ERITROPOEZ: AŞAMALAR VE ÖZELLIKLERI, DÜZENLENMESI, UYARICILAR - BIYOLOJI - 2025

Eritropoiez alyuvar hücreleri ya da eritrositler meydana geldiği bir işlemdir. İnsanlarda bu kan hücrelerinin ortalama 4 aylık bir ömürleri vardır ve kendilerini çoğaltamazlar. Bu nedenle kanamalarda ölen veya kaybolanların yerine yeni kırmızı kan hücreleri oluşturulmalıdır.

Erkeklerde kırmızı kan hücrelerinin sayısı mililitrede yaklaşık 54 milyondur, kadınlarda ise biraz daha düşüktür (48 milyon). Günde yaklaşık 10 milyon eritrosit kaybedildiğinden benzer bir miktarın değiştirilmesi gerekir.

İnsan kanı, eritrositler veya kırmızı kan hücreleri ve iki beyaz kan hücresi. Alındığı ve düzenlediği yer: Viascos.

Eritrositler, memelilerin kırmızı kemik iliğinde bulunan çekirdekli eritroblastlardan oluşurken, diğer omurgalılarda çoğunlukla böbreklerde ve dalakta üretilir.

Günlerinin sonuna geldiklerinde parçalanırlar; daha sonra makrofaj adı verilen hücreler onları kuşatır. Bu makrofajlar karaciğerde, kırmızı kemik iliğinde ve dalakta bulunur.

Kırmızı kan hücreleri yok edildiğinde, hemoglobinin geri kalanı bilirubin adı verilen bir safra pigmentine dönüştürülürken, demir tekrar kullanılmak üzere geri dönüştürülür.

Eritropoez, eritropoietin adı verilen bir hormon tarafından uyarılır, ancak süreç, diğerlerinin yanı sıra sıcaklık, oksijen basıncı gibi farklı faktörlerle düzenlenir.

Aşamalar ve özellikleri

Yetişkin organizmalarda eritropoez, kırmızı kemik iliğinde eritroblastik adalar adı verilen özel bölgelerde oluşur. Eritrosit oluşumu için, hücre çoğalmasından kırmızı kan hücrelerinin olgunlaşmasına kadar, çeşitli hücre farklılaşması aşamalarından geçen çeşitli süreçlerin gerçekleşmesi gerekir.

Hücreler mitotik bölünmeye maruz kaldıkça, boyutları ve çekirdeklerinin boyutları, ayrıca kromatin yoğunlaşması ve hemoglobinizasyon azalır. Ek olarak, menşe alanından uzaklaşıyorlar.

Son aşamalarda çekirdeği ve diğer organelleri kaybedecekler ve endotel hücrelerinin sitoplazmik gözeneklerinden geçerek dolaşıma girecekler.

Bazı yazarlar, tüm eritropoez sürecini iki aşamaya ayırırlar, ilki hücre proliferasyonu ve farklılaşması; diğerleri ise, Wright'ın boyasıyla gözlemlendiğinde, her aşamada hücrenin belirli özelliklerine göre süreci böler. İkincisine dayanarak, eritropoezin aşamaları şunlardır:

1-Patlayan koloni oluşturan birimler

Bunlar, eritropoietine duyarlı ilk hücrelerdir, bazı yazarlar bunlara İngilizce kısaltması için miyeloid öncüleri veya ayrıca BFU-E adını verir. Bunlar, CD34 gibi yüzey antijenlerinin ifade edilmesinin yanı sıra, düşük miktarlarda eritropoietin reseptörlerinin varlığı ile karakterize edilirler.

2-Eritroid koloni oluşturan hücreler

İngilizce'de CFU-E olarak kısaltılmışlardır, küçük eritroblast kolonileri üretebilirler. Bu hücrelerin bir başka özelliği de, eritropoietin reseptörlerinin miktarlarının, koloni oluşturan patlamalara göre çok daha yüksek olmasıdır.

3-Proerythroblasts

Eritrositlerin ilk olgunlaşma aşaması olarak kabul edilir. Büyük boyutları ile karakterize edilirler (bazı yazarlara göre 14 ila 19 µm, diğerlerine göre 25 µm'ye kadar). Çekirdek yuvarlaktır ve ayrıca nükleol ve bol miktarda kromatin sunar.

Eritrositlerin ilk olgunlaşma aşaması olarak kabul edilir. Büyük boyutları ile karakterize edilirler (bazı yazarlara göre 14 ila 19 µm, diğerlerine göre 25 µm'ye kadar). Çekirdek büyük, yuvarlaktır, filamentler ve 2 veya 3 nükleol şeklinde düzenlenmiş kromatin ile.

Bu aşamada plazma demir alımı başlar. Mitozdan sonraki aşamaya geçmek için 20 saatlik yarı ömürleri vardır.

4-Bazofilik eritroblastlar

Normoblast olarak da adlandırılırlar, öncülerinden daha küçüktürler. Bu hücreler hayati boyamayla maviye boyanır, yani bazofiliktir. Çekirdek yoğunlaşır, çekirdekçikler kaybolur ve çok sayıda ribozomları vardır. Bu aşamada hemoglobin sentezi başlar.

Başlangıçta Tip I bazofilik eritroblastlar olarak bilinirler ve mitotik bölünmeden sonra bazofil olarak kalan ve daha fazla hemoglobin sentezi sunan Tip II'ye dönüşürler. Her iki hücrenin yaklaşık süresi birlikte, proeritroblastlarınkine benzer.

Hemoglobin. Alınan ve düzenleyen: Zephyris, İngilizce Wikipedia'da.

5-polikromatofilik eritroblastlar

Tip II bazofilik eritroblastların mitotik bölünmesiyle oluşurlar ve mitozla bölünme kapasitesine sahip son hücrelerdir. Boyutları 8 ila 12 µm arasında değişir ve yuvarlak ve yoğun bir çekirdeğe sahiptirler.

Bu hücrelerin sitoplazması, Wright boyası ile kurşun grisine boyanmıştır. Yüksek konsantrasyonda hemoglobin içerir ve ribozom sayısı yüksek kalır.

6-Ortokromatik eritroblastlar

Bu hücrelerin rengi, sahip oldukları hemoglobin miktarından dolayı pembe veya kırmızıdır. Boyutu öncülerinden (7 ila 10 um) biraz daha küçüktür ve hücreler olgunlaştığında ekzositozla dışarı atılacak küçük bir çekirdek sunar.

7-Retikülositler

Ortokromatik eritroblastların farklılaşmasıyla oluşurlar, organelleri kaybederler ve sitoplazmalarını hemoglobin ile doldururlar. Olgunlaşmalarını tamamlayacakları kana göç edene kadar iki ila üç gün kırmızı kemik iliğinde kalırlar.

8-Eritrositler

Bunlar, eritropoezin son ürünü olan ve retikülositlerin olgunlaşmasıyla oluşan olgun oluşturulmuş elementlerdir. Bir çekirdeğin olmaması ve eritrosit hücre iskeleti ile spektrin ve aktin adı verilen iki protein arasındaki etkileşim nedeniyle çift içbükey bir şekle sahiptirler.

En bol bulunan kan hücreleridir, retikülositlerden oluşurlar. Memelilerde, bir çekirdeğin olmaması ve eritrosit hücre iskeleti ile spektrin ve aktin adı verilen iki protein arasındaki etkileşim nedeniyle çift içbükey bir şekle sahiptirler. Diğer omurgalılarda yuvarlaktırlar ve çekirdeği tutarlar.

Eritropoez süreci. A. mikalauskas'tan Litvanya dili Wikipedia'dan alınmış ve düzenlenmiştir.

Eritropoezin düzenlenmesi

Eritropoietin, kanın oksijen taşıma kapasitesini iyileştirmek için kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu uyarmasına rağmen, bu oluşumu düzenleyen birkaç temel mekanizma vardır:

Oksijen basıncı

Kandaki oksijen konsantrasyonu eritropoezi düzenler. Böbreğe giden kan akışında bu konsantrasyon çok düşük olduğunda, kırmızı kan hücrelerinin üretimi uyarılır.

Bu düşük doku O2 konsantrasyonu, hipoksemi, anemi, renal iskemi nedeniyle veya hemoglobinin bu gaz için afinitesi normalden yüksek olduğunda meydana gelebilir.

Miescher, 1893'te doku hipoksisi ve eritropoez arasındaki ilişkiyi öne süren ilk kişiydi. Bununla birlikte, bu hipoksi, Miescher'in önerdiği gibi, kemik iliğini doğrudan kırmızı kan hücreleri üretmeye teşvik etmez. Aksine, böbreğin eritropoietin hormonu üretmesini sağlar.

Doku hipoksisine bağlı eritropoietin üretimi genetik olarak düzenlenir ve bu tür hipoksiyi tespit eden reseptörler böbrekte bulunur. Eritropoietin üretimi, bir kanamayı takiben doku oksijen kısmi basıncındaki düşüş nedeniyle de artar.

Eritropoietin yapan hücreler böbrek ve karaciğerde bulunur. Anemi sırasında bu hormonun üretimindeki artış, onu üreten hücre sayısındaki artıştan kaynaklanmaktadır.

Testosteron

Testosteron, kandaki demir seviyelerini düzenleyerek dolaylı olarak eritropoezi düzenler. Bu hormon, doğrudan hepatositlerde BMP-Smad (kemik morfogenetik protein-Smad) adı verilen bir sitoplazmik proteinin etkisine etki eder.

Testosteronun etkisine bağlı olarak, hepsidin transkripsiyonu baskılanır. Bu hepsidin, demiri geri dönüştüren makrofajlardan demirin hücrelerden plazmaya geçişini engelleyerek kandaki demirde ciddi bir düşüşe neden olur.

Hipoferremi meydana geldiğinde, eritrosit üretimi için demir olmayacağından, eritropoietin inhibisyonu olacaktır.

Sıcaklık

Sıcaklığın eritripoez üzerinde etkisi olduğu gösterilmiştir. Çok düşük sıcaklıklara maruziyet kumaşlarda ısı üretme ihtiyacına neden olur.

Bu, periferik dokulara oksijen sağlamak için eritrosit miktarının artırılmasını gerektirir. Ancak, bu tür bir düzenlemenin nasıl gerçekleştiği tam olarak net değildir.

Parakrin düzenleme

Görünüşe göre, kendilerini iskemik hasar ve apoptozdan korumak için merkezi sinir sisteminin nöronları tarafından bir eritropoietin üretimi var. Ancak bilim adamları bunu henüz kanıtlayamadılar.

Eritropoez uyarıcı ajanlar

Eritropoez uyarıcı ajanlar (ESA'lar), eritrosit üretimini uyarmaktan sorumlu ajanlardır. Eritropoietin, doğal olarak bu işlemden sorumlu olan hormondur, ancak benzer özelliklere sahip sentetik ürünler de vardır.

Eritropoietin, esas olarak böbrekte sentezlenen bir hormondur. Gelişimin erken aşamalarında, karaciğer aynı zamanda aktif eritropoietin üretimine de katılır. Bununla birlikte, gelişme ilerledikçe, ikinci organ bu süreçte daha az rol oynar.

Eritrosit, zar yüzeyinde eritropoietin reseptörlerini dağıtmaya başlar. Eritropoietin, başlangıçta hemoglobin sentezini üreten ve retikülositlerin daha hızlı hareket etmesine ve dolaşıma salınmasına neden olan bir dizi hücre içi sinyal iletim dizisini aktive eder.

Yapay ESA'lar

Yapay ESA'lar, yaratıldıkları ve pazarlandıkları tarihe bağlı olarak nesillere (birinci ila üçüncü) sınıflandırılır. Yapısal ve işlevsel olarak eritropoietine benzerler.

İlk nesil ESA'lar epoetin alfa, beta ve delta olarak bilinir. İlk ikisi, hayvan hücrelerinden rekombinasyonla üretilir ve vücutta yaklaşık 8 saatlik bir yarı ömre sahiptir. Epoetin delta, insan hücrelerinden sentezlenir.

Darbepoetin alfa, rekombinant DNA adı verilen teknoloji kullanılarak Çin hamster hücrelerinden üretilen ikinci nesil bir ESA'dır. Birinci nesil ESA'lardan üç kat daha fazla yarılanma ömrüne sahiptir. Epoetinlerde olduğu gibi, bazı yüksek performanslı sporcular doping aracı olarak darbepoetin kullanmışlardır.

Sürekli Eritropoetin Reseptör Aktivatörü veya İngilizce kısaltması için CERA, üçüncü nesil ESA'ların genel adıdır. Eritropoietinin yapısını ve işlevini simüle etmeye çalışmazlar, ancak reseptörünü uyararak hareket ederler ve böylece etkilerini arttırırlar.

Önceki ilaçlarda olduğu gibi yarılanma ömrü saatler yerine birkaç haftadır. 2008'den beri ticari olarak kullanılmaktadır, ancak spor faaliyetlerinde yasadışı kullanımı, yasal olarak ticarileştirilmesinden iki ila üç yıl öncesine dayanmaktadır.

Etkisiz eritropoez

Etkisiz veya etkisiz eritropoez, oluşan kırmızı kan hücreleri kusurlu olduğunda ve genellikle kemik iliğinden ayrılmadan önce veya kısa bir süre sonra yok edildiğinde ortaya çıkar.

Etkisiz eritropoez, nükleik asitlerin, heme grubunun veya globinlerin sentezindeki kusurlardan kaynaklanabilir. Bu kusurlar farklı anemiye neden olur.

Nükleik asit sentezindeki kusurlar

Bu durumda folik asit ve kobalamin eksikliği vardır, DNA sentezi eritrosit promoter hücrelerinin çekirdeğinde inhibe edilir, böylece mitotik olarak bölünemezler. Sitoplazma, megaloblast adı verilen büyük bir hücreden kaynaklanarak hacmini (makrositoz) arttırır.

Bu durumlarda, megaloblastik anemiler olarak adlandırılan bir dizi anemi ortaya çıkar ve bunlardan en yaygın olanı pernisiyöz anemidir. Bu hastalıkta ince bağırsakta B12 vitamini emilimi yoktur.

Megaloblastik aneminin diğer nedenleri arasında sindirim hastalıkları, emilim bozukluğu, folik asit eksikliği ve bazı ilaçlar nedeniyle bulunur.

Bu tür aneminin semptomları arasında anormal solukluk, sinirlilik, iştahsızlık, ishal, yürüme güçlüğü veya kas güçsüzlüğü yer alır. Nedenine bağlı olarak vitamin veya folik asit takviyeleri ile tedavi edilebilir.

Hem grubunun sentezindeki kusurlar

Demir sentezindeki yetersizliğe bağlı etkisiz eritropoez iki tür anemiye neden olabilir; demir eksikliği ve sideroblastik anemiye bağlı mikrositik anemi.

Mikrositik anemi, talasemi ve etkisiz eritropoez gibi farklı kökenlere sahip olabilen küçük ve soluk kırmızı kan hücreleriyle karakterize bir grup anemidir.

Sideroblastik anemide demir ve hemosiderin seviyeleri çok yüksektir. Hemosiderin, hemoglobinden türetilen sarı bir pigmenttir ve metal seviyeleri normalden yüksek olduğunda ortaya çıkar. Bu tür anemi, kırmızı kemik iliğinde bazofillerin ölümüne neden olur ve hemoglobin sentezi yoktur.

Demir eksikliği anemisi. Alınan ve düzenleyen: Erhabor Osaro (Doçent Doktor).

Sideroblastik anemi olarak adlandırılır çünkü eritrositler, sideroblast adını alan granül formunda demir birikimi nedeniyle anormal şekilde gelişir. Sideroblastik anemi doğuştan olabileceği gibi sekonder de olabilir ve farklı nedenleri olabilir.

Globin sentezindeki kusurlar

Bu durumda orak hücreli anemi ve beta talasemi ortaya çıkar. Orak hücreli anemi, orak hücreli anemi olarak da bilinir. Beta globin sentezi sırasında glutamik asidin valin yerine ikame edilmesine yol açan genetik bir mutasyonla üretilir.

Bu ikame nedeniyle, hemoglobinin oksijen için afinitesi azalır ve eritrosit atrofisi, normal çift içbükey disk şekli yerine orak bir şekil alır. Orak hücre anemisi olan hasta mikroinfarktlara ve hemolize duyarlıdır.

Talasemi, α- ve β-globinlerin yetersiz genetik kodlamasının neden olduğu ve eritrositin erken ölümüne yol açan bir hastalıktır. Değişken derecelerde talasemiye neden olabilen yaklaşık yüz farklı mutasyon vardır.

Referanslar

1. Erithropoiesis. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
2. JP Labbrozzi (2015). Göbek kordonu kanı CD34 ⁺ hücrelerinden eritrosit üretimi . Doktora tezi. Barselona Özerk Üniversitesi. İspanya.
3. H. Parrales (2018). Eritropoez fizyolojisi. Cerebromedico.com'dan kurtarıldı.
4. Anemi. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
5. Erithropoiesis uyarıcı ajan. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
6. Etkisiz eritropoez. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.