regulace tvorby ČervenÝch krvinek
DESCRIPTION
REGULACE TVORBY ČERVENÝCH KRVINEK. Miroslav Prekop 2. LF UK v Praze 2. 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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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))
3.2. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
• 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!
3.3. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
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
3.4. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
ERYTROPOETIN - místa produkce: juxtaglomerulární buňky aferentních arteriol (ledviny)
3.5. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
ERYTROPOETIN - místa produkce: hepatocyty, Kuppferovy buňky (játra)
3.6. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
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)
3.7. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
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
3.8. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
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
3.9. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ERYTROPOEZU
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!