Charakteristiky erytropoietínu (EPO), výroba, funkcie

Ten erytropoetín, hemopoetín alebo EPO Je to glykoproteín s hormonálnymi funkciami (cytoquín) zodpovedný za proliferáciu, diferenciáciu a kontrolu prežitia progenitorových buniek erytrocytov alebo červených krviniek v kostnej dreni, to znamená erytropoiesisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisis.

Tento proteín je jedným z rôznych rastových faktorov, ktoré kontrolujú hematopoetické procesy, pomocou ktorých sa tvoria, z malej skupiny pluripotenciálnych kmeňových buniek, buniek nachádzajúcich sa v krvi: erytrocyty a biele krvinky a lymfocyty a lymfocyty. To znamená, že bunky myeloidov a lymfoidov.

Schéma predstavujúca hemopoézu, kde je zahrnutý proces tvorby erytrocytov alebo erytropoézy, kde erytropoetín pôsobí (zdroj: Openstax College [CC BY 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Jeho dôležitosť spočíva v funkčnom význame, ktorý majú bunky, ktoré pomáhajú množiť, rozlišovať a zrelé, pretože erytrocyty sú zodpovedné za transport kyslíka z pľúc do rôznych telových tkanív.

Erytropoetín bol prvým rastovým faktorom, ktorý bol klonovaný (v roku 1985), a v súčasnosti je jeho podávanie na úspešnú liečbu anémie spôsobeného zlyhaniami obličiek schválené American Drug and Food Administration (FDA) (FDA).

Predstaviu, že erytropoéza je kontrolovaná humorálnym faktorom (rozpustný faktor prítomný v cirkulácii) bola navrhnutá pred viac ako 100 rokmi Carnot a Deflandre pri štúdiu pozitívnych účinkov na zvýšenie percentuálneho podielu červených krviniek u králikov liečených sérom anemického anemického zvieratá.

Avšak až v roku 1948, keď Bonsidorff a Jalavist.

[TOC]

Charakteristika

Erytropoetín je proteín z rodiny glykoproteínov. Je stabilný na kyslé pH a má približne 34 kDa molekulovú hmotnosť.

Má asi 193 aminokyselín, ktoré zahŕňajú hydrofóbnu N-terminálnu oblasť 27 odpadu, ktorá je eliminovaná spoločným translačným spracovaním; A arginínový zvyšok v polohe 166, ktorý sa tiež stratí, takže proteín v obehu má 165 aminokyselín.

Vo svojej štruktúre je možné vidieť tvorbu dvoch disulfurových mostov medzi cysteínovým odpadom prítomným v pozíciách 7-161 a 29-33, ktoré sú spojené s ich činnosťou. Je to viac alebo menej ako 50% alfa vrtule, ktoré sa zjavne zúčastňujú na vytvorení oblasti alebo guľovej časti.

Má 40% uhľohydrátov, ktoré predstavujú tri reťazce oligosacharidov N-jednotiek na rôzne zvyšky kyseliny aspartárovej (ASP) a reťazec O-Unit do serínového zvyšku (SER). Tieto oligosacharidy sa tvoria hlavne.

Región Sacharidov EPO sa stretáva s niekoľkými úlohami:

Môže vám slúžiť: Flora a fauna z Coahuila

- Je to nevyhnutné pre biologickú aktivitu.

- Chráni pred degradáciou alebo poškodením spôsobeným radikálmi bez kyslíka.

- Na vylučovanie zrelých proteínov sú potrebné oligosacharidové reťazce.

U ľudí sa gén, ktorý kóduje tento proteín, nachádza uprostred dlhého ramena chromozómu 7 v oblasti Q11-Q22; Je v jednej kópii v regióne 5.4 kB a má päť exónov a štyri intróny. Štúdie homológie naznačujú, že ich sekvencia zdieľa 92% identitu s identitou ostatných primátov a 80% s niektorými hlodavcami.

Výroba

V plodu

Počas vývoja plodu sa erytropoetín produkuje hlavne v pečeni, ale zistilo sa, že v tom istom štádiu je gén, ktorý kóduje tento hormón.

U dospelých

Po narodení, v tom, čo by sa dalo brať do úvahy všetky postnatálne štádiá, sa hormón vyrába v podstate v obličkách. Konkrétne, kortexovými bunkami a povrchom obličkových korpusov.

Pečeň sa tiež podieľa na výrobe erytropoetínu v postnatálnych štádiách, kde sa vylučuje viac alebo menej 20% celkového EPO v obehu.

Medzi ďalšie „extra obličkové“ orgány, v ktorých bola detegovaná produkcia erytropoetínu.

Je tiež známe, že v centrálnom nervovom systéme sú niektoré strediská sekrécie EPO, vrátane hippocampu, kôry, mozgových endoteliálnych buniek a astrocytov.

Regulácia výroby erytropoetínu

Produkcia erytropoetínu nie je priamo kontrolovaná množstvom červených krviniek v krvi, ale dodávkou kyslíka v tkanivách. Deficit kyslíka v tkanivách stimuluje produkciu EPO a jeho receptorov v pečeni a obličkách.

Táto aktivácia génovej expresie sprostredkovanej hypoxiou je produktom aktivácie cesty rodiny transkripčných faktorov známych ako faktor 1 indukovateľný hypoxiou (HIF-1 angličtiny Faktor 1 indukovateľný hypoxia).

Hypoxia potom indukuje tvorbu mnohých proteínových komplexov, ktoré plnia rôzne funkcie pri aktivácii expresie erytropoetínu a ktoré sú priamo alebo nepriamo spojené s faktormi, ktoré prekladajú aktivačný signál do promótora génu EPO, stimulujú jeho transkripciu.

Ďalšie stresujúce faktory, ako je hypoglykémia (nízka koncentrácia cukru v krvi), zvyšovanie intracelulárneho vápnika alebo prítomnosť reaktívnych druhov kyslíka tiež vyvoláva cestu HIF-1.

Môže vám slúžiť: homopolysacharidy: charakteristiky, štruktúra, funkcie, príklady

Mechanizmus akcie

Mechanizmus pôsobenia erytropoetínu je dosť zložitý a závisí hlavne od jeho schopnosti stimulovať rôzne signalizačné vodopády zapojené do proliferácie buniek, ktoré sú zase spojené s aktiváciou iných faktorov a hormónov.

V ľudskom tele zdravého dospelého je rovnováha medzi produkciou a deštrukciou červených krviniek alebo erytrocytov a EPO sa podieľa na udržiavaní tejto rovnováhy prostredníctvom nahradenia erytrocytov, ktoré zmiznú.

Ak je množstvo kyslíka dostupného v tkanivách veľmi nízke, expresia kódujúceho génu pre erytropoetín sa zvyšuje v obličkách a pečeni. Stimul sa môže vyskytnúť aj v dôsledku veľkých nadmorských výšok, hemolýzy, stavov závažnej anémie, krvácania alebo predĺženej expozície oxidu uhoľnatého.

Tieto podmienky vytvárajú stav hypoxie, ktorý spôsobuje zvýšenie sekrécie EPO, je väčší počet červených krviniek a frakcia retikulocytov v obehu, ktoré sú jedným z progenitorových buniek erytrocytov, tiež zvyšuje.

Kto EPO koná?

V erytropoéze sa EPO podieľa hlavne na proliferácii a diferenciácii progenitorových buniek spáchaných v línii červených krviniek (erytrocytových rodičov), ale tiež aktivuje mitózu v proeritroblastoch a v bazofilných erytroblastiach a tiež aktivuje uvoľňovanie uvoľňovania z uvoľňovania uvoľňovania z nich Retikulocyty kostnej drene.

Prvá úroveň, na ktorú proteín pracuje, je prevencia programovanej bunkovej smrti (apoptóza) prekurzorových buniek vytvorených v kostnej dreni, ktorá sa dosahuje inhibičnou interakciou s faktormi zapojenými do tohto procesu.

Ako to koná?

Bunky, ktoré reagujú na erytropoetín, majú špecifický prijímač pre tento, známy ako erytropoetín alebo epor. Keď proteín tvorí komplex so svojím prijímačom, signál sa prenesie do vnútra bunky: smerom k jadru.

Prvým krokom prenosu signálu je konformačná zmena, ktorá sa vyskytuje po spojení proteínu s jeho prijímačom, ktorý je súčasne spolu s ostatnými prijímajúcimi molekulami, ktoré sú aktivované. Medzi nimi je Janus-Pirosina kináza 2 (Jack-2).

Medzi niektoré z trás, ktoré sú aktivované po prúde, po tom, čo Jack-2 sprostredkuje fosforyláciu odpadu tyrozínu epochového receptora, patrí cesta kináz MAP a chinasa c proteín, ktorý aktivuje transkripčné faktory, ktoré zvyšujú expresiu špecifických génov.

Môže vám slúžiť: Parasexuálna reprodukcia: Monéry, protisti a huby

Funkcia

Rovnako ako mnoho hormonálnych faktorov v organizmoch, aj erytropoetín nie je obmedzený na jednu funkciu. Toto bolo objasnené mnohými vyšetrovaniami.

Zdá sa, že okrem toho, že pôsobí ako proliferácia a diferenciačný faktor erytrocytov, ktoré sú nevyhnutné pre transport plynu cez krv, sa zdá, že erytropoetín pil.

Pri prevencii zranení

Štúdie naznačujú, že EPO bráni bunkovým léziám a hoci ich mechanizmy účinku nie sú presne známe, verí sa, že apoptotické procesy produkované zníženým alebo neprítomným kyslíkom môžu zabrániť, excitovať toxicitu a expozíciu voľným radikálom.

V apoptóze

Jeho účasť na prevencii apoptózy bola študovaná interakciou s určujúcimi faktormi v signalizačných vodopádoch: Janus-Marosina kináza 2 (JAK2), Caspasa 9, Caspasa 1 a Caspasa 3, Glykogén Syntas Apoptotické proteázy 1 (APAF-1) a ďalší.

Funkcie v iných systémoch

Zúčastnite sa na inhibícii zápalu buniek inhibíciou niektorých prozápalových cytokínov, ako je interleukín 6 (IL-6), faktor nekrózy nádoru alfa (TNF-a) a chemický-proteín monocytov 1.

Vo vaskulárnom systéme sa preukázalo, že spolupracuje pri údržbe svojej integrity a pri tvorbe nových kapilár z existujúcich ciev v oblastiach bez vaskulatúry (angiogenéza). Okrem toho zabraňuje priepustnosti hematoencefalickej bariéry počas zranení.

Predpokladá sa, že stimuluje postnatálnu neovaskularizáciu zvýšením mobilizácie progenitorových buniek z kostnej drene do zvyšku tela.

Má dôležitú úlohu pri vývoji progenitorových nervových buniek prostredníctvom aktivácie jadrového faktora KB, ktorý podporuje produkciu nervových kmeňových buniek.

EPO pôsobí v zhode s inými cytokínmi a má „modulačnú“ funkciu pri kontrole proliferácie a diferenciácie megacariocytov a granulocytov-monocytov.

Odkazy

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas fyziologickej farby (5. vydanie.). New York: Thieme.
2. Jelkmann, w. (1992). Erytropietín: Štruktúra, kontrola výroby a funkcia. Fyziologické recenzie, 72(2), 449-489.
3. Jelkmann, w. (2004). Molekulárna biológia erytropoetínu. Interné lekárstvo, 43(8), 649-659.
4. Jelkmann, w. (2011). Regulácia výroby erytropietínu. J. Fyziola., 6, 1251-1258.
5. Lacombe, C., & Mayeux, P. (1998). Biológia erytropietínu. Hematologica, 83, 724-732.
6. Maiese, K., Li, f., & Zhong, z. (2005). Nové cesty prieskumu erytropietínu. Jama, 293(1), 1-6.