ERITROBLASTI: KAS TIE IR, ERITROPOĒZE, SAISTĪTĀS PATOLOĢIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

The Eritroblastiem ir prekursoru šūnas eritrocītu mugurkaulnieks. Skābekļa koncentrācijas samazināšanās audos veicinās šūnu diferenciācijas notikumus šajās šūnās, kas izraisīs nobriedušu eritrocītu veidošanos. Visu šo notikumu kopums ir pazīstams kā eritropoēze.

Eritropoēzes laikā palielinās hemoglobīna sintēze. Bagātīgs eritrocītu olbaltumvielu daudzums, kas mediē skābekļa piegādi audiem un oglekļa dioksīda detoksikāciju no tiem - šūnu elpošanas atkritumiem, kas ir toksiski šūnām.

Krāsoti eritrobolu uztriepi, nobriedušu eritrocītu prekursoru šūnas. Autors: Bruņoto spēku Patoloģijas institūts (AFIP), no Wikimedia Commons Kopējais kodola, kā arī šūnu organellu zaudējums iezīmē eritropoēzes procesa kulmināciju zīdītāju mugurkaulnieku šūnās. Pārējo mugurkaulnieku, piemēram, rāpuļu, kodols saglabājas, kad diferenciācijas process ir beidzies.

Kļūdas eritroblastu diferenciācijas procesā rada asins patoloģiju kopumu, ko kolektīvi sauc par megaloblastiskām anēmijām.

Kas ir eritrocīti?

Eritrocītu attēls, kas iegūts ar hologrāfisko mikroskopiju. Autors Egelbergs, no Wikimedia Commons.Sarkanās asins šūnas, ko parasti sauc par sarkano asins šūnu, ir visbagātākās šūnas mugurkaulnieku asinīs.

Viņiem ir raksturīga morfoloģija, kas līdzīga abpusēji ieliektiem diskiem, un to galvenā funkcija ir veikt skābekļa (O2) transportēšanu uz dažādiem ķermeņa audiem, tajā pašā laikā tas detoksicē tos no oglekļa dioksīda (CO2), kas rodas šūnu elpošanas laikā. .

Šāda CO2 apmaiņa ar O2 ir iespējama, jo šīm šūnām ir liels daudzums raksturīgā sarkanā proteīna, ko sauc par hemoglobīnu, kas mijiedarbojas ar abām ķīmiskajām sugām caur hemu grupu, kas atrodas to struktūrā.

Šo šūnu īpatnība zīdītājiem salīdzinājumā ar pārējiem mugurkaulniekiem ir kodola un citoplazmatisko organellu trūkums. Tomēr sākotnējās ražošanas fāzēs embrionālās attīstības agrīnajā posmā ir novērots, ka šūnu prekursori, no kuriem tie ir iegūti, satur pārejošu kodolu.

Pēdējais nav pārsteidzoši, ņemot vērā, ka embriju attīstības agrīnie posmi parasti ir līdzīgi visiem mugurkaulniekiem, atšķirot tikai tos posmus, kas rada lielāku diferenciāciju.

Kas ir eritroblasti?

Eritroblasti ir šūnas, kas pēc kārtas pēc šūnu diferenciācijas izraisīs nobriedušu eritrocītu rašanos.

Šīs prekursoru šūnas rodas no kopējā mieloīdā priekšteča mugurkaulnieku kaulu smadzenēs kā kodolveida šūnas, kas ir nodrošinātas ar kodoliem un šūnu organellām.

Izmaiņas tās citoplazmā un citoskeleta pārkārtošanās kulminācijā būs to eritrocītu veidošanās, kas gatavi nonākšanai apgrozībā. Šīs izmaiņas reaģē uz vides stimuliem, kas norāda uz skābekļa līmeņa pazemināšanos audos un tāpēc uz eritrocītu veidošanās pieprasījumu.

Kas ir eritropoēze?

Eritropoēze ir termins, ko lieto, lai definētu sarkano asins šūnu veidošanos un attīstību, kas nepieciešama, lai uzturētu skābekļa piegādi dažādiem orgāniem un audiem.

Šo procesu precīzi regulē eritropoetīns (EPO) - nieru sintēzes hormons, kuru savukārt modulē audos pieejamā skābekļa koncentrācija.

Zemas audu skābekļa koncentrācijas izraisa EPO sintēzi ar hipoksijas izraisītu transkripcijas faktoru (HIF-1), kas stimulē eritrocītu proliferāciju, saistoties ar EpoR receptoriem, kas atrodas eritrocītu prekursoru šūnās.

Zīdītājiem eritropoēze tiek veikta divos posmos, ko sauc par primitīvu eritropoēzi un galīgu eritropoēzi.

Pirmais rodas dzeltenuma maisiņā embrionālās attīstības laikā, radot lielus kodolus saturošus eritroblastus, savukārt otrais notiek augļa aknās un turpina kaulu smadzenēs pēc otrā grūtniecības mēneša, veidojot mazākus kodolotus eritrocītus.

Eritropoēzes procesu pozitīvi ietekmē arī citi proteīni, piemēram, antipoptotiskais citokīns Bcl-X, kura transkripciju regulē transkripcijas faktors GATA-1. Turklāt ir nepieciešama arī dzelzs, B12 vitamīna un folijskābes padeve.

Eritroblastu diferenciācija eritrocītos

Noteiktās eritropoēzes procesā eritrocīti veidojas kaulu smadzenēs no nediferencētas cilmes šūnas vai kopējā mieloīdā priekšteča, kas spēj radīt citas šūnas, piemēram, granulocītus, monocītus un trombocītus.

Šai šūnai jāsaņem atbilstoši ārpusšūnu signāli, lai mazinātu tās diferenciāciju eritroīdā.

Kad šī apņemšanās ir iegūta, sākas diferenciācijas notikumu secība, kas sākas ar pronormoblastu, kas pazīstams arī kā proerythroblast, veidošanos. Liela eritroblastu prekursora šūna ar kodolu.

Pēc tam ar proeritroblastu piedzīvos pakāpenisku kodola šūnu apjoma samazināšanos, ko papildinās hemoglobīna sintēzes palielināšanās. Visas šīs izmaiņas notiek lēnām, kad šī šūna iziet caur dažādiem šūnu posmiem: bazofīlo eritroblastu vai normoblastu, polihromatisko eritroblastu un ortohromatisko eritroblastu.

Procesu noslēdz ar pilnīgu kodola, kā arī ortohromatiskajā eritroblastā esošo organoīdu zudumu, kas veido nobriedušu eritrocītu.

Lai to beidzot sasniegtu, pēdējam jāpāriet retikulocītu stadijā - šūnā, kurā ir kodols, kurā citoplazmā joprojām ir organellas un ribosomas. Kodola un organellu pilnīgu izvadīšanu veic ar eksocitozi.

Nobrieduši eritrocīti iziet no kaulu smadzenēm asinsritē, kur tie cirkulē apmēram 120 dienas, pirms tos norij makrofāgi. Tāpēc eritropoēze ir process, kas notiek nepārtraukti visa organisma dzīves laikā.

Šūnu diferenciācija

Eritroblastiem virzoties uz pilnīgu diferenciāciju par nobriedušu eritrocītu, tie daudzkārt mainās savā citoskeletonā, kā arī šūnu adhēzijas olbaltumvielu ekspresijā.

Aktīna mikrošķiedras depolimerizējas un tiek montēts jauns citoskelets uz spetrīna bāzes. Spectrīns ir perifērās membrānas olbaltumvielas, kas atrodas citoplazmas sejā un mijiedarbojas ar ankarīnu - olbaltumvielu, kas meditē citoskeleta saistīšanos ar 3. joslas transmembranālo proteīnu.

Šīs izmaiņas citoskeletā un Epo receptoru ekspresijā, kā arī mehānismi, kas tos modulē, ir kritiski eritroīdā nobriešanas procesā.

Tas ir saistīts ar faktu, ka tie ir starpniecība starp mijiedarbību starp eritroblastiem un šūnām, kas atrodas kaulu smadzeņu mikrovidē, atvieglojot nepieciešamo signālu pārraidi diferenciācijas sākšanai un beigām.

Kad diferenciācija ir pabeigta, notiek jaunas izmaiņas, kas veicina šūnu adhēzijas zudumu un smadzenes un izdalīšanos asinsritē, kur tās veiks savu funkciju.

Patoloģijas, kas saistītas ar kļūdām eritroblastu diferenciācijā

Kļūdas eritroblastu diferenciācijas laikā kaulu smadzenēs izraisa asins slimību parādīšanos, piemēram, megaloblastiskās anēmijas. To cēlonis ir trūkumi B12 vitamīna un folātu piegādē, kas nepieciešami, lai veicinātu eritroblastu diferenciāciju.

Termins megaloblastisks attiecas uz lielo izmēru, ko eritroblasti un pat eritrocīti sasniedz kā neefektīvas eritropoēzes produktu, kam raksturīga nepilnīga DNS sintēze.

Atsauces

1. Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, Philipsen S. Funkcija GATA1, transkripcijas faktoru paradigma hematopoēzes gadījumā. Molekulārā un šūnu bioloģija. 2005. gads; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk sac atvasinātie primitīvie eritroblasti enukleējas zīdītāju embrioģenēzes laikā. Asinis (2004); 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. Signalizācijas un citoskeleta prasības eritroblastu kodolā. Asinis. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Eritroblastu kodolēšana. Hematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Šivani Soni, Šaši Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal. Eritroblastu makrofāgu olbaltumvielu (Emp) trūkums izraisa eritroblastu kodola ekstrūzijas neveiksmi. Bioloģiskās ķīmijas žurnāls. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. Elektronu mikroskopiskais pētījums par kodola elimināciju no vēlīna eritroblasta. J Cell Biol., 1967; 33 (3): 625-635.
7. Tordjman R, Delaire S, Plouet J, Ting S, Gaulard P, Fichelson S, Romeo P, Lemarchandel V. Eritroblasti ir angiogēnu faktoru avots. Asinis (2001); 97 (7): 1968.-1974.