 |  |
|
ERITROPOIEZA
Eritropoieza reprezinta procesul de diferentiere si maturare a precursorilor eritrocitari pana la eritrocitele mature functionale, in paralel cu sinteza componentelor lor specifice (hemoglobina). Dureaza 7 zile, iar in vitro, 2 saptamani.
Unitatea anatomica si functionala a eritropoiezei este insula eritroblastica, vizibila in general pe biopsia de maduva osoasa (MO); este formata din:
macrofag, care este situat central, inconjurat de eritroblasti in diferite stadii de maturatie (macrofagul trimite prelungiri care inconjoara fiecare eritroblast);
eritroblasti - cu o dispozitie caracteristica: in interiorul insulei eritroblastice se gasesc eritroblastii mai tineri, cei maturi fiind situati spre exterior;
Intre eritroblasti si macrofag exista anumite relatii - macrofagul fagociteaza nucleul eritroblastului oxifil si o portiune din membrana acestuia, precum si alte produse de degradare; eritroblastii preiau din macrofag fierul (feritina) pentru sinteza hemoglobinei, precum si alte substante nutritive. Practic, macrofagul este "doica" eritroblastilor.
Citodiabaza reprezinta trecerea reticulocitelor din MO in sangele periferic, proces ce se face prin miscari active, reticulocitul emitand un pseudopod care-l impinge intre doua celule endoteliale. Aceasta prelungire devine din ce in ce mai voluminoasa, pana cuprinde intreaga masa a celulei. Reticulocitul intrat in torentul circulator isi recapata forma obisnuita.
Maturatia seriei eritroide consta in:
- scaderea dimensiunilor celulei;
- scaderea dimensiunii nucleului;
- cresterea progresiva a cantitatii de citoplasma;
- incarcarea progresiva a citoplasmei cu Hb ce duce la virarea culorii din bazofila (albastra) in roz-portocalie, datorita componentei oxifile (Hb).
Progenitorii celulari eritrocitari:
BFU-EB ("burst forming unit-erythroid") sunt cei mai tineri progenitori ai seriei eritrocitare, avand proprietatea de a forma colonii eritroide de talie mare, cu caracter exploziv, independente de eritropoietina si dependente de IL-3. Aceste celule prezinta pe suprafata markeri HLA, antigene de grup sanguin slab reprezentate si receptori pentru eritropoietina si transferina
CFU-E ("colony forming unit-erythroid") sunt progenitori mai diferentiati, dau nastere unor colonii formate din 8-100 eritroblasti, dependenti de eritropoietina. Coloniile se formeaza mai lent si au aceeasi markeri ca la BFU-E, in plus antigenele de grup sanguin sunt mai bine reprezentate si au un numar mai mare de receptori pentru eritropoietina.
Precursorii eritrocitari sunt celule identificabile morfologic.
Proeritroblastul este celula cap de serie care se gaseste numai in MO, de talie mare (15-22 m), forma rotunda sau ovalara si reprezinta aproximativ 1% (0,5-1,5%) din elementele seriei rosii. Nucleul este mare, ocupand aproape toata celula, forma rotunda, culoare albastru intens datorita cantitatii crescute de ribonucleoproteine, prezinta 1-2 nucleoli vizibili, are o zona clara perinucleara; cromatina nucleara are aspect granitat. Citoplasma este redusa cantitativ, bazofila, prezinta un halou perinuclear, bogata in poliribosomi, mitocondrii in numar mare si activ implicata in sintezele proteice (mai ales in sinteza Hb).
Eritroblastul bazofil are diametru de 12-18 m, nucleu comparativ cu al proeritroblastului, dar ceva mai mic si cu cromatina mai densa, nucleolii nu mai sunt vizibili. Cromatina este dispusa in gramezi dense si neregulate, colorate violet negricios. Citoplasma este intens bazofila ("cea mai albastra celula"), datorita bogatiei de poliribozomi si proteine. Reprezinta in medie 16% (10-25%) din elementele seriei rosii si 2-4% din totalul eritroblastilor.
Eritroblastul policromatofil este de talie mai mica (10-12 m), frecventa este de aproximativ 50% din elementele seriei rosii. Nucleul este rotund, condensat, raportul nucleu/citoplasma este egal sau chiar in favoarea citoplasmei. Cromatina nucleara este mai condensata, aspect de "spita de roata", dar nu atat de evidenta ca la plasmocit. Citoplasma este mai bazofila la periferie, apoi spre periferie o tenta mai portocalie, ca expresie a sintezei Hb. Reprezinta 50% din elementele seriei rosii si 10-20% din totalul eritroblastilor.
Eritroblastul oxifil (ortocromatic) este cel mai mic precursor al seriei rosii (8-10 m), frecventa pe frotiu fiind in medie de 32% din seria rosie. Nucleul se reduce treptat, devine excentric, picnotic, intens colorat (tahicromatic). Citoplasma este abundenta, oxifila (portocalie) datorita sintezei Hb si scaderii ribonucleoproteinelor. Maturarea sa consta in eliminarea nucleului (expulzia sa), ce se realizeaza la nivelul MO cu ajutorul macrofagelor. Reprezinta 10-20% din totalul eritroblastilor.
Reticulocitul este de talie mai mare decat eritrocitul (9-10 m). Durata de viata este de 72 ore, din care 48 ore le petrece in MO si 24 ore in sangele periferic. Reticulocitul prezinta o retea filamentoasa alcatuita din ARNm si ribozomi ce le permite o activitate metabolica intensa fata de eritrocit (continua sinteza Hb pana la saturarea eritrocitelor; confera celulei o activitate respiratorie-ciclul Krebs; permite miscari de diapedeza, cu ajutorul carora pot trece din spatiul medular in sange). Trecerea reticulocitelor din MO in sangele periferic se face prin traversarea peretilor sinusurilor medulare, proces denumit diapedeza.
Reteaua caracteristica reticulocitului se evidentiaza prin coloratii supravitale (albastru crezil briliant, rosu neutru, albastru de metilen).
Odata cu maturarea, aceasta retea dispare si reticulocitul devine hematie.
Valoarea normala a reticulocitelor este de 0,5-1,5, maxim 2% (la 100 eritrocite) sau 5-150/00 (la 1000 eritrocite); in valoare absoluta 20000-80000/mm3. La nou-nascut in primele zile valorile ajung la 600/00 (reticulocitoza fiziologica a nou-nascutului), apoi dupa prima saptamana de viata valorile scad rapid, ajungand in luna a-3-a la 50/00.
Cresterea numarului de reticulocite poate avea o valoare prognostica buna (in tratamentul anemiilor aregenerative) sau o valoare diagnostica (in tratamentul anemiilor hemolitice). Scaderea numarului de reticulocite apare in aplazia medulara de orice cauza, in blocajul de maturare a eritroblastilor si in transformarea sau invazia maligna a maduvei (cancere, hemopatii).
In anemiile prin carenta de factori necesari eritropoiezei (Fe, vitamina B12, acid folic, proteine), administrarea factorului carential determina cresterea numarului de reticulocite in sangele periferic "criza reticulocitara", ceea ce indica ca maduva este reactiva, cu potential bun hematoformator (cauza este extramedulara) si tratamentul anemic este eficient.
In anemiile din aplazia medulara, tratamentul cu factori necesari eritropoiezei determina cresteri nesemnificative ale reticulocitelor (maduva este hipo/areactiva).
REGLAREA ERITROPOIEZEI
Reglarea eritropoiezei se realizeaza prin mecanism de tip feed-back pozitiv asupra celulelor nediferentiate, semnalele declansatoare fiind generate in tesuturi, ca urmare a variatiilor aportului de oxigen. Reglarea eritropoiezei si adaptarea ei permanenta in functie de necesitatile de oxigenare ale tesuturilor se face prin mecanisme complexe umorale si nervoase.
Reglarea umorala Factorul esential care determina cresterea sau scaderea ratei productiei medulare de eritrocite este concentratia oxigenului in sangele arterial. Scaderea oxigenului duce la hipoxie tisulara, intalnita la altitudine, in starile de alcaloza, in insuficienta cardiaca, hemoragii repetate, intoxicatii cu oxid de carbon, distructii medulare, etc.
Reglarea umorala a eritropoiezei se realizeaza prin:
eritropoietina (vezi Reglarea hematopoiezei")
FSC-GEMM (IL-3)
Alte interleukine: IL-4, IL-9
in mai mica masura prin alti hormoni:
insulina, androgenii, tiroidienii, adrenalina stimuleaza eritropoieza;
cortizolul, estrogenii o inhiba
Reglarea nervoasa a eritropoiezei se realizeaza direct (reflex) prin intermediul unor formatiuni vegetative sau indirect (neuro-umoral) prin modificarea secretiei de eritropoietina.
Mecanismul reflex este declansat de stimularea chemoreceptorilor sinocarotidieni, ca urmare a scaderii presiunii partiale a oxigenului din sangele arterial. Impulsurile aferente sunt conduse prin fibrele aferente ale nervilor Hering (ramuri ale nervilor glosofaringieni) la centrii nervosi din substanta reticulata bulbara si hipotalamusul posterior, de unde pornesc impulsuri efectoare conduse prin fibre care trec prin maduva in nervii splahnici si apoi ajung la maduva hematogena. Activarea simpatoadrenergica are ca efect cresterea numarului de eritrocite si reticulocite, datorita mobilizarii sangelui din organele de depozit si stimularea citodiabazei
In productia si functionalitatea normala a eritrocitelor un rol important revine si vitaminelor si oligoelementelor, care intervin ca factori de crestere sau de maturare:
vitamina B12 (cobalamina) si acidul folic = factori de maturare. Deficitul induce anemia megaloblastica Biermer (anemia hipercroma) caracterizata prin: numar scazut de eritrocite, Hb scazuta, Ht scazut, VEM crescut, HEM scazut, CHEM normal.
Fierul = factor de crestere, necesar pentru sinteza hemului din hemoglobina. Deficitul de Fe determina anemia microcitara, hipocroma, feripriva, caracterizata prin: numar scazut de eritrocite, Hb scazuta, Ht scazut, VEM scazut, HEM scazuta, CHEM scazuta, sideremia (Fe circulant sau concentratia Fe seric) scazuta.
Alti factori: vitamina B6, vitamina C; cuprul, cobaltul, zincul, proteinele.
Eritrocitul. (hematia) este elementul final al seriei rosii. Este celula purtatoare de pigment respirator - hemoglobina. Specializarea sa in transportul de gaze, avand astfel o functie vitala pentru organism, inseamna si renuntarea la o structura si proprietati normale. Isi pierde nucleul, organitele celulare si o mare parte din echipamentul enzimatic, ceea ce duce la reducerea duratei de viata la aproximativ 120 de zile, deoarece enzimele degradate si componentele structurale uzate nu mai pot fi inlocuite prin sinteza.
Eritrocitul parcurge cca. 300 Km, pe acest drum fiind supus agresiunilor mecanice in capilare - mai ales in cele splenice - pe care le poate traversa doar cu mari modificari de forma si volum, dar si la agresiuni biochimice, atat din exteriorul celulei, cat si din partea continutului - oxigenul transportat, care actioneaza ca un puternic agent oxidant.
La om si la mamifere, eritrocitele (E) sunt celule incomplete, anucleate, incapabile sa mai sintetizeze proteine si din acest motiv nu-si pot pastra structura mult timp. La reptile, pasari si batracieni E sunt ovalare, cu nucleu.
Denumirea eritrocitului vine de la "eritos" (rosu) si de la "citos" (celula), denumire ce a fost contestata datorita absentei nucleului. Metodele moderne de histochimie, citochimie si microscopie electronica impreuna cu argumente de filo si ontogenie au consacrat recunoasterea E ca o celula de sine statatoare, dar cu o activitate metabolica mai restransa si durata de viata limitata.
Rolul principal este de a transporta O2 de la plamani la tesuturi si a unei parti din CO2 de la tesuturi la plamani. In plus, prin sistemele tampon pe care le contine, E participa la mentinerea echilibrului acido - bazic.
Constante eritrocitare directe
Forma: - disc biconcav, cu margini rotunjite, cu periferia mai colorata si centrul mai palid (figura 4.3);
- pe sectiune apare ca un piscot sau ca o haltera. Aceasta forma este o adaptare la functia de transport a O2 - asigura eritrocitului un maxim de suprafata de schimb pentru volumul dat, cu o cincime mai mare decat forma sferica la acelasi volum (plansa 1).
Culoarea: - pe frotiul MGG este roz, mai intensa la periferie, mai palida in centru unde sunt mai subtiri.
Diametrul: - 7,2 μ, cu limite intre 6,68 - 7,72 μ
Variatii: - la nastere exista macrocitoza fiziologica: 8 - 9 μ si curba Price - Jones este deviata la dreapta;
- diametrul scade apoi pana la 4-5 luni, ajungand intre 5-6 μ. Scaderea diametrului este insotita si de scaderea numarului de E (este inlocuita Hb F cu Hb A). Spre sfarsitul primei decade de viata ajunge la valori normale.
Densitatea: 1,090 - 1,093. Cum densitatea sangelui este de 1,050 - 1,070, in vitro E se depun la fundul eprubetei - sedimenteaza.
pH:
Cantitatea de Hb: 14 - 16g /dl. Scaderea sub 11g% poarta numele de anemie.
Numarul de E: in medie este de 4,5 - 5 milioane / mm3.
Variatii fiziologice ale numarului:
▪ legate de sex: la barbati numarul este mai mare numai dupa pubertate datorita hormonilor androgeni, care stimuleaza eritropoieza: 4,9 ± 0,7 milioane/mm3, iar la femei este 4,3 ± 0,6 milioane /mm3 (estrogenii deprima eritropoieza);
▪ varsta: nou-nascutul are un numar mai mare (datorita transfuziei cu sange matern prin cordonul ombilical). Dupa 6 - 12 saptamani numarul scade catre valoarea de anemie datorita inlocuirii Hb F cu Hb A. Dupa 6 luni numarul incepe sa creasca ajungand la valoarea de la adult la aprox. 12 ani. La batrani scade (chiar la valori de anemie) prin inlocuirea maduvei rosii hematogene cu maduva cenusie, fara potential hematogen;
▪ altitudine: prin scaderea pO2 se instaleaza hipoxia tisulara, care induce poliglobulie fiziologica de altitudine. Adaptarea rapida la altitudine (ascensiuni montane intr-un timp scurt) se realizeaza in primul rand prin acumularea intraeritrocitara de 2,3 - DPG, urmata de cresterea eliberarii O2 la tesuturi si apoi prin contractia splinei, care elimina in circulatie hematiile depozitate. Cresterea numarului de hematii modifica proprietatile reologice ale sangelui - creste vascozitatea si implicit rezistenta vasculara periferica pe care cordul o va invinge prin cresterea TA; de aceea expunerea la altitudine (peste 900m) este contraindicata persoanelor hipertensive, cu afectiuni cardiace, sau CPC (cord pulmonar cronic), la care poate aparea un edem pulmonar acut. La expunerea de durata la altitudine (hipobarism prelungit) adaptarea se face prin secretie crescuta de eritropoietina (EPO) a carei sinteza la nivel renal este stimulata de hipoxie. EPO actioneaza la nivelul maduvei osoase hematogene (MOH) stimuland producerea de E, care vor aparea in sangele periferic dupa 7-10 zile, timpul necesar diferentierii si maturarii precursorilor. Persoanele care locuiesc permanent la inaltimi mari, de exemplu locuitorii din Tibet sau muntii Anzi (peste 5000m) au un numar de E permanent crescut, care ajunge la 7 - 7,5 milioane E / mm3.
Cresterea presiunii atmosferice, situatie mai rar intalnita - munci la adancimi mari (scafandri, mineri ) determina scaderea numarului de eritrocite..
▪ efortul fizic:
◦ moderat: creste numarul eritrocitelor prin pierderea de apa in interstitiu si hemoconcentratie, prin splenocontractie (Ht splenic este de 70 - 80%) si prin stimularea citodiabazei.
◦ intens: scade numarul de E, deoarece apare fenomenul de eritroliza, in principal prin cresterea vitezei de circulatie a sangelui si traumatizarea E in timpul traversarii vaselor. Poate aparea astfel hemoglobinuria paroxistica de efort (cunoscuta si ca hemoglobinuria de mars).
▪ activitatea intelectuala, stresul, emotiile: creste numarul de E, ca urmare a secretiei crescute de adrenalina si cortisol.
▪ cresterea temperaturii: creste nr. E prin splenocontractie
▪ somnul: scade numarul
▪ digestia, starea de repaus sau de activitate, modificarile de pozitie induc variatii mici (intre 5 - 10%) ale numarului de E ceea ce nu justifica postul alimentar si conditiile riguroase de recoltare a probelor de sange (doar in dozarea glicemiei sunt recomandate restrictiile).
Variatii patologice
- cresterea numarului peste 6 - 6,5milioane./mm3 poarta numele de poliglobulie sau policitemie. Aceasta poate fi secundara altor boli care determina hipoxie (CPC, patologie cardiaca, etc.) sau primara - policitemia Vera > 12 milioane E / mm3 (proliferarea maligna a seriei rosii).
- scaderea sub 3,5 - 4 milioane / mm3 poarta numele de anemie.
Volumul elementelor figurate exprimat procentual din volumul total de sange = hematocrit (Ht) = volum globular.
Valoarea normala: 40 - 45% ± 5%. Germanii exprima si in l de E/l sange: la barbati 0,40 - 0,48 l / l, iar la femei 0,36 - 0,42 l / l.
Determinarea Ht si a Hb sunt cele mai fidele si cele mai utilizate investigatii de laborator pentru diagnosticul anemiilor si al poliglobuliilor.
Variatii fiziologice ale Ht
- functie de sex: Barbati: 46 ± 5%; Femei: 40 ± 5%;
- varsta: n.n.- 56%; 6 luni - 36%; 1 an - 32%; 4 ani - 37%; 12 ani 40%;
- efort fizic: creste prin splenocontractie si prin pierderea de apa, ca urmare a cresterii permeabilitatii capilare - hemoconcentatie;
- altitudine: Ht crescut prin poliglobulie determinata de hipoxia tisulara - scade pO2 in aerul inspirat;
- sarcina: Ht scazut prin hemodilutie - creste volumul plasmatic ca urmare a retentiei de Na+ si apa, datorate excesului de estrogeni si progesteron;
- teritoriul vascular: sange arterial: 45%; sange venos 47%; sange splenic: 70 - 80%
Constantele eritrocitare enumerate sunt constante directe (masurabile direct). Pe baza lor se calculeaza constantele indirecte sau derivate. Acest calcul se face cu ajutorul unor formule matematice, valorile depinzand de exactitatea determinarii constantelor directe.
Constane eritrocitare indirecte (derivate)
VEM = volumul eritrocitar
mediu = (Ht 
10) / nr. E = 80 -
94 μ3 sau fentolitri (≈ 87 μ3 ).
In engleza: MCV = mean volume of one RBC (Red Blood Cell). Pentru
numarul de E se iau primele 2 cifre cu virgula
Cresterea peste 94 μ3 - anemii macrocitare; peste 120 μ3 - anemii megalocitare;
Scaderea sub 80 μ3 - anemii microcitare
HEM = cantitatea de Hb
eritrocitara medie
= Hb (g%) 10 / nr. E = 25 - 32 μμg (pg) ≈ 29
μμg (pg). In engleza: MCH = mean HB mass/RBC
Cresterea peste 32 μμg (pg) - anemie Biermer, unde cantitatea absoluta de Hb in E este mai mare, datorita VEM crescut.
Scaderea sub 25 μμg (pg) - in anemii hipocrome, microcitare, unde cantitatea absoluta de Hb este scazuta datorita volumului scazut si slabei incarcari cu Hb a microcitelor
CHEM = concentratia de Hb eritrocitara medie din 100 ml de
masa eritrocitara =
Hb 100 / Ht = 32 - 36 g Hb / 100ml masa
eritrocitara. In engleza: MCHC = mean HB conc. Ib RBCs.
Este cea mai precisa constanta, deoarece metodele de determinare a Hb si Ht au erori minime.
Scaderea sub 32% presupune o incarcare redusa cu Hb - anemii hipocrome, microcitare
Cresterea peste 36% nu este posibila (cresterea volumului E influenteaza si cresterea Ht, valoarea raportului ramanand constanta). In anemiile macrocitare si megaloblastice CHEM este normala, iar hipercromia este falsa.
STRUCTURA ERITROCITULUI
Structura eritrocitului este adaptata functiei de transportor de gaze si conditiilor particulare in care circula prin diversele teritorii vasculare. Pentru a se putea deplasa, adaptarea esentiala consta in elasticitatea si deformabilitatea mare pe care o are aceasta celula. Adaptandu-se insa la mediul de circulatie, eritrocitul sufera modificari importante fata de alte celule, atat in structura membranei cat si a citoplasmei.
Membrana. Contine proteine, lipide si hidrati de C, care sunt de obicei asociati cu proteine.
Prin bariera pe care o realizeaza intre citosol si mediul plasmatic, membrana protejeaza Hb eritrocitara. Daca s-ar afla libera in plasma, Hb ar crea o presiune coloid-osmotica suplimentara presiunilor deja existente, ducand la o crestere a presiunii arteriale la valori incompatibile cu viata.
Studiul membranei eritrocitare s-a realizat prin obtinerea stromelor sau "fantomelor" eritrocitare rezultate in urma golirii eritrocitelor de continut, dupa care componentele membranare au fost analizate separat. Acest model a servit pentru intelegerea structurii si a altor membrane decat cea eritrocitara.
Membrana eritrocitului este formata din 3 straturi: superficial, mijlociu si intern (figura 4.1).
Stratul superficial. Are grosimea de 20Ǻ si este format din lanturi de hidrati de C, singuri sau in asociere cu proteinele, formand glicoproteine (GP). Clasic se numeste glicolema. O parte dintre oligozaharide se termina cu acid sialic, care imprima incarcatura electrica negativa a exteriorului celulei.
GP de suprafata au rol de antigene specifice eritrocitare: antigenele grupelor si subgrupelor sanguine, de receptori pentru virusuri, paraziti, lecitine vegetale si rol in recunoasterea celulara si adezivitate.
Stratul mijlociu este membrana propriu-zisa, cu o structura lipidica bistratificata. Straturile lipidice ancoreaza la suprafata polizaharide si sunt strabatute de proteine tubulare numite proteine integrate, unele dintre acestea - glicoforinele A, B si C, proteina benzii 3 - fiind adevarate canale de transport. Lipidele membranare provin din plasma.
Stratul lipidic este foarte mobil, fluid si se onduleaza ca un strat de petrol la suprafata valurilor, conferind eritrocitului suplete si o mare capacitate de deformare Rolul esential in fluiditatea membranei il are colesterolul, care alaturi de spectrina, proteina specifica eritrocitului, sustine capacitatea de a suferi deformari reversibile fara variatii ale volumului sau suprafetei, avand rol important si in determinarea dimensiunilor celulei. Scaderea cantitatii de colesterol reduce suprafata eritrocitului, care devine sferocit, iar excesul mareste suprafata, aparand hematii in tinta.
Stratul intern alcatuieste scheletul membranei, structura de suport a membranei. Este format dintr-un numar mare de proteine fibrilare (separate prin electroforeza), care formeaza o retea de suport. O parte a acestor proteine au primit ca denumire un numar, corespunzator pozitiei pe care au ocupat-o in migrarea electroforetica. Ele sunt ancorate de bistratul lipidic prin intermediul unor proteine integrate. Exista 2 tipuri de proteine:
- proteine integrate: proteina benzii 3 (schimbator anionic), aquaforinele (canale pentru apa), glicoforinele. Aceste proteine se gasesc in citoschelet si strabat stratul mijlociu fosfolipidic. La suprafata celulelor ele contribuie la formarea antigenelor si receptorilor membranari. In celula se leaga de spectrina, fie direct fie prin intermediul altor proteine. (de exemplu ankirina leaga proteina benzii 3 cu reteaua de fibrina).
- proteine periferice, fibrilare; se gasesc pe suprafata citoplasmatica a bistratului lipidic: spectrina, actina, ankirina, proteina benzii 4.1, tropomiozina, tropomodulina etc..
Spectrina este o proteina care se gaseste numai in eritrocit. Are aspect fibrilar, formand retele tridimensionale (plasa) care sprijina stratul lipidic. Legaturile dintre fibrele de spectrina (nodurile) se fac prin intermediul unor proteine globulare - actina, proteina benzii 5, a benzii 4.1, a benzii 2, etc.. Interactiunile verticale se realizeaza cu stratul lipidic, prin intermediul proteinelor integrate - proteina benzii 3 si glicoforina A.
Structura defectuoasa sau absenta acestor proteine duce la alterari ale membranei, consecinta fiind incapacitatea de a-si pastra forma (devin sferocite sau ovalocite) si proprietatile, mai ales deformabilitatea. Astfel de defecte membranare determina liza, moartea precoce a eritrocitelor, ceea ce va duce la instalarea unei anemii hemolitice.
Glicoforinele A, B,C ,D prezinta ramificatii terminate cu oligozaharide. O parte dintre oligozaharide se termina cu acid sialic, care imprima incarcatura electrica negativa a exteriorului celulei. Datorita acestei incarcaturi electrice intre eritrocite se manifesta forte de respingere, care intarzie aglutinarea si sedimentarea, permitand mentinerea in suspensie a eritrocitelor. Scaderea cantitatii de acid sialic la eritrocitele senescente este unul dintre factorii care favorizeaza captarea splenica.
Citosolul - mediul intern al eritrocitului sau stroma. Contine 60% apa, 33-35% Hb si 5-7% alte substante. Este o suspensie apoasa in care se gasesc : macromolecule (Hb si enzime); substante organice cu molecula mica (glucoza, glutation, ATP); compusi metalici si metaloizi (P, S, Cu, Zn etc.)
Figura nr. 4.1. Structura schematizata a membranei eritrocitare - sectiune frontala (dupa A. Valcu, 1997).
Figura nr. 4.3 Eritocitul normal. Microfotografie prin scanare cu electroni. Se observa forma de disc biconcav, si grosimea mai mica in centru, ceea ce face sa para mai palide in mijloc si mai intense la periferie (dupa Stanley L Schrier - 2000).
METABOLISMUL ERITROCITULUI
Pentru a-si indeplini functiile si pentru a-si pastra integritatea, E consuma energie furnizata de ATP. Acesta rezulta din metabolizarea aproape in exclusivitate a glucozei. S-a constatat insa ca eritrocitul mai poate metaboliza si galactoza, fructoza si manoza.
Deoarece nu are depozite de glicogen (decat urme), E este total dependent de glucoza din sange Intrarea glucozei in E se face prin difuziune facilitata, neavand nevoie de insulina (adaptare pentru a proteja E, a carui functie este vitala pentru organism).
In orice metabolism celular, sistemele enzimatice sunt esentiale. Din pacate, E a pierdut in procesul de maturare organitele (nucleul, mitocondriile, ribozomii, aparatul Golgi, lizozomii) si enzimele implicate in sintezele proteice. Enzimele "mostenite", degradate pe parcursul vietii eritrocitare, nu pot fi inlocuite si celula va muri, fiind lipsita de energie si potential reducator.
Indeplinirea functiilor se poate realiza, deoarece E adult paraseste MOH inzestrat cu un echipament enzimatic complet, necesar degradarii glucozei si deci obtinerii de energie, precum si cu enzime reducatoare necesare protejarii Hb.
Spre deosebire de alte celule, E nu contine enzimele ciclului Krebs si este singura celula care functioneaza fara sistemul citocromic.
Mai pastreaza: enzimele ciclului Embden - Mayerhof: hexokinaza, triozo-fosfat-izomeraza, fosfoglicerokinaza, piruvat-kinaza; enzimele ciclului pentozo-fosfatilor: glucozo-6-fosfat-dehidrogenaza; enzime reducatoare: methemoglobin-reductaza care asigura transformarea majoritatii metHb (forma oxidata, inactiva a Hb) in Hb activa, capabila sa lege O2.
Degradarea glucozei si furnizarea energiei. Glucoza este metabolizata prin:
1). Calea Embden - Mayerhof, care are o pondere de 90 - 95% in degradare. Un mol de glucoza furnizeaza 2 moli ATP folositi pentru energie in glicoliza si 2 moli ATP furnizati sistemelor celulare (ciclul Krebs furnizeaza 38 de moli de ATP), deci randamentul acestei cai este mic. Este suficient insa, deoarece E are un consum energetic redus. Desi cantaresc 5% din greutatea organismului, eritrocitele consuma doar 1% din metabolismul bazal (figura 4.4)
In urma reactiilor acestei cai, H+ rezultati sunt acceptati de NAD+ care se transforma in NADH, acesta reprezentand furnizorul de H+ utilizati la reducerea metHb. Produsii finali ai acestei cai, piruvatul (care in alte celule intra in ciclul Krebs) si acidul lactic, difuzeaza din E si sunt metabolizate in alte tesuturi. Calea Embden-Mayerhof este importanta pentru:
- sinteza de ATP. Acesta este cel mai important intermediar energetic in E. Este utilizat ca acumulator de energie necesara mentinerii formei si flexibilitatii membranei, functionarii normale a pompelor ionice si substituie, la nevoie, 2,3-DPG in procesul de disociere a oxiHb;
- generarea de NAD+ (nicotinamid - adenindinucleotid) si forma sa redusa NADH - important sistem redox al celulei. NADH este esential pentru mentinerea Fe2+ din hem in stare redusa, proces catalizat de NADH-methemoglobinreductaza.
2). Suntul Rappaport - Luebering este o cale derivata, secundara a caii Embden-Mayerhof, specifica E prin care se sintetizeaza 2,3 difosfogliceratul (2,3-DPG). Roluri:
- conserva excesul de energie rezultat din calea Embden-Mayerhof
- intervine in transportul transmembranar al K+
- in conversia metHb in oxiHb (acumularea sa genereaza NADH care activeaza enzima NADH- methemoglobinreductaza)
- modifica curba de disociere a oxiHb: prin legarea sa de Hb favorizeaza cedarea O2 catre tesuturi, iar prin desprinderea sa de pe Hb favorizeaza legarea labila a O2 la Hb.
Primul si cel mai rapid mecanism de adaptare la altitudine este acumularea intraeritrocitara a 2,3-DFG, urmata de cresterea eliberarii O2 la tesuturi (acest mecanism este prezent si in prima etapa a anemiilor). Urmeaza apoi contractia splinei si stimularea prin EPO.
3).Ciclul pentozelor / suntul pentozo-monofosfatilor este o cale aeroba de degradare a glucozei. Are o pondere de 5-10%, putand ajunge pana la 20%, in functie de necesitati. Are aport energetic scazut, dar reprezinta singura cale de sinteza intraeritrocitara a NADPH+ - sistem reducator de rezerva, care protejeaza Hb de agentii oxidanti. Pentru fiecare mol de glucoza se produc 2 moli de NADPH.
NADPH este necesar pentru mentinerea in echilibru a sistemului oxidoreducator glutation redus/glutation oxidat care protejeaza Hb de agentii oxidanti (partea proteica a Hb - globina).
Glutationul este sintetizat intraeritrocitar. Este un tripeptid (acid glutamic-glicocol-cisteina). El protejeaza gruparile sulfhidrice (-SH) ale componentei proteice a Hb - globina de oxidare, impiedicand formarea metHb si a corpilor Heinz. In procesul de reducere a gruparilor SH oxidate, glutationul se oxideaza, transformandu-se in glutation oxidat. Acum intervine enzima glutation reductaza care reduce glutationul oxidat, refacand concentratia de glutation.
Oxidarea Hb este o reactie spontana, normala, care are loc permanent in hematie, tocmai datorita O2 transportat, sau sub actiunea peroxidului de H (H2O2) si a altor radicali oxizi liberi (O2- , OH) care iau nastere spontan sau dupa administrarea unor medicamente cu efecte oxidante. H2O2 este foarte nociv pentru orice celula si poate oxida toate componentele proteice - Hb, enzimele membranare sau citosolice).
In concluzie: energia obtinuta prin cele 3 cai si compusii biochimici rezultati sunt folositi astfel:
- pentru mentinerea integritatii membranei si constantei mediului intern al celulei, adica pentru functionarea in principal a pompelor de Na+-K+, Mg+, Ca2+, etc.;
- pentru mentinerea Fe feros din Hb (Fe2+), O2 legandu-se reversibil numai de acesta. Formarea Fe3+ (fier feric) produce metHb care este un produs inactiv, incapabil sa mai cedeze O2 . Acest proces se produce permanent in E, iar reducerea Fe3+ la Fe2+ este un proces foarte important pentru E, care este asigurat de sistemul reducator principal: NADH-Hbreductaza si de sistemul reducator accesor (cu pondere mai mica) - NADPH-hemoglobinreductaza;
pentru protejarea globinei si a membranei impotriva oxidarii, care este asigurata de sistemul glutation redus / glutation oxidat;
- pentru formarea 2,3-DFG asigurata de suntul Rappaport - Lüebering.
Este capacitatea eritrocitelor integre morfologic si functional de a-si adapta forma la fortele permanente de forfecare care se exercita atat din interiorul cat si din exteriorul lor. Abilitatea de a-si modifica forma permite eritrocitelor sa strabata sectorul microcirculatiei care cuprinde capilare cu f<3m, asigurand transportul gazelor respiratorii catre si de la celule, facilitand in acelasi timp si transportul apei din spatiile interstitiale in sange (figura 4.5.).
▪ Forma de disc biconcav care asigura eritrocitelor un maximum de suprafata de schimb pentru volumul dat. Mentinerea acestei forme se face cu o mare cheltuiala energetica, energia furnizata de desfacerea legaturilor fosfat macroergice ale APT-ului fiind folosita pentru mentinerea in activitate a pompelor de ioni, care trebuie sa conserve un gradient de concentratie optima pentru principalii ioni implicati in schimburile transmembranare: Na+ K+, Ca2*, Cl_, HCO3-.
A
B
Figura nr. 4.5. Circulatia eritrocitelor in capilarele cu diametrul mai mare de 5 mm (A) si in capilarele cu diametrul intre 3-5 mm (B) (dupa Valcu, A., 1996)
▪ Fluiditatea continutului eritrocitar sau vascozitate interna infuentata in special de continutul in Hb. Existenta unor Hb anormale , mai ales a Hb S, care cristalizeaza in stare redusa sau deshidratarea severa a eritrocitului au drept consecinta scaderea fluiditatii si implicit a deformabilitatii.
▪ Compozitiei membranei bogata in fosfolipide (lecitina, lizolecitina) si colesterol, cu dispozitie asimetrica.
▪ Arhitectura citoscheletului eritrocitar conferita de proteine ca spectrina, actina, proteina benzii 4.1, ankirina, proteina benzii 3, glicoforine. Alterarea mitogena sau biochimica a proteinelor scheletale duce la instabilitatea interactiunlor specifice, urmata de pierderea unor fragmente membranare, de scaderea suprafetei si a volumului, de micsorarea deformabilitatii, de augmentarea captarii splenice si a riscului de eritroliza precoce (Mohandas, N., 2001).
Figura nr. 4.6. Eritocite in sinusoidele
splenice. Microfotografie prin scanare cu electroni. Pentru a trece bariera
sinusoidala eritrocitele se deformeaza; sferocitele sunt incapabile sa traverseze
aceasta bariera (dupa
Mohandas Narla - 2001).
2. Dispunerea in fisicuri este proprietatea hematiilor de a adera intre ele cu formarea de fisicuri, sub aceasta forma circuland in capilarele cu F>10m (fig. 4.5. A). In aceste vase, sangele curge intr-un mod particular, grupurile de fisicuri-trenuri fiind separate de boluri de plasma (curgere start-stop). Un tren de eritrocite il izbeste pe cel din fata sa proiectandu-1 inainte, in timp ce el este impins de trenul din spatele sau. Dispunerea in fisicuri a hematiilor este reversibila si depinde atat de calitatile lor, cat mai ales de existenta in plasma a unor proteine asimetrice care pot augmenta sau deprima aceasta capacitate (albumine, globuline, fibrinogen). Marimea fisicurilor influenteaza viteza de sedimentare a hematiilor in vitro.
3. Stabilitatea in suspensie a eritrocitelor Diferenta de densitate dintre plasma -1027 si eritrocite -1093, ar trebuii sa duca, conform legii gravitatiei la sedimentarea rapida a hematiilor. Totusi, 'in vivo' hematiile sunt mentinute in suspensie, iar in vitro, sedimentarea se produce lent.
Dispersia uniforma a eritrocitelor in plasma este mentinuta de mai multi factori:
▪ Fluxul sanguin este unul dintre factorii cei mai importanti, evidentiat prin sedimentarea rapida a hematiilor la oprirea circulatiei printr-un sector vascular.
▪ Factori plasmatici: intre eritrocite, care au o incarcatura predominant negativa conferita de acidul sialic (dispus pe suprafata celulei), se manifesta forte de respingere electrostatica, care fac posibila mentinerea stabilitatii in suspensie. Prezenta in plasma a unor proteine cum sunt fibrinogenul, Ig A, G, M, a1-glicoproteinele, a2 macroglobulinele, purtatoare ale unor incarcaturi electrice predominant pozitive, neutralizeaza sarcinile negative, initiale ale eritrocitelor si favorizeaza formarea agregatelor eritrocitare. Asa se explica cresterea VSH-ului in starile in care creste concentratia globulinelor - infectii acute si cronice, boli hepatice, nefroze, etc. sau a fibrinogenului - sarcina, menstruatie, batrani, etc.. Alte proteine plasmatice, albuminele, cu o incarcatura predominant negativa (data de anionii pe care-i fixeaza) cresc fortele de respingere manifestate intre eritrocite si sedimentarea se produce mai greu (VSH scazuta).
▪ Factori eritrocitari - marimea si densitatea agregatelor eritrocitare este influentata de numarul, morfologia si continutul in Hb al hematiilor.
VSH este invers proportionala cu hematocritul. Astfel:
- cresterea numarului de hematii - poliglobulie se insoteste de scaderea VSH (surplus de sarcini electrice negative, forte de respingere mai mari, stabilitate a sistemului).
- scaderea numarului de hematii, asociata sau nu cu scaderea concentratiei proteinelor plasmatice creste VSH (in aceasta situatie, la deficitul de sarcini negative se adauga si scaderea vascozitatii sangelui).
- anizocitoza (variatiile de marime) favorizeaza formarea de rulouri neuniforme si o sedimentare in straturi.
- modificarile de forma - platicitele, sferocitoza, acantocitoza si deficitul de Hb impiedica formarea de agregate, incetinind viteza de sedimentare.
▪ Factori fizico-chimici:
- temperatura crescuta creste VSH;
- inclinarea tuburilor la 45° (metoda Fuente-Hita) creste valoarea de 4 ori;
- inaltimea coloanei- tuburile trebuie sa aiba aceeasi lungime: 20 cm, cu cat creste inaltimea coloanei, creste acceleratia, creste viteza;
- natura si concentratia anticoagulantului. O cantitate mai mare de anticoagulant produce dilutie si scaderea VSH.
Metoda de determinare a VSH, cea mai des folosita in clinica este metoda Westergreen. Valori normale:
B: 7-9mm/h; 10-12mm/2h; F: 8-10mm/h; 12-16mm/2h; nou - nascuti : 1 - 2 mm/h (numar mare de eritrocite)
Importanta determinarii: VSH este un indicator clinic nespecific al starii de boala, indicand un raspuns imunologic in desfasurare, fara a preciza natura acestuia, localizarea sau gravitatea bolii care l-a indus.
Ca element de urmarire in dinamica a unei patologii, cresterea VSH semnifica acutizarea bolii, iar scaderea - regresiunea bolii.
In bolile acute, VSH crescuta semnifica o evolutie favorabila a raspunsului imunologic, iar absenta cresterii, intr-un context clinic evident de patologie infectioasa, se coreleaza cu un sistem imunitar areactiv. In bolile cronice, cresterea VSH sugereaza activarea procesului inflamator.
4. Scintilatia. Este proprietatea eritrocitelor normale de a scanteia cand sunt examinate la microscop; se datoreaza miscarilor vibratorii care influenteaza indicii de refractie. Este absenta daca eritrocitul este rigid, precum si in cazul eritrocitelor fixate pe lama.
5. Rezistenta globulara
In conditii normale, hematiile integre morfologic si functional pot rezista la agresiunea unor factori fizici, chimici si biologici fara a liza.
Figura 4.7 - Efectele unei solutii izotonice (A), hipertonice (B) si hipotonice (C) asupra volumului si formei celulelor (hematia)
In vitro, rezistenta globulara se apreciaza prin expunerea hematiilor la agenti fizici - ultrasunete, incalzire; chimici - acizi, baze, cloroform, alcool; biologici - anticorpi antieritrocitari sau fizico-chimici - scaderea presiunii osmotice a mediului de suspensie. In cazul determinarii rezistentei osmotice se realizeaza un mediu de suspensie din ce in ce mai hipoton (prin scaderea concentratiei de NaCl) si se apreciaza concentratia de NaCl la care Hb paraseste hematiile si coloreaza supenatantul in roz = rezistenta osmotica minima cuprinsa intre 0,46 -0,42 g Na Cl % si concentratia la care eritroliza este totala = rezistenta osmotica maxima cu valori de 0,34 - 0,28 g NaCl %.
In sange, plasma si eritrocitele se gasesc in echilibru osmotic, adica lichidele separate de membrana eritrocitara sunt izotonice - au aceeasi presiune osmotica. Scaderea concentratiei substantelor cristaline dizolvate in plasma (presiune osmotica mica) va crea intre plasma si eritrocit un gradient de apa care va determina un flux crescut de H2O spre hematie, (aceasta intrand prin osmoza). In aceasta situatie, eritrocitul devine globulos, umflat, membrana nu rezista la presiunea dezvoltata si se rupe eliberand Hb in plasma (figura 4.7). Introducerea eritrocitului intr-un mediu hiperton va fi urmata de fuga apei din hematie, care se ratatineaza, adica se sbarceste.
Rezistenta osmotica este scazuta in majoritatea anemiilor hemolitice.
ANOMALIILE MORFOLOGICE ALE ERITROCITELOR
Variatii de marime
Microcitele sunt eritrocite mature cu diametrul de 5-6μ, grosimea medie 1,5 μ, volumul de 60-80 μ3 , suprafata de 100-120 μm2. VEM, CHEM si HEM sunt scazute (plansa 1).
Fiziologic apar la copiii in varsta de 2-5 luni, iar la adult sunt normale daca apar in numar pana la 20% din totalul hematiilor.
Datorita volumului scazut si/sau incarcarcarii reduse cu Hb au un aspect de zona clara extinsa central. Cand aceasta zona clara este extinsa, eritrocitele poarta denumirea de anulocite.
Prezenta microcitelor pe frotiul MGG este caracteristica anemiilor hipocrome, feriprive (deficit de fier) dar apar si in talasemii, anemii hemolitice, etc.
Macrocitele sunt eritrocite mature cu dimensiuni peste valorile normale. Au diametrul de 8-10μ, volumul peste 100 μ3. VEM si HEM sunt crescute, CHEM este normal. Apar intens colorate pe frotiu prin redistribuirea Hb, desi CHEM este normal.
Fiziologic la adult sunt prezente pe frotiu, pana la 20% din totalul eritrocitelor, iar la nou-nascut in primele 2 saptamani.
Macrocitoza patologica apare in toate situatiile in care creste numarul de reticulocite si in anemia din insuficienta hepatica, anemiile toxice (intoxicatii cu Pb, Au, As), anemiile din neoplasme sau de cauza renala.
Megalocitele sunt eritrocite mature, de talie foarte mare. Au diametrul de 12-15 μ, volumul de 120-140 μ3 .VEM si HEM sunt crescute, iar CHEM este normal. Pe frotiu apar eliptice, fara zona clara central (desi CHEM este normal), aparent hipercrome. Curba Price - Jones este deviata la dreapta.
Cauza aparitiei lor o reprezinta alterarea profunda a mecanismelor de proliferare, ca urmare a deficitului de vitamina B12 si/sau acid folic). Megalocitoza este caracteristica anemiei Biermer.
Schizocitele sunt fragmente de eritrocit cu diametrul de 2-4 μ, de forma rotunda sau neregulata, hipocrome. Ele sunt fragmente de eritrocite patologice (megalocite, poikilocite, etc.) sau de eritrocite normale aparute prin fragmentarea mecanica a acestora. Au o durata de viata scurta.
Sunt caracteristice pentru anemiile hemolitice traumatice - proteze valvulare, proteze vasculare, microangiopatii, dar apar si in anemia feripriva, anemii megaloblastice sau in anemiile induse de chimioterapia anticanceroasa.
Anizocitoza semnifica prezenta pe acelasi frotiu a hematiilor cu marimi diferite. Pe curba Price - Jones, anizocitoza se manifesta prin largirea bazei curbei, turtirea varfului si devierea sa la dreapta sau stanga dupa predominanta macrocitelor sau microcitelor.
Variatii de forma
Alterarea formei apare ca urmare a unei patologii membranare, a prezentei unor hemoglobine patologice sau prin actiunea unor factori interni hematiei.
Eliptocitele / Ovalocitele sunt eritrocite de forma ovala, avand doua diametre diferite cu 1-1,5 μ. Prezinta rezistenta osmotica crescuta.
Sunt caracteristice eliptocitozei ereditare; secundar apar in anemia feripriva, Biermer, neoplazica.
Platicitele / Leptocitele sunt hematii cu diametrul longitudinal crescut si grosime redusa. Stroma are un volum normal, dar Hb este in cantitate redusa. Apar in talasemii, micro si macrocitoze, etc.
Eritrocitele in "semn de tras la tinta" sau "palarie de mexican" sau "saiba" (target-cell / sombrero) prezinta o membrana ondulata care acopera o cantitate mai mica de Hb la periferie si o cantitate mai mare in centru.
Apar datorita gruparii in agregate a moleculelor de Hb si cristalelor de Hb care dau rigiditate membranei. Se intalnesc in talasemia majora, hemoglobinopatia C si alte anemii.
Sferocitele sunt hematii cu volum normal, cu diametrul longitudinal scazut si cu cel transversal crescut (Φ ≤ 6 μm). Aspectul sferic apare prin pierderea de substanta din membrana.
Se intalnesc in sferocitoza ereditara (boala Minkovsky - Chauffard), anemii hemolitice si inainte de hemolize brutale.
Cauza aparitiei lor este un deficit in structura spectrinei.
Acantocitele/picnocitele/eritrocite crenelate/echinocite(arici de mare) sunt eritrocite crenelate, asemanatoare frunzelor de acant. Au pe suprafata lor numeroase escrescente terminate prin spiculi.
Cauza aparitiei lor se datoreaza lipsei unei β-lipoproteine din membrana sau tulburari ale glicolizei. Apar si sub actiunea unor toxine in: uremie, ciroza, alcoolism cronic, malnutritie severa, etc.
Drepanocitele sunt hematii in forma de secera care apar datorita polimerizarii unei Hb patologice (Hb S) sub forma de bastonase helicoidale, care dau rigiditate membranei. Aceste eritrocite nu pot trece prin capilarele inguste, aparand obstructii ale acestora (care se manifesta clinic prin infarcte tisulare) si hemolize. Anemia drepanocitara se mai numeste si siclemie.
Knitocitele / Eritrocitele ciupite sunt eritrocite din care s-a desprins un fragment. Au aspect de coaja de ou sau de semiluna.
Cauza aparitiei o reprezinta fragilitatea intrinseca, supunerea eritrocitelor unor traumatisme datorita protezelor valvulare, HTA, microangiopatiilor.
Poikilocitoza reprezinta prezenta pe acelasi frotiu de eritrocite cu forme negeometrice, neclasificabile sau variate. Acestea au forma de para, racheta, corn, picatura, lacrima, virgula, etc.
Poikilocitoza semnifica o eritropoieza intensa si intotdeauna patologica. Apare in anemii hemolitice grave, anemii carentiale severe, eritropoieza extramedulara, mieloscleroza, leucemii, neoplasme, etc.
VARIATII DE CULOARE
Astfel de variatii apar in cazul persistentei unor organite: ribozomi (tenta albastruie), incarcare slaba cu Hb, cresterea grosimii eritrocitului.
Eritrocite hipercrome - notiune falsa pentru ca incarcarea E cu Hb nu poate depasi 34%. Acesta este un aspect specific eritrocitelor din anemia Biermer.
Eritrocitele hipocrome au un aspect mai palid decat eritrocitele normale. Ele insotesc anemia hipocroma feripriva.
Anulocitele au un aspect foarte palid si prin concentrarea Hb la periferie capata aspect de inel
Eritrocitele hipocrome pot apare si in talasemii, anemii grave (neoplasme, leucemii)
Eritrocitele bazofile provin din eritroblastii care si-au pierdut nucleul inainte de incarcarea cu Hb. Au o tenta bazofila, care este data de continutul in ARN. Ele corespund reticulocitelor.
Eritrocitele policromatofile sunt eritrocite care prezinta nuante de la roz-cenusiu la albastru cenusiu si albastru-violet.
Coloratia este data de incarcarea variabila cu Hb (coloreaza in roz) si de prezenta organitelor celulare (coloreaza in albastru).
Semnifica o regenerare medulara intensa (in anemii) sau o tulburare a eritrodiabazei (mieloscleroza).
Anizocromia reprezinta prezenta pe acelasi frotiu a eritrocitelor hipocrome si normocrome (incarcare inegala cu Hb). Semnifica o tulburare a eritropoiezei.
Incluziile eritrocitare
Incluziile eritrocitare reprezinta formatiuni cu forma, origine si semnificatie biologica diferita.
Corpusculii Howell-Jolly sunt condensari de cromatina nucleara sau fragmente de cromozomi ramase in E. Apar ca niste granulatii rotunde, dense, albastru-violet, unice sau in numar redus (MGG)
Se intalnesc in: anemii grave, mai ales cele megaloblastice, regenerari eritrocitare intense si dupa splenectomii.
Granulatiile bazofile sunt granulatii mici, albastre sau albastre - violacee, care apar pe toata suprafata E. (MGG). Contin agregate ribozomale, bogate in ARN, mitocondrii si fier neheminic.
Apar in intoxicatii cu metale grele (Pb), talasemii sau alte defecte in sinteza Hb.
Inelele Cabot sunt proteine filiforme ale fusului mitotic, care au ramas in celula. Apar ca niste formatiuni filiforme sub forma de linie, circuit inchis (cerc, 8, semiluna, etc.) de culoare rosie.
Semnifica o tulburare a mitozei si metabolismului celular (intoxicatii cu Pb, anemii grave, regenerari intense ale liniei eritrocitare, stadiile avansate ale neoplasmelor).
Corpii Heinz sunt agregate de Hb degradata oxidativ. La coloratii supravitale (crezil violet, albastru de Nil, violet metil, albastru briliant de crezil) apar ca particule de dimensiuni mari, colturoase.
Apar in: hemoglobinopatii cu Hb instabila, enzimopatii, dupa splenectomie, dupa unele medicamente oxidative.
Tactoizii reprezinta cristalele de Hb din siclemie, care apar prin polimerizarea HbS. Apar ca niste bastonase helicoidale rigide care la concentratii scazute de O2 devin vascoase si precipita.
Prezenta Hb S poate fi depistata prin testul de siclizare (eritrocitele suspecte sunt incubate la presiune partiala scazuta de O2 si in cazul unui rezultat pozitiv hematiile iau forma de secera)
Siderozomii sunt granulatii de Fe nehemoglobinic.
In cele 120 de zile de viata, eritrocitele circulante sunt supuse la intense solicitari fizice si chimice, care le degradeaza treptat 'zestrea' biochimica initiala si le imbatraneste.
In acest timp, eritrocitele vin si pleaca de la inima de aprox. 500.000 ori, parcurgand un drum de cca. 150 - 200 km. din care aproape jumatate este format din teritorii vasculare cu lumen mai mic decat propriul diametru.
O buna parte din viata lor si-o petrec in vase sanguine cu structura sinusoidala. Este cazul sinusoidelor splenice (cu un diametru de 2-3 m) unde eritrocitele sufera deformari impresionante, care sa le permita reintrarea in circulatie (figura 4.6). Traversarea acestor teritorii se face pentru un element tanar in 30 sec., in schimb celulele imbatranite sau cu defecte pot fi retinute ore intregi in mediul ostil al circulatiei splenice (pH acid, hipoxie, hipoglicemie), unde pot fi in cele din urma lizate.
Un adult normal ar avea cca. 25.000 miliarde de eritrocite, dintre care zilnic se distrug prin eritroliza fiziologica 200 miliarde adica 1/120 din masa totala de eritrocite. Aceasta rata de distructie zilnica nu duce insa la scaderea numarului de eritrocite circulante, deoarece in conditii fiziologice intre erotropoieza si eritroliza exista un echilibru dinamic.
Constatarea ca macrofagele ataca si fagociteaza numai eritrocite imbatranite si/sau alterate sugereaza ca in decursul vietii se produc alterari structurale si functionale care permit recunoasterea de catre macrofage. Progresele inregistrate de tehnicile biochimice si microscopice au permis elucidarea multora dintre cauzele senescentei eritrocitare, permitand evidentierea unor alterari morfologice sau biochimice, care timp de multi ani au fost doar intuite.
Alterari morfologice. Eritrocitul imbatranit este mai putin flexibil, isi pierde forma caracteristica de disc biconcav, manifestand tendinta spre sferocitate (sfera cu spiculi), urmarea fiind scaderea volumului eritrocitar mediu, pierderea supletei si a capacitatii de a se deforma, fragilitate mecanica si osmotica crescuta. Cauza acestor transformari pare sa fie scaderea cantitatii de ATP, care duce la alterarea retelei de spectrina si actina, proteinele din retea formand agregate.
Modificarile biochimice sunt consecinta degradarii sistemelor enzimatice, eritrocitul neavand posibilitatea sa le inlocuiasca prin noi sinteze. Au fost evidentiate nenumarate alterari enzimatice, cele mai multe interesand enzimele glicolitice, a caror degradare este urmata de diminuarea glicolizei totale si a activitatii suntului hexozomonofosfatilor, precum si diminuarea sintezei de ATP.
Deficitul de NADH si de grupari sulfhidrice va avea efecte negative asupra sistemelor peroxidazice de detoxifere, fiind favorizata astfel oxidarea Hb in methemoglobina. Continutul crescut de methemoglobina (prin fixarea stabila a O2) adanceste hipoxia la nivelul sinusoidelor, agraveaza perturbarile metabolice si accelereaza captarea eritrocitelor.
Toate anomaliile descrise duc in final la pierderea capacitatii eritrocitului de a transporta oxigen. Fara valoare functionala, eritrocitul devine un element inutil, care va fi indepartat din circulatie.
Mecanismul exact prin care celulele sistemului monocit macrofag sunt directionate spre eritrocitele in 'agonie' este incert. Se stie insa ca eritrocitele senescente sau degradate de diferiti agenti fizici si chimici manifesta un tactism intens pentru fagocite.
Ertrocitele imbatranite sunt captate si fagocitate atat de catre macrofagele tisulare si circulante (monocitele), precum si de catre granulocitele neutrofile si eozinofile (figura 4.8).
Cum macrofagele sunt raspandite in toate tesuturile, eritrofagocitoza se va desfasura cu intensitati diferite in orice tesut, existand insa teritorii de electie si anume zonele de staza sau circulatie incetinita, unde macrofagele se gasesc in numar foarte mare - sinusoidele medulare, splenice, hepatice.
Cercetarile experimentale au evidentiat ca la iepuri, eritroliza are loc predominant in M.O.H. si accesoriu in ficat si splina, in timp ce la sobolani procesele de eritoliza au aceeasi intensitate in ficat si splina ca si in M.O.H.
Cunostintele acumulate au permis renuntarea la conceptul ca splina ar fi 'cimitirul hematiilor imbatranite', aducand in prim plan importanta M.O.H. si a ficatului. In conditii normale, rolul splinei este secundar, un argument de necontestat fiind durata normala de viata a hematiilor in conditiile splenectomiei.
In conditii patologice, aceste raporturi se schimba, splina devenind sediul principal al eritrolizei.
Indiferent de organul in care se produce, eritroliza se desfasoara in majoritate (90%) extravascular si doar intr-un mic procent intravascular (10%).
Figura
nr. 4.8. Eozinofil care fagociteaza mai multe eritrocite. N -
nucleul in desaga; Gr
Eoz - granulatii eozinofile; E1 - E5 -
eritrocite in diferite faze de digestie (microscopie
electronica, dupa M. Bessis).
A fost elucidat prin tehnici de microscopie electronica, microscopie in contrast de faza, microcinematografie si curprinde 3 etape.
- etapa de aderenta sau acolare in care celula fagocitanta, adera la eritrocit;
- etapa de inglobare sau endocitara, in care fagocitul emite pseudopode care inconjoara eritrocitul ca o palnie sau gura deschisa, si-1 capteaza in citoplasma(figura 4.9);
- etapa de digestie, in care enzimele din lizozomi vor distruge membrana eritrocitara cu eliberare de Hb.
Figura nr. 4.9. Doua macrofage care au "ingurgitat" mai multe eritrocite, aflate in diferite momente ale digestiei. Macrofagul din dreapta emite un pseudopod terminat printr-o "palnie" catre eritrocitul deja captat de celalalt macrofag (dupa o fotografie la steroscan).
Din catabolismul constituentilor membranari si ai stromei rezulta: aminoacizi, lipide si fosfolipide care intra in circuitele metabolice ale organismului.
Degradarea Hb consta in separarea globinei de nucleul feroprotoporfirinic (hemul) si hidrolizarea ei pana la aminoacizi, care intra in fondul comun metabolic (figura 4.10). Zilnic din catabolizarea a 6,25g de Hb se elibereaza 6g de aminoacizi.
Figura nr. 4.10. Schema hemolizei extravasculare (intratisulare)
Nucleul protoporfirinic este desfacut sub actiunea unei hemoxigeneze microsomale in: CO, Fe si biliverdina (coleglobina).
▪ CO se combina cu Hb formand carbaminhemoglobina si se elimina prin plamani.
▪ Fierul, in macrofag este depus sub forma de feritina, apoi in sange se leaga de transferina si este transportat (90%) la M.O.H. unde serveste la sinteza precursorilor eritrocitari. Restul este depus in depozite sub forma de feritina.
▪ Biliverdina este redusa la Br.libera sub actiunea biliverdinreductazei. Br. libera (indirecta) se leaga de o albumina plasmatica, rezultand bilirubina prehepatica. In hepatocit: bilirubina prehepatica se conjuga cu acidul glucuronic, in prezenta enzimei glucuroniltransferaza si rezulta bilirubina conjugata sau hepatica. Deficitul de glucuroniltransferaza caracterizeaza sindromul Criggler-Najjar. Br conjugata ajunge la colecist, apoi prin bila este eliminata in intestin, unde in prezenta bacteriilor intestinale se transforma in urobilinogeni (urobilinogen, mezobilinogen, stercobilinogen), care, fie se reabsoarbe si prin circulatia portala ajunge la ficat, fie se elimina prin fecale, pe care le coloreaza (stercobilinogen). O parte din urobilinogenul ajuns la ficat trece in sange si ajunge la rinichi, dupa care este eliminat sub forma de urobilinogen.
Mecanismul eritrolizei intravasculare. Cand liza hematiilor se produce intravascular (in circulatia rapida), Hb eliberata direct in sange disociaza in dimerii a si b, care sunt legati rapid de o globulina plasmatica numita haptoglobulina (Hp). Complexul Hb - Hp, avand GM mare nu poate trece filtrul glomerular ramanand in sange, de unde este captat de celulele sistemului monocit - macrofag si catabolizarea Hb se produce pe cai normale (figura 4.11).
Figura nr. 4.11. Hemoliza intravasculara. Etapele intermediare ale conversiei hemului in bilirubina conjugata sunt redate la schema hemolizei extravasculare
In situatia in care hemoliza intravasculara este intensa si cantitatea de Hb eliberata depaseste capacitatea Hp de a o lega, sau in conditiile in care exista o scadere patologica de Hp, dimerii a si b se filtreaza glomerular. Unii dintre ei sunt captati (reabsorbiti) de celulele tubulare renale in care Fe este dispus ca hemosiderina, dupa care aceste celule se descuameaza si se elimina prin urina. Prezenta hemosiderinei in urina semnifica o cantitate mare de Hb libera circulanta. Cand capacitatea de reabsorbtie tubulara este depasita, dimerii se elimina direct prin urina - apare hemoglobinuria, care semnifica hemoliza intravasculara severa.
O parte din Hb libera plasmatica este oxidata in metHb si in aceasta situatie hemul va fi fixat de hemopexina sau albumine. Hemopexina este o glicoproteina plasmatica cu afinitate pentru gruparile hem de care se leaga molar. Complexele formate vor fi captate si catabolizate pe cai normale de sistemul manocit-macrofag, mai ales la nivelul ficatului.
Eritroliza patologica. Distrugerea precoce a eritrocitului cu defecte membranare sau de continut, sau chiar a E normale morfo-functional, dar supuse unor agresiuni extrinseci, este caracteristica anemiilor hemolitice.
Eritolizele patologice sunt clasificate de unii autori in intratisulare si intravasculare. In eritoliza intravasculara, eritrocitele sunt distruse in circulatie, iar Hb este eliberata in plasma, in timp ce in cea intratisulara, mai apropiata ca mecanism de hemoliza fiziologica, eritrocitele sunt distruse in celulele sistemului manocrit-macrofag.
Cei mai multi autori admit clasificarea hemolizei patologice in intracorpusculara si extracorpusculara, dupa cum, cauza hemolizei tine de un defect al eritrocitului sau de alterarea mediului in care traiesc eritrocitele.
Anemiile hemolitice intracorpusculare. Cele mai multe sunt congenitale si se datoreaza:
I. Unor defecte genetice sau dobandite ale membranei eritrocitare.
II. Unor deficite genetice sau dobandite ale sistemelor enzimatice.
III. Unor defecte cantitative sau calitative ale Hb.
I. Din prima grupa fac parte:
Sterocitoza ereditara este boala Minkowski - Chauffard sau microsferocitoza. Este transmisa autosomal si se manifesta numai in formele heterozigote. S-ar datora unor defecte in structura proteinelor membranare, in special a spectrinei si ankirinei. Clinic: anemie, splenomegalie, icter. Pe frotiul sanguin se constata prezenta microsferocitelor, eritrocite cu f intre 6-7 m. Hb este scazuta, iar VEM, HEM, CHEM sunt de asemenea scazute. Rezistenta osmotica este si ea scazuta
Hemoglobinuria nocturna paroxistica se caracterizeaza prin hemoliza intravasculara cronica, cu caracter intermitent, datorata unui defect inca neprecizat, se pare dobandit al membranei, dar care sensibilizeaza eritrocitul la actiunea distructiva a complementului.
II. Deficite enzimatice. Teoretic toate enzimele eritrocitului pot provoca deficite mai mult sau mai putin severe, detasandu-se insa deficitul enzimelor cu roluri metabolice importante cum ar fi: enzimele caii glicolitice si ale cailor derivate din glicoliza (suntul Rapaport-Luebering si suntul pentozelor), deficite ale enzimelor care intervin in metabolismul glutationului. Mai frecvent apare deficitul de methemoglobinreductaza, ereditar sau dobandit, care determina boala numita methemoglobinemie.
III. Anemii hemolitice prin defecte ale sintezei Hb (vezi capitolul Hemoglobina).
Anemiile hemolitice extracorpusculare
Cele mai multe sunt dobandite si sunt consecinte ale agresiunii realizate de factorii fizici, chimici, biologici din plasma. Marea majoritate a acestor factori actioneaza prin 2 mecanisme:
A Actiune toxica directa asupra unor componenti membranari sau ai citosolului.
▪ Metalele grele - Pb produce hemoliza prin blocarea gruparilor SH ale proteinelor din membrana eritrocitara. In intoxicatia acuta, hemoliza este rapida si masiva, cu Br. indirecta crescuta si icter, iar in cea cronica, durata de viata a eritrocitului este scazuta prin scaderea rezistentei osmotice si mecanice, deoarece Pb se fixeaza pe S eritrocitului si provoaca leziuni membranare. Intoxicatia cu arsenic este insotita si ea de anemie hemolitica, dar mecanismul hemolitic este incert.
▪ Eterul, benzenul si substantele inrudite (trinitrotoluenul, DDT-clorfenoton), cloroformul, precum si alcoolul - dizolva lipidele din membrana si stroma.
▪ Acizii si bazele - patrund in hematie, bazele degradand proteinele stromale.
▪ Agentii oxidanti - produc hemolize, uneori foarte grave deoarece prin interactiunea O2 cu Hb rezulta O2- (ionul superoxid) si H2O2 (peroxidul de O2) in cantitate mare, care depaseste capacitatea protectoare a glutationului redus, oxideaza gruparile SH ale globinei si produc precipitarea ei, cu formarea corpilor Heinz. Oxidarea se exercita asupra hemului, rezultand metHb, asupra globinei, care precipita, sau asupra lipidelor membranare, a caror alterare duce la pierderi de membrana. Prin acest mecanism actioneaza: - cloratii, mai ales de K si Na, care oxideaza direct Fe din Hb; nitritii - de Na, de amil, nitroglicerina folositi in industria farmaceutica; pigmentii anilinici - folositi drept coloranti, in industria alimentara sau farmaceutica; nitroclorbenzenul, precum si naftalenul si paradiclorbenzenul, care intra in constitutia unor insecticide si pot fi ingerate accidental, mai ales de copii.
▪ Toxine animale sau vegetale: veninul unor serpi - vipera Ruselli, sarpele cu clopotei -contine fosfolipaza A, care ataca fosfolipidele membranare, generand lizolecitine si lizocefaline, substante cu actiune puternic hemolizanta. Sindromul hemolitic este de obicei de mai mica intensitate decat cel neurologic si cel hemoragic. Veninul de albine si viespi in cantitate mare produce hemoliza deoarece contine licitinaza. Veninul unor paienjeni - vaduva neagra are de asemenea actiune hemolizanta.
Saponina, digitonina sunt toxine vegetale hemolizante 'in vitro' prin actiunea asupra lipidelor membranare, mai ales asupra colesterolului. Anumite ciuperci, ca Helvella esculenta contin acidul helvelic cu actiune hemolizanta, intoxicatiile cu aceasta ciuperca fiind uneori mortale.
▪ Medicamente - cu actiune hemolizanta directa sunt considerate unele sulfamide, mai ales cele folosite in tratamentul leprei, vitaminele K de sinteza, fenacetina.
▪ Agenti biologici ca bacterii, virusuri, paraziti pot produce hemoliza, de cele mai multe ori prin actiune directa, rareori prin mecanism imunologic. Bacilul perfringes - secreta o hemolizina si o a - lecitinaza care produce orificii in membrana eritrocitului prin distrugerea fosfolipidelor. Toxinele secretate de acest bacil produc distrugeri ale proteinelor din membrana eritrocitului. Leziuni asemanatoare produc si: stafilococul prin hemolizina a, streptococul prin streptolizina O, pneumococul si colibacilul. Dintre paraziti cel mai incriminat in patogenia anemiilor hemolitice este Plasmodium malariae, mecanismul hemolizant fiind inca mcert.
▪ Traume suferite in circulatie: traumatism extern in timpul activitatii fizice - hemoglobinuria de mars cand E. sunt distruse prin fragmentare (prevenire: incaltaminte cu talpi moi); hemoliza cardiaca - apare la 10% dintre pacientii cu proteze valvulare (prin fragmentare); traume datorate alterarii peretelui vascular: HTA, proteze vasculare, microangiopatii.
B. Hemolize datorate declansarii unor mecanisme imunologice.
▪ Medicamente: penicilina sau cefalosporinele declansaza reactii imunoalergice cu formare de atc. (Ig. G) fata de drogul sensibilizant (eritrocitul fiind doar suportul reactiei antigen - atc). Antigenul se fixeaza ferm pe o glicoproteina suport din membrana eritrocitului, reactia cu atc. fiind urmata de hemoliza.
Alte medicamente imunoalergizante (sulfamide, rimfapicilina, insulina, chinidina), se leaga de o proteina substrat si stimuleaza sinteza de atc. de tip IgM, cu care reactioneaza in plasma cu formarea unor complexe atg. - atc., care se fixeaza lax pe membrana hematiei. Frecvent, la acest complex se fixeaza si C'. Mai tarziu atc. se desprinde impreuna cu medicamentul, dar C' ramane pe membrana eritrocitului si-l distruge. In acest caz, hematiile sunt 'martori inocenti' ele nefiind purtatoare de atg.
▪ Anemii hemolitice datorate producerii de anticorpi reactivi la temperatura corpului: - anemia imunohemolitica cu atc. la cald - Ig.G
- anemia imunohemolitica cu atc. la rece - Ig.M
Acest document nu se poate descarca
| E posibil sa te intereseze alte documente despre: |
| Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com | Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site. { Home } { Contact } { Termeni si conditii } |
Documente similare:
|
Cauta document |