak, a hemcsoport vagy a globinek szintézisében bekövetkező hibák miatt következhet be. Ezek a hibák különböző típusú anaemiát okoznak.

A nukleinsav szintézis hibái

Ebben az esetben hiányzik a folsav és a kobalamin, a vörösvértest promóter sejtekmagjában gátolódik a DNS szintézise, ​​így nem képesek mitotikusan megoszlani. A citoplazma a maga részéről növeli térfogatát (makrocitózis), egy megaloblast nevű nagysejtből származik.

Ezekben az esetekben megaloblasztikus vérszegénységnek nevezett anémia sorozat származik, amelyek közül a leggyakoribb a veszélyes vérszegénység. Ebben a betegségben a B12-vitamin nem szívódik fel a vékonybélben.

A megaloblasztikus vérszegénység egyéb okai lehetnek az emésztőrendszeri betegségek, a felszívódás, a folsavhiány és bizonyos gyógyszerek miatt.

Az ilyen típusú vérszegénység tünetei között szerepel a rendellenes sápadtság, ingerlékenység, étvágytalanság, hasmenés, járási nehézség vagy izomgyengeség. Az okától függően kezelhető vitamin- vagy folsav-kiegészítőkkel.

A hem csoport szintézisének hiányosságai

A vas szintézis hiánya miatt fellépő hatástalan eritropoezis kétféle anémiát okozhat; vashiány okozta mikrocitikus vérszegénység és sideroblasztikus vérszegénység.

A mikrocitikus vérszegénység olyan vérszegénység egy csoportja, amelyet kicsi és halvány vörösvérsejtek jellemeznek, amelyek különböző eredetűek lehetnek, ideértve a talasémiát és a nem hatékony eritropoiesist.

Sideroblasztikus vérszegénység esetén a vas és a hemosiderin szintje nagyon magas. A hemosiderin egy sárga pigment, amely a hemoglobinból származik, és akkor jelenik meg, ha a fém szintje magasabb a normálnál. Az ilyen típusú anaemia a vörös csontvelőben a basofilok halálát okozza, és a hemoglobin szintézise nem zajlik le.

Vashiányos vérszegénység. Készítette és szerkesztette: Erhabor Osaro (egyetemi docens).

Sideroblasztikus vérszegénységnek nevezik, mivel az eritrociták rendellenesen fejlődnek ki, mert a granulátum formájában felhalmozódik a vas, és a sideroblasztok nevét kapják. A sideroblasztikus vérszegénység veleszületett vagy másodlagos lehet, és különböző okai lehetnek.

A globin szintézis hibái

Ebben az esetben sarlósejtes vérszegénység és béta-talasémia fordul elő. A sarlósejtes vérszegénység más néven sarlósejtes vérszegénység. Olyan genetikai mutációval állítják elő, amely a glutaminsav valin helyettesítéséhez vezet a béta-globin szintézise során.

Ennek a helyettesítésnek köszönhetően a hemoglobin oxigén affinitása csökken, és a vörösvértestek atrófiája, a sarok alakját kapja a normál biconkabarna korong alakja helyett. A sarlósejtes vérszegénységben szenvedő beteg hajlamos mikroinfarktusra és hemolízisre.

A thalassemia egy olyan betegség, amelyet az α- és β-globinek nem megfelelő genetikai kódolása okoz, és amely az eritrocita korai halálához vezet. Körülbelül száz különböző mutáció létezik, amelyek eltérő súlyosságú talasémiát okozhatnak.

Irodalom

1. Erithropoiesis. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
2. JP Labbrozzi (2015). Vörösvértestek előállítása köldökzsinórvér CD34 ⁺ sejtekből. Doktori tézis. A Barcelonai Autonóm Egyetem. Spanyolország.
3. H. Parrales (2018). Az eritropoiesis élettana. Helyreállítva a cerebromedico.com webhelyről.
4. Anémia. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
5. Erithropoiesist stimuláló szer. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.
6. Hatástalan erithropoiesis. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről.