ЕРИТРОБЛАСТИ: КАКВИ СА ТЕ, ЕРИТРОПОЕЗА, СВЪРЗАНИ ПАТОЛОГИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На еритробластите са прекурсорни клетки на гръбначно еритроцити. Намаляването на концентрацията на кислород в тъканите ще насърчи събитията на клетъчната диференциация в тези клетки, което ще доведе до зрели еритроцити. Множеството от всички тези събития е известно като еритропоеза.

По време на еритропоезата синтезът на хемоглобин се увеличава. Протеин в изобилие от еритроцити, който медиира доставката на кислород до тъканите и детоксикацията на въглероден диоксид от тях, отпадъчен продукт от клетъчното дишане, който е токсичен за клетките.

Оцветени намазки от еритробласти, предшественици на зрели еритроцити. От Института по патология на въоръжените сили (AFIP) от Wikimedia Commons. Общата загуба на ядрото, както и на клетъчните органели, бележи кулминацията на процеса на еритропоеза в гръбначните клетки на бозайници. В останалите гръбначни животни като влечуги ядрото персистира, след като процесът на диференциация приключи.

Грешките в процеса на диференциация на еритробласта пораждат набор от кръвни патологии, които в съвкупност се наричат ​​мегалобластични анемии.

Какво представляват еритроцитите?

Изображение на еритроцитите, получени чрез холографска микроскопия. От Егелберг от Wikimedia Commons. Червените кръвни клетки, обикновено известни като червени кръвни клетки, са най-разпространените клетки в кръвта на гръбначни.

Те имат характерна морфология, подобна на биконкавите дискове и основната им функция е да извършват транспортирането на кислород (O2) до различните тъкани на организма, в същото време, че ги детоксикира от въглеродния диоксид (CO2), произведен по време на клетъчното дишане.,

Тази обмяна на CO2 за O2 е възможна, тъй като тези клетки съхраняват големи количества от характерен червен протеин, наречен хемоглобин, способен да взаимодейства с двата химични вида чрез хема група, присъстваща в тяхната структура.

Особеност на тези клетки при бозайниците по отношение на останалите гръбначни животни е липсата на ядро ​​и цитоплазмени органели. Въпреки това, по време на началните фази на производство в ранните етапи на ембрионалното развитие, беше наблюдавано, че клетъчните предшественици, от които произхождат, представляват преходно ядро.

Последното не е изненадващо, като се има предвид, че ранните етапи на развитието на ембрионите обикновено са сходни при всички гръбначни животни, като се разминават само онези етапи, които водят до по-голяма диференциация.

Какво представляват еритробластите?

Еритробластите са клетки, които ще доведат до зрели еритроцити след претърпени последователни събития на клетъчна диференциация.

Тези предшественици клетки произхождат от общ миелоиден прародител в гръбначния костен мозък като нуклеирани клетки, снабдени с ядра и клетъчни органели.

Промените в съдържанието на нейната цитоплазма и в пренареждането на цитоскелета ще имат кулминация в генерирането на еритроцитите, готови да влязат в циркулация. Тези промени отговарят на стимулите на околната среда, показващи намаляването на кислорода в тъканите и следователно търсенето на производството на еритроцити.

Какво е еритропоезата?

Еритропоезата е терминът, използван за определяне на процеса, чрез който се осъществява производството и развитието на червените кръвни клетки, необходими за поддържане на доставката на кислород към различните органи и тъкани.

Този процес е фино регулиран от действието на еритропоетина (ЕРО), хормон на бъбречния синтез, който от своя страна се модулира от концентрациите на кислород, налични в тъканите.

Ниските концентрации на тъканния кислород индуцират синтеза на EPO от хипоксия-индуцируем транскрипционен фактор (HIF-1), който стимулира пролиферацията на еритроцитите чрез свързване с EpoR рецептори, присъстващи в еритроцитните предшественици.

При бозайниците еритропоезата се извършва на два етапа, които се наричат ​​примитивна еритропоеза и окончателна еритропоеза.

Първият се появява в жълтъчния сак по време на ембрионално развитие, което поражда големи ядрени еритробласти, докато второто се среща в черния дроб на плода и продължава в костния мозък след втория гестационен месец, генерирайки по-малки енуклеирани еритроцити.

Други протеини като антипоптотичния цитокин Bcl-X, чиято транскрипция се регулира от транскрипционния фактор GATA-1, също влияят положително върху процеса на еритропоеза. Освен това е необходимо и снабдяването с желязо, витамин В12 и фолиева киселина.

Диференциация на еритробластите в еритроцитите

В процеса на окончателна еритропоеза, еритроцитите се образуват в костния мозък от недиференцирана прогениторна клетка или обикновен миелоиден прогенитор, способен да породи други клетки като гранулоцити, моноцити и тромбоцити.

Тази клетка трябва да получава съответните извънклетъчни сигнали, за да компрометира диференцирането си в еритроидната линия.

След като този ангажимент бъде придобит, започва последователност от събития на диференциация, която започва с образуването на пронормобласта, известен още като проеритробласт. Голяма еритробластна прекурсорна клетка с ядро.

Впоследствие проеритробластът ще претърпи прогресивно намаляване на обема на ядрените клетки, придружено от увеличаване на синтеза на хемоглобин. Всички тези промени протичат бавно, тъй като тази клетка преминава през различни клетъчни етапи: базофилен еритробласт или нормобласт, полихроматичен еритробласт и ортохроматичен еритробласт.

Процесът завършва с пълната загуба на ядрото, както и на органелите, присъстващи в ортохроматичния еритробласт, причинявайки зрял еритроцит.

За да достигне най-накрая, последната трябва да премине през стадия на ретикулоцити, енуклеирана клетка, която все още съдържа органели и рибозоми в своята цитоплазма. Пълното елиминиране на ядрото и органелите се осъществява чрез екзоцитоза.

Зрелите еритроцити напускат костния мозък в кръвния поток, където остават да циркулират приблизително 120 дни, преди да бъдат погълнати от макрофаги. Следователно еритропоезата е процес, който протича непрекъснато през целия живот на организма.

Клетъчна диференциация

Тъй като еритобластите напредват към пълно диференциране в зрял еритроцит, те претърпяват множество промени в цитоскелета си, както и в експресията на протеини на клетъчна адхезия.

Актиновите микрофиламенти се деполимеризират и се сглобява нов цитоскелет на базата на спектрин. Спектринът е периферен мембранен протеин, разположен на цитоплазменото лице, който взаимодейства с анкирин, протеин, който медиира свързването на цитоскелета с трансмембранен протеин Band 3.

Тези промени в цитоскелета и в експресията на Epo рецептори, както и механизмите, които ги модулират, са от решаващо значение за съзряването на еритроидите.

Това се дължи на факта, че те посредничат в установяването на взаимодействия между еритробластите и клетките, присъстващи в микросредата на костния мозък, улеснявайки предаването на необходимите сигнали за начало и край на диференциацията.

След като диференциацията приключи, настъпват нови промени, които благоприятстват загубата на адхезия на клетките към мозъка и освобождаването им в кръвта, където те ще изпълнят функцията си.

Патологии, свързани с грешки в диференциацията на еритробластите

Грешките по време на диференциацията на еритробластите в костния мозък водят до появата на кръвни заболявания, като мегалобластични анемии. Те произхождат от недостатъци в доставката на витамин В12 и фолати, необходими за насърчаване на диференциацията на еритробластите.

Терминът мегалобластичен се отнася до големия размер, до който достигат еритробластите и дори еритроцитите като продукт на неефективна еритропоеза, характеризираща се с дефектна синтеза на ДНК.

Препратки

1. Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, Philipsen S. GATA1 функция, парадигма за транскрипционни фактори в хематопоезата. Молекулярна и клетъчна биология. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk sac примитивни еритробласти енуклеират по време на ембриогенезата на бозайници. Кръв (2004); 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. Изисквания за сигнализиране и цитоскелет в енуклеацията на еритробласта. Кръв. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Ерикробластна енуклеация. Haematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Shivani Soni, Shashi Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal. Отсъствието на еритробластния макрофагов протеин (Emp) води до неуспех на ядрената екструзия на Erythroblast. Списанието за биологична химия. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. Електронно микроскопично изследване на ядрената елиминация от късния еритробласт. 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. Еритробластите са източник на ангиогенни фактори. Кръв (2001); 97 (7): 1968-1974.