erytropoietín

erytropoietín, tiež krátko EPO nazýva sa hormón zo skupiny glykoproteínov. Pôsobí ako rastový faktor pri tvorbe červených krviniek (erytrocytov).

Čo je erytropoetín?

EPO je hormón vyrobený v bunkách obličiek. Skladá sa z celkom 165 aminokyselín. Molekulová hmotnosť je 34 kDa. Sekundárnu štruktúru tvoria štyri a-helixy. 40 percent molekulovej hmotnosti je tvorených uhľohydrátmi. Obsah uhľohydrátov v EPO sa skladá z troch N-glykozidicky a jedného O-glykozidicky pripojeného postranného reťazca.

Pretože hormón stimuluje tvorbu červených krviniek, je EPO jedným z látok stimulujúcich erytropoézu (ESA). ESA hrá dôležitú úlohu pri tvorbe krvi (krvotvorba). Erytropoetín sa môže vyrábať aj synteticky. Biotechnologicky produkovaný hormón sa používa na liečbu dialyzovaných pacientov. S týmito je tvorba krvi často narušená po zlyhaní obličiek. Prostredníctvom rôznych dopingových prípadov v športe, najmä pri jazde na bicykli, sa medzi obyvateľstvom stal erytropoetín známym.

Funkcia, účinok a úlohy

Erytropoetín sa vyrába v obličkách a uvoľňuje sa do krvi. Krvi sa dostáva do kostnej drene, kde sa viaže na špeciálne erytropoetínové receptory na bunkovom povrchu erytroblastov. Erytroplasty sú prekurzorové bunky červených krviniek. Erytropoéza v kostnej dreni sa vždy uskutočňuje v siedmich krokoch.

Po prvé, takzvané proerytroblasty vznikajú z multipotentných myeloidných kmeňových buniek v kostnej dreni. Makroblasty vznikajú z proerytroblastov rozdelením. Makroblasty sa zase delia na bazofilné erytroblasty. Sú známe aj ako normoblasty. Basofilné erytroblasty majú erytropoetínové receptory. Keď sa EPO viaže na tieto receptory, stimuluje sa delenie erytroblastov. Výsledkom je, že sa diferencujú na polychromatické erytroblasty. Po tejto fáze bunky stratia schopnosť deliť sa.

Kostná dreň sa potom ďalej rozvíja v ortochromatické erytroblasty. Retikulocyty sú tvorené stratou bunkových jadier. Retikulocyty sú mladé erytrocyty, ktoré sa uvoľňujú z kostnej drene do krvi. Iba v krvi dochádza ku konečnému dozrievaniu na nukleované a bez organeliek červených krviniek.

Funkcia EPO sa však neobmedzuje iba na stimuláciu krvotvorby. Štúdie ukázali, že hormón sa tiež nachádza v bunkách srdcového svalu a v rôznych bunkách nervového systému. Zdá sa, že tu ovplyvňuje procesy bunkového delenia, tvorbu nových krvných ciev (angiogenéza), inhibíciu apoptózy a aktiváciu intracelulárneho vápnika.

EPO bolo možné zistiť aj v hippocampe. Hippocampus je oblasť mozgu, ktorá môže byť v krátkom čase vážne poškodená nedostatkom kyslíka. Pri pokusoch na zvieratách sa ukázalo, že cielené podávanie EPO zvyšuje aktivitu nervov v hippocampe. Ďalej je možné preukázať ochranný účinok hormónu pri mozgovom infarkte a nedostatku kyslíka v mozgu.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Obličky tvoria 85 až 90 percent erytropoetínu. 10 až 15 percent hormónu tvoria hepatocyty v pečeni. Malá syntéza prebieha aj v mozgu, semenníkoch, slezine, maternici a vlasových folikuloch.

Biosyntéza EPO sa spustí, keď sa zníži obsah kyslíka v krvi. Transkripčné faktory potrebné na to sa nachádzajú na chromozóme 7 u ľudí v polohe 7q21-7q22. V prípade nedostatku kyslíka sa podjednotka tzv. Hypoxiou indukovaného faktora (HIF) presunie z bunkovej tekutiny do jadra buniek produkujúcich EPO. Tam sa HIF viaže na vhodnú podjednotku. Takto sa vytvorí heterodimér HIF-1. To sa zase viaže na proteín viažuci sa na element cAMP a špeciálny transkripčný faktor. Konečným výsledkom je proteínový komplex, ktorý pozostáva z troch prvkov.

To sa viaže na jeden koniec erytropoetika a začína tam transkripcia. Hotový hormón sa potom produkujúcimi bunkami uvoľňuje priamo do krvi a krvným tokom sa dostáva do kostnej drene. U zdravých ľudí je sérová koncentrácia EPO v krvi medzi 6 a 32 mU / ml a plazmatický polčas hormónu je medzi 2 a 13 hodinami.

Choroby a poruchy

Strata funkcie obličiek môže viesť k nedostatku erytropoetínu. Výsledkom je príliš málo červených krviniek a objavuje sa anémia obličiek. Takmer renálna anémia sa vyvinie takmer u všetkých pacientov s chronickým ochorením obličiek, ktorí majú hodnotu kreatinínu v sére vyššiu ako 4 mg / dl.

Chronické zlyhanie obličiek je väčšinou spôsobené chorobami ako diabetes mellitus, hypertenzia, glomerulopatia, zápal obličiek (v dôsledku zneužívania analgetík), cystické obličky a autoimunitné ochorenia, ako je vaskulitída.

Rozsah anémie obličiek zvyčajne závisí od závažnosti základného ochorenia. Dotknuté osoby majú znížený výkon a trpia poruchami koncentrácie a náchylnosťou k infekciám. Okrem toho existujú všeobecné príznaky, ako je únava, závrat alebo bledá pokožka. Súčasťou anémie môže byť aj vysoký krvný tlak, gastrointestinálne ťažkosti, svrbenie, menštruačné poruchy alebo impotencia. Celkovo je kvalita života postihnutých pacientov výrazne znížená. Tvorba EPO je však tiež inhibovaná zápalovými mediátormi, ako je interleukín-1 a TNF-alfa.

Takto sa anémia často vyvíja pri chronických ochoreniach. Anémia nastáva, keď zápalové reakcie pretrvávajú dlhú dobu. Anémia s chronickým ochorením je normocytárna a hypochromická. To znamená, že červené krvinky majú normálnu veľkosť, ale nenosia dostatok železa.Príznaky tejto formy anémie sú podobné príznakom anémie s nedostatkom železa. Pacienti trpia bledosťou, únavou, poruchami koncentrácie, náchylnosťou k infekciám a dýchavičnosťou.