אריתרופואטין: פונקציה ומחלות

אריתרופויטין, או EPO בקיצור, הוא הורמון בקבוצת הגליקופרוטאין. זה מתפקד כגורם גדילה בייצור אדום דם תאים (אריתרוציטים).

מהו אריתרופואטין?

EPO הוא הורמון המיוצר בתאי הכליות. הוא מורכב מ 165 חומצות אמינו בסך הכל. המולקולרי מסה הוא 34 kDa. ארבעה סלילי α יוצרים את המבנה המשני. 40 אחוז מהמולקולרית מסה נוצר מ פחמימות. מנת הפחמימות של EPO מורכב משלוש שרשראות צד הקשורות N- גליקוזידית ואו O- גליקוזידית. מכיוון שההורמון מגרה את היווצרותו של אדום דם תאים, EPO שייך לקבוצה של חומרים מעוררי אריתרופואזיס (ESA). ESAs ממלאים תפקיד חשוב ב דם היווצרות (hematopoiesis). אריתרופויטין ניתן לייצר גם בצורה סינתטית. ההורמון המיוצר בביוטכנולוגיה משמש לטיפול דיאליזה חולים. אצל חולים אלה, היווצרות דם מופרעת לעיתים קרובות לאחר כליה כישלון. בשל שונות סימום מקרים בספורט, במיוחד ברכיבה על אופניים, אריתרופואטין זכה למודעות ציבורית רחבה.

פונקציה, אפקט ומשימות

אריתרופויטין נוצר בכליות ומשתחרר לדם. דרך הדם הוא נכנס ל מח עצם, שם הוא נקשר לקולטני אריתרופויטין מיוחדים על פני התא של אריתרובלאסטים. אריתרובלאסטים הם התאים המקדימים של כדוריות הדם האדומות. אריתרופואזיס ב מח עצם תמיד ממשיך בשבעה שלבים. ראשית, מה שמכונה פרואיטרובלסטים נובעים מתאי הגזע המילואידיים הרב-פוטנציאליים ב מח עצם. באמצעות חלוקה, proerythroblasts מולידים macroblasts. המקרובלאסטים בתורם מתחלקים ליצירת אריתרובלאסטים בזופיליים. אלה נקראים גם נורמבלסטים. אריתרובלאסטים בזופיליים הם בעלי קולטני אריתרופויטין. כאשר EPO נקשר לקולטנים אלה, מגרים את האריתרובלסטים להתחלק. כתוצאה מכך, הם מתמיינים לאריתרובלסטים פוליכרומטיים. לאחר שלב זה, התאים מאבדים את יכולתם להתחלק. התבגרות נוספת לאריתרובלסטים אורתוכרומטיים מתרחשת אז במח העצם. רטיקולוציטים נוצרים על ידי אובדן גרעיני התאים. ה רטיקולוציטים צעיר אריתרוציטים שמשתחררים ממוח העצם לדם. רק בדם מתבצעת ההתבגרות הסופית לתאי הדם האדומים ללא הגרעין. עם זאת, הפונקציה של EPO אינה מוגבלת להמרצת המטופואיזה. מחקרים הראו כי ההורמון נמצא גם בתאי שריר הלב ובתאים שונים של מערכת העצבים. כאן נראה שהוא משפיע על תהליכי חלוקת התאים, על יצירת דם חדש כלי (אנגיוגנזה), עיכוב של אפופטוזיס והפעלת תאיים סידן. EPO זוהה גם ב ההיפוקמפוס. ה ההיפוקמפוס הוא מוֹחַ אזור שעלול להיפגע קשות על ידי חמצן מחסור בפרק זמן קצר. מחקרים בבעלי חיים הראו שהממוקד מנהל של EPO מגדיל את הפעילות של עצבים ב ההיפוקמפוס. בנוסף, הוכח השפעה מגנה על ההורמון באוטם מוחי חמצן קיפוח ב מוֹחַ.

גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות

שמונים וחמישה עד 90 אחוז מהאריתרופויטין מיוצר על ידי הכליות. 10 עד 15 אחוז מההורמון מיוצר על ידי הפטוציטים ב כבד. כמות קטנה של סינתזה מתרחשת גם ב מוֹחַ, אשכים, טחול, רֶחֶם, ו שער זקיקים. הביוסינתזה של EPO מתחילה כאשר ה- חמצן התוכן בדם מצטמצם. בבני אדם, גורמי השעתוק הנדרשים לכך ממוקמים על כרומוזום 7 בעמדה 7q21-7q22. במקרה של מחסור בחמצן, יחידת משנה של מה שמכונה גורם המושרה על ידי היפוקסיה (HIF) עוברת מנוזל התא לגרעין התאים המייצרים EPO. שם, HIF נקשר ליחידת משנה תואמת. זה מוביל להיווצרות HIF-1 ההטרודימר, אשר בתורו נקשר לחלבון הקושר של אלמנט התגובה ולגורם שעתוק ספציפי. לבסוף, מורכב חלבון המורכב משלושה אלמנטים. זה נקשר לקצה אחד של אריתרופויטין גֵן ויוזם שם תמלול. לאחר מכן ההורמון המוגמר משוחרר ישירות לדם על ידי התאים המפיקים ומגיע למח העצם דרך זרם הדם. בבני אדם בריאים, הסרום ריכוז של EPO בדם הוא בין 6 ל 32 mU / ml. מחצית החיים של הפלזמה של ההורמון היא בין שעתיים ל -2 שעות.

מחלות והפרעות

מחסור באריתרופויטין יכול לנבוע מאובדן כליה כתוצאה מכך נוצרים מעט מדי כדוריות דם אדומות וכליות אנמיה מתפתח. כמעט כל החולים הסובלים מכרוניות כליה מחלה ויש להם סרום קריאטינין ערך של יותר מ -4 מ"ג / ד"ל לפתח כליה כזו אנמיה. כְּרוֹנִי כשל כלייתי נגרמת לרוב מתנאים כמו סוכרת דיכאון, יתר לחץ דם, גלומרולופתיה, כליות דלקת (עקב משכך כאבים התעללות), כליות סיסטיקות ו מחלות אוטואימוניות כמו וסקוליטידים. היקף הכליות אנמיה תלוי בדרך כלל בחומרת המחלה הבסיסית. אנשים מושפעים צמצמו ביצועים וסובלים מפגיעה ריכוז ורגישות לזיהום. בנוסף, ישנם תסמינים כלליים כגון עייפות, סְחַרחוֹרֶת או חיוור עור. לחץ דם גבוה, תלונות במערכת העיכול, גירוד, הפרעות וסת או אימפוטנציה יכולה להתרחש גם בהקשר של אנמיה. בסך הכל, איכות חייהם של חולים מושפעים פוחתת משמעותית. היווצרות EPO מעוכבת גם על ידי מתווכים דלקתיים כגון אינטרלוקין -1 ו- TNF-alpha. באופן זה, אנמיה מתפתחת לעיתים קרובות במחלות כרוניות. אנמיה מתרחשת עם תגובות דלקתיות ממושכות. אנמיה ב מחלה כרונית הוא נורמוציטי והיפוכרומי. משמעות הדבר היא שתאי הדם האדומים הם בגודל נורמלי אך נושאים מעט מדי ברזל. הסימפטומים של סוג זה של אנמיה דומים לאלה של מחסור בברזל אֲנֶמִיָה. חולים סובלים מחיוורון, עייפות, לקוי ריכוז, רגישות לזיהום וקוצר נשימה.