Erütropoetiin

Erütropoetiin, lühidalt ka EPO nimetatakse hormooniks glükoproteiinide rühmas. See toimib kasvufaktorina punaste vereliblede (erütrotsüütide) tootmisel.

Mis on erütropoetiin?

EPO on hormoon, mida toodetakse neerude rakkudes. See koosneb kokku 165 aminohappest. Molekulmass on 34 kDa. Neli a-heelitsit moodustavad sekundaarse struktuuri. 40 protsenti molekulmassist koosneb süsivesikutest. EPO süsivesikute sisaldus koosneb kolmest N-glükosiidselt ja ühest O-glükosiidselt seotud külgahelast.

Kuna hormoon stimuleerib punaste vereliblede teket, on EPO üks erütropoeesiisi stimuleerivaid aineid (ESA). ESA-l on oluline roll vere moodustumisel (vereloome). Erütropoetiini saab toota ka sünteetiliselt. Biotehnoloogiliselt toodetud hormooni kasutatakse dialüüsipatsientide raviks. Nendega on vere moodustumine pärast neerupuudulikkust sageli häiritud. Erinevate dopingujuhtumite kaudu spordis, eriti jalgrattasõidul, sai erütropoetiin elanikkonna seas hästi tuntuks.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Erütropoetiin valmistatakse neerudes ja vabastatakse verre. See jõuab vere kaudu luuüdini, kus see seostub erütroblastide rakupinnal olevate spetsiaalsete erütropoetiiniretseptoritega. Erütroblastid on punaste vereliblede eelkäijad. Erütropoeesi luuüdis toimub alati seitsmes etapis.

Esiteks tekivad luuüdis multipotentsetest müeloidsetest tüvirakkudest niinimetatud proerütroplastid. Makroblastid tekivad proerütroplastidest jagunemise kaudu. Makroblastid jagunevad omakorda basofiilseteks erütroblastideks. Neid nimetatakse ka normoblastideks. Basofiilsetel erütroblastidel on erütropoetiini retseptorid. Kui EPO seondub nende retseptoritega, stimuleeritakse erütroblastide jagunemist. Selle tulemusel eristuvad nad polükromaatilisteks erütroblastideks. Pärast seda etappi kaotavad rakud võime jaguneda.

Seejärel areneb luuüdi edasi ortokromaatseteks erütroblastideks. Retikulotsüüdid moodustuvad raku tuumade kadumisega. Retikulotsüüdid on noored erütrotsüüdid, mis vabastatakse luuüdist verre. Ainult veres toimub lõplik küpsemine tuumade ja organellideta punasteks verelibledeks.

Kuid EPO funktsioon ei piirdu ainult vereloome stimuleerimisega. Uuringud on näidanud, et hormooni võib leida ka südamelihase rakkudes ja närvisüsteemi erinevates rakkudes. Siin näib see mõjutavat rakkude jagunemisprotsesse, uute veresoonte moodustumist (angiogenees), apoptoosi pärssimist ja rakusisese kaltsiumi aktiveerimist.

EPO-d oli võimalik tuvastada ka hipokampuses. Hippokampus on ajupiirkond, mida hapniku puudus võib lühikese aja jooksul tõsiselt kahjustada. Loomkatsetes on näidatud, et EPO sihipärane manustamine suurendab hipokampuse närvide aktiivsust. Lisaks võiks näidata hormooni kaitsvat toimet ajuinfarkti ja aju hapnikupuuduse korral.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

85–90 protsenti erütropoetiinist toodetakse neerude kaudu. 10–15 protsenti hormoonist moodustavad maksa hepatotsüüdid. Vähe sünteesi toimub ka ajus, munandites, põrnas, emakas ja juuksefolliikulis.

Kui hapnikusisaldus veres on vähenenud, käivitatakse EPO biosüntees. Selle jaoks vajalikud transkriptsioonifaktorid asuvad inimestel 7. kromosoomis positsioonis 7q21-7q22. Hapniku puuduse korral liigub niinimetatud hüpoksiast põhjustatud faktori (HIF) alaühik rakuvedelikust EPO-d tootvate rakkude tuuma. Seal seob HIF sobiva allüksusega. See loob heterodimeeri HIF-1. See omakorda seostub cAMP vastuselementi siduva valgu ja spetsiaalse transkriptsioonifaktoriga. Lõpptulemus on valgukompleks, mis koosneb kolmest elemendist.

See seostub erütropoeetilise toote ühe otsaga ja initsieerib seal transkriptsiooni. Seejärel vabastavad valmis hormoonid tootvad rakud otse verre ja jõuavad vereringe kaudu luuüdi. Tervetel inimestel on EPO kontsentratsioon seerumis veres 6–32 mU / ml. Hormooni poolväärtusaeg plasmas on 2–13 tundi.

Haigused ja häired

Neerufunktsiooni langus võib põhjustada erütropoetiinipuudust. Selle tulemusel toodetakse liiga vähe punaseid vereliblesid ja tekib neeru aneemia. Peaaegu kõigil kroonilise neeruhaigusega patsientidel, kellel seerumi kreatiniini väärtus on suurem kui 4 mg / dL, tekib selline neeruveneemia.

Kroonilist neerupuudulikkust põhjustavad enamasti sellised haigused nagu suhkurtõbi, hüpertensioon, glomerulopaatiad, neerupõletik (valuvaigisti kuritarvitamise tõttu), tsüstilised neerud ja autoimmuunhaigused, näiteks vaskuliit.

Neeru aneemia ulatus sõltub tavaliselt põhihaiguse raskusest. Nakatunud isikutel on vähenenud jõudlus ja nad kannatavad keskendumishäirete ning vastuvõtlikkuse suhtes nakkustele. Lisaks on üldisi sümptomeid, nagu väsimus, pearinglus või kahvatu nahk. Aneemia osana võib esineda ka kõrge vererõhk, seedetrakti kaebused, sügelus, menstruaaltsükli häired või impotentsus. Üldiselt halveneb haigestunud patsientide elukvaliteet. Kuid EPO moodustumist pärsivad ka põletikuvahendajad nagu interleukiin-1 ja TNF-alfa.

Nii areneb aneemia sageli krooniliste haiguste korral. Aneemia tekib siis, kui põletikulised reaktsioonid püsivad pikka aega. Kroonilise haiguse aneemia on normotsüütiline ja hüpokroomne. See tähendab, et punased verelibled on normaalse suurusega, kuid ei kanna piisavalt rauda.Selle aneemia vormi sümptomid on sarnased rauavaegusaneemia sümptomitega. Patsientidel on kahvatus, väsimus, keskendumishäired, vastuvõtlikkus infektsioonidele ja õhupuudus.