Eritropoetin

Eritropoetin, na kratko tudi EPO imenovan, je hormon iz skupine glikoproteinov. Deluje kot rastni dejavnik pri proizvodnji rdečih krvnih celic (eritrocitov).

Kaj je eritropoetin?

EPO je hormon, ki nastaja v celicah ledvic. Sestavljen je iz skupno 165 aminokislin. Molekulska masa je 34 kDa. Štiri α-vijačnice tvorijo sekundarno strukturo. 40 odstotkov molekulske mase tvorijo ogljikovi hidrati. Vsebnost ogljikovih hidratov EPO je sestavljena iz treh N-glikozidno in ene O-glikozidno povezane stranske verige.

Ker hormon stimulira nastajanje rdečih krvnih celic, je EPO eno izmed stimulatorjev za eritropoeezo (ESA). ESA imajo pomembno vlogo pri tvorbi krvi (hematopoezi). Eritropoetin se lahko proizvaja tudi sintetično. Biotehnološko proizveden hormon se uporablja za zdravljenje bolnikov na dializi. S temi se tvorba krvi po okvari ledvic pogosto moti. Z različnimi primeri dopinga v športu, zlasti v kolesarstvu, je eritropoetin postal popularen med prebivalstvom.

Funkcija, učinek in naloge

Eritropoetin nastaja v ledvicah in se sprosti v kri. Skozi kri doseže kostni mozeg, kjer se veže na posebne eritropoetinske receptorje na celični površini eritroblastov. Eritroblasti so predhodnice rdečih krvnih celic. Eritropoeza v kostnem mozgu vedno poteka v sedmih korakih.

Prvič, tako imenovani proeritroblasti izhajajo iz multipotentnih mieloidnih matičnih celic v kostnem mozgu. Makroblasti nastanejo iz proeritroblastov z delitvijo. Makroblasti se razdelijo na bazofilne eritroblaste. Ti so znani tudi kot normoblasti. Bazofilni eritroblasti imajo receptorje eritropoetina. Ko se EPO veže na te receptorje, se eritroblasti spodbudijo k delitvi. Posledično se razlikujejo v polikromne eritroblaste. Po tej fazi celice izgubijo sposobnost delitve.

Kostni mozeg se nato razvije v ortohromatske eritroblaste. Retikulociti nastanejo z izgubo celičnih jeder. Retikulociti so mladi eritrociti, ki se iz kostnega mozga sprostijo v kri. Samo v krvi pride do končnega zorenja v rdečih krvnih celicah brez organela in brez njivk.

Vendar funkcija EPO ni omejena na stimulacijo hematopoeze. Študije so pokazale, da hormon najdemo tudi v celicah srčne mišice in v različnih celicah živčnega sistema. Tu se zdi, da vpliva na procese delitve celic, tvorbo novih krvnih žil (angiogenezo), inhibicijo apoptoze in aktiviranje medceličnega kalcija.

EPO bi lahko odkrili tudi v hipokampusu. Hipokampus je območje možganov, ki ga lahko v kratkem času zaradi pomanjkanja kisika močno poškodujejo. V poskusih na živalih je bilo dokazano, da ciljno naravnana uporaba EPO poveča aktivnost živcev v hipokampusu. Poleg tega bi lahko dokazali zaščitni učinek hormona pri možganskem infarktu in pomanjkanju kisika v možganih.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

85 do 90 odstotkov eritropoetina proizvajajo ledvice. 10 do 15 odstotkov hormona tvorijo hepatociti v jetrih. Malo sinteze poteka tudi v možganih, testisih, vranici, maternici in lasnih mešičkih.

Biosinteza EPO se sproži, ko se vsebnost kisika v krvi zmanjša. Za to so potrebni transkripcijski faktorji, ki se nahajajo na kromosomu 7 pri ljudeh na položaju 7q21-7q22. V primeru pomanjkanja kisika se podenota tako imenovanega hipoksije povzročenega faktorja (HIF) premakne iz celične tekočine v jedro celic, ki proizvajajo EPO. Tam se HIF veže na primerno podenoto. Tako nastane heterodimer HIF-1. To se veže na protein, ki veže odzivnost cAMP, in poseben transkripcijski faktor. Končni rezultat je beljakovinski kompleks, ki je sestavljen iz treh elementov.

To se veže na en konec eritropoetike in tam sproži prepis. Končani hormon se sprosti neposredno v kri iz proizvodnih celic in preko krvnega obtoka doseže kostni mozeg. Pri zdravih ljudeh je serumska koncentracija EPO v krvi med 6 in 32 mU / ml, razpolovni čas hormona v plazmi je med 2 in 13 ur.

Bolezni in motnje

Izguba funkcije ledvice lahko privede do pomanjkanja eritropoetina. Posledično nastane premalo rdečih krvnih celic in nastane ledvična anemija. Skoraj vsi bolniki s kronično ledvično boleznijo, ki imajo vrednost kreatinina v serumu večjo od 4 mg / dL, razvijejo takšno ledvično anemijo.

Kronično odpoved ledvic večinoma povzročajo bolezni, kot so diabetes mellitus, hipertenzija, glomerulopatije, vnetje ledvic (zaradi zlorabe analgetikov), cistične ledvice in avtoimunske bolezni, kot je vaskulitis.

Obseg ledvične anemije je običajno odvisen od resnosti osnovne bolezni. Prizadeti imajo zmanjšano zmogljivost in trpijo zaradi motenj koncentracije in dovzetnosti za okužbe. Poleg tega obstajajo splošni simptomi, kot so utrujenost, omotica ali bleda koža. Kot del anemije se lahko pojavijo tudi visok krvni tlak, prebavne pritožbe, srbenje, menstrualne motnje ali impotenca. Na splošno se kakovost življenja prizadetih bolnikov znatno zmanjša. Vendar tvorbo EPO zavirajo tudi mediatorji vnetja, kot sta interlevkin-1 in TNF-alfa.

Tako se pri kroničnih boleznih pogosto razvije anemija. Anemija se pojavi, ko vnetne reakcije trajajo dlje časa. Anemija kronične bolezni je normocitna in hipokromna. To pomeni, da so rdeče krvne celice normalne velikosti, vendar ne prenašajo dovolj železa.Simptomi te oblike anemije so podobni simptomom anemije pomanjkanja železa. Bolniki trpijo zaradi bledice, utrujenosti, motenj koncentracije, dovzetnosti za okužbe in pomanjkanja sape.