regulace tvorby ČervenÝch krvinek

REGULACE TVORBY ČERVENÝCH KRVINEK

Miroslav Prekop2. LF UK v Praze2. ročník, kruh 9.

2006/2007

OBSAH PREZENTACE

• 1. ERYTROCYTY – morfologický úvod

• 2. ERYTROPOEZA

• 3. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU, ERYTROPOETIN

• 4. ERYTROPOETIN V PRAXI

• 5. SUMARIZACE

• 6. INFORMAČNÍ ZDROJE

1.1. ERYTROCYTY (červené krvinky)

• přizpůsobené transportu dýchacích plynů• bezjaderné, bikonkávní (velký povrch => zvětšená plocha pro difuzi O2), bez

organel

• muži: 4,3 - 5,3 mil./1 µl , ženy: 3,8 - 4,8 mil./1 µl

• rozměry - normocyty: průměr: 7,5 µm, tloušťka: 2,6 µm, tloušťka uprostřed: 0,6 µm - mikrocyty: průměr < 6 µm, makrocyty: průměr > 9µm

anizocytoza: v nátěru erytrocyty různě velké – normální stav- fyziologická anizocytoza (vyj. Priceovou – Jonesovou křivkou)

• délka života: 120 dnů

• v plazmě obs. 33% roztok hemoglobinu (a tvoří 95% sušiny)• membrány: membr. skelet umožňuje deformaci, na vněj. povrchu jsou

aglutinogeny (GP a GL) - antigenní vlastnosti erytrocytů

1.2. ERYTROCYTY

2.1. ERYTROPOEZA• je vývoj červených krvinek z pluripotentní kmenové buňky, dále

pak pokračuje přes několik stádií červené vývojové řady (proerytroblast, bazofilní erytroblast, polychromatofilní erytroblast, ortochromatický erytroblast, retikulocyt)

• cíl: malé tělísko s vysokým obsahem hemoglobinu, co největší povrch (zmizí jádro a další buněčné organely, změna tvaru)

2.2. HEMOPOEZA

2.3. ERYTROPOEZA

Lokalizace:

1. prenatální vývoj:

žloutkový vak, choriové klky, zárodečný stvol (2.-6. týden) – krevní ostrůvky

slezina (6. týden)

játra (12. týden)

kostní dřen (20. týden)

2. postnatálně: kostní dřeň

3.1. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU

• 1. SPECIFICKÉ MIKROPROSTŘEDÍ - kostní dřeň (podpůrná tkáň)

• 2. SUBSTRÁTY PRO STAVBU ERYTROCYTŮ:– železo (tvorba hemu)

– aminokyseliny (bílkoviny)

– kys. listová (syntéza DNA)

– vit. B6 - pyridoxin (syntéza hemu)

– vit. B2 - riboflavin (normální fce a přežití ERY)

– vit. B12 – cyanokobalamin: (syntéza NK), jeho využití v organismu záv. na vnitřním faktoru (GP tvořený parietál. bb. žaludku, chrání vit. B12 před účinky tráv. enzymů - vit. B12 se na něj musí před resorbcí navázat, poté dojde k resorbci v ileu – bb. ilea mají specif. seceptor pro vnitřní faktor, po resorbci je vit. B12 transporotván ke tkáním vázaný na transkobalamin (plazmatický protein))


• 3. RŮSTOVÉ FAKTORY:

– cytokiny – peptidy (většinou interleukiny: IL-1, IL-2, IL-3 – nejdůležitější pro krvetvorbu, IL-4, IL-6, IL-9, IL-11) – regulují růst buněk jednotlivých vývojových řad

– SCF – faktor kmenových buněk – CSF – kolonie stimulující faktor (produkován bb. mikroprostředí v

kostní dřeni)

– interferony – inhibiční fce (omezují proliferaci krvetvorných buněk)

– EPO (erytropoetin) – hlavní regulační faktor erytropoezy!


ERYTROPOETIN (EPO):

• glykoprotein, 165 AK zbytků + 4 oligosacharid. řetězce

• hormon, tvořen v ledvinách – juxtaglomerulární bb. aferent. arteriol (90%), zbytek v játrech – hepatocyty a Kupfferovy bb.

(x fetál. vývoj: hlavně játra)

• indukuje a urychluje proliferaci a diferenciaci erytroidních bb., zvyšuje v nich expresi receptorů pro transferin (a tím i pro příjem Fe), expresi genů pro globinové řetězce a enzymů pro syntézu hemu


ERYTROPOETIN - místa produkce: juxtaglomerulární buňky aferentních arteriol (ledviny)


ERYTROPOETIN - místa produkce: hepatocyty, Kuppferovy buňky (játra)


ERYTROPOETIN:

• EPO zvyšuje počet erytropoetin-senzitivních bb. v kostní dřeni (ERC buňky – Erythropoietin Responsive Cells), ty se potom přemění na prekurozory erytrocytů (progenitory)

• buňky ERC a také erytroblasty mají recepotory pro EPO (lineární proteiny s jednoduchou transmembránovou doménou)

• mechanismus, který uskutečňuje intracelulární účinek, je zatím nejasný, pravděpodobně svou roli hraje tyrosin kinasa

• v erytroid. kmenových bb. EPO snižuje štěpení DNA -> jejich přežití (a když hladina EPO klesne -> EKB: štěpení DNA -> apoptóza)


ERYTROPOETIN – produkce:

• primární stimul pro jeho produkci je tkáňová hypoxie

• receptorová tkáň (např. v ledvinách) je citlivá na nedostatek O2 -> reaguje na hypoxii – signalizace buňkám produkujícím EPO, stimulace jeho tvorby a uvolňování

• účinkem EPO se zvětší množství ERY -> tím se zvětší vazebná kapacita krve pro O2 -> stoupne dodávka O2 tkáním


HORMONÁLNÍ REGULACE PRODUKCE EPO:

• A) STIMULACE: – STH– hormony štítné žlázy (tyroxin, trijodthironin)– ledvinové prostaglandiny (PGE2, PGA2) – zvýšená produkce

při hypoxii– testosteron

• B) INHIBIČNĚ PŮSOBÍ:– větší dávky glukokortikoidů– estrogeny

rozdílný počet ERYu mužů a žen


DALŠÍ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TVORBU EPO:

• A) ZVÝŠENÁ TVORBA:– výšková hypoxie– ztráta krve– anémie– otrava CO– sole kobaltu– adenosin

• B) SNÍŽENÁ TVORBA:– větší transúze– pobyt ve vysokém atmosférickém tlaku– theofyilin (antagonista adenosinu)

4. ERYTROPOETIN V PRAXI• 1. VYUŽITÍ:

gen pro EPO byl klonován a rekombinantní EPO produkovaný zvířecími buňkami se využívá v klinické praxi: léčba anémie spojené s renálním postižením a dále pak stimulace tvorby ERY u lidí, kteří si ukládají zásoby vlastní krve pro případnou autologní transfúzi během plánovaných operací

• 2. ZNEUŽITÍ:vrcholový sport – doping – EPO zvyšuje výkonnost (několik atletů a cyklistů ale zemřelo, EPO totiž zvýší viskozitu krve – více ERY, hrozí ucpávání cév, vznik trombů a tedy infarkt myokardu nebo mozková příhoda)

• jeho použití je zakázáno od r.1989, avšak testy umožňující kontrolu jeho zneužívání jsou k dispozici teprve od roku 2000, kdy byly použity na olympijských hrách v Sydney.

• v rámci boje proti dopingu se provádějí pravidelně testy sportovců na EPO; např. podle pravidel Mezinárodní asociace atletických federací IAAF nelze uznat světový rekord, pokud po výkonu sportovec neprošel testem na EPO

5. SHRNUTÍ

• 1. erytrocyt – vysoce specializovaná buňka pro přenos dýchacích plynů

• 2. erytropoeza – vývoj od pluripotentní kmenové buňky až po červenou krvinku (specializace pro funkci)

• 3. faktory, které ovlivňují tvorbu červených krvinek: a) specifické mikroprostředí, b) substráty pro stavbu ERY, c) růstové faktory, erytropetin a jeho hormonální regulace a další faktory ovlivňující jeho tvorbu

• 4. využívání x zneužívání erytropoetinu

6. ZDROJE• W. F. Ganong – Přehled lékařské fyziologie,

str. 386 – 388, 442 (H+H, 1999)

• S. Silbernagel, A. Despopoulos – Atlas fyziologie člověka, 6. vyd., str. 88 - 90 (Grada, Aviecnum, 2004)

• S. Trojan a kol. – Lékařská fyziologie , 4. vyd., str. 111 - 137 (Grada, Avicenum, 2003)

• L. C. Junqueira - Základy histologie, 7. vyd., str. 234 - 243 (H+H, 1999)

• V. Konrádová, J. Uhlík, L. Vajner – Funkční histologie, 2. vyd., str. 100 – 103, 110 - 112 (H+H, 2000)

• http://www.graphicpulse.com/medill/wblood.html

DĚKUJI ZA POZORNOST!

regulace tvorby ČervenÝch krvinek

Documents