hem 2

• ERY


  Malé krvinky s velkým povrchem a vysokým obsahem hemoglobinu specializované pro přenos dýchacích plynů
• Erytrocyty jsou přenašeči kyslíku do celého organismu
• Erytrocyty


  • Bezjaderné, bikonkávní, bez organel
  • Díky tvaru a stavbě membrány optimální schopnost deformace a maximální povrch ve vztahu k objemu -> mají schopnost deformace v mikrocirkulaci
• Muži 4,0-5,8 x 10 12/l, Ženy 3,8-5,2 x 10 12/l
• Diferenciace erytrocytů


  Erytro se vyvíjí se z pluripotentní kmenové buňky přes několik vývojových stádií

  
• Proerytroblast


  • Velikost: 12-19 µm
  • Jádro: velké- zaujímá téměř celou buňku, kulaté, 2-4 tmavší jadérka
  • Jaderný chromatin: hustý síťovitý, červenofialový
  • Cytoplasma: sytě bazofilní s perinukleárním projasněním, často s „pupeny"

  
• Bazofilní erytroblast


  • Velikost: 12-16 µm
  • Jádro: kulaté, centrálně uložené, bez jadérek
  • Jaderný chromatin: strukturovaný, se známkami mírné kondenzace
  • Cytoplasma: tmavě bazofilní
• Polychromatofilní erytroblast


  • Velikost: 8 - 12 µm
  • Jádro: menší, kulaté, většinou v centru buňky
  • Jaderný chromatin: hutnější , „loukoťovitě uspořádaný"
  • Cytoplasma: šedomodrá, polychromní s růžovými okrsky = se zvyšujícím se zastoupením hemoglobinu

  
• Ortochromní (oxyfilní) normoblast


  • Velikost: 8 -12 µm
  • Jádro: malé, kulaté, centrálně uložené (před vypuzením se přesunuje k okraji buňky)
  • Jaderný chromatin: hutný, homogenní, kondenzovaný
  • Cytoplasma: růžová-oxyfilní

  
• Retikulocyt


  • Velikost: 7 - 9 um Panoptickým barvením nelze odlišit od erytrocytů (fialovější)
  • Jádro: nemá
  • Cytoplasma: oxyfilní, obsahuje zbytky RNA- lze zvýraznit vitálním barvením
• Erytrocyt


  • Velikost: 6,7-7,7 µm
  • Jádro: nemá
  • Cytoplasma: růžověčervená s centrálním projasněním díky bikonkávnímu tvaru
• Faktory ovlivňující tvorbu erytrocytů


  • Specifické mikroprostředí kostní dřeně
  • Substráty pro tvorbu erytrocytů
  • Růstové faktory
• Substráty pro stavbu erytrocytů

  • Aminokyseliny (bílkoviny)
  • Fe (tvorba hemu)
  • Vit. B12 – cyankobalamin (syntéza nukleových kyselin)
  • K.listová = vit. B9 (syntéza DNA)
  • Vit. B6 - pyridoxin (syntéza hemu)
  • Vit. B2 - riboflavin (normální funkce a přežití erytrocytů)
• Růstové faktory erytropoezy


  • Erytropoetin - EPO (hlavní) - hormon, tvorba 90 % v ledvinách, 10 % v játrech
  • SCF (Stem Cell Factor) - růstový faktor kmenových buněk
  • Cytokiny – většinou se jedná o interleukiny (růst a vývoj jednotlivých řad)

  
• Erytropoetin


  Receptory pro erytropoetin jsou na progenitorových buňkách červené řady. Erytropoetin zvyšuje jejich dělení, diferenciaci a uvolňování retikulocytů do krve.

  
• Hlavní stimul pro tvorbu erytropoetinu

  Tkáňová hypoxie
• Vliv pohlavních hormonů na tvorbu erytropoetinu


  TESTOSTERON - podněcuje tvorbu erytropoetinu, ESTROGENY ji tlumí- muži a ženy mají rozdílný počet erytrocytů
• Erytropoetin - léčebné využití a zneužití


  Léčebné využití (anemie) x zneužití (doping)
• Stavba erytrocytu


  • Povrch erytrocytů je tvořen buněčnou membránou, která zprostředkovává výměnu látek mezi červenou krvinkou a okolním prostředím
  • Membrána se skládá z lipidové dvojvrstvy a asymetricky uspořádaných proteinů
  • Bílkoviny buněčné membrány (membránový skelet) umožňuje deformaci červených krvinek při průchodu kapilárami
  • Na vnějším povrchu membrány jsou lokalizovány antigeny (glykoproteiny a glykolipidy), které určují antigenní vlastnosti erytrocytů
• Hlavní stavební složka erytrocytů


  Červené barvivo - HEMOGLOBIN - tvoří 95% sušiny, je schopen reverzibilně vázat a uvolňovat kyslík a oxid uhličitý, v 1 litru krve je 120 - 175 g Hb
• Zánik erytrocytů


  1. Doba života červených krvinek je okolo 120 dnů

  2. Hlavní příčinou stárnutí je ztráta aktivity enzymů, nutných pro transport látek přes membránu a pro metabolické děje, vyvolaná působením nahromaděných kyslíkových radikálů

  3. Klesá schopnost deformace červených krvinek, staré krvinky jsou v sinusech sleziny odstraňovány z oběhu a degradovány (=hemolýza)

  4. Fragmenty erytrocytů jsou odbourávány v retikuloendotelovém systému (RES) sleziny, jater, kostní dřeně

  5. Porušením membrány erytrocytů (hemolýza) se uvolní HEMOGLOBIN a je metabolizován

  6. GLOBIN - je rozložen na jednotlivé aminokyseliny

  7. Z HEMU je působením hemoxygenázy uvolněno železo a je znovu použito k syntéze nového hemoglobinu

  8. Degradační produkt hemu biliverdin je redukován na bilirubin, který je transportován do jater navázaný na albumin. Ve formě žlučového barviva je bilirubin secernován do žluče a vylučován do tenkého střeva

  9. V tlustém střevě z něho vznikají sterkobilinogen a urobilinogen. Po přeměně na sterkobilin se vylučuje z těla ven stolicí (hnědé zbarvení stolice, u obstrukce žlučových cest je díky chybění sterkobilinu stolice světlá) a urobilin močí (u hemolytických anemií nadbytek urobilinu způsobí tmavé zbarvení moči)

  10. Koncentrace celkového bilirubinu v plazmě zdravého člověka je do 22 µmol/l, při zvýšené hemolýze koncentrace bilirubinu stoupá
• Funkce erytrocytů


  • Přenos dýchacích plynů
  • Pufrovací systém
  • Udržování viskozity krve
  • Ochrana před volnými radikály
• Hemoglobin


  • Tvořen čtyřmi podjednotkami (feroprotoporfyrinové komplexy)
  • Každá podjednotka je tvořena z HEMU (4 %) a GLOBINU (96 %)
  • HEM = protoporfyrinový prstenec s centrálně uloženým dvojmocným železem
  • GLOBIN je tvořen polypeptidovými řetězci, vždy dva a dva řetězce jsou stejné. Jednotlivé typy řetězců se liší sekvencí
• Molytické anémie


  Nadbytek urobilinu způsobí tmavé zbarvení moči
• Koncentrace celkového bilirubinu v plazmě zdravého člověka

  Do 22 µmol/l, při zvýšené hemolýze koncentrace bilirubinu stoupá
• Funkce erytrocytů


  • Přenos dýchacích plynů
  • Pufrovací systém
  • Udržování viskozity krve
  • Ochrana před volnými radikály
• Přenos dýchacích plynů


  Hlavní funkcí erytrocytů je přenos kyslíku z plic do tkání a oxidu uhličitého v opačném směru. Kyslík se váže na centrální atom železa hemoglobinu, CO2 se váže na hemoglobin nebo je v erytrocytech přeměněn na HCO3-
• Pufrovací systém


  Přítomnost hemoglobinu umožňuje erytrocytům pufrovat vodíkové kationty. Ve tkáních se H+ na Hb navazuje, v plicích se naopak z molekuly uvolňuje
• Hemoglobin


  Tvořen čtyřmi podjednotkami (feroprotoporfyrinové komplexy), každá podjednotka je tvořena z HEMU (4 %) a GLOBINU (96 %)
• Syntéza hemoglobinu


  1. Probíhá v erytroblastech (ne v erytrocytech!)

  2. Globinové řetězce jsou syntetizovány v ribozomech na základě genetické informace

  3. Hem je vytvářen v mitochondriích a cytoplazmě

  
• Typy hemoglobinu


  • Embryonální hemoglobiny (GOWER 1 a GOWER 2)
  • Fetální HbF
  • Dospělý HbA1
• Funkce hemoglobinu


  • Přenos kyslíku z plic do tkání a zpětný odvod CO2 z tkání do plic
  • Oxyhemoglobin (světle červený) - s navázaným O2
  • Deoxyhemoglobin (tmavě červený) – bez navázaného O2
• Železo


  Základní stavební kámen molekuly HEMu, v organismu dospělého člověka je 3,5-5 g železa

  
• Využití železa v organismu

  • Funkční Fe (hemoglobin, myoglobin, enzymy)
  • Transportní Fe (transferin)
  • Zásobní Fe (ferritin, hemosiderin)

  
• Příjem železa potravou


  1. Denně průměrně 10-15 mg elementárního železa (vstřebá se cca 10%, při nedostatku až 30%)

  2. Před zužitkováním z potravy je Fe uvolněno z organické vazby, ionizace a redukce Fe3+ na Fe2+ (probíhá v žaludku za působení HCl a redukčních činidel)

  
• Resorpce železa


  1. Střevní sliznicí - rychlý aktivní transport (za 2-4 hodiny většina Fe plazmě)

  2. Přestup Fe do sliznice

  3. Přestup Fe ze sliznice do plazmy

  4. Vytvoření zásob Fe ve sliznici
• Transport železa v plazmě

  Zabezpečen transportní bílkovinou- transferinem, za fyziologických okolností nasycena železem cca 1/3 (saturace transferinu TfR), volný transferrin připraven vázat další Fe při zvýšených požadavcích organismu

  
• Zásoby železa


  • Ferritin
  • Hemosiderin
• Hepcidin


  Regulační protein metabolismu železa (peptidový hormon, syntéza v játrech), snižuje transport železa přes membránu enterocytu do krve, snižuje uvolňování železa z monocytomakrofágového systému

  
• Změny exprese hepcidinu


  • Zvýšení (při zvýšeném přívodu Fe v dietě, zvýšené zásobě Fe, anémii chronických nemocí)
  • Snížení (při sideropenii, zvýšené erytropoéze, hereditární hemochromatóze)