Fisiologia umana I - eritropoiesi

Fisiologia dell'eritropoiesi

Il 18 aprile 2012, parliamo dell’eritropoiesi, processo che si svolge in organi diversi. Durante la vita fetale, nelle prime settimane, l'eritropoiesi ha luogo nel sacco vitellino. Dal secondo trimestre di gestazione, il fegato del feto diventa il principale organo eritropoietico (produttore di globuli rossi), ma la funzione eritropoietica è presente anche nella milza, nei linfonodi e nel midollo osseo.

Quest’ultimo inizia a diventare efficiente nell’ultimo mese di gravidanza e continua a produrre globuli rossi per tutta la vita. La componente eritropoietica del midollo osseo è nota come midollo rosso, la quale, durante i primi anni di vita, è riscontrata anche nelle ossa lunghe. Con l’avanzare dell’età, il midollo rosso delle ossa lunghe va incontro ad atrofia: precisamente, questo processo inizia già a partire dai 5 anni e porta alla graduale, ma non totale, sostituzione del midollo rosso da parte di tessuto adiposo e connettivo fibroso, i quali saranno poi i principali componenti del midollo giallo.

Il midollo giallo quindi non sarà più in grado di svolgere la funzione eritropoietica, funzione che sarà conservata nel midollo osseo delle ossa piatte (tra cui ricordiamo sterno, coste, ossa della calotta cranica, vertebre e nei capi delle ossa lunghe). L’atrofia del midollo osseo risulta influire notevolmente sulla produzione di globuli rossi, per cui in un individuo anziano si riscontra una ridotta attività eritropoietica, a differenza di quanto è riscontrabile in un individuo giovane.

L'eritrocita e la sua maturazione

L’eritrocita deriva dalla cellula staminale totipotente e la sua maturazione può essere analizzata in base alla formazione di vari stadi cellulari: eritroblasto, eritroblasto policromatofilo, eritroblasto basofilo, ecc. A livello dell’eritroblasto c’è un aumento dell’emoglobina e il nucleo comincia a degenerare. A livello del reticolocita (precursore diretto del globulo rosso), l’apparato di Golgi, il reticolo endoplasmatico e il nucleo scompaiono per espulsione e degradazione; i mitocondri sono degenerati, ma conservano una funzione di produzione di proteine (globina).

Il reticolocita matura in circa 1-2 giorni diventando eritrocita, ma ancor prima della completa maturazione viene immesso nel circolo ematico: nel sangue ogni 100 eritrociti è presente un reticolocita, unico precursore del globulo rosso che è presente nel sangue in condizioni standard (presenza di altri precursori nel torrente ematico significa anomalia!).

Fattori necessari per l'eritropoiesi

Il processo di eritropoiesi richiede la presenza di:

• Ferro, componente fondamentale del gruppo eme
• Eritropoietina, ormone prodotto in prevalenza dal rene e dal fegato
• Vitamina B12 e acido folico, importanti per la maturazione dei globuli rossi

L’eritropoiesi è stimolata da diversi fattori, tra cui quello più importante è l’ipossia, carenza di ossigeno dovuta ad anemia, se ci si trova ad alta quota (oltre i 2000 m, qui se si ha broncopatia cronica ostruttiva, dovuta alla rarefazione dell’ossigeno), ecc. L’ipossia stimola la produzione di eritropoietina che a sua volta stimola la produzione di globuli rossi. L’aumento di eritrociti è noto come policitemia, riscontrabile anche in individui che vivono in zone montuose.

Effetti dell'ipossia e carenze nutrizionali

L’ipossia aumenta, precisamente, la produzione del fattore 1 indotto dall’ipossia che permette la trascrizione in RNA dell’eritropoietina; l’eritropoietina stimola la produzione di pro-eritroblasti che si differenziano dalle cellule staminali e accelera la velocità di maturazione dei globuli rossi fino a 10 volte.

Se ci sono patologie che alterano la produzione di eritropoietina (es. insufficienza renale, rene policistico), si utilizza l’EPO per evitare fenomeni anemici. L’acido folico e la vitamina B12, se sono carenti, possono portare alla formazione di megaloblasti i quali poi matureranno in macrociti. I macrociti hanno più emoglobina rispetto agli eritrociti standard ma hanno una vita più breve. Notevole carenza di vitamina B12 (ma anche alcolismo e gastrite atrofica, che alterano la funzione dello stomaco di produrre il fattore intrinseco, necessario per assimilare la vitamina B12) causa l’anemia perniciosa.

Blasti diversi dal reticolocita nel circolo ematico sono segnali di anomalia (ematopoiesi extramidollare), perché non dovrebbero essere presenti nel sangue. L’eritrocita ha una vita media di circa 120 giorni.