erytropoietiini

erytropoietiini, myös lyhyesti EPO nimeltään, on hormoni glykoproteiinien ryhmästä. Se toimii kasvutekijänä punasolujen (punasolujen) tuotannossa.

Mikä on erytropoietiini?

EPO on hormoni, jota valmistetaan munuaisten soluissa. Se koostuu yhteensä 165 aminohaposta. Molekyylimassa on 34 kDa. Neljä a-heliksiä muodostavat sekundaarisen rakenteen. 40 prosenttia molekyylimassasta koostuu hiilihydraateista. EPO: n hiilihydraattipitoisuus koostuu kolmesta N-glykosidisesti ja yhdestä O-glykosidisesti kytketystä sivuketjusta.

Koska hormoni stimuloi punasolujen muodostumista, EPO on yksi erytropoieiesiä stimuloivista aineista (ESA). ESA: lla on tärkeä rooli veren muodostumisessa (hematopoieesi). Erytropoietiinia voidaan myös tuottaa synteettisesti. Bioteknologisesti tuotettua hormonia käytetään dialyysipotilaiden hoitamiseen. Näiden kanssa veren muodostuminen on usein häiriintynyt munuaisten vajaatoiminnan jälkeen. Erytropoietiini tuli tunnetuksi väestön keskuudessa urheilun, erityisesti pyöräilyn, doping-tapausten kautta.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Erytropoietiini valmistetaan munuaisissa ja vapautuu vereen. Se saavuttaa luuytimen veren välityksellä, missä se sitoutuu erityisiin erytropoietiinireseptoreihin erytroplastien solupinnalla. Erytroplastit ovat punasolujen esiastesoluja. Luuytimen erytropoieesi tapahtuu aina seitsemässä vaiheessa.

Ensinnäkin ns. Proerytroblastit syntyvät luuytimen multipotenteista myeloidisista kantasoluista. Makroblastit syntyvät proerytroblasteista jakautumisen kautta. Makroblastit puolestaan ​​jakautuvat basofiilisiksi erytroplasteiksi. Näitä kutsutaan myös normoblasteiksi. Basofiilisissä erytroplasteissa on erytropoietiinireseptoreita. Kun EPO sitoutuu näihin reseptoreihin, punasoluja stimuloidaan jakautumaan. Seurauksena ovat, että ne erilaistuvat monikromaattisiksi erytroplasteiksi. Tämän vaiheen jälkeen solut menettävät kykynsä jakaa.

Sitten luuytimestä kehittyy edelleen ortokromaattisia erytroblasteja. Retikulosyytit muodostuvat solutuumien menetyksestä. Retikulosyytit ovat nuoria punasoluja, jotka vapautuvat luuytimestä vereen. Vain veressä tapahtuu lopullinen kypsyminen ytimeksi ja organelleettomiksi punasoluiksi.

EPO: n toiminta ei kuitenkaan rajoitu hematopoieesin stimulointiin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että hormonia voi löytyä myös sydänlihassoluista ja hermoston eri soluista. Tässä se näyttää vaikuttavan solunjakautumisprosesseihin, uusien verisuonten muodostumiseen (angiogeneesi), apoptoosin estämiseen ja solunsisäisen kalsiumin aktivoitumiseen.

EPO voitiin havaita myös hippokampuksessa. Hippokampus on aivojen alue, johon hapen puute voi vaurioittaa vakavasti lyhyessä ajassa. Eläinkokeissa on osoitettu, että EPO: n kohdennettu antaminen lisää hippokampuksen hermojen aktiivisuutta. Lisäksi voitiin osoittaa hormonin suojaava vaikutus aivoinfarktissa ja aivojen happivajeessa.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

85-90 prosenttia erytropoietiinista tuotetaan munuaisissa. 10–15 prosenttia hormonista tehdään maksan maksasoluissa. Pientä synteesiä tapahtuu myös aivoissa, kiveksissä, pernassa, kohdussa ja hiusrakkuloissa.

EPO: n biosynteesi käynnistyy, kun veren happipitoisuus vähenee. Tätä varten tarvittavat transkriptiotekijät sijaitsevat ihmisten kromosomissa 7 asemassa 7q21-7q22. Hapen puuttumisen tapauksessa ns. Hypoksia-indusoidun tekijän (HIF) alayksikkö siirtyy solunesteestä EPO: ta tuottavien solujen ytimeen. Siellä HIF sitoutuu sopivaan alayksikköön. Tämä luo heterodimeerin HIF-1. Tämä puolestaan ​​sitoutuu cAMP-vaste-elementtiä sitovaan proteiiniin ja erityiseen transkriptiotekijään. Lopputulos on proteiinikompleksi, joka koostuu kolmesta elementistä.

Tämä sitoutuu erytropoieetin yhteen päähän ja aloittaa transkription siellä. Valmistetut solut vapauttavat sitten valmiin hormonin suoraan vereen ja saavuttavat luuytimen verenkierron kautta. Terveillä ihmisillä EPO: n seerumipitoisuus veressä on välillä 6–32 mU / ml. Hormonin puoliintumisaika plasmassa on 2–13 tuntia.

Sairaudet ja häiriöt

Munuaisen toiminnan menetys voi johtaa erytropoietiinin puutteeseen. Seurauksena on, että punasoluja syntyy liian vähän ja munuaisanemia esiintyy. Lähes kaikilla kroonista munuaissairautta sairastavilla potilailla, joilla seerumin kreatiniiniarvo on yli 4 mg / dL, kehittyy tällainen munuaisanemia.

Kroonista munuaisten vajaatoimintaa aiheuttavat useimmiten sairaudet, kuten diabetes mellitus, verenpainetauti, glomerulopatiat, munuaistulehdukset (kipulääkkeen väärinkäytön vuoksi), kystiset munuaiset ja autoimmuunisairaudet, kuten vaskuliitti.

Munuaisanemian laajuus riippuu yleensä perussairauden vakavuudesta. Niiden, joiden kohteeksi kärsivät, suorituskyky on heikentynyt, ja heillä on keskittymishäiriöt ja alttius infektioille. Lisäksi on yleisiä oireita, kuten väsymys, huimaus tai vaalea iho. Korkea verenpaine, maha-suolikanavan valitukset, kutina, kuukautiskierron häiriöt tai impotenssi voivat myös ilmetä osana anemiaa. Kaiken kaikkiaan sairastuneiden potilaiden elämänlaatu heikkenee merkittävästi. EPO: n muodostumista estävät kuitenkin myös tulehduksen välittäjät, kuten interleukiini-1 ja TNF-alfa.

Näin anemia kehittyy usein kroonisissa sairauksissa. Anemiaa esiintyy, kun tulehdukselliset reaktiot jatkuvat pitkään. Kroonisen sairauden anemia on normaalisyytti ja hypokrominen. Tämä tarkoittaa, että punasolut ovat normaalin kokoisia, mutta eivät sisällä tarpeeksi rautaa.Tämän anemian muodon oireet ovat samanlaisia ​​kuin rautavajeanemian oireet. Potilaat kärsivät kalpeudesta, väsymyksestä, keskittymishäiriöistä, alttiudesta infektioille ja hengästyneisyydestä.