Физиология эритропоэза, синтез гемоглобина, как происходит образование эритроцитов?

3.9.8.2. Физиология эритропоэза

Физиология эритропоэза, синтез гемоглобина, как происходит образование эритроцитов?

Эритропоэз,или «творение эритроцитов», осуществляется,как уже отмечалось, в костном мозге. Внорме клеточные элементы эритропоэзаразмножаются чрезвычайно интенсивно;за сутки в костном мозге образуется21011эритроидныхклеток.

При этом коммитированныеэритроидные предшественники от моментаобразования из СКК претерпевают от 5 до10 делений, превращаясь вначале вбурстобразующую единицу эритроцитов(БОЕэ, от словаburst–взрыв), а затем в колониеобразующуюединицу эритроцитов (КОЕэ).

Из КОЕэ,являющейся клеткой предшественницейэритроидного ряда, вначале появляетсяэритробласт, который через рядпромежуточных стадий (базофильныйэритробластIпорядка,базофильный эритробласт IIпорядка, полихроматофильный эритробластIпорядка, полихроматофильныйэритробласт IIпорядка,полихроматофильный нормобласт,оксифильный нормобласт) дает поколениеюных эритроцитов, получивших наименованиеретикулоциты(молодые эритроциты,содержащие остатки эндоплазматическойсети, РНК и митохондрий, или так называемуюсетчато-нитчатую субстанцию). Из одногоэритробласта в результате митозовпоявляется от 16 до 32 ретикулоцитов.Эритроцит, достигший стадии ретикулоцита,еще в течение суток находится в костноммозге, а затем поступает в кровоток, гдеза 50-70 часов превращается в молодойэритроцит илинормоцит. В кровиздорового человека находится не более1% ретикулоцитов (рис. 4).

Посодержанию ретикулоцитов можно судитьоб интенсивности эритропоэза. Если ихчисло превышает норму, то это свидетельствуето стимуляции эритропоэза, если оказываетсясниженным – то о его нарушении.

Необходимоуказать, что созревание проэритробластовдо стадии ретикулоцита происходит принепосредственном контакте кроветворныхклеток с макрофагами костного мозга.Последние не только участвуют в доставкежелеза в эритробласты, а также в выделенииростовых факторов, но и способствуютфагоцитозу выталкиваемых из оксифильныхнормобластов ядер.

Следуетзаметить, что в костном мозге наряду собразованием эритроидных предшественников(общий эритропоэз) происходит иразрушение части клеток (неэффективныйэритропоэз). Величина эффективногоэритропоэзаопределяется числомэритроидных предшественников, достигшихстадии зрелых эритроцитов.

Поднеэффективным эритропоэомпонимаетсяне только разрушение части ядерныхэритроидных предшественников в костноммозге, но и гибель функциональнонеполноценных эритроцитов.

Неэффективныйэритропоэз является одним из физиологическиобусловленных механизмов регуляцииэритрона в меняющихся условияхсуществования человеческого и животногоорганизма и, следовательно, обеспечиваетпотребности в продукции эритроцитов.

3.9.8.3. Факторы, обеспечивающие эритропоэз

Длянормального эритропоэза, кроме действиямикроокружения, необходимо наличиемикроэлементов, гормонов, витаминов,ростовых факторов, интерлейкинов испецифических факторов эритропоэза –эритропоэтинов.

Железо.Для нормального эритропоэза в суткитребуется до 25 мг железа. Последнеепоступает в костный мозг в основном приразрушении эритроцитов. Взросломучеловеку для осуществления эритропоэзанеобходимо, чтобы с пищей и водойпоступало не менее 12-15 мг железа в сутки.

Однако из этого количества в кишечникевсасывается не более 1,0 мг, что компенсируетпотери железа с калом, мочой и слущивающейсякожей. Железо откладывается в различныхорганах и тканях, главным образом впечени и селезенке. Это так называемоедепо железа. Между депо и местамииспользования происходит постоянныйобмен железа.

Если железа в организмпоступает недостаточно, то развиваетсяжелезодефицитная анемия.

Всасываниюжелеза в кишечнике способствуетаскорбиновая кислота, переводящая Fe3+в Fe2+, который сохраняет растворимостьпри нейтральных и щелочных pH. На участкеслизистой тонкого кишечника имеетсярецептор, облегчающий переход железав клетки тонкого кишечника, а оттуда вплазму.

В слизистой тонкого кишечниканаходится переносчик железа – белоктрансферрин– гликопротеин,относящийся к-глобулинам(образуется в печени) с молекулярноймассой около 80000 Д, который может вступатьв связь с Fe2+. Процесс же переходажелеза из Fe2+в Fe3+происходитнепосредственно в клетке. Молекулатрансферрина связывает две молекулыFe2+иобразует с ним комплекс.

Трансферриндоставляет железо в клетки, имеющиетрансферриновые рецепторы. На зрелыхэритроцитах рецепторы к трансферринупрактически отсутствуют, тогда как наэритробластах и ретикулоцитах их оченьмного. Так, ретикулоцит, способныйсинтезировать гемоглобин, можетзакреплять на своей поверхности до50000 молекул трансферрина.

Отщеплениежелеза от молекулы трансферрина и егоотдача в клетку – довольно сложныйпроцесс, обеспечивающийся расходомэнергии за счет распада АТФ. В эритробластахи ретикулоцитах железо используетсяна синтез гемоглобина.

Ворганизме существует депо железа, ккоторому относится селезенка, костныймозг и печень. В клетках Fe3+соединяется с другим белком –ферритином.Последний содержится практическиво всех тканях и является хранителемжелеза в клетке.

Одна молекула ферритинаспособна связать до 4500 атомов железа.Кроме того, в макрофагах железодепонируется в виде гемосидерина,представляющего агрегаты частичноденатурированного ферритина.

Железо всоединении с ферритином может бытьперенесено непосредственно от клетокхранения к клеткам предшественникамэритроцитов.

Важнымкомпонентом эритропоэза является медь,которая непосредственно усваиваетсяв костном мозге и принимает участие всинтезе гемоглобина.

Если медь отсутствует,то эритроциты созревают лишь до стадииретикулоцита. Медь катализируетобразование гемоглобина, так какспособствует включению железа в структуругема.

При недостатке меди плацдармкроветворения в костном мозге сокращается,что приводит к развитию анемии.

Дляэритропоэза необходимы и другиемикроэлементы – кобальт, магний,марганец, селен, цинк и другие.

Длянормального эритропоэза требуютсявитамины, и в первую очередь витаминB12 и фолиевая кислота, иливитамин В9. Эти витаминыоказывают сходное взаимодополняющеедействие.

Витамин B12 (внешнийфактор кроветворения) синтезируетсямикроорганизмами, лучистыми грибкамии некоторыми водорослями. Для егообразования необходим кобальт.

В организмчеловека витамин B12поступаетс пищей – особенно его много в печени,мясе, яичном желтке.

Длявсасывания витамина B12требуетсявнутренний фактор кроветворения, которыйносит наименованиегастромукопротеин.Это вещество является сложным комплекснымсоединением, состоящим из пептидов,образующихся при переходе пепсиногенав пепсин, и мукоидных веществ, секретируемыхдобавочными клетками желудка:

Активностьгастромукопротеина определяется двумяреактивными группами, одна из которыхвходит в состав белковой части молекулы,осуществляя связывание с витаминомB12, а другая – в состав углеводнойчасти, обеспечивая процесс всасываниявитамина. Реактивная группа белковойчасти гастромукопротеина обеспечиваетзащиту витамина B12от действияпротеолитических ферментов и бактериальнойфлоры. Благодаря ей не происходитсвязывания витамина B12другимибелками.

Припоступлении в желудок витамин B12,содержащийся в пище, под действиемсоляной кислоты соединяется с такназываемымR-белком,образуемым слюнными железами. Связываниеже гастромукопротеина с витамином В12происходит лишь в 12-перстной кишке, гдеимеется щелочная среда.

В дальнейшемобразовавшийся комплекс адсорбируетсяв подвздошной кишке с помощью специфическогорецептора в присутствии ионов Са2+.Предполагается, что перенос в энтероцитосуществляется с помощью контрактильногобелка, напоминающего актомиозин. Этотбелок переносит комплекс в клеткитонкого кишечника.

При переносе черезэпителий, комплекс распадается нагастромукопротеин и витамин B12,а последний, поступая в кровь, соединяетсяс белками переносчиками – транскобаламинами,синтезируемыми в печени. Основная массавитамина В12откладывается впечени.

Запасы его там настолько велики,что способны обеспечить процессынормального кроветворения на протяженииот 1 года до нескольких лет. Однакопостепенно они истощаются, что можетпривести к развитию анемии. По мерепотребности витамин B12из печенидоставляется в костный мозг, где принимаетучастие в эритропоэзе.

Фолиеваякислота, или витамин B9, являетсяводорастворимым витамином, содержащимсяво многих растительных продуктах, атакже в печени, почках, яйцах. Онаоткладывается в печени и под влияниемвитамина B12и аскорбиновой кислотыпереходит в активное соединение –фолиновую кислоту.

Придефиците витамина В12и фолиевойкислоты нарушается синтез ДНК и РНК, атакже гемоглобина. Известно, что витаминВ12содержится в виде 2 форм:метилкобаламин и дезоксиаденозил-В12.Последний участвует в метаболизмежирных кислот и принимает участие вобразовании гема, а метилкобаламин –в метаболизме фолиевой кислоты, котораянеобходима для синтеза ДНК.

Немаловажнуюроль в регуляции эритропоэза играютдругие витамины группы B, а также железывнутренней секреции. Так, витамин В6необходим для образования гема вэритробластах. Витамин В2необходимдля нормального теченияокислительно-восстановительныхпроцессов. При его дефиците развиваетсяанемия.

Всегормоны, регулирующие обмен белков(соматотропный и тиреотропный гормоныгипофиза, гормон щитовидной железы –тироксин и др.

) и кальция (парат-гормон,тиреокальцитонин), необходимы длянормального эритропоэза.

Мужские половыегормоны (андрогены) слегка стимулируютэритропоэз, тогда как женские (эстрогены)– тормозят его, что обуславливаетменьшее число эритроцитов у женщин посравнению с мужчинами.

Цитокины.Особо важную роль в регуляции эритропоэзаиграют цитокины, и в первую очередь –специфический регулятор эритропоэза,получивший наименованиеэритропоэтина.Еще в 1906 году два французских ученыхКарно и Дефлендер показали, что сывороткаиз крови кроликов, перенесших кровопотерю,стимулирует эритропоэз.

В дальнейшембыло установлено, что эритропоэтиныприсутствуют в крови животных и людей,испытывающих гипоксию – недостаточноепоступление к тканям кислорода. Этонаблюдается при анемиях, подъеме навысоту, мышечной работе, при снижениипарциального давления кислорода вбарокамере, при тяжелых пораженияхсердца и заболеваниях легких.

В небольшихконцентрациях эритропоэтины обнаруженыв крови здоровых людей, что позволяетсчитать их физиологическими регуляторамиэритропоэза. Вместе с тем, при анемиях,сопровождающих заболевания почек,эритропоэтины отсутствуют, или ихконцентрация значительно снижается.

Внастоящее время известно, что этивещества синтезируются и секретируются,в основном, перитубулярными клеткамипочки. Эритропоэтины образуются такжемакрофагами печени, селезенки, костногомозга.

Эритропоэтинявляется гликопротеидом с молекулярноймассой 36000 Да. В то же время в Читинскоймедицинской академии установлено, чтоэритропоэтической активностью обладаютполипептиды, молекулярная масса которыхне превышает 10000 Да. В частности, подобныесоединения обнаружены в костном мозгеи эритроцитах.

Эритропоэтиноказывает действие непосредственно наклетки предшественники эритроидногоряда (БОЕэ и КОЕэ).

Его функции сводятсяк следующему: 1) ускоряет и усиливаетпереход БОЭэ в КОЕэ, а последние вэритробласты; 2) увеличивает числомитозов клеток эритроидного ряда; 3)исключает один или несколько цикловмитотических делений; 4) ускоряетсозревание не делящихся клеток –нормобластов, ретикулоцитов; 5) увеличиваетвыход ретикулоцитов из костного мозгав общий кровоток; 6) усиливает синтезгемоглобина.

Значениеэритропоэтина в процессе эритропоэзаможно видеть на следующем примере.Эритроидные предшественники былидобавлены к культуре костномозговыхфибробластов. Однако в этих условияхих развитие не происходило. Как толькок культуре был добавлен эритропоэтин,наступала быстрая пролиферация клетокпредшественников эритроцитов, которыебуквально втискивались в промежуткимежду фибробластами.

Нарядус эритропоэтинами в крови находятсятакже и ингибиторы эритропоэза. Ониобразуются в почках и печени. Подвоздействием ингибиторов эритропоэзатормозится синтез гемоглобина иудлиняются сроки перехода одних форммолодых эритроцитов в другие.

Интенсивностьэритропоэза у человека в значительнойстепени определяется соотношениемэритропоэтинов и ингибиторов эритропоэза.

Следуетзаметить, что после образования БОЕэна неё кроме эритропоэтина оказываютвлияние IL-3и GM-СSF,благодаря чему она превращается в КОЕэ,переходящую под воздействием эритропоэтинав эритробласт.

Важнаяроль в эритропоэзе принадлежит ядернымфакторам – GАТА-1 и NFE-2. ОтсутствиеГАТА-1 полностью предотвращает образованиеэритроцитов, недостаток НФЭ-2 нарушаетвсасывание железа в кишечнике и синтезглобина.

Мыперечислили лишь основные соединения,влияющие на эритропоэз, ибо этот процессдо сих пор изучен недостаточно и рольмногих ростковых факторов нуждается вуточнении.

Источник: https://studfile.net/preview/3832881/page:20/

Образование эритроцитов и регуляция эритропоэза

Физиология эритропоэза, синтез гемоглобина, как происходит образование эритроцитов?

Локальныерегуляторные механизмы представлены комплексом клеточных, экстрацеллюлярных и гуморальных факторов, расположенных в непосредственной близости к гемопоэтическим элементам и носящих название кроветворного или гемопоэзиндуцирующего микроокружения (ГИМ).

Понятие о гемопоэзе

РЕГУЛЯЦИЯ ЭРИТРОПОЭЗА

Гемопоэз – процесс, заключающийся в серии клеточных дифференцировок, которые приводят к образованию зрелых клеток периферической крови. Основной функциональной чертой гемопоэза является продукция огромного количества клеточных элементов в единицу времени, что объясняется гибе­лью соответствующего числа клеток крови в процессе жизнедеятельности.

Образование форменных элементов крови (гемоцитопоэз) осуществляет­ся в специализированных гемопоэтических тканях: миелоидной(в эпифизах трубчатых и полости многих губчатых костей) и лимфоидной (тимус, селе­зенка, лимфатические узлы). В миелоидной ткани образуются эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты, предшественники лимфоцитов. В лимфоидной ткани происходит образование лимфоцитов, плазматических клеток, а также процессы элиминации клеток крови и продуктов их распада.

Различают два периода кроветворения: эмбриональныйи постнатальный. Эмбриональное кроветворение происходит в период внутриутробного развития, постнатальное – после рождения ребенка.

По современным представлениям единой материнской клеткой кроветворения является стволовая клетка, из которой образуются через ряд промежуточных стадий все виды форменных элементов крови, причем эритро­циты образуются интраваскулярно (внутри сосуда) в синусах красного ко­стного мозга, а лейкоциты – экстраваскулярно.

Образование форменных элементов крови происходит под влиянием системных и местных (локальных) регуляторных механизмов.

Системныерегуляторные механизмы осуществляются за счет нервной системы (гипоталамическая область головного мозга, вегетативная нервная система – ее симпатический и парасимпатический отделы) и гуморальныхфакторов – экзогенных и эндогенных. К экзогенным факторам относят вита­мины, микроэлементы, к эндогенным – гормоны, гемопоэтины. Гемопоэтины -образующиеся в организме вещества, стимулирующие гемопоэз.

Согласно современным представлениям в формировании гемопоэзиндуцирующего микроокружения принимают участие различные клеточные элементы и продукты их жизнедеятельности, входящие в состав как стромы, так и парен­химы кроветворных органов.

К компонентам ГИМ следует в первую очередь от­нести отдельные субпопуляции Т-лимфоцитов и макрофагов, фибробласты с продуцируемыми ими компонентами экстраклеточного матрикса, жировые и эндотелиальные клетки, элементы микроциркуляторного русла.

Компоненты ГИМ осуществляют контроль за процессами кроветворе­ния как через продуцируемые цитокины, так и благодаря непосредствен­ным контактом с гемопоэтическими клетками. Такой контроль может быть как положительным, так и отрицательным (блокирование пролифера­ции и дифференцировки) в зависимости от субпопуляции клетки ГИМ и их функционального состояния.

По времени действия различают две группы гемопоэтинов.

К раннедействуюшим гемопоэтинам относят интерлейкин-3, вырабатываемый активированными Т-лимфоцитами, интерлейкин-1 и интерлейкнн-6, образуемые макрофагами, стромальными, эндотелиальными и жиро­выми клетками, а также гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор, который образуется практически всеми клеточными элементами гемопоэзиндуцирующего микроокружения.

К поздно действующим гемопоэтинам относятся гранулоцитарный и макрофагальный колониестимулирующий факторы, участвующие в регуляции соответственно грануло- и моноцитопоэза. Они образуются макрофагами, фибробластами и эндотелиальными клетками.

Кроме того, клетки стромы и макрофаги вырабатывают коллаген 1, II и IV типов, ретикуляр­ные волокна, фибронектин и другие белковые компоненты внеклеточ­ного матрикса, который обеспечивает концентрацию гемопоэтических рос­товых факторов и модуляцию их функций.

Следовательно, основное веще­ство соединительной ткани костного мозга является физиологически активной средой, что дает основание рассматривать ее в качестве важ­нейшего регулятора кроветворения.

Эритроциты образуются в кроветворных тканях – желточном мешке у эмбриона, печени и селезенке у плода и красном костном мозге плоских костей у взрослого человека. Во всех этих органах содержатся так назы­ваемые плюрипотентные стволовые клетки — общие предшественники всех клеток крови.

Этапы созревания эритроцитов: стволовая клетка → базофильный проэритробласт → эритробласт (макробласт) → нормобласт → ретикулоцит → ретикулоцит ІІІ → ретикулоцит IV → эритроцит.

Эритропоэз – это процесс образования эритроцитов в организме, кото­рый связан с понятием эритрон. Эритрон – система красной крови, вклю­чающая периферическую кровь, органы эритропоэза и эритроциторазрушения. Эритрон включает в себя 4 категории клеток:

1)ядросодержащие эритроидные клетки костного мозга – эритрокариоциты;

2)ретикулоциты костного мозга;

3)ретикулоциты крови;

4)зрелые эритроциты периферической крови.

В костном мозге находится лишь 6% клеток эритрона, в циркулирующей крови – 94 %. Поддержание постоянного количества эритроцитов перифери­ческой крови, имеющих продолжительность жизни около 120 дней, возмож­но лишь при достаточно высокой скорости эритропоэза. Популяция циркулирующих эритроцитов в норме составляет 25×1012 и содержит около 750 г гемоглобина.

Для поддержания постоянства содержания эритроцитов в перифериче­ской крови в костном мозге здорового человека массой 70 кг ежесуточно об­разуется примерно 20-25×10 эритроцитов, а из костного мозга в кровь осво­бождается в 1мин примерно 1,8х109 молодых эритроцитов (ретикулоцитов). В условиях патологии, при чрезвычайной стимуляции гемопоэза (гипоксия, гемолиз эритроцитов, кровопотеря), интенсивность эритропоэза может воз­растать в 6-8 раз.

Важнейшим регулятором эритропоэза является эритропоэтин. По физико-химическим свойствам эритропоэтин относится к группе кислых гликопротеинов. Биологическая активность эритропоэтина в значительной мере обусловлена наличием в молекуле остатков тирозина, триптофана, а также сиаловой кислоты.

Человеческий эритропоэтин представляет собой димер с молекулярной массой от 46 000 до 50 000-60 000 Д.

Установлен химический состав высокоочишенных препаратов почечно­го эритропоэтина: содержание белка в нем составляет около 65,5%, углево­дов – около 30%.

Считают, что основным местом синтеза эритропоэтина являются почки. Местом образования почечного эритропоэтина является юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) почек. Есть работы, доказывающие канальцевое происхождение эритропоэтина.

Почечный эритропоэтин называют ино­гда эритрогенином. В небольших концентрациях он вырабатывается пе­ченью и слюнными железами. Эритропоэтин обнаруживается в плазме крови здоровых людей.

Выделяется эритропоэтин с мочой, а также в составе слюны и желудочного сока.

В процессе взаимодействия почечного эритрогенина со специализированными белками плазмы крови α-глобулинами, вырабатываемыми в печени, образуется активная форма эритропоэтина.

Останавливаясь на молекулярных механизмах действия эритропоэтина, необходимо отметить, что для него характерен мембранный тип рецепции эритропоэтинчувствительными клетками.

Вторичным сигналом, который возникает при взаимодействии эритропоэтина с рецепторами клеточной мембраны и действует на ядро, является изменение внутриклеточных кон­центраций циклических нуклеотидов, ионов калия и кальция.

Основным стимулятором образования эритропоэтина является ги­поксия различного происхождения (при сердечной, легочной недостаточно­сти, кровопотере, гемолизе эритроцитов, снижении барометрического давле­ния). Можно выделить несколько механизмов стимуляции продукции эри­тропоэтина в условиях гипоксии (рис. ):

1. Прямое воздействие крови с пониженным парциальным напряжением О2 на клетки ЮГА и канальцевый аппарат, продуцирующие эритропоэтин.

2. Опосредованный эффект через активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в условиях гипоксии, усиление выброса гормонов адаптации – глюкокортикоидов, катехоламинов, стимулирующих гумораль­ным путем образование эритропоэтина в почках и усиление процессов эри-тропоэза в костном мозге.

Рис. 3. Схема влияния гипоксии на образование эритропоэтина

Изменение снабжения организма кислородом в ту или иную сторону от нормального параметра включает гуморальные механизмы регуляции эритропоэза, направленные на восстановление этого параметра.

При недостатке кислорода вырабатывается эритропоэтин, стимулирующий эритропоэз, а при избытке – ингибитор эритропоэза, снижающий уровень последнего.

У взрос­лого человека в более широком диапазоне проявляются эритропоэзстимулирующие реакции, в раннем возрасте — эритропоэзтормозящие.

Синтез эритропоэтина контролируется рефлекторным механизмом: хеморецепторы каротидного синуса → гипоталамус → спинной мозг → симпатические нервы почек.

У животных с выключением любого отдела рефлекторной дуги стимуляция эритропоэза при гипоксии сохраняется, но запазды­вает в развитии.

Таким образом, эта стимуляция имеет сложный нервно-гуморальный механизм, где центральное место занимает эритропоэтин, ско­рость включения которого обеспечивает нервная система.

Важнейшими модуляторами эритропоэза являются гормоны. Тропные гормоны аденогипофиза (АКТГ, ТТГ, ГТГ) оказывают стимулирующее воздействие на эритропоэз за счет усиления продукции соответствующих гормонов периферическими эндокринными железами: глюкокортикоидов, тироксина, трийодтиронина, андрогенов.

Стимулирующим воздействием на эритропоэз обладает и соматотропин. Очевидно, что главным механиз­мом действия гипофизарных гормонов на эритропоэз является модуляция продукции и секреции эритропоэтина в почках.

Стимуляция эритропоэза по­сле введения гипофизарных гормонов и гормонов периферических желез может быть связана с повышением утилизации О2 в тканях и возникновением его дефицита в почках.

Стимулирующимвоздействием на эритропоэз обладает гипофизарный и плацентарный пролактин, обеспечивая стимуляцию эритропоэза во время беременности.

Тиреоидные гормоны оказывают стимулирующее воздействие на эритропоэз не только путем повышения почечной продукции эритропоэтина, но и путем прямого действия на эритропоэтинчувствительные клетки, реали­зуемым через b2-адренорецепторы.

В отличие от андрогенов эстрогены оказывают тормозящее влияние на эритропоэз.

В последние годы появились работы, свидетельствующие о возможном участии гормонов поджелудочной железы в регуляции эритропоэза. Уста­новлено, что инсулин в больших фармакологических концентрациях стиму­лирует образование эритропоэтина. В противоположность действию инсули­на глюкагоноказывает ингибирующее влияние на эритропоэз.

Регуляторами эритропоэза, наряду с гормонами, являются витамины и микроэлементы.

Микроэлементы железа, меди, марганца и цинка необхо­димы для: а) созревания эритробластов, дифференцировки их в нормоциты; б) для синтеза гема и глобина (железо, кобальт, медь); в) стимуляции образо­вания эритропоэтинов (кобальт); г) повышения обмена веществ в кроветвор­ных органах, усиления насыщения эритроцитов гемоглобином (марганец). Однако чрезмерные концентрации марганца в организме затрудняют всасы­вание железа, приводят к развитию анемии. Недостаток содержания меди в организме вызывает развитие микроцитарной нормохромной анемии. Цинк, как известно, входит в состав различных гормонов (инсулина, половых гор­монов, гормонов гипофиза), витаминов и в соответствии с этим также явля­ется одним из важнейших регуляторов эритропоэза.

Источник: https://studopedia.su/10_130562_obrazovanie-eritrotsitov-i-regulyatsiya-eritropoeza.html

Регуляция эритропоэза. Эритропоэтин. Половые гормоны и эритропоэз

Физиология эритропоэза, синтез гемоглобина, как происходит образование эритроцитов?

Оглавление темы “Функции клеток крови. Эритроциты. Нейтрофилы. Базофилы.”:
1. Функции клеток крови. Функции эритроцитов. Свойства эритроцитов. Цикл Эмбдена—Мейергофа. Строение эритроцитов.
2. Гемоглобин. Типы ( виды ) гемоглобина. Синтез гемоглобина. Функция гемоглобина. Строение гемоглобина.
3. Старение эритроцитов. Разрушение эритроцитов.

Длительность жизни эритроцита. Эхиноцит. Эхиноциты.
4. Железо. Железо в норме. Роль ионов железа в эритропоэзе. Трансферрин. Потребность организма в железе. Дефицит железа. ОЖСС.
5. Эритропоэз. Эритробластические островки. Анемия. Эритроцитоз.
6. Регуляция эритропоэза. Эритропоэтин. Половые гормоны и эритропоэз.
7. Лейкоциты. Лейкоцитоз. Лейкопения.

Гранулоциты. Лейкоцитарная формула.
8. Функции нейтрофильных гранулоцитов ( лейкоцитов ). Дефенсины. Кателицидины. Белки острой фазы. Хемотаксические факторы.
9. Бактерицидный эффект нейтрофилов. Гранулопоэз. Нейтрофильный гранулопоэз. Гранулоцитоз. Нейтропения.
10. Функции базофилов. Функции базофильных гранулоцитов. Нормальное количество. Гистамин.

Гепарин.

Эритропоэтин, секретируемый тубулярными и перитубулярными клетками почек, является гуморальным регулятором эритропоэза. Небольшое количество гормона (10—15 %) вырабатывается в макрофагах костного мозга, купферовских клетках и гепатоцитах. В почках синтез и секреция эритропоэтина определяются уровнем обеспечения кислородом их тканей.

К уровню кислорода в почечной ткани чувствителен гемсодержащий белок- цитохром b , входящий составной частью в НАДФ-зависимую оксидазу пери- и тубулярных клеток.

При нормальном уровне р02 в ткани почки радикалы кислорода, продукцируемые оксидазой, прежде всего перекись водорода, препятствуют формированию в почечной ткани «индуцируемого гипоксией фактора-1 (ИГФ-1)», стимулирующего транскрипцию эритропоэтиновой иРНК и синтез эритропоэтина. При снижении кислородного обеспечения ткани почек (р02 до 20—40 мм рт.

ст.) продукция оксидазой перекиси водорода уменьшается. Нарастает активация ИГФ-1 в цитозоле и его перемещение в ядро клетки, где ИГФ-1 специфически связывается с ДНК, вызывая экспрессию гена эритропоэтина.

Гипоксия почечных структур активирует также ферменты (фосфолипаза А2), ответственные за синтез простагландинов (E1 и Е2), которые через систему «аденилатциклаза—цАМФ» также усиливают синтез эритропоэтина в пери- и тубулярных клетках почек.

Адреналин и норадреналин через (b2-адренорецепторы синтезирующих эритропоэтин клеток почек и систему вторичных посредников в них — цАМФ и цГМФ — вызывают усиление синтеза и секреции эритропоэтина в кровь.

При гипоксии почечной ткани количество эритропоэтина возрастает в 1000 раз и более при норме 0,01—0,08 ME (международных единиц)/мл плазмы.

При гематокрите, равном 40—45, количество эритропоэтина составляет 5—80 мМЕ/мл, а при гематокрите, равном 10—20 (его уменьшение может быть вызвано острой кровопотерей, гемолизом эритроцитов),— 1—8 МЕ/мл плазмы.

Эритропоэтин тормозит апоптоз, регулирует пролиферацию и дифференциацию КОК-Э, про- и эритробластов, ускоряет синтез гемоглобина в эритроидных клетках и ре-тикулоцитах, «запускает» в чувствительных к нему клетках синтез эритро-поэтиновой иРНК и энзимов, участвующих в формировании гема и глобина, цитоскелета эритроцитов, увеличивает кровоток в эритропоэтической ткани костного мозга и выход в кровь ретикулоцитов. Наконец, катехола-мины через b-адренорецепторы КОК-Э также усиливают пролиферацию эритроидных клеток-предшественниц.

Продукция эритропоэтина почками угнетается при повышенном образовании в организме человека опухоль-некротизирующего фактора а, интерлейкинов-1а и 1(3, интерферонов а, (3 и у, что имеет место, например, у больных с хроническими паразитарной и бактериальной инфекциями, при ревматоидном артрите, так как перечисленные вещества тормозят синтез эритропоэтина в клетках почек. В результате у больных развивается анемия вследствие сниженной продукции почками эритропоэтина.

Половые гормоны и эритропоэз.

Андрогены, а точнее продукты их 5-(3-ре-дуктазного превращения — 5-р-Н-метаболиты, увеличивают чувствительность клеток-предшественниц эритроидного ряда к эритропоэтину, что делает эритропоэз более интенсивным.

Эстрогены обладают противоположным действием на эритропоэз, снижая его интенсивность. Поэтому после полового созревания у мужчин устанавливаются более высокие значения эритроцитов и гемоглобина, чем у женщин.

– Также рекомендуем “Лейкоциты. Лейкоцитоз. Лейкопения. Гранулоциты. Лейкоцитарная формула.”

Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/156.html

ДляЗдоровья
Добавить комментарий