ERYTHROBLASTS: HVA ER DE, ERYTROPOIESIS, ASSOSIERTE PATOLOGIER - BIOLOGI - 2024

De erytroblaster er forløperceller erytrocytter virveldyr. Nedgangen i oksygenkonsentrasjonen i vevene vil fremme cellulære differensieringshendelser i disse cellene som vil gi opphav til modne erytrocytter. Settet med alle disse hendelsene er kjent som erytropoiesis.

Under erytropoiesis øker hemoglobinsyntesen. Et rikelig protein i erytrocytter som formidler tilførsel av oksygen til vevene og avgiftning av karbondioksid fra dem, et avfallsprodukt fra cellulær respirasjon som er giftig for celler.

Farget smøre av erytroblaster, forløperceller av modne erytrocytter. Av The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP), fra Wikimedia Commons Det totale tapet av kjernen, så vel som de cellulære organellene, markerer kulminasjonen på erytropoieseprosessen i hvirveldyrceller fra pattedyr. I resten av virveldyr som krypdyr, vedvarer kjernen når differensieringsprosessen er ferdig.

Feil i differensieringsprosessen til erytroblastene gir opphav til et sett med blodpatologier som sammen kalles megaloblastiske anemier.

Hva er erytrocytter?

Bilde av erytrocytter oppnådd ved holografisk mikroskopi. Av Egelberg, fra Wikimedia Commons, er røde blodlegemer, ofte kjent som røde blodlegemer, de mest tallrike cellene i virveldyr.

De har en karakteristisk morfologi som ligner på biconcave plater, og deres viktigste funksjon er å utføre transport av oksygen (O2) til de forskjellige vevene i kroppen, samtidig som det avgifter dem fra karbondioksid (CO2) produsert under cellulær respirasjon. .

Denne utvekslingen av CO2 for O2 er mulig fordi disse cellene rommer store mengder av et karakteristisk rødt protein kalt hemoglobin, og som er i stand til å samhandle med begge kjemiske arter gjennom en hemmegruppe til stede i deres struktur.

En spesiellitet av disse cellene hos pattedyr med hensyn til resten av virveldyr er mangelen på kjerner og cytoplasmatiske organeller. Imidlertid har det i de innledende faser av produksjonen i de tidlige stadiene av embryonisk utvikling blitt observert at de cellulære forløperne de kommer fra, representerer en forbigående kjernen.

Det siste er ikke overraskende gitt at de tidlige stadiene av embryoutvikling vanligvis er like i alle virveldyr, og divergerer bare de stadiene som fører til større differensiering.

Hva er erytroblaster?

Erytroblaster er celler som vil gi opphav til modne erytrocytter etter å ha gjennomgått påfølgende hendelser med celledifferensiering.

Disse forløpercellene stammer fra en vanlig myeloide stamfader i ryggmargsbenmarg som kjerneceller, forsynt med kjerner og cellulære organeller.

Endringer i innholdet av dens cytoplasma og omorganiseringen av cytoskjelettet vil kulminere i genereringen av erytrocytter som er klare til å komme i sirkulasjon. Disse endringene svarer på miljømessige stimuli som indikerer reduksjon av oksygen i vevene og derfor et behov for produksjon av erytrocytter.

Hva er erytropoiesis?

Erythropoiesis er betegnelsen som brukes til å definere prosessen der produksjonen og utviklingen av røde blodlegemer foregår, nødvendig for å opprettholde oksygentilførselen til de forskjellige organer og vev.

Denne prosessen er fint regulert av virkningen av erytropoietin (EPO), et nyresyntesehormon som igjen moduleres av oksygenkonsentrasjonene som er tilgjengelige i vevene.

Lave konsentrasjoner av oksygen i vevet induserer syntese av EPO ved hjelp av den hypoksi-indusible transkripsjonsfaktoren (HIF-1), som stimulerer spredningen av erytrocytter ved å binde seg til EpoR-reseptorene, til stede i erytrocyttforløperceller.

Hos pattedyr utføres erytropoiesis i to stadier som kalles primitiv erytropoiesis og definitive erytropoiesis.

Førstnevnte forekommer i eggeplomme under embryonal utvikling som gir opphav til store nukleare erytroblaster, mens sistnevnte forekommer i fosterleveren og fortsetter i benmargen etter den andre svangerskapsmåneden, og genererer mindre eruklerte erytrocytter.

Andre proteiner som antipoptotisk cytokin Bcl-X, hvis transkripsjon er regulert av transkripsjonsfaktoren GATA-1, påvirker også erytropoieseprosessen. I tillegg er tilførsel av jern, vitamin B12 og folsyre også nødvendig.

Differensiering av erytroblaster til erytrocytter

I prosessen med definitiv erytropoiesis dannes erytrocytter i benmargen fra en udifferensiert stamfadercelle eller vanlig myeloide stamfader som er i stand til å gi opphav til andre celler som granulocytter, monocytter og blodplater.

Denne cellen må motta passende ekstracellulære signaler for å kompromittere dens differensiering i erytroid-avstamningen.

Når denne forpliktelsen er anskaffet, begynner en sekvens av differensieringshendelser som begynner med dannelsen av pronormoblasten, også kjent som proerythroblast. En stor erytroblast forløpercelle med en kjerne.

Deretter vil proerythroblasten oppleve en gradvis reduksjon i kjernecellevolum ledsaget av en økning i hemoglobinsyntese. Alle disse endringene skjer sakte når denne cellen går gjennom forskjellige celletrinn: basofil erytroblast eller normoblast, polykromatisk erytroblast og ortokromatisk erytroblast.

Prosessen avsluttes med det totale tapet av kjernen, så vel som av organellene som er til stede i den ortokromatiske erytroblasten, med opprinnelse fra en moden erytrocyt.

For å endelig nå dette, må sistnevnte passere gjennom retikulocyttstadiet, en enucleated celle som fremdeles inneholder organeller og ribosomer i sin cytoplasma. Fullstendig eliminering av kjernen og organellene utføres ved eksocytose.

Modne erytrocytter forlater benmargen inn i blodomløpet der de forblir sirkulert i omtrent 120 dager, før de svelges av makrofager. Derfor er erytropoiesis en prosess som forekommer kontinuerlig gjennom hele organismenes levetid.

Celledifferensiering

Etter hvert som erytoblaster utvikler seg mot fullstendig differensiering til en moden erytrocytt, gjennomgår de flere endringer i cytoskjelettet sitt, så vel som i uttrykket av celleadhesjonsproteiner.

Aktin-mikrofilamenter depolymeriseres og et nytt spektrinbasert cytoskelett settes sammen. Spektrin er et perifert membranprotein lokalisert på det cytoplasmatiske ansiktet som samvirker med ankyrin, et protein som formidler bindingen av cytoskjelettet med Band 3-transmembranproteinet.

Disse endringene i cytoskjelettet og i uttrykket av Epo-reseptorer, så vel som mekanismene som modulerer dem, er kritiske for modning av erytroid.

Dette skyldes det faktum at de formidler etablering av interaksjoner mellom erytroblaster og celler som er til stede i benmargs mikromiljø, noe som letter overføringen av de nødvendige signalene for å begynne og avslutte differensiering.

Når differensieringen er fullført, oppstår det nye endringer som favoriserer tapet av vedheft av celler til margen og frigjøring av dem i blodomløpet der de vil oppfylle sin funksjon.

Patologier forbundet med feil i erytroblastdifferensiering

Feil under differensieringen av erytroblaster i benmargen gir opphav til blodsykdommer, for eksempel megaloblastiske anemier. Disse stammer fra mangler i tilførselen av vitamin B12 og folater som er nødvendige for å fremme erytroblastdifferensiering.

Begrepet megaloblastic refererer til den store størrelsen som erytroblaster og til og med erytrocytter når som et produkt av ineffektiv erytropoiesis preget av mangelfull DNA-syntese.

referanser

1. Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, Philipsen S. GATA1-funksjon, et paradigme for transkripsjonsfaktorer ved hematopoiesis. Molekylær og cellulær biologi. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk sac-avledede primitive erytroblaster enukleat under pattedyrembryogenese. Blood (2004); 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. Signalering og cytoskeletale krav ved erytroblastkreft. Blod. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Erythroblast Enucleation. Haematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Shivani Soni, Shashi Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal. Fravær av Erythroblast Macrophage Protein (Emp) fører til svikt i Erythroblast kjernefysisk ekstrudering. Journal of biologisk kjemi. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. En elektronmikroskopisk studie av kjernefysisk eliminering fra sen erytroblast. J Cell Biol. 1967; 33 (3): 625-635.
7. Tordjman R, Delaire S, Plouet J, Ting S, Gaulard P, Fichelson S, Romeo P, Lemarchandel V. Erythroblasts er en kilde til angiogene faktorer. Blood (2001); 97 (7): 1968-1974.