eritropoetīns, vai EPO īsi sakot, ir hormons glikoproteīnu grupā. Tas darbojas kā augšanas faktors sarkanās krāsas ražošanā asinis šūnas (eritrocīti).
Kas ir eritropoetīns?
EPO ir hormons, kas ražots nieru šūnās. To veido 165 aminoskābes kopā. Molekulārā masa ir 34 kDa. Četri α-spirāles veido sekundāro struktūru. 40 procenti no molekulārā masa tiek veidots no ogļhidrāti. Ogļhidrātu daļa EPO sastāv no trim N-glikozidiski un vienas O-glikozīdi saistītām sānu ķēdēm. Tā kā hormons stimulē sarkanās krāsas veidošanos asinis šūnās, EPO pieder pie eritropoēzi stimulējošo līdzekļu (ESA) grupas. ESA ir svarīga loma asinis veidošanās (hematopoēze). eritropoetīns var ražot arī sintētiski. Biotehnoloģiski ražoto hormonu lieto ārstēšanai dialīze pacientiem. Šiem pacientiem asins veidošanās pēc tam bieži tiek traucēta niere neveiksme. Sakarā ar dažādiem dopings gadījumi sportā, īpaši riteņbraukšanā, eritropoetīns ieguva plašu sabiedrības izpratni.
Funkcija, efekts un uzdevumi
Eritropoetīns veidojas nierēs un izdalās asinīs. Caur asinīm tas nonāk kaulu smadzenes, kur tas saistās ar īpašiem eritropoetīna receptoriem uz eritroblastu šūnu virsmas. Eritroblasti ir sarkano asins šūnu prekursoru šūnas. Eritropoēze asinīs kaulu smadzenes vienmēr notiek septiņos posmos. Pirmkārt, tā sauktie proeritroblasti rodas no daudzpotentu mieloīdu cilmes šūnām kaulu smadzenes. Daloties, proeritroblasti rada makroblastus. Makroblasti savukārt sadalās, veidojot bazofilos eritroblastus. Tos sauc arī par normoblastiem. Basofilajiem eritroblastiem piemīt eritropoetīna receptori. Kad EPO saistās ar šiem receptoriem, eritroblasti tiek stimulēti sadalīties. Rezultātā viņi diferencējas polihromatiskos eritroblastos. Pēc šī posma šūnas zaudē spēju dalīties. Pēc tam kaulu smadzenēs notiek turpmāka nobriešana līdz ortohromatiskajiem eritroblastiem. Retikulocīti veidojas, zaudējot šūnu kodolus. The retikulocīti ir jauni eritrocīti kas tiek atbrīvoti no kaulu smadzenēm asinīs. Tikai asinīs notiek nobriešana sarkanajos asinsķermenīšos un bez organelliem. Tomēr EPO funkcija neaprobežojas tikai ar hematopoēzes stimulēšanu. Pētījumi ir parādījuši, ka hormons ir atrodams arī sirds muskuļa šūnās un dažādās šūnās nervu sistēmas. Šeit tas, šķiet, ietekmē šūnu dalīšanās procesus, jaunu asiņu veidošanos kuģi (angiogeneze), apoptozes nomākšana un intracelulāro aktivācija kalcijs. EPO ir konstatēts arī hippocampus. hippocampus ir smadzenes reģionā, kuru var nopietni sabojāt skābeklis īsā laika periodā. Pētījumi ar dzīvniekiem ir parādījuši, ka mērķa pārvalde EPO palielina EP aktivitāti nervi iekš hippocampus. Turklāt ir pierādīta hormona aizsargājošā iedarbība smadzeņu infarkta un skābeklis atņemšana smadzenes.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālie līmeņi
Astoņdesmit pieci līdz 90 procenti eritropoetīna tiek ražoti nierēs. 10 līdz 15 procentus hormona ražo hepatocīti aknas. Neliels sintēzes daudzums notiek arī smadzenes, sēklinieki, liesa, dzemde, un mati folikulas. EPO biosintēze tiek uzsākta, kad skābeklis saturs asinīs ir samazināts. Cilvēkiem tam nepieciešamie transkripcijas faktori atrodas 7. hromosomā 7q21-7q22 pozīcijā. Skābekļa deficīta gadījumā tā sauktā hipoksijas izraisīta faktora (HIF) apakšvienība pāriet no šūnu šķidruma uz EPO ražojošo šūnu kodolu. Tur HIF saistās ar atbilstošu apakšvienību. Tas noved pie heterodimēra HIF-1 veidošanās, kas savukārt saistās ar cAMP atbildes elementu saistošo proteīnu un specifisku transkripcijas faktoru. Visbeidzot, iegūst olbaltumvielu kompleksu, kas sastāv no trim elementiem. Tas saistās ar vienu eritropoetīna galu gēns un uzsāk tur transkripciju. Gatavo hormonu pēc tam ražojošās šūnas izlaiž tieši asinīs un caur asinsriti sasniedz kaulu smadzenes. Veseliem cilvēkiem serums koncentrācija EPO līmenis asinīs ir no 6 līdz 32 mU / ml. Hormona pusperiods plazmā ir no 2 līdz 13 stundām.
Slimības un traucējumi
Eritropoetīna deficīts var rasties, zaudējot niere funkcija. Tā rezultātā veidojas pārāk maz sarkano asins šūnu un nieru anēmija attīstās. Gandrīz visi pacienti, kuri cieš no hroniskas slimības niere slimību un ir serums kreatinīns vairāk nekā 4 mg / dl, attīstās šādas nieres anēmija. Hronisks nieru mazspēja visbiežāk izraisa tādi apstākļi kā diabēts cukura diabēts, hipertonija, glomerulopātijas, nieres iekaisums (līdz pretsāpju līdzeklis ļaunprātīga izmantošana), cistiskās nieres un autoimūnas slimības piemēram, vaskulitīdi. Nieru pakāpe anēmija parasti ir atkarīgs no pamatslimības smaguma pakāpes. Ietekmētajām personām ir samazināta veiktspēja un viņi cieš no traucējumiem koncentrācija un uzņēmība pret infekcijām. Turklāt ir vispārīgi simptomi, piemēram, nogurums, reibonis vai bāls āda. Augsts asinsspiediens, kuņģa-zarnu trakta sūdzības, nieze, menstruālā cikla traucējumi vai impotence var rasties arī anēmijas kontekstā. Kopumā skarto pacientu dzīves kvalitāte ir ievērojami pasliktinājusies. EPO veidošanos kavē arī iekaisuma mediatori, piemēram, interleikīns-1 un TNF-alfa. Tādā veidā anēmija bieži attīstās hronisku slimību gadījumā. Anēmija rodas ar ilgstošu iekaisuma reakciju. Anēmija hroniska slimība ir normocītisks un hipohromisks. Tas nozīmē, ka sarkano asins šūnu izmērs ir normāls, bet tās ir pārāk maz dzelzs. Šīs anēmijas formas simptomi ir līdzīgi dzelzs deficīts anēmija. Pacienti cieš no bāluma, nogurums, traucēta koncentrācija, uzņēmība pret infekcijām un elpas trūkums.
