Regulácia produkcie červených krviniek

1. Regulácia produkcie červených krviniek Timková Simona 2.ročník UK 2 LF,všeobecné lekárstvo

2. OBSAH • Erytrocyty • Stavba • Erytropoéza • Faktory ovplyvňujúce erytropoézu • Anémie • Červené víno x červené krvinky • Praktické využitie erytropoetínu

3. ERYTROCYT • najšpecializovanejšia, najjednoduchšia bunka • bezjadrová • 120 dní • počet: - muži: 4,3-5,3.1012 ery/l krvi - ženy: 3,8-4,8.1012 ery/l krvi • funkcia:transport dýchacích plynov medzi pľúcnimi alveolami a tkáňami (O2, CO2) • veľkosť: - mikrocyty - makrocyty - normocyty Obr.2 2,1 µm 7,4 µm Obr.1 Obr.1: www.tgs-chemie.de Obr.2: www.martino.szm.com

4. 60% voda 40% sušina 95% krvné farbivo-HEMOGLOBÍN Hemoglobín: 4xhem+ 4xglobín a) reverzibilne,voľne viaže O2 b) transportuje CO2 c) nárazníkový systém krvi STAVBA ERYTROCYTU Obr.3 Obr.4 Obr.5: http://hemoglobin.navajo.cz/hemoglobin-3.gif Obr.3: http://stavbapsenicnejtravy.com Obr.4: http://natur.cun.cz

5. typy Hb:embyonálny,fetálny(α2;γ2),Hb dospelého typu (HbA1 = 22HbA2 = 22) • 1Hb + 4xO2 = oxyhemoglobin • Hb +CO2 = karbaminohemoglobin • Hb + CO = karboxylhemoglobin (neplní dýchaciu fce) • Afinita Hb ku O2 x afinita ku CO: Obr.6 Obr.7: Bohrov efekt Obr.8 Obr.6:http://hemoglobin.navajo.cz Obr.7:http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/bind/MbHbbindcurve.gif Obr.8:http://dr-amy.com/rich/oxygen/fig1.gif

6. ERYTROPOÉZA • vývoj červených krviniek z pluripotentnej kmeňovej bunky • vznik:malé teliesko s vysokým obsahom hemoglobínu, s čo najväčším povrchom • prenatálny vývoj: slezina (6. týž.), pečeň (12. týž.), kostná dreň (20. týž.) • postnatálny vývoj: kostná dreň Obr.9 Obr.9:http://www.sikoczan.scholaris.pl/images/fiz_erytropoeza.jpg Obr.10: http://www.graphicpulse.com/medill/bloodweb.jpg

7. FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ERYTROPOÉZU • dostatok železa • dostatočný prísun nepostrádateľných aminokyselín do drene • dostatok vitamínu B12, kyseliny listovej a niektorých ďalších vitamínov (B6, B2, C) • správne fungujúca hormonálna regulácia • funkčná a štrukturálna zdatnosť kostnej drene

8. ŽELEZO • súčasť molekuly Hemu • závisí na ňom reverzibilná väzba kyslíka na hemoglobín. • 2 oxidačné stavy: - ferro forma (Fe2+) - ferri forma (Fe3+) • uvoľnené hlavne pri rozpade erytrocytov • doplnené z vonkajších zdrojov Obr.11:http://omlc.bme.ogi.edu/spectra/hemoglobin/hemestruct/heme-struct.gif

9. STRATY Fe • Strata: - muži: 1mg - ženy 2 krát viac • väčšinou deskvamáciou buniek GIT • príjem Fe: potrava 10-20 mg Fe(rastlinná – anorg.soli; živočíšna – feritín,hemové Fe) • v potrave: Fe3+ redukcia na Fe2+ • vstrebávanie v duodene: apotransferín + Fe2+ = transferín - do enterocytu krv jeho schopnosť viazať Fe využita na 1/3 pri prietoku krvou sa časť Fe uvoľní do tkaniva (na tvorbu hemu,zásobná forma,...) Fe + apoferitín = feritín.......uvoľňuje sa ľahko Hemosiderín: po poklese hladiny Fe.......ťažko

10. odbúravanie starých erytrocytov potrva obsahujúca železo rôzne straty komplex Hb-Hpt Hem-Hpmx odbúravanie Hb priamo v b. (makrofágu) cirkulujúce erytrocyty (hemoglobín) plazma transferín (feritín) tenké črevo resorbcia zásobné železo feritín (hemosiderín) stolica nevstrebané Fe odlúpané epitelie kostná dreň erytropoéza rôzne tkanivá rôzne straty

11. NEDOSTATOK Fe • Anémia z nedostatku železa – sideropenická anémia • porucha tvorby hemoglobínu málo erytrocitov

12. PRÍSUN AMINOKYSELÍN, FUNKČNÁ,ŠTRUKTURÁLNA ZDATNOSŤ KOSTNEJ DRENE • Aminokyseliny: - syntéza globínovej zložky Hb, bielkovín strómy erytrocytov • Kostná dreň: - narušenie = útlm kostnej drene = aplastická anémia príčina: poškodenie ionizujúcim žiarením, priemyslovými jedmi, insekticídmi, niektorými liekmi (chloramfenikol, cytostatika), vírovou infekciou, infiltráciou drene nádorovými bunkami. -  hemolytická anémia: - maximálne vystupňovaná erytropoéza - dôjde k abnormálne rýchly rozpad erytrocytov

13. DOSTATOK VITAMÍNOV • vit. B12 (cyankobalamin): - dôležitý pre konečné zranie erytrocytov - syntéza nukleových kyselín (ako kofaktor) potreba pri delení,zraní bielej, červenej rady - nedostatok: perniciózna anémia ( c HB/l) - baktérie v GITT - resorbcia: vnútorný faktor (chráni vit.B12 pred tráviacími enzýmami) - krv: väzba na transkobalamíny, zachytenie v pečeni (do zásob pre potrebu kostnej drene,iných tkanív) • Kyselina listová: (pteroylglutámová) - súčasť koenzymu:syntéza DNA - podobne ako vit.B12 – makrocytárne anémie • vit.B6 (pyridoxin): - syntéza hemu • vit.B2 (riboflavín): - normálna funkcia a prežitie erytrocytov • vit.C (kys.askorbová): - nedostatok:spolu s inými príznakmi anémia - význam pre metabolizmus Fe: sérového feritínu

14. HORMONÁLNA REGULÁCIA • významný hormón: erytropoetín • Hlavný regulačný faktor erytropoézy - glykoproteín v krevnej plazme - príromnosť nevyhnutná - stimuluje diferenciáciu, proliferáciu nezrelých buniek červenej krevnej rady – ERC,bunky citlivé na erytropoetín (na povrchu špecifický receptor pre erytropoetín) - zvyšuje množstvo erytrocytov v krvi - tvorba v obličkách, malá čásť v pečeni • odstránenie oboch obličiek: produkcia erytropoetínu klesá na minimum (10% normy) , tvorba krviniek v kostnej dreni - silno obmedzená Obr.12 Obr.12:http://www.biotechnikum.eu/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=uploads%2Fpics%2FEPO_Grafik_NN.png&width=800&height=600m&bodyTag=%3Cbody%20style%3D%22margin%3A0%3B%20background%3A%23fff%3B%22%3E&wrap=%3Ca%20href%3D%22javascript%3Aclose%28%29%3B%22%3E%20|%20%3C%2Fa%3E&md5=91957f9b0985e2ef8f80640e198add00 Obr.13:http://www.uk-koeln.de/institute/kchemie/Lehre/Vorlesung/B_Erythropoese/B_text.html Obr.13

15. Aktivácia erytropoetínu: KRVÁCANIE: - zhoršenie zásobovánia obličiek O2. - vyplavenie erytropoetínu,stimulácia tvorby červených krviniek RELATÍVNY NEDOSTATOK O2:hypoxia - pobyt človeka vo vysokohorskom prostredí - podielu erytrocytov zhorší "tekutosť" krvi - preteká ťažko,vysoké nároky na srdce - riziko zrazenin aj riziko smrtelného upchania ciev • vysokohorské národy: zvláštna formu hemoglobinu s väčšou kapacitou pre väzbu O2 a ich červené krvinky obsahujú viac hemoglobinu • produkciu erytropoetínu na anaerobním prahu: vytrvalostná záťaž zlepšení krevního obrazu - pokusy kyslíkovými diétami: zadržovanie dychu pod vodou,dýchanie do sáčku neefektívne - krvotvorby - stimulácia príliš krátka • riadenie sekrécie erytropoetínu: - jeho vylučovanie je regulačne viazané na tlak a nadmorskú výšku - androgény:podpora tvorby erytropoetínu,sú faktormi podmieňujúce väčší počet erytrocytov u mužov než u žien (testosteron podniecuje tvorbu erytropoetínu,estrogény tlmia) - katecholamíny, rastové hormóny, hormóny štítnej žľazy:zvýšenie hladiny erytropoetínu

16. PRAKTICKÉ VYUŽITIE ERYTROPOETÍNU • VYUŽITIE: - gén pre EPO: klonovaný - rekombinantný EPO: produkovaný zvieracími bunkami; využitie v klinickej praxi: - liečba anémie s renálnym postihutím - stimulácia tvorby ERY u ľudí, ktorí si ukladajú zásoby vlastnej krvi pre prípadnu autolognu transfúziu behom plánovaných operácií • ZNEUŽITIE: vrcholový šport – doping - EPO zvyšuje výkonnosť, nevýhoda: niekoľko športovcov zomrelo dôvod: EPO zvýši viskozitu krvi – viac ERY, hrozí upchanie ciev, vznik zrazenín (infarkt myokardu,mozgová príhoda) • použití je zakázané od r.1989 • testy k dispozici od roku 2000, použité na olympijských hrách v Sydney. • v rámci boja proti dopingu - pravidelné testy športovcov na EPO Obr.14:http://www.trener.sk/uniweb/data/69_Fotolia_991100_XS.jpg

17. ANÉMIA • málokrvnosť: nedostatok červených krviniek,ktoré zabezpečujú výmenu krvných plynov • nedostatok hemoglobínu (červeného krvného farbiva) • nízka hladina hematokritu, t. j. pomer medzi krvinkami a krvnou plazmou. • môže byť vyvolaná rôznymi príčinami Obr.16:srpkovitá anémia http://blog.lib.umn.edu/trite001/studyinghumananatomyandphysiology/sickle_cell_anemia2.jpg Obr.15: http://www.helpfulhealthtips.com/Images/A/Anemia-symptoms.jpg

18. PRICEOVA-JONESOVÁKRIVKAporovnanie - podľa veľkosti erytrocytov hemolytická anémia perniciózna anémia Obr.17:http://www.gesundheit.de/roche/pics/p31245.000-1.html

19. ČERVENÉ VÍNO X ČERVENÉ KRVINKY • Červené víno: pôsobí proti únave • má povzbudzujúcejšie účinky ako káva - obsahuje železo a vitamín B12 - urýchľujú tvorbu červených krviniek - zvyšuje transport kyslíka v krvi. - efekt sa dostaví pri pravidelnom požívaní vína, po 2-3 týždňoch. Obr.19 Obr.18 http://zdravie.mojabystrica.sk/zdravie-priaznive-ucinky-vina/banska-bystrica.html?id_temy=819&action=clanky&id_clanku=445&p_sekcia=

20. POUŽITÁ LITERATÚRA • 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) • http://www.biology.estranky.cz/clanky/fyziologie/tvorba-erytrocytu

21. ĎAKUJEM VÁM ZA POZORNOSŤ