eritropoyesis 2014

Eritrocitos

Características funcionales.Regulación de la eritropoyesis.

Eritrocateresis.Catabolismo de la hemoglobina.

EritrocitosCélulas especializadas en el transporte de O2 y C O2

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Eritrocitos

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y ESTRUCTURALES DEL ERITROCITO

• No existencia de organelas celulares: no biosíntesis• Forma bicóncava (facilita intercambio) 7-8 µm ∅. Espesor

máximo de 2 µm.• Vida: 120 días. Envejecimiento progresivo de proteínas.

Disminución de la relación Superficie / volumen.

• Hemólisis extravascular (80-90%) macrófagos en hígado y bazo. Hemólisis intravascular (10-20%).

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Eritrocitos

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y ESTRUCTURALES DEL ERITROCITO

• Condicionamientos metabólicos: sólo utiliza glucosa, fundamentalmente para sintetizar el ATP necesario para mantener el equilibrio osmótico y para sintetizar NADPH para mantener el estado de oxidorreducción de la HB

• Su abastecimiento depende de los niveles plasmáticos de glucosa. Entrada: transporte facilitado (proteína transportadora, GLUT-1). Glucólisis (90-95%) y Vía Pentosas (10-5%)

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Eritrocitos

• Ciclo de Ebden-Meyerhof.• Glucolísis anaerobia: 3 productos

• NADH ( cofactor de la reacción de la metahemoglobina reductasa )

• ATP ( necesario para la bomba catiónica )• 2,3 DPG ( regulador de la función de la Hb)

Por cada molécula de glucosa se generan 2 moléculas de NADH y 2 de ATP

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METABOLISMO

Eritrocitos

• Vía de las pentosas• El producto más importante es el NADPH que se

emplea como cofactor en la reducción del glutatión oxidado

• Otra función es convertir las hexosas en pentosas

• Metabolismo del glutatión• Protege a la Hb de la oxidación

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METABOLISMO

Eritrocitos

MEMBRANA PLASMATICA

• Gran superficie en relación al volumen (Intercambio)

• Adaptabilidad (membrana deformable)

• Comportamiento en soluciones de distinta tonicidad.

• Tienen permeabilidad + al Cl-, poseen bombas de Na/K y de Ca++

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52% proteínas

40% lípidos

8% de CH

Eritrocitos

COMPOSICIÓN 1. AGUA 65%

2- SOLUTOS 35% de los cuales PROTEÍNAS (50% peso seco)• Proteínas del citoesqueleto:

– Espectrina 25% – Actina – Anquirina – Glicoforina• Proteínas transportadoras:

– Transportador aniónico: intercambio HCO3- / Cl-

– Bombas iónicas ATPasa Na + -K + , ATPasa Ca++

– Hemoglobina – Canales iónicos• Enzimas:

– Anhidrasa carbónica– Glucolíticas– Reductasas

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Eritrocitos

HEMOGLOBINA

• Estructura

Compuesta por 4 cadenas polipeptídicas Estructura globular ( 6,4 nm ) Cada cadena está unida a un grupo hemo Cada grupo hem une una molécula de O2

Hay 5 tipos de cadenas:

α, β, γ, δ y ε

• Su función es de transporte de O2 y CO2

• Estados

Oxihemoglobina Dexosihemoglobina

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90% del peso seco

64500 D

Eritrocitos

• Procesos:

Síntesis del Grupo Hemo Requerimientos : Hierro,

Vit.B12, Ac. Fólico 8 pasos

HEMOGLOBINOGENESIS

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Eritrocitos

• Procesos:Síntesis Globinas:

• La célula tiene que asegurarse de que la proporción de α-globina, β-globina y hemo es de 2/2/4

• Requiere de ARNm, AA, enzimas y ribosomas.• Cada cadena tiene un gen específico• Los genes α se encuentran en el cromosoma 16• Los genes β, δ, γ y ε se encuentran en el cromosoma 11

HEMOGLOBINOGENESIS

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Eritrocitos

• Tipos de Hemoglobina

– Adulta(Hb A: α2β2 > 95%)

– Adulta (Hb A2 : α2δ2 < 3%)

– Fetal (Hb F: α2γ2 , R.N > 75%, Adulto < 2,5%)

– Embrionaria: ( Hb E: α2ε2, hasta el 3er mes de preñez)

HEMOGLOBINA

2

2

Eritrocitos

• Grupo tetrapirrólico de protoporfirina IX

– Unido a un átomo de Fe++

– El Fe++ forma 6 enlaces de coordinación:4 con N1 de fijación a la cadena de globina1 de fijación al O2

– Un grupo hemo por cada cadena

GRUPO HEMO

Metil

Vinil

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Eritrocitos

• Cede O2 a los tejidos– Requiere Fe++

• Capta CO2 de los tejidos– Se une a la globina

carbaaminohemoglobina

HEMOGLOBINA Funciones

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Eritrocitos

• Cada gramo de Hb une 1,39 ml de O2

• La presión de O2 en la arteria es de 95 mmHg y en la vena es de 40 mmHg

• Los factores que afectan la afinidad de la Hb por el O2:

pH, Tº, concentración de 2,3 DPG

HEMOGLOBINA Funciones

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Eritrocitos

HEMOGLOBINA Funciones

Plasma Hematíe

CO2Solución (5%)

CO2

H2O

Hb-COO- Carbamino-Hb (25%)

+

H2CO3

H1

Hb

HbO2 Oxihemoglobina

Desoxihemoglobina

HCO3-HCO3-

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Es una célula del embrión o del adulto que tiene la capacidad, en circunstancias determinadas de dar lugar a células iguales a ella, o a células especializadas que originan los distintos tejidos y órganos

Célula diferenciada presente en un tejido diferenciado,

que se renueva y que puede dar lugar a células

especializadas: Médula ósea: Sangre

células formadoras de colonias de eritrocitos

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

2

Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

Eritroblasto policromáticos

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

Eritroblasto policromáticos

Eritroblasto ortocromático

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

Eritroblasto policromáticos

Eritroblasto ortocromático

Reticulocito (no Núcleo).presencia en sangre.(0,5-1,5%)

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

Eritroblasto policromáticos

Eritroblasto ortocromático

Reticulocito (no Núcleo).presencia en sangre.(0,5-1,5%)

Eritrocito

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Eritrocitos ERITROPOYESISCélula mieloide pluripotente ML

Célula madre mieloide

CFC-E

Proeritroblastos

Eritroblastos basófilos

Eritroblasto policromáticos

Eritroblasto ortocromático

Reticulocito (no Núcleo).presencia en sangre.(0,5-1,5%)

Eritrocito

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS

Tiempo de maduración 5 a 15 días.

Renovación: 0,8% diario

Velocidad de renovación: 160 x 106 eritrocitos/minuto.

REGULACION

La diferenciación y maduración se regula por mecanismos homeostáticosbasados en substancias activadoras o inhibidoras:

CSF o factores estimuladores de colonias

Pueden acelerar la maduración de los eritrocitos a 24 H

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS REGULACION

EPO o eritropoyetina: se produce en el riñón en respuesta a la hipoxia,ya sea por patologías, ejercicio físico o adaptación a grandes alturas(células mesangiales del glomérulo y células intersticiales peritubulares bañadas por sangre arterial).

Otros lugares?.

Estimula la maduración de las células proeritroides (CFC-E).

Unión a receptores en las células proeritroides

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Eritrocitos

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS REGULACION

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS REGULACION

Otras:• IL-3 (estimula a todo tipo de células)• Andrógenos (estimulantes)• Estrógenos (depresores)• Insulina (estimulantes)• Hormonas tiroideas (estimulantes)

Factores de la maduración: Vit. B12, Ac. Fólico, Vit. B6.

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS MADURACION

DIETA ↓

Fosfatos→- ABSORCIÓN(5-10%) + ← Vit. C

Forma sales insolubles y complejos con fibra, ac. fítico, taninos, fosfatos, oxalatos. Ascorbato y acidez: reducción (más absorbible) Aumenta con depleción (hemorragia). Absorción mayor en mujeres que en hombres. El grupo hemo se absorbe por completo y el hierro se extrae en la célula intestinal. Mecanismo de transporte intestinal: Ciclo de la transferrina Eliminación a partir de las células del epitelio intestinal. Transporte del hierro en sangre:

Forma libre: 75-150 µg/dL Transferrina: muy variable.

Hierro

Ferritina: hidroxido férrico + apoferritina

Inestable

Hemosiderina: estable

Proteínas del Metabolismo del Hierro

1. La transferrina

Transporta el hierro procedente bien de la absorción intestinal, del catabolismo de la hemoglobina (por parte del Sistema Mononuclear Fagocítico), o de los depósitos tisulares, hacia su posterior cesión a los reticulocitos y los eritroblastos para la síntesis de la hemoglobina

2. Receptor soluble de transferrinaEl receptor de la transferrina está presente en la superficie

de la mayoría de las células las células madre más maduras (las unidades formadoras de colonias de la línea eritroide o CFUE) tienen una mayor concentración de esta proteína en su membrana

Proteínas del Metabolismo del Hierro

1. La Ferritina

La ferritina plasmática es una glucoproteína de una forma

esferoidal formada por 24 subunidades. Reserva de Hierro,

este se mueve por canales ionícos.

Células de sistema eritrocitico, reticuloendotelial,

hepatocitos

2. La HemosiderinaLa hemosiderina es una forma de ferritina agregada y

parcialmente desproteinizadaEl hierro de la hemosiderina es liberado mucho más

lentamente que el de la ferritina

Proteínas del Metabolismo del Hierro

1. La Ferroportina

En caso de bajas reservas férricas, transporta el hierro del

enterocito a la sangre.

Se lo conoce también como Mobilferrina

2. La Hepcidina

La hepcidina funciona como “hormona hipoferrémica” inhibiendo la liberación de hierro a la circulación mediada por ferroportina

Producida por el Hepatocito

La producción de hepcidina hepatocelular está regulada por señales:

1. actividad eritropoyética

2. depósitos de hierro

3. tensión de oxígeno

4. la inflamación

HEPCIDINA

La eritropoyesis aumentada se asocia con la disminución de le expresión de hepcidina

El aumento de los depósitos de hierro aumenta la expresión de hepcidina a través de dos mecanismos

La tensión de oxígeno disminuida conduce a la disminución de expresión de hepcidina a través del aumento de la transcripción de dos genes, matriptasa-2 y furina,

inflamación aumentan la expresión de hepcidina por la citoquina interleukina-6

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS MADURACION Hierro

Hematíefagocitos

HBBilirrubina

PlasmaFe-Transferrina

Intestino

Tejidos: ferritina,hemosiderina ...

Pérdidas

+Hemo-rragias

Riñón

El Fe se presenta en estado férricoy se absorbe en estado ferroso (Vit C)

β globulina

Hemoglobina

Reserva

Filtración

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS MADURACION

Vitamina B12

Procedencia: alimentos de origen animal, síntesis bacterias colon.

Requerimientos: 2-3 µg/dia.

Absorción: ileon, unida a Factor Intrínseco gástrico (protección degradación). La falta de FI provoca anemia perniciosa.

Transporte: transcobalaminas.

Almacenamiento: hepático.

Acciones: necesaria para la formación de TIMIDINA (ADN), coenzima en la síntesis del hemo, eritropoyesis, hematopoyesis.

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS MADURACION

Vitamina B12

Deficiencia

Anemia megalobásticaCélulas eritroblásticas de la médula ósea más grandes que formanmacrocitos, muy frágiles y con una vida media corta (1/3).

Leucopenia, trombopenia, desmielinización.

Dificulta la maduración y proliferación celular ADN.

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Eritrocitos

ERITROPOYESIS MADURACION

Procedencia: alimentos animales y vegetales.

Absorción: duodeno-yeyuno.

Acción : Reacciones de metilación (desoximetilato), síntesis DNA.

Deficiencia: anemia megaloblástica.

Acido Fólico

HEMOLISIS EXTRAVASCULAR

HEMOLISIS INTRAVASCULAR

Fe tetrapirrólico + albumina

Fe férrico