Էրիթրոպոեզ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Էրիթրոպոեզ

Էրիթրոպոեզ ( հունարեն՝ «erythro — «կարմիր», հունարեն՝ poiesis — «ստեղծում») արյունաստեղծման պրոցեսներից մեկն է, որի արդյունքում առաջանում են էրիթրոցիտներ(արյան կարմիր բջիջներ)։ Հյուսվածքներում թթվածնի քանակի նվազումը խթանում է էրիթրոպոեզը։ Ի պատասխան հյուսվածքային հիպօքսիայի կամ իշեմիայի, երիկամներում արտադրվում է էրիթրոպոետին, որն էլ խթանում է էրիթրոպոեզը[1]։ Հորմոնը խթանում է պրոլիֆերացիան և էրիթրոցիտների նախորդների դիֆերենցիացիան՝ արյան մեջ բարձրացնելով էրիթրոցիտների քանակը[1]։ Կաթնասունների և թռչունների մոտ հեմոպոեզը (այդ թվում՝ էրիթրոպոեզը) իրականանում է ոսկրածուծում, որն էլ հետծննդյան շրջանի միակ արյունաստեղծ օրգանն է[1]։ Վաղ էմբրիոնալ շրջանում հեմոպոեզն ընթանում է դեղնուցապարկի մեզոդերմալ բջիջներում։ Հղիության 3րդ ամսից հեմոպոզն ընթանում է ֆետալ լյարդում և ֆետալ փայծախում[2]։ Հղիության 7րդ ամսից սկսած պտղի հեմոպոեզը գերազանցապես ընթանում է ոսկրածուծում։ Բարձր ֆիզիկական ակտիվությունը (հյուսվածքների պահանջը թթնածնի հանդեպ մեծացած է), արյան կորուստը, ծխելը, բարձր լեռնային գոտում բնակվելը, որոշ սիրտ-անոթային հիվանդություններ(օրինակ՝ սրտային անբավարարություն), որոշ թոքային հիվանդություններ (օրինակ՝ քրոնիկ բրոնխոօբստրուկտիվ հիվանդություն) առաջացնում են հյուսվածքային հիպօքսիա և ակտիվացնում են էրիթրոպոեզը։ Էրիթրոպոեզը խանգարվում է երիկամային անբավարարության, սպիտակուցների անբավարարության, վիտամին B12-ի, B9-ի, երկաթի և այլ նուտրիենտների անբավարարության, քրոնիկ ինֆեկցիաների, չարորակ ուռուցքների, ոսկրածուծի հիվանդությունների(օրինակ՝ միելոդիսպլաստիկ համախտանիշ, լեյկոզ), մի շարք թունավորումների ժամանակ։ Էրիթրոպոեզի խանգարման արդյունքում նվազում է հեմոգլոբինի և էրիթրոցիտների քանակը՝ հանգեցնելով անեմիայի[3]։ Որոշ հիվանդությունների ժամանակ հեմոպոեզը կարող է ընթանալ լյարդում կամ փայծախում, ինչը կոչվում է արտաոսկրածուծային հեմոպոեզ։

Գրեթե բոլոր ոսկրերում ոսկրածուծը մինչև 5 տարեկան մասնակցում է հեմոպոեզին։ Ազդրի և ծնկան ոսկրերը դադարում են մասնակցել հեմոպոեզին մոտավորապես 25 տարեկանում։ Ողերի, կրծքավանդակի, կողերի և գանգի ոսկրերը շարունակում են մասնկացել հեմոպոեզին ամբողջ կյանքի ընթացքում։

Էրիթրոցիտների տարբերակում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էրիթրոցիտի տարբերակման փուլերն են՝

  1. Հեմանգիոբլաստ, առաջնային ցողունային բջիջ է, էնդոթելյալ անոթների բջիջների և հեմոպոետիկ բջիջների ընդհանուր նախորդ
  2. Հեմոցիտոբլաստ, պլյուրիպոտենտ հեմոպոետիկ ցողունային բջիջ
  3. Պրոմիելոբլաստ, մուլտիպոտենտ հեմոպոետիկ նախորդ, ընդհանուր միելոիդ նախորդ
  4. Ունիպոտենտ հեմոպոետիկ բջիջ
  5. Պրոնորմոբլաստ, կամ պրոէրիթրոբլաստ
  6. Բազոֆիլային կամ վաղ նորմոբլաստ
  7. Պոլիքրոմատոֆիլ կամ միջանկյալ նորմոբլաստ/էրիթրոբլաստ
  8. Օրթոքրոմատիկ կամ ուշ նորմոբլաստ/էրիթրոբլաստ, այս փուլի վերջում բջիջն ազատվում է կորիզից
  9. Ռետիկուլոցիտ, կամ «երիտասարդ» էրիթրոցիտ։

Ռետիկուլոցիտները դուրս են գալիս ոսկրածուծից՝ անցնելով ընդհանուր արյան հուն։ Ռետիկուլոցիտները կազմում են արյան բջիջների 1%ը։ 1-2 օր հետո ռետիկուլոցիտների զարգացումն ավարտում է և նրանք վերածվում են հասուն էրիթրոցիտների։

Այս փուլերի ընթացքում բջիջները կրում են բազմաթիվ մորֆոլոգիական փոփոխություններ, որոնք կարելի է հայտնաբերել Ռայտի մեթոդով ներկումով և լուսային մանրադիտակով, ինչպես նաև իմունֆերմենտային և բիոքիմիական մեթոդներով։

Հասունացման ընթացքում բազոֆիլ պրոնորմոբլաստը, որը 900 fL ծավալով, խոշոր կորիզով մեծ բջիջ է, փոքրանում է 10 անգամ, վերածվելով 95 fL ծավալով անկորիզ սկավառակի։ Ռետիկուլոցիտը չունի կորիզ և ունակ է կուտակել և սինթեզել հեմոգլոբին, քանի որ ունի ռիբոսոմներ։ Հասուն էրիթրոցիտը զրկված է կորիզից և ռիբոսոմներից, այդ իսկ պատճառով այն միայն փոխադրում է հեմոգլոբինը։ Ի հակառակ ռետիկուլոցիտների, էրիթրոցիտները չունեն տրանսֆերինի մակերեսային ընկալիչներ։

Էրիթրոցիտների զարգացման համար պարտադիր պայման է վիտամին B12-ի, վիտամին B-9ի, վիտամին B-6ի(պիրիդոքսին) և վիտամին B-2ի(ռիբոֆլավին) առկայությունը, հատկապես առաջին երկուսի։ Յուրաքանչյուրի պակասը կարող է խանգարել էրիթրոցիտների զարգացումը և հանգեցնել անեմիայի(արյան մեջ էրիթրոցիտների և հեմոգլոբինի քանակի իջեցում), մակրոցիտոզի(էրիթրոցիտների անոմալ մեծ չափեր), ոսկրածուծային մեգալոբլաստոզի, մեգալոբլաստային տիպի արյունաստեղծման(պրոէրիթրոբլաստների և էրիթրոբլաստների անոմալ մեծ չափեր), ռետիկուլոցիտոպենիայի և այլն։ Ընդ որում, մեծ չափերով էրիթրոցիտները պարունակում են ավելի շատ հեմոգլոբին, քան նորմալ էրիթրոցիտները։ Գունային ցուցանիշը կարող է լինել նորմալ(նորմոքրոմ անեմիա) կամ բարձրացած(հիպորքրոմ անեմիա)։

Հեմոգլոբինի սինթեզի համար բջիջ-նախորդներին անհրաժեշտ է երկաթ։ Երկաթի դեֆիցիտը հանգեցնում է ինչպես արյան մեջ ընդհանուր հեմոգլոբինի, այնպես էլ յուրաքանչյուր էրիթրոցիտում դրա քանակի նվազման։ Երկաթ դեֆիցիտային անեմիան միկրոցիտար է, ուղեկցվում է էրիթրոցիտների չափերի փոքրացմամբ։ Էրիթրոցիտները կարող են չափերով մնալ նորմալ, բայց հեմոգլոբինի քանակը միևնույն է ցածր է նորմայից(նորմոցիտար, հիպոքրոմ անեմիա)[4]։

Վիտամին B12ի և ֆոլաթթվի պակասն ուցեկվում է էրիթրոցիտների քանակի նվազմամբ։ Գունային ցուցանիչը նորմալ է կամ նվազած։ Դիտվում է ռետիկուլոցիտոպենիա[5]։

Ռետիկուլոցիտների քանակը բարձրանում է արյունահոսության, հիպօքսիայի, էկզոգեն էրիթրոպոոետինով էրիթրոպոեզի խթանման, քիմիոթերապիայից հետո վերականգման և Վիտամին B12-ի, B9-ի, Fe-ի պրեպարատներ ընդունելու ժամանակ։ Ռետիկուլոցիտոզը պահպանվում է այնքան ժամանակ, մինչև կասեցվում է անեմիա հարուցող պատճառային գործոնը և արյան մեջ էրիթրոցիտների ու հեմոգլոբինի քանակը հասնում է նորմային։

Բջիջ-նախորդների մորֆոլոգիական փոփոխություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հասունացման ընթացքում էրիթրոցիտար բջիջ-նախորդները կրում են մի շարք մորֆոլոգիական փոփոխություններ.

  1. Բջջի չափերի փոքրացում
  2. Բջջաթաղանթային մատրիքսի քանակի մեծացում
  3. Ներկման ժամանակ փոխվում է երկնագունից վարդագուն, ապա կարմիր, պայմանավրոված ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի նվազմամբ և հեմոգլոբինի քանակի շատացմամբ
  4. Կորիզի չափերի փոքրացում, կնճռոտում, բջջի ազատում կորիզից ռետիկուլոցիտի փուլում
  5. Անհաս բջիջներում կորիզը պարունակում է մեծ չափերի, բաց քրոմատին, հասունացման հետ քրոմատինը դառնում է կոնդենսավորված, իսկ քանակը նվազում է[6]։

Էրիթրոպոեզի կարգավորում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էրիթրոցիտների առաջացումը կարգավորվում է հետադարձ բացասական կապով։ Առողջ օրգանիզմում ինքնակարգավորման համակարգն աշխատում է այնպես, որ նոր էրիթրոցիտների առաջացման արագությունը հավասար լինի ծերացած էրիթրոցիտների ոչնչացման արագությանը (ծերացած էրիթրոցիտները ոչնչանում են ռետիկուլոէնդոթելիալ համակարգի, մասնավորապես՝ փայծախի մակրոֆագերի կողմից)։ Հեմոգլոբինի և էրիթրոցիտների քանակն արյան մեջ հարաբերականորեն կայուն է։ Այդ քանակը պետք է համապատասխանի օրգանիզմի թթվածնի պահանջին և միևնույն ժամանակ չպետք է լինի նորմայից շատ։ Էրիթրոցիտոզը մեծացնում է արյան ծավալը, խտությունը, ագլյուտինացիայի հավանականությունը և հանգեցնում է զարկերակային հիպերտենզիայի, թրոմբոզների, ինսուլտի ու ինֆարկտի[7]։

Էրիթրոպոետինն արտադրվում է լյարդում և երիկամներում՝ ի պատասխան ցանկացած ծագման հյուսվածքային հիպօքսիայի։ էրիթրոպոետինն արյան մեջ կապվում է էրիթրոցիտների հետ։ Հետևաբար էրիթրոցիտների քանակի նվազումը բերում է արյան մեջ ազատ էրիթրոպոետինի քանակի ավելացման, ինչը խթանում է ոսկրածուծում էրիթրոպոեզը և բարձրացնում էրիթրոցիտների քանակը։ Լյարդի և երիկամների արյունամատակարարկման բարելավման հետևանքով նվազում է էրիթրոպեոտինի սինթեզը, իսկ արյան ազատ էրիթրոպոետինը կապվում է էրիթրոցիտների հետ։ Այսպիսով ինքնակարգավորման համակարգը կանխում է և՛ էրիթրոպենիան, և՛ էրիթրոցիտոզը։

Էրիթրոպոետինի արտադրությունը և էրիթրոպոեզը մշտապես գտնվում է այլ հորմոնների ազդեցության տակ։ Մասնավորապես կորտիզոլը կարեղ է խթանել և՛ էրիթրոպոետինի սինթեզը, և՛ էրիթրոպոեզը։ Ադիսոնի հիվադնության ժամանակ(առաջնային մակերիկամային անբավարարություն կամ հիպոկորտիզոլիզմ) ժամանակ դիտվում է անեմիա, իսկ Քուշինգի հիվադնության(հիպերկորտիցիզմ) ժամանակ՝ էրիթրոցիտոզ։

էրիթրոպոեզի վրա դրական ազդեցություն ունեն սեռական հորմոնները, հատկապես արական (այդ պատճառով տղամարդկանց մոտ հեմոգլոբինի և էրիթրոցիտների քանակն արյան մեջ ավելի բարձր է), վահանաձև գեղձի հորմոնները, սոմատոտրոպինը և ինսուլինը։ Ֆիզիոլոգիական նշանակությունը կայանում է նրանում, որ ինտենսիվ աճի և զարգացման շրջանում, օրգանիզմի պահանջներին համապատասխան, բարձր է էրիթրոպոեզի ակտիվությունը։ Շաքարային դիաբետը և հիպոթիրեոզն ուղեկցվում են արտահայտված անեմիայով, իսկ թիրեոտոքսիկոզը՝ չափավոր էրիթրոցիտոզով։

Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ պեպտիդային հորմոն հեպսիդինը կարևոր դեր ունի հեմոգլոբինի արտադրության և էրիթրոպոետինի կարգավորման մեջ։ Հեպսիդինն արտադրվում է լյարդում և կարգավորում է երկաթի փոխանակությունը՝ ներծծումը ԱՍՀ-ում(աղեստամոքսային համակարգ), ռետիկուլոէնդոթելիալ համակարգից դուրսբերման արագությունը, երկաթ կապող սպիտակուցների սինթեզը, երիկամներով արտազատումը։ Հեպսիդինի մակարդակի կարգավորումն իրականացվում է հետադարձ բացասական կապով՝ ի պատասխան արյան մեջ երկաթի պարունակության։

Հետազոտություններ կենդանական մոդելների վրա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կենդանական մոդելներներում էրիթրոպոետինային ընկալիչների կամ JAK2 սպիտակուցի կորուստը բերում է էրիթրոպոեզի խանգարման, դրա հետ մեկտեղ խանգարվում է առնետների նորմալ աճն ու զարգացումը։ Եվ հակառակը, եթե անջատվում է հետադարձ բացասական կապը, առնետների մոտ դիտվում է էրիթրոցիտոզ, ինչը հանգեցում է գիգանտիզմի։ Հեպսիդինի էքսպրեսիայի խանգարումը(ավելցուկ, պակաս) առնետների մոտ հանգեցնում է ծանր երկաթպակասուրդային անեմիայի կամ հեմոսիդերոզի(երկաթի կուտակման)[8][9]։

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 1,2 Sherwood, L, Klansman, H, Yancey, P: Animal Physiology, Brooks/Cole, Cengage Learning, 2005
  2. Palis J., Segel G. B. Developmental biology of erythropoiesis(անգլ.) // Կաղապար:Нп3 : journal. — 1998. — Т. 12. — № 2. — С. 106—114. — doi:10.1016/S0268-960X(98)90022-4 — PMID 9661799.
  3. Le, Tao; Bhushan, Vikas; Vasan, Neil First Aid for the USMLE Step 1: 2010 20th Anniversary Edition. — USA: S&P Global, 2010. — С. 124. — ISBN 978-0-07-163340-6
  4. Elaine Dzierzak Sjaak Philipsen (2013 April)։ «Erythropoiesis: Development and Differentiation»։ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/։ Վերցված է 29.01.2020 
  5. Andrea Zivot (2018 march)։ «Erythropoiesis: insights into pathophysiology and treatments in 2017»։ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/։ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/։ Վերցված է 29.01.2020 
  6. Textbook of Physiology by Dr. A. K. Jain reprint 2006—2007 3rd edition
  7. Wolfgang Jelkmann (2011 march)։ «Regulation of erythropoietin production»։ https://www.ncbi.nlm.nih.gov։ https://www.ncbi.nlm.nih.gov։ Վերցված է 29.01.2020 
  8. Nicolas G., Bennoun M., Porteu A., Mativet S., Beaumont C., Grandchamp B., Sirito M., Sawadogo M., Kahn A., Vaulont S. Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin(անգլ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2002. — Т. 99. — № 7. — С. 4596—4601. — doi:10.1073/pnas.072632499 — PMID 11930010.
  9. Michael Föller, Stephan M. Huber, Florian Lang Erythrocyte programmed cell death (und) // IUBMB Life. — 2008. — Т. 60. — № 10. — С. 661—668. — doi:10.1002/iub.106 — PMID 18720418.(չաշխատող հղում)

Հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]