Fisiologia umana I - eritropoiesi

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, eritroblastobasofilo, ecc. A livello dell'eritroblasto c'è un aumento dell'emoglobina e il policromatofilo nucleo comincia a degenerare. A livello del reticolocita (precursore diretto del globulo rosso) l'apparato di Golgi, il reticolo endoplasmatico e il nucleo scompare 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!).Il processo di eritropoiesi dell'emoglobina 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 L'eritropoiesi è stimolata da diversi fattori, tra cui importanti per la maturazione dei globuli rossi. Quello più importante è l'ipossia, carenza di ossigeno dovuta ad anemia, se ci si trova ad alta quota dovuta alla rarefazione dell'ossigeno (oltre i 2000m, qui se si ha broncopatia cronica ostruttiva). 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. L'ipossia aumenta, precisamente, la produzione del fattore 1 indotto che permette la trascrizione in rna dell'eritropoietina; 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 (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, B12) causa l'anemia perniciosa. Blasti diversi dal reticolocita nel circolo ematico sono segnali di anomalia (ematopoiesi extramidollare), perché non dovrebbero essere in grado di superare il midollo osseo/sangue. L'eritrocita ha una vita media.

barriera di 120 giorni, è una cellula priva di nucleo e di organuli, ma ricca di emoglobina. L'emoglobina è una proteina (globina) con gruppo prostetico eme annesso. La globina è costituita da 4 subunità: 2 catene alfa e 2 catene beta; esse sono convolute nella struttura complessiva dell'emoglobina, nella quale il centro è occupato dal gruppo eme, collegato a introflessioni delle catene. L'eme è un derivato porfirinico, descritto come un anello tetrapirrolico in grado di legare il ferro (interazione tra ferro e idei pirroli). Il ferro, a sua volta, è in grado di legarsi con l'ossigeno 4 azoti e la globina: permette la funzione respiratoria, essendo bivalente. Quando l'emoglobina è sottoposta a ossidazione si forma il ferro trivalente e, quindi, la ferriemoglobina, pigmento scuro che non è implicato nella respirazione. Il ferro dell'eme può combinarsi anche col CO e l'acido solfidrico.

tossici perché causano problemi

Le catene della globina più presenti nell'adulto sono nel meccanismo di ossigenazione del sangue. quella alfa e quella beta per formare la globina A (96% della globina totale), ma riscontriamo anche altre catene: delta (che in combinazione con le alfa formano la globina A2, il 3% della globina totale), alfa2 e gamma2 (queste ultime, in combinazione, formano la globina fetale, 1% della globina totale). L'emoglobina fetale è maggiormente presente durante la vita prenatale perché ha una maggiore affinità per l'ossigeno, riuscendolo quindi a prelevare dal torrente ematico materno, meno affine per l'ossigeno rispetto a quella fetale.

costituito da globuli rossi con emoglobina

L'emoglobina glicosilata, utilizzata come indice di diabete mellito, non presenta alterazioni nell'affinità per l'ossigeno ma è caratterizzata da interazioni con il glucosio sulle catene beta. Esistono anche

delle emoglobinopatie, come l'anemia falciforme (condizione genetica, autosomica recessiva).

Il ferro, presente nell'individuo normale in quantità di 4/5mg, è per il 65% nell'emoglobina, 30% si lega all'apoferritina (formando la ferritina, riscontrabile nel citoplasma delle cellule), per il 4% si trova nella mioglobina; lo 0,9% del ferro è riscontrabile negli enzimi, mentre lo 0,1% si trova nella transferrina del plasma ematico (trasportatore del ferro).

Esistono due pool di ferritine: quello depositato nel citoplasma delle cellule (99% di tutta la ferritina) e quello che compone il siero (restante 1% della ferritina). Nei soggetti normali, la ferritina nel siero varia da 20 a 300 nanogrammi/ml.

La transferrina è una proteina sierica molto importante ed è presente nel plasma ematico con una concentrazione variabile tra i 200 e i 300mg/dl. È in grado di trasportare il ferro, generalmente assunto con gli alimenti, fino al

midollo osseo.__ERITROCATERESI, meccanismo che porta alla distruzione dei globuli rossi ed avviene nel sistema reticolo/endoteliale in prevalenza, ma gli eritrociti più inefficienti vanno incontro a lisi anche nel circolo ematico stesso. Il sistema reticolo/endoteliale è riscontrato nel midollo osseo, nel fegato (vedi cellule di Kuppfer), nella milza ed è rappresentato da popolazione cellulare ad attività fagocitaria (macrofagi e simili). Gli eritrociti inefficienti si riempiono d'acqua, diventando globosi e perdendo quindi la caratteristica struttura a disco biconcavo deformabile; quando entrano nei sinusoidi del sistema reticolo/endoteliale, vengono riconosciuti ed attaccati dalle cellule ad attività fagocitaria che causano quindi la lisi dei globuli rossi. Ogni giorno sono distrutti e rimpiazzati circa l'emoglobina: 200 miliardi di eritrociti; prevede trattamenti particolari per la sua componente proteica (globina) viene

trasformata in amminoacidi; il gruppo eme rilascia il ferro, che viene primaviene trasportato e depositato nelle cellule mentre il gruppo prostetico dell'eme viene trasformato in biliverdina, poi in bilirubina. La sua degradazione inizia con la rottura del ponte metilico, che lega i 4 pirroli, grazie all'enzima eme-ossigenasi (formazione della biliverdina); poi si ha l'intervento della biliverdina-reduttasi che porta alla formazione della bilirubina. La bilirubinemia è un parametro che viene preso in buona considerazione nell'ambito delle analisi del sangue: l'eccesso di bilirubina provoca ittero (colorito giallo, evidente sin dall'inizio nelle sclere). L'aumento della bilirubina può essere causato da un'eccessiva emolisi, da inefficienze del fegato e sindromi congenite che lo colpiscono. Nel periodo neonatale si ha una elevata emolisi che porta all'aumento notevole di bilirubina nell'organismo e a volte risulta essere pericolosa.

(può causareittero centrale); per degradare la bilirubina sono utili i raggi uv (esposizione ai raggi solari). In casidi esaltata emolisi l'emoglobina non viene tutta degradata bensì si lega all'aptoglobulina: siformano così complessi multiproteici (emoglobina-aptoglobulina) che, essendo residui ad alto pesomolecolare, non sono espulsi attraverso le vie urinarie (la degradazione avviene nel circolo ematicograzie all'intervento di cellule ad attività fagocitaria); se l'emoglobina ha una concentrazione tale dasaturare tutta l'aptoglobulina, viene raccolta nelle vie urinarie e viene espulsa all'esterno con laminzione: la si riscontra quindi nelle urine(vedi emoglobinuria parossistica notturna). Lademolizione dell'emoglobina può avvenire in tutti i tessuti. La policitemia può essere secondaria(se è preceduta dall'ipossia), può essere dovuta a problemi respiratori(es. pneumopatia)

cronico può essere una condizione a lungo termine (come l'anemia cronica) o una patologia del sangue vera e propria (come la policitemia vera).

GRUPPI SANGUIGNI

Ciascun individuo possiede eritrociti caratterizzati da diversi antigeni (glicoproteine) che sono anche chiamati agglutinogeni: essi sono in grado di stimolare anticorpi quando entrano in contatto con il sangue di un altro individuo, se quest'ultimo possiede eritrociti con antigeni diversi e incompatibili. Gli anticorpi che si sviluppano in caso di contatto con sangue incompatibile sono gammaglobuline, chiamate agglutinine. Gli antigeni di un eritrocita sono collocati sulla sua superficie esterna (membrana) e se ne riscontrano di diversi tipi (oltre 100); quelli più importanti sono 2: l'agglutinogeno A e l'agglutinogeno B, che sono i responsabili della distinzione tra gruppo sanguigno A (possibili sottotipi A1 e A2), B, AB e 0. Gli individui con gruppo sanguigno A possiedono eritrociti caratterizzati da agglutinogeno A e agglutinina ANTI-B; Gli individui con

gruppo sanguigno B possiedono eritrociti caratterizzati da agglutinogeno B e agglutinina ANTI-A;

Gli individui con gruppo sanguigno AB possiedono eritrociti caratterizzati da agglutinogeno A e B, ma non hanno agglutinine (né ANTI-A, né ANTI-B);

Gli individui con gruppo sanguigno 0 possiedono eritrociti caratterizzati da assenza di agglutinogeno A e B, ma si riscontrano sia agglutinine ANTI-A, sia quelle ANTI-B.

La determinazione del gruppo sanguigno di un individuo dipende da 2 geni: uno è ereditato dal padre, l'altro dalla madre. Di conseguenza si possono verificare i seguenti 6 genotipi: 00, 0A, 0B, AA, BB e AB.

Nel genotipo 0 il gruppo sanguigno risultante è 0;

Nel genotipo 0A e AA il gruppo sanguigno risultante è A;

Nel genotipo 0B e BB il gruppo sanguigno risultante è B;

Nel genotipo AB il gruppo sanguigno risultante è AB.

Il gruppo sanguigno più frequente è lo 0 (47%), seguito dal gruppo A (41%), poi dal gruppo B (9%).

einfine dal gruppo AB(3%). Il gruppo A può donare al gruppo A e a quello AB(qui si ha però unareazione emolitica che comunque non è significativa