Ερυθροποιητίνη

Ερυθροποιητίνη, για λίγο ΕΡΟ ονομάζεται, είναι μια ορμόνη από την ομάδα των γλυκοπρωτεϊνών. Λειτουργεί ως αυξητικός παράγοντας στην παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων (ερυθροκύτταρα).

Τι είναι η ερυθροποιητίνη;

Η ΕΡΟ είναι μια ορμόνη που παράγεται στα κύτταρα των νεφρών. Αποτελείται από συνολικά 165 αμινοξέα. Η μοριακή μάζα είναι 34 kDa. Τέσσερις α-έλικες σχηματίζουν τη δευτερεύουσα δομή. Το 40 τοις εκατό της μοριακής μάζας αποτελείται από υδατάνθρακες. Η περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες της ΕΡΟ αποτελείται από τρεις Ν-γλυκοσιδικά και μία Ο-γλυκοσιδικώς συνδεδεμένη πλευρική αλυσίδα.

Δεδομένου ότι η ορμόνη διεγείρει το σχηματισμό ερυθρών αιμοσφαιρίων, η ΕΡΟ είναι ένας από τους παράγοντες διέγερσης ερυθρόπησης (ESA). Το ESA παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό αίματος (αιματοποίηση). Η ερυθροποιητίνη μπορεί επίσης να παραχθεί συνθετικά. Η βιοτεχνολογικά παραγόμενη ορμόνη χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ασθενών με αιμοκάθαρση. Με αυτά, ο σχηματισμός αίματος συχνά διαταράσσεται μετά από νεφρική ανεπάρκεια. Μέσα από διάφορες περιπτώσεις ντόπινγκ στον αθλητισμό, ειδικά στην ποδηλασία, η ερυθροποιητίνη έγινε γνωστή στον πληθυσμό.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Η ερυθροποιητίνη παράγεται στα νεφρά και απελευθερώνεται στο αίμα. Φτάνει στο μυελό των οστών μέσω του αίματος, όπου συνδέεται με ειδικούς υποδοχείς ερυθροποιητίνης στην κυτταρική επιφάνεια των ερυθροβλαστών. Οι ερυθροβλάστες είναι τα πρόδρομα κύτταρα των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η ερυθροποίηση στο μυελό των οστών πραγματοποιείται πάντα σε επτά βήματα.

Πρώτον, οι λεγόμενοι προερθροθροβλάστες προκύπτουν από τα πολυδύναμα μυελοειδή βλαστικά κύτταρα του μυελού των οστών. Οι μακροπλάστες προκύπτουν από τους προ-ερυθροβλάστες μέσω διαίρεσης. Οι μακροπλάστες με τη σειρά τους χωρίζονται σε βασεόφιλους ερυθροβλάστες. Αυτά είναι επίσης γνωστά ως νορμοβλάστες. Οι βασόφιλοι ερυθροβλάστες έχουν υποδοχείς ερυθροποιητίνης. Όταν η ΕΡΟ δεσμεύεται με αυτούς τους υποδοχείς, οι ερυθροβλάστες διεγείρονται για να διαιρεθούν. Ως αποτέλεσμα, διαφοροποιούνται σε πολυχρωματικούς ερυθροβλάστες. Μετά από αυτό το στάδιο, τα κύτταρα χάνουν την ικανότητά τους να διαιρούνται.

Ο μυελός των οστών αναπτύσσεται περαιτέρω σε ορθοχρωματικούς ερυθροβλάστες. Τα δικτυοκύτταρα σχηματίζονται από την απώλεια των κυτταρικών πυρήνων. Τα δικτυοκύτταρα είναι νεαρά ερυθροκύτταρα που απελευθερώνονται από το μυελό των οστών στο αίμα. Μόνο στο αίμα λαμβάνει χώρα η τελική ωρίμανση στα ερυθρά αιμοσφαίρια που σχηματίζονται με πυρήνες και χωρίς οργανίδια.

Ωστόσο, η λειτουργία της ΕΡΟ δεν περιορίζεται στη διέγερση της αιματοποίησης. Μελέτες έχουν δείξει ότι η ορμόνη μπορεί επίσης να βρεθεί σε καρδιακά μυϊκά κύτταρα και σε διάφορα κύτταρα του νευρικού συστήματος. Εδώ φαίνεται να επηρεάζει τις διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης, το σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων (αγγειογένεση), την αναστολή της απόπτωσης και την ενεργοποίηση του ενδοκυτταρικού ασβεστίου.

Η EPO θα μπορούσε επίσης να ανιχνευθεί στον ιππόκαμπο. Ο ιππόκαμπος είναι μια περιοχή του εγκεφάλου που μπορεί να καταστραφεί σοβαρά σε σύντομο χρονικό διάστημα λόγω έλλειψης οξυγόνου. Σε πειράματα σε ζώα έχει αποδειχθεί ότι η στοχευμένη χορήγηση ΕΡΟ αυξάνει τη δραστηριότητα των νεύρων στον ιππόκαμπο. Επιπλέον, θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα προστατευτικό αποτέλεσμα της ορμόνης στο εγκεφαλικό έμφραγμα και η έλλειψη οξυγόνου στον εγκέφαλο.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

85 έως 90 τοις εκατό της ερυθροποιητίνης παράγεται από τα νεφρά. 10 έως 15 τοις εκατό της ορμόνης παράγεται από τα ηπατοκύτταρα στο ήπαρ. Λίγη σύνθεση λαμβάνει χώρα επίσης στον εγκέφαλο, τους όρχεις, τη σπλήνα, τη μήτρα και τα θυλάκια των μαλλιών.

Η βιοσύνθεση της ΕΡΟ ενεργοποιείται όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο αίμα είναι μειωμένη. Οι παράγοντες μεταγραφής που απαιτούνται για αυτό βρίσκονται στο χρωμόσωμα 7 στους ανθρώπους στη θέση 7q21-7q22. Σε περίπτωση έλλειψης οξυγόνου, μια υπομονάδα του λεγόμενου παράγοντα που προκαλείται από υποξία (HIF) μετακινείται από το κυτταρικό υγρό στον πυρήνα των κυττάρων που παράγουν ΕΡΟ. Εκεί το HIF συνδέεται με μια κατάλληλη υπομονάδα. Αυτό δημιουργεί το ετεροδιμερές HIF-1. Αυτό με τη σειρά του συνδέεται με την πρωτεΐνη δέσμευσης του στοιχείου απόκρισης cAMP και έναν ειδικό παράγοντα μεταγραφής. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα πρωτεϊνικό σύμπλοκο που αποτελείται από τρία στοιχεία.

Αυτό συνδέεται με το ένα άκρο του ερυθροποιητικού και ξεκινά τη μεταγραφή εκεί. Η τελική ορμόνη στη συνέχεια απελευθερώνεται απευθείας στο αίμα από τα κύτταρα που παράγουν και φτάνει στο μυελό των οστών μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Σε υγιείς ανθρώπους, η συγκέντρωση της EPO στον ορό στο αίμα κυμαίνεται μεταξύ 6 και 32 mU / ml. Ο χρόνος ημιζωής της ορμόνης στο πλάσμα κυμαίνεται μεταξύ 2 και 13 ωρών.

Ασθένειες & Διαταραχές

Η απώλεια λειτουργίας του νεφρού μπορεί να οδηγήσει σε ανεπάρκεια ερυθροποιητίνης. Ως αποτέλεσμα, παράγονται πολύ λίγα ερυθρά αιμοσφαίρια και εμφανίζεται νεφρική αναιμία. Σχεδόν όλοι οι ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο που έχουν τιμή κρεατινίνης στον ορό μεγαλύτερη από 4 mg / dL αναπτύσσουν τέτοια νεφρική αναιμία.

Η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια προκαλείται κυρίως από ασθένειες όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, η υπέρταση, οι σπειραματοπάθειες, η φλεγμονή των νεφρών (λόγω αναλγητικής κατάχρησης), οι κυστικοί νεφροί και οι αυτοάνοσες ασθένειες όπως η αγγειίτιδα.

Η έκταση της νεφρικής αναιμίας εξαρτάται συνήθως από τη σοβαρότητα της υποκείμενης νόσου. Εκείνοι που έχουν πληγεί έχουν μειωμένη απόδοση και υποφέρουν από διαταραχές συγκέντρωσης και ευαισθησία σε λοιμώξεις. Επιπλέον, υπάρχουν γενικά συμπτώματα όπως κόπωση, ζάλη ή ανοιχτόχρωμο δέρμα. Υψηλή αρτηριακή πίεση, γαστρεντερικά παράπονα, κνησμός, διαταραχές της εμμήνου ρύσεως ή ανικανότητα μπορεί επίσης να εμφανιστούν ως μέρος της αναιμίας. Συνολικά, η ποιότητα ζωής των προσβεβλημένων ασθενών μειώνεται σημαντικά. Ωστόσο, ο σχηματισμός ΕΡΟ αναστέλλεται επίσης από μεσολαβητές φλεγμονής όπως η ιντερλευκίνη-1 και ο ΤΝΡ-άλφα.

Έτσι αναπτύσσεται συχνά η αναιμία σε χρόνιες ασθένειες. Η αναιμία εμφανίζεται όταν οι φλεγμονώδεις αντιδράσεις επιμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η αναιμία της χρόνιας νόσου είναι νορμοκυτταρική και υποχρωμική. Αυτό σημαίνει ότι τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν φυσιολογικό μέγεθος, αλλά δεν έχουν αρκετό σίδηρο.Τα συμπτώματα αυτής της μορφής αναιμίας είναι παρόμοια με τα συμπτώματα της αναιμίας ανεπάρκειας σιδήρου. Οι ασθενείς πάσχουν από ωχρότητα, κόπωση, διαταραχές συγκέντρωσης, ευαισθησία σε λοιμώξεις και δύσπνοια.