Eritropoetīns

Eritropoetīns, īsi arī EPO sauc, ir hormons no glikoproteīnu grupas. Tas darbojas kā augšanas faktors sarkano asins šūnu (eritrocītu) veidošanā.

Kas ir eritropoetīns?

EPO ir hormons, kas ražots nieru šūnās. Tas sastāv no pavisam 165 aminoskābēm. Molekulārā masa ir 34 kDa. Četras α-spirāles veido sekundāro struktūru. 40 procentus no molekulmasas veido ogļhidrāti. EPO ogļhidrātu saturu veido trīs N-glikozīdiski un viena O-glikozīdiski savienotā sānu ķēde.

Tā kā hormons stimulē sarkano asins šūnu veidošanos, EPO ir viens no eritropoēzi stimulējošajiem aģentiem (ESA). ESA ir svarīga loma asins veidošanā (hematopoēze). Eritropoetīnu var ražot arī sintētiski. Biotehnoloģiski ražoto hormonu izmanto dialīzes pacientu ārstēšanai. Ar to palīdzību pēc nieru mazspējas bieži tiek traucēta asiņu veidošanās. Dažādos dopinga gadījumos sportā, īpaši riteņbraukšanā, eritropoetīns kļuva plaši pazīstams starp iedzīvotājiem.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Eritropoetīns tiek ražots nierēs un izdalās asinīs. Caur asinīm tas nonāk kaulu smadzenēs, kur tas saistās ar īpašiem eritropoetīna receptoriem eritroblastu šūnu virsmā. Eritroblasti ir sarkano asins šūnu priekšgājēja šūnas. Eritropoēze kaulu smadzenēs vienmēr notiek septiņos posmos.

Pirmkārt, tā saucamie proeritroblasti rodas no multipotento mieloīdu cilmes šūnām kaulu smadzenēs. Makroblasti rodas no proeritroblastiem dalīšanas ceļā. Makroblasti savukārt sadalās bazofīlajos eritroblastos. Tos sauc arī par normoblastiem. Basofīlajos eritroblastos ir eritropoetīna receptori. Kad EPO saistās ar šiem receptoriem, eritroblasti tiek stimulēti sadalīties. Rezultātā tie diferencējas polihromatiskos eritroblastos. Pēc šī posma šūnas zaudē spēju dalīties.

Pēc tam kaulu smadzenes tālāk attīstās ortromatiskos eritroblastos. Retikulocīti veidojas, zaudējot šūnu kodolus. Retikulocīti ir jauni eritrocīti, kas no kaulu smadzenēm izdalās asinīs. Tikai asinīs notiek galīgā nobriešana sarkanās asins šūnās, kurās ir kodoli un bez organelliem.

Tomēr EPO funkcija neaprobežojas tikai ar hematopoēzes stimulēšanu. Pētījumi liecina, ka hormonu var atrast arī sirds muskuļa šūnās un dažādās nervu sistēmas šūnās. Šeit šķiet, ka tas ietekmē šūnu dalīšanās procesus, jaunu asinsvadu veidošanos (angioģenēze), apoptozes kavēšanu un intracelulārā kalcija aktivizēšanu.

EPO varēja noteikt arī hipokampā. Hipokampuss ir smadzeņu reģions, kuru īsā laikā var nopietni sabojāt skābekļa trūkums. Eksperimentos ar dzīvniekiem tika pierādīts, ka mērķtiecīga EPO ievadīšana palielina nervu aktivitātes hipokampā. Turklāt varētu pierādīt hormona aizsargājošo iedarbību smadzeņu infarkta un skābekļa deficīta gadījumā smadzenēs.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

85 līdz 90 procentus eritropoetīna ražo nieres. 10 līdz 15 procentus hormona veido aknu hepatocīti. Maza sintēze notiek arī smadzenēs, sēkliniekos, liesā, dzemdē un matu folikulās.

Samazinot skābekļa saturu asinīs, tiek sākta EPO biosintēze. Tam nepieciešamie transkripcijas faktori atrodas 7. hromosomā cilvēkiem 7q21–7q22 pozīcijā. Skābekļa trūkuma gadījumā tā saucamā hipoksijas izraisītā faktora (HIF) apakšvienība pārvietojas no šūnu šķidruma uz EPO ražojošo šūnu kodolu. Tur HIF saistās ar piemērotu apakšvienību. Tādējādi tiek izveidots heterodimērs HIF-1. Tas savukārt saistās ar cAMP atbildes elementu saistošo proteīnu un īpašu transkripcijas faktoru. Gala rezultāts ir olbaltumvielu komplekss, kas sastāv no trim elementiem.

Tas saistās ar eritropoētiskā produkta vienu galu un tur sāk transkripciju. Pēc tam gatavo hormonu ražošanas šūnas izlaiž tieši asinīs un caur asinsriti nonāk kaulu smadzenēs. Veseliem cilvēkiem EPO koncentrācija serumā asinīs ir no 6 līdz 32 mU / ml. Hormona eliminācijas pusperiods plazmā ir no 2 līdz 13 stundām.

Slimības un traucējumi

Nieru funkciju zaudēšana var izraisīt eritropoetīna deficītu. Tā rezultātā tiek izveidots pārāk maz sarkano asins šūnu un rodas nieru anēmija. Gandrīz visiem pacientiem ar hronisku nieru slimību, kuriem kreatinīna līmenis serumā pārsniedz 4 mg / dL, attīstās šāda nieru anēmija.

Hronisku nieru mazspēju galvenokārt izraisa tādas slimības kā cukura diabēts, hipertensija, glomerulopātijas, nieru iekaisums (pretsāpju līdzekļu dēļ), cistiskās nieres un autoimūnas slimības, piemēram, vaskulīts.

Nieru anēmijas pakāpe parasti ir atkarīga no pamata slimības smaguma. Skartās personas ir mazākas, un tās cieš no koncentrēšanās traucējumiem un uzņēmības pret infekcijām. Turklāt ir arī vispārēji simptomi, piemēram, nogurums, reibonis vai bāla āda. Augsts asinsspiediens, kuņģa-zarnu trakta sūdzības, nieze, menstruālā cikla traucējumi vai impotence var rasties arī kā anēmijas daļa. Kopumā skarto pacientu dzīves kvalitāte ir ievērojami pazemināta. Tomēr EPO veidošanos kavē arī iekaisuma mediatori, piemēram, interleikīns-1 un TNF-alfa.

Tas ir veids, kā anēmija bieži attīstās hronisku slimību gadījumā. Anēmija rodas, ja iekaisuma reakcijas ilgstoši saglabājas. Hroniskas slimības anēmija ir normocītiska un hipohroma. Tas nozīmē, ka sarkano asins šūnu lielums ir normāls, bet tajās nav pietiekami daudz dzelzs.Šīs anēmijas formas simptomi ir līdzīgi dzelzs deficīta anēmijas simptomiem. Pacienti cieš no bāluma, noguruma, koncentrēšanās traucējumiem, uzņēmības pret infekcijām un elpas trūkuma.