Еритропоетин

Еритропоетин, накратко също EPO наречен, е хормон от групата на гликопротеините. Той действа като растежен фактор при производството на червени кръвни клетки (еритроцити).

Какво е еритропоетин?

ЕРО е хормон, произведен в клетките на бъбреците. Състои се от общо 165 аминокиселини. Молекулната маса е 34 kDa. Четири α-спирали образуват вторичната структура. 40 процента от молекулната маса са съставени от въглехидрати. Съдържанието на въглехидрати в ЕРО се състои от три N-гликозидни и една О-гликозидно свързана странична верига.

Тъй като хормонът стимулира образуването на червени кръвни клетки, ЕРО е един от стимулиращите еритропоезата агенти (ESA). ESA играят важна роля в образуването на кръв (хематопоеза). Еритропоетинът също може да се произвежда синтетично. Биотехнологично произвежданият хормон се използва за лечение на пациенти на диализа. С тях често се нарушава образуването на кръв след бъбречна недостатъчност. Чрез различни случаи на допинг в спорта, особено в колоезденето, еритропоетинът стана добре известен сред населението.

Функция, ефект и задачи

Еритропоетинът се произвежда в бъбреците и се освобождава в кръвта. Той достига до костния мозък чрез кръвта, където се свързва със специални еритропоетинови рецептори на клетъчната повърхност на еритробластите. Еритробластите са предшествениците на червените кръвни клетки. Еритропоезата в костния мозък винаги се извършва на седем стъпки.

Първо, така наречените проеритробласти възникват от многопотентните миелоидни стволови клетки в костния мозък. Макробластите възникват от проеритробластите чрез деление. Макробластите от своя страна се разделят на базофилни еритробласти. Те също са известни като нормобласти. Базофилните еритробласти имат еритропоетинови рецептори. Когато ЕРО се свързва с тези рецептори, еритробластите се стимулират да се разделят. В резултат на това те се диференцират в полихроматични еритробласти. След този етап клетките губят способността си да се делят.

След това костният мозък се развива по-нататък в ортохроматични еритробласти. Ретикулоцитите се образуват от загубата на клетъчните ядра. Ретикулоцитите са млади еритроцити, които се освобождават от костния мозък в кръвта. Само в кръвта се извършва окончателното съзряване в нуклеираните и без органел червени кръвни клетки.

Функцията на ЕРО обаче не се ограничава до стимулиране на хематопоезата. Проучванията показват, че хормонът може да се намери и в клетките на сърдечния мускул и в различни клетки на нервната система. Тук сякаш влияят процесите на клетъчно делене, образуването на нови кръвоносни съдове (ангиогенеза), инхибирането на апоптозата и активирането на вътреклетъчния калций.

EPO може да бъде открит и в хипокампуса. Хипокампусът е регион на мозъка, който може да бъде силно увреден за кратко време от липса на кислород. В експерименти с животни е доказано, че целенасоченото приложение на ЕРО повишава активността на нервите в хипокампуса. Освен това може да се демонстрира защитен ефект на хормона при мозъчен инфаркт и недостиг на кислород в мозъка.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

85 до 90 процента от еритропоетина се произвежда от бъбреците. 10 до 15 процента от хормона се произвеждат от хепатоцитите в черния дроб. Малко синтез се осъществява и в мозъка, тестисите, далака, матката и космените фоликули.

Биосинтезата на ЕРО се задвижва при намаляване на съдържанието на кислород в кръвта. Необходимите за това транскрипционни фактори са разположени на хромозома 7 при хора в позиция 7q21-7q22. В случай на липса на кислород, субединица на така наречения хипоксия-индуциран фактор (HIF) се премества от клетъчната течност към ядрото на EPO-продуциращите клетки. Там HIF се свързва към подходяща субединица. Това създава хетеродимер HIF-1. Това от своя страна се свързва с свързващия протеин на сАМР елемента и специален транскрипционен фактор. Крайният резултат е протеинов комплекс, който се състои от три елемента.

Това се свързва към единия край на еритропоетика и инициира транскрипцията там. След това завършеният хормон се освобождава директно в кръвта от произвеждащите клетки и достига до костния мозък чрез кръвния поток. При здрави хора серумната концентрация на ЕРО в кръвта е между 6 и 32 mU / ml. Плазменият полуживот на хормона е между 2 и 13 часа.

Болести и разстройства

Загуба на функция на бъбрека може да доведе до дефицит на еритропоетин. В резултат на това се образуват твърде малко червени кръвни клетки и се появява бъбречна анемия. Почти всички пациенти с хронично бъбречно заболяване, които имат серумна стойност на креатинин над 4 mg / dL, развиват такава бъбречна анемия.

Хроничната бъбречна недостатъчност се причинява най-вече от заболявания като захарен диабет, хипертония, гломерулопатии, възпаление на бъбреците (поради злоупотреба с аналгетици), кистични бъбреци и автоимунни заболявания като васкулит.

Степента на бъбречната анемия обикновено зависи от тежестта на основното заболяване. Засегнатите имат намалена ефективност и страдат от нарушения на концентрацията и податливост на инфекции. Освен това има общи симптоми като умора, замаяност или бледа кожа. Високо кръвно налягане, стомашно-чревни оплаквания, сърбеж, менструални нарушения или импотентност също могат да се появят като част от анемия. Като цяло качеството на живот на засегнатите пациенти е значително намалено. Образуването на ЕРО също се инхибира от медиатори на възпалението, като интерлевкин-1 и TNF-алфа.

Ето как често се развива анемия при хронични заболявания. Анемията възниква, когато възпалителните реакции продължават дълго време. Анемията при хронично заболяване е нормоцитна и хипохромна. Това означава, че червените кръвни клетки са с нормални размери, но не носят достатъчно желязо.Симптомите на тази форма на анемия са подобни на симптомите на желязодефицитна анемия. Пациентите страдат от бледност, умора, нарушения в концентрацията, чувствителност към инфекции и задух.