210 likes | 543 Views
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.
E N D
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
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- fyziologickáanizocytoza (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
2.1. ERYTROPOEZA • je vývoj červených krvinek z pluripotentní kmenové buňky, dále pak pokračuje přes několik stádiíčervené 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)
2.3. 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 ERY u 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 zásobyvlastní 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