erytropoietin

erytropoietin, också kort EPO kallas, är ett hormon från gruppen av glykoproteiner. Det fungerar som en tillväxtfaktor i produktionen av röda blodkroppar (erytrocyter).

Vad är erytropoietin?

EPO är ett hormon som produceras i cellerna i njurarna. Den består av totalt 165 aminosyror. Molekylmassan är 34 kDa. Fyra a-helices bildar den sekundära strukturen. 40 procent av molekylmassan består av kolhydrater. Kolhydratinnehållet i EPO består av tre N-glykosidiskt och en O-glykosidiskt länkad sidokedja.

Eftersom hormonet stimulerar bildandet av röda blodkroppar är EPO ett av Erythropoeiesis Stimulating Agents (ESA). ESA spelar en viktig roll i blodbildning (hematopoiesis). Erytropoietin kan också produceras syntetiskt. Det bioteknologiskt producerade hormonet används för att behandla dialyspatienter. Med dessa störs blodbildning ofta efter njursvikt. Genom olika dopningsfall inom idrott, speciellt inom cykling, blev erytropoietin väl känt bland befolkningen.

Funktion, effekt och uppgifter

Erytropoietin tillverkas i njurarna och släpps ut i blodet. Den når benmärgen via blodet, där den binder till speciella erytropoietinreceptorer på cellytan på erytroblaster. Erytroblaster är föregångare av röda blodkroppar. Erytropoies i benmärgen sker alltid i sju steg.

Först uppstår så kallade proerythroblasts från de multipotenta myeloida stamcellerna i benmärgen. Makroblaster uppstår från proerythroblasts genom division. Makroblasterna i sin tur delar upp i basofila erytroblaster. Dessa är också kända som normoblaster. De basofila erytroblasterna har erytropoietinreceptorer. När EPO binder till dessa receptorer stimuleras erytroblasterna att delas. Som ett resultat de differentierar till polykromatiska erytroblaster. Efter detta steg förlorar cellerna sin förmåga att dela sig.

Benmärgen utvecklas sedan vidare till ortokromatiska erytroblaster. Retikulocyterna bildas av förlusten av cellkärnorna. Retikulocyterna är unga erytrocyter som frigörs från benmärgen i blodet. Endast i blodet äger den slutliga mognaden in i de kärnbildade och organfria röda blodkropparna.

Emellertid är funktionen av EPO inte begränsad till att stimulera hematopoies. Studier har visat att hormonet också kan hittas i hjärtmuskelceller och i olika celler i nervsystemet. Här verkar det påverka celldelningsprocesser, bildning av nya blodkärl (angiogenes), hämning av apoptos och aktivering av intracellulärt kalcium.

EPO kunde också detekteras i hippocampus. Hippocampus är en region i hjärnan som kan skadas allvarligt på kort tid av brist på syre. I djurförsök har det visats att den målinriktade administrationen av EPO ökar aktiviteten för nerverna i hippocampus. Dessutom kan en skyddande effekt av hormonet vid hjärninfarkt och syrebrist påvisas i hjärnan.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

85 till 90 procent av erytropoietin produceras av njurarna. 10 till 15 procent av hormonet tillverkas av hepatocyterna i levern. Lite syntes sker också i hjärnan, testiklarna, mjälten, livmodern och hårsäckarna.

Biosyntesen av EPO sätts igång när syreinnehållet i blodet reduceras. De transkriptionsfaktorer som krävs för detta är belägna på kromosom 7 hos människor i position 7q21-7q22. I händelse av brist på syre flyttar en underenhet av den så kallade hypoxi-inducerade faktorn (HIF) från cellvätskan till kärnan i EPO-producerande celler. Där binds HIF till en lämplig underenhet. Detta skapar heterodimeren HIF-1. Detta binder i sin tur till cAMP-svarelementets bindande protein och en speciell transkriptionsfaktor. Slutresultatet är ett proteinkomplex som består av tre element.

Detta binder till den ena änden av erytropoietiken och initierar transkriptionen där. Det färdiga hormonet frigörs sedan direkt i blodet av de producerande cellerna och når benmärgen via blodomloppet. Hos friska människor är serumkoncentrationen av EPO i blodet mellan 6 och 32 mU / ml. Hormonens plasmahalveringstid är mellan 2 och 13 timmar.

Sjukdomar och störningar

En nedsatt funktion av njurarna kan leda till erytropoietinbrist. Som ett resultat produceras för få röda blodkroppar och njuranemi uppstår. Nästan alla patienter med kronisk njursjukdom som har ett serumkreatininvärde större än 4 mg / dL utvecklar en sådan njuranemi.

Kronisk njursvikt orsakas mest av sjukdomar som diabetes mellitus, hypertoni, glomerulopatier, njurinflammation (på grund av smärtstillande missbruk), cystiska njurar och autoimmuna sjukdomar såsom vaskulit.

Omfattningen av njuranemi beror vanligen på svårighetsgraden av den underliggande sjukdomen. De drabbade har nedsatt prestanda och lider av koncentrationsstörningar och mottaglighet för infektioner. Dessutom finns det allmänna symtom som trötthet, yrsel eller blek hud. Högt blodtryck, gastrointestinala klagomål, klåda, menstruationsstörningar eller impotens kan också uppstå som en del av anemi. Sammantaget minskas livskvaliteten för de drabbade patienterna avsevärt. Bildningen av EPO hämmas emellertid också av inflammationsförmedlare såsom interleukin-1 och TNF-alfa.

Så utvecklas anemi ofta vid kroniska sjukdomar. Anemi uppstår när inflammatoriska reaktioner kvarstår under lång tid. Kronisk sjukdomsanemi är normocytisk och hypokrom. Detta innebär att de röda blodkropparna har normal storlek, men inte har tillräckligt med järn.Symtomen på denna form av anemi liknar symtomen på järnbristanemi. Patienterna lider av blekhet, trötthet, koncentrationsstörningar, mottaglighet för infektioner och andnöd.