Erytrocyty

 

Otázka: Erytrocyty

Předmět: Lékařství

Přidal(a): Verouš

 

Základní informace:

• 6,7-7,7 μ m 
• Erytrocyty přežívají v cirkulující krvi cca 120 dní 
• Normální hodnoty 
• Bezjaderná buňka 
• Bikonkávní tvar (z boku tvar promáčknutého piškotu) 
• Tvar je deformovatelný, může tak procházet cévami o malém průsvitu 
• Základní funkce – přenos kyslíku do tkání 
• Největší podíl hmotnosti zabírá v erytrocytu hemoglobin (až 90 %)
• Erytrocyty mají podstatně jednodušší strukturu než většina lidských buněk, jsou tvořeny pouze membránou obklopující roztok hemoglobinu, který tvoří přibližně 95 % všech nitrobuněčných bílkovin erytrocytů
• Buňky nemají jádro ani další buněčné organely
• Membrána erytrocytů obsahuje 52 % proteinů, 42 % lipidů a 8 % sacharidů
• Jsou v ní proteiny, které jednak zajišťují specifické funkce, jednak udržují typický bikonkávní tvar erytrocytu a jeho flexibilitu a ohebnost
• Bikonkávní tvar zvyšuje poměr povrchu buněk k jejich objemu a usnadňuje tak výměnu plynů
• Flexibilita erytrocytu je potřebná, aby se buňka byla schopna protáhnout i zúženími vyskytujícími se v mikrocirkulaci
• V membráně erytrocytů se nachází rovněž glykosfingolipidy, jejichž glycidové složky jsou podstatou systému krevních skupin AB0
• K udržování svých funkcí vykazuje erytrocyt neustálou spotřebu ATP.
• Jeho jediným zdrojem energie je anaerobní glykolýza
• Aerobní fosforylace ani–oxidace v erytrocytu nemohou probíhat v důsledku chybění mitochondrií
• Erytrocyty jsou proto vedle buněk CNS vždy preferenčně zásobovány glukosou
• Řízení erytropoesy –erytropoetin (produkují ledviny a játra stimulované hypoxií)
• Pro normální erytropoesu jsou nutné: vitamín B12, kyselina listová, železo a bílkoviny v potravě
• Vývoj erytrocytů probíhá obvykle 7 dní a zahrnuje 3 až 5 dělení a diferenciaci buněk, kterou charakterizuje:
• zmenšení velikosti buňky
• zmenšení jádra, vymizení nukleolů, kondenzace chromatinu, extruze (vypuzení) jádra
• syntéza hemoglobinu na volných polyribosomech přibývající množství Hb vede k změně barvitelnosti cytoplasmy: bazofilní, polychromatofilní a nakonec ortochromní
• postupné ubývání až vymizení organel 
• Vyzrávání erytorocytů prochází několika vývojovými stádii, než se dostane do periferní krve
• Za fyziologických podmínek se v periferní krvi nacházejí pouze zralé erytrocyty, po speciálním barvení také mladší stádium erytrocytů – retikulocyty
• Ostatní-mladší-stádia červených krvinek lze nalézt pouze v nátěru z kostní dřeně, kde se nacházejí všechna vývojová stádia v určitém procentuálním zastoupení
• Normální vývojová stádia jsou součástí normoblastové vývojové řady, při patologických stavem se jedná o megaloblastovou vývojovou řadu

 

ERYTROBLAST

• 12-19 μ m 
• Buňka zakulaceného tvaru 
• Jádro je kulaté, většinou uloženo uprostřed buňky a vyplňuje většinou celou buňku 
• Chromatin je sytý, hustě síťovitě uspořádaný 
• V jádře se nacházejí jadérka 
• Cytoplazma je tmavě modře (bazofilně) zbarvená 
• Kolem jádra může být projasnění 

BAZOFILNÍ E.

• 8-16 μ m 
• Kulaté jádro uprostřed buňky 
• 18
• Chromatin je uspořádán do hrudek 
• Cytoplazma bazofilní

POLYCHROMNÍ

• 8-12 μ m 
• Buňka i jádro kulovitého tvaru 
• Chromatin je hutný 
• Cytoplazma je lehce namodralá až šedá 

ORTOCHROMNÍ E.

• 8-10 μ m 
• Jádro je malé
• Chromatin hrubý, kondenzovaný 
• Cytoplazma je růžová 

RETIKULOCYTY

• Retikulocyt je jakýmsi přechodem mezi jaderným normoblastem a zralým erytrocytem. Obsahuje nukleové kyseliny v podobě granul nebo vláken, která se dají barvit a hodnotit v mikroskopu.
• 7-9 μ m 
• Jedná se o mladý erytrocyt 
• Lze ho spatřit v nátěru z periferní krve, barví se supravitálním barvením brilantkresylovou modří 
• Fyziologické hodnoty: relatiní zastoupení 0,005-0,015 ‰ 
• Stanovení retikulocytů je ukazatelem tvorby červených krvinek v kostní dřeni 

 

HEMOGLOBIN

• Krevní barvivo hemoglobin (Hb) je nejvíce zastoupenou bílkovinou krve o průměrné koncentraci 2,5 mmol/l (150 g/l)
• V erytrocytech tvoří asi 35 % jejich hmotnosti
• Hlavní biologickou funkcí hemoglobinu je transport kyslíku z plic do tkání
• Současně se značnou měrou podílí na udržování konstantního pH krve
• Z chemického hlediska řadíme Hb mezi hemoproteiny –složené bílkoviny, skládající se z bílkoviny globinu a hemu
• Hemoglobin má tetramerní strukturu, skládá se ze čtyř peptidových řetězců, přičemž dva a dva jsou vždy stejné
• Ke každému řetězci je vázána jedna hemová skupina
• Člověk má genetickou informaci pro čtyři různé peptidové řetězce globinu, které se označují ,α ,β, γ a δ
•  Hlavním hemoglobinem dospělých je HbA, který tvoří 97,5 % celkového hemoglobinu 
• Kromě toho se vyskytuje 2,5 % HbA2
• V plodu je též fetální hemoglobin HbF a u kojenců pak směs HbA a HbF
• Hem je struktura, jejímž základem je cyklický tetrapyrol – konjugovaný systém čtyř pyrolových kruhů vzájemně propojených methinovými můstky –CH=. 
• V centru tohoto skeletu je umístěn iont Fe2+, který může vázat až 6 ligandů
• Čtyřmi vazbami je vázán k dusíkovým atomům pyrolů, pátou je navázán globinový peptidový řetězec
• O2 se váže jako šestý ligand iontu Fe2+ a snadno se opět odštěpuje
• Železo hemu zachovává při transportu O2 stále oxidační číslo II
• Množství vázaného kyslíku závisí na jeho dostupnosti (na jeho parciálním tlaku pO2)
• V plicích se vzhledem k vysokému pO2 nasytí Hb téměř na 100 % a vzniká oxyhemoglobin
• Ve tkáních chudých na kyslík se část transportovaného O2 zase odštěpuje

 

HBG SYNTÉZA

• Syntéza hemu: Hem dovedou syntetizovat v podstatě všechny aerobní buňky s výjimkou zralých erytrocytů
• Syntéza začíná v mitochondriích, dále pokračuje v cytoplazmě buněk, konec syntézy je opět v mitochondriích
• Hem se poté uvolní z mitochondrie a je v červené krvince zabudován do hemoglobinu
• Syntéza globinu: Tvorba globinových řetězců probíhá na specifických ribozomech v cytoplazmě zrajících erytroblastů

 

HBG ROZPAD

• Hemoglobin se uvolňuje z rozpadlých erytrocytů a podléhá složitým metabolickým změnám
• Rozpadá se na globin a hem
• K rozpadu červených krvinek může docházet buď uvnitř cévního systému – intravaskulární destrukce a mimo cévní systém – extravaskulární destrukce

INTRAVAKULÁRNÍ ROZPAD

• Při tomto rozpadu dochází ke štěpení hemoglobinu na 2 hemoglobinové dimery
• Ty mohou být navázány na bílkovinu haptoglobin
• Vzniká komplex hemoglobin – haptoglobin v poměru 1:1. 
• Tento komplex je z krve vychytáván monocytomakrofágovým systémem, hlavně jater
• Pokud se rozpadá větší množství erytrocytů, molekuly hemoglobinových dimerů se nestačí navázat na haptoglobin, dojde k oxidaci dimerů na methemoglobin
• Fe2+ se mění na Fe3+ a z molekuly methemoglobinu jsou uvolněny globinové řetězce
• Oxidovaná hemová část bez globinu je navázána na další transportní bílkovinu hemopexin
• Jestliže je kapacita hemopexinu přesycena, jsou oxidované hemové části přechodně navázány na albumin
• Vznikne methemalbuminový komplex, který je zadržován v ledvinách
• Výsledkem intravaskulárního rozpadu erytrocytů je tedy rozštěpení Hb na hem a globin
• Z hemu je uvolněno železo a zbytek je metabolizován v tkáňových makrofázích na bilirubin

EXTRAVASKULÁRNÍ ROZPAD

• Při tomto procesu dochází k hemolýze červených krvinek ve slezině, játrech a kostní dřeni, bez vzniku hemoglobinových dimerů, vazby na haptoglobin a oxidace Hb
• Dojde k rozpadu a otevření porfyrinového kruhu, vznikne zelený verdhemoglobin, z něj se odštěpí Fe a bílkoviny globinu, vznikne modrozelený biliverdin a poté se biliverdin redukuje na žlučové barvivo bilirubin
• Bilirubin je tedy konečným produktem rozpadu hemu
• V krvi koluje vázaný na albumin
• Bilirubin se v játrech váže na kyselinu glukuronovou, vzniká bilirubinglukuronid 
• Z jater se bilirubinglukuronid dostává do žlučových kanálků a odtud putuje do střeva
• Zde se bakteriální činností redukuje na urobilinogen a sterkobilinogen
• Oba bezbarvé produkty po oxidaci ve střevě tvoří zlatožlutý sterkobilin, který se vylučuje stolicí
• Globin uvolněný z vazby na hemoglobin se v organismu rozkládá na aminokyseliny
• Organismus je opět používá pro tvorbu bílkovin
• Železo je vychytáváno bílkovinným nosičem transferinem a je přenášeno do kostní dřeně, kde se zabudovává do červených krvinek a taky tvoří zásobní železo feritin a hemosiderin

 

MORFOLOGICKÉ ZMĚNY ERY

ZMĚNY VELIKOSTI:

• MIKROCYTY: MCV ˂ 82 fl, průměr ˂ 6,5 µm, Sideropenické anémie, anémie chron. onemocnění, hemoglobinopatie, talasemie¨
• MAKROCYTY: MCV > 98 fl, Průměr > 7,8 µm, Při nedostatku B12 a kys. listové, MDS, akutní ztráta krve, chemot., on. jater, zán. žaludku
• ANIZOCYTÓZA: RDW > 15,2 %, Přítomnost různě velkých ery

ZMĚNY BARVITELNOSTI:

• NORMOCHROMNÍ: MCH 28 – 34 pg, MCHC 310 – 370 gl
• HYPOCHROMNÍ: ↓ MCH, MCHCSnížený obsah Hbg v ery, projasnění tvoří více jak třetinu bb, Hbg. Je uložen po obvodu ery v podobě prstence, Siderop.anémie, anémie chron.on., MDS
• ANIZOCHROMNÍ: Nestejná koncentrace Hbg v ery, Nedostatek Fe, megaloblastová anémie, refrakterní anémie
• POLYCHROMNÍ: Ery s modravým až našedlým nádechem, příčinou je zbytkové mn.RNA, Hemolyt.anémie, megaloblast. an., anémie chron.on., novorozenci

ZMĚNY TVARU:

• Akantocyty
• Echinocyty
• Leptocyty
• Stomatocyty
• Knizocyty
• Sférocyty
• Eliptocyty
• Dakryocyty
• Schistocyty
• Keratocyty
• Drepanocyty
• Poikilocytoza
  

INKLUZE V ERY:

• Bazofilní tečkování
• Howellova – Jollyho tělíska
• Pappenheimerova tělíska
• Cabotovy prstence

ULOŽENÍ V NÁTĚRU:

• Penízkovatění ery – Rouleaux
• Aglutinace ery

 

ŽELEZO

• Železo je jedním ze základních prvků důležitých pro funkci organismu
• V organismu dospělého jedince se nachází 3,5-5,0 g železa
• U žen je obsah železa nižší než u mužů
• V živých organismech se nikdy nevyskytuje v anorganické formě, protože by bylo příliš toxické a těžko rozpustné
• Nachází se vždy chelatované, tzn. navázáno na bílkovinu jak při transportu, tak při uskladnění
• Je tak tělu více vlastní a má vyšší vstřebatelnost
• Hlavním místem vstřebávání železa je duodenum 
• Alkalické pH v duodenu upřednostňuje oxidaci dvojmocného železa na trojmocné
• Hemové proteiny jsou denaturovány v žaludku, dojde k oxidaci Fe 2+ na Fe3+ 
• Toto trojmocné železo je potom resorbováno střevními buňkami, za pomocí Cu 2+
• Uvnitř buněk je železo skladováno ve formě feritinu
• Nehemové železo je v žaludku, poté, co se uvolní z potravy vázáno na gastroferin, který spolu s HCl stabilizuje Fe v rozpustné formě, dochází k dalším oxidoredukčním pochodům a opět vznikne feritin
• Pro transport železa v plazmě je třeba transportní bílkovinu transferin
•  V krvi se Fe 2+ oxiduje za přítomnosti ceruloplazminu na Fe3+. váže se na transferin a transportuje se do kostní dřeně, do erytroblastů
• Transferin je protein tvořený v játrech. Z celkového množství transferinu je za normálních okolností nasycena asi jen 1/3
• Zbytek tvoří volný transferin, který je připraven vázat další železo v případě zvýšených požadavků organismu
• Vstřebává se pak buď z potravy, nebo se uvolní ze zásob
• Přebytečné železo se váže jako zásobní železo – hemosiderin, feritin
• Hladina feritinu v plazmě je relativně nízká, odráží však zásoby jak feritinu, tak železa ve tkáních – v játrech, slezině a sliznici střeva
• Denní strava představuje přínos asi 10-15 mg železa
• Z tohoto množství se vstřebává asi jen 3-13 %
• Lépe se železo vstřebává ze zvířecích zdrojů než železo rostlinné
• Za fyziologických okolností jsou ztráty železa v organismu poměrně malé, vylučuje se stolicí, žlučí, olupováním kůže, střevní sliznicí…. 
• Příjem i výdej železa je za normálních okolností v rovnováze
• Ztráty železa mohou být malé při drobných ztrátách, např.u žen při menstruaci se vstřebávání železa zvýší až na dvojnásobek normálního množství
• Ztráty železa mohou být ovšem i zvýšené, a to při krvácení, nadměrné fyzické aktivitě, dlouhodobě špatná strava, těhotenství…
• Vstřebávání železa ovlivňuje příznivě vitamin C a HCl, nepříznivě vstřebávání ovlivňuje mléčná strava a enzymy slinivky břišní.