ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL ERITROCITO
Mónica M. Cortés Márquez. Escuela de Bacteriología y Laboratorio Clínico. Universidad de Antioquia.
El ERITROCITO Es un disco bicóncavo el cual c ual posee una depresión central, esta desprovisto de organelas, su misión fundamental es transportar y proteger la HEMOGLOBINA para que pueda realizar su función respiratoria.
Sobrevida:: 112 Sobrevida 120 20 días. días dí as. Reco Re Recorre corrre 6000 0 Km. Km. de de territorio territorio vascular, pasa porr vasos de vascular, de diámetro 10 veces inferiorr al diámetro al suyo.. suyo Alta capacidad de deformabilidad. El er erititr itro rrocit ocit oc cito ito o sse seni ennilil es eliminado eliimina el nado do por el SMF dde por del el bazo. bazzo. ba
ElElproducto prod producto ucto final fifinal nal de dde e lalamuerte muert muerte e yy catabolismo del eritrocito es la bilirrubina.
EL ERITROCITO
Misión fundamental Misión hemoglobina.. hemoglobina
proteger r
y
transportar r
lla a
Exis Ex Existen iste ten n ap apro roxi xima madam mada damen dame ment ente nte te e 5 millones dde e er eriitr troc oci ocitiito tos/ to os/ m mm m3, con uun con una na el elev elevad ele evad vada ada a cap capaci capa ca paci acida cida dad d de de defor deformabilidad. forma mabil bilida idad d. Se forma en méd Se édu édul uula la a ós ósea ósea ea
Recorre aproximadamente 600 Km. De territorio vascular.
C Circ Ci irrcul cuulac laació ciión ón 12 120 120 ddías. ías.
Gran
estrés 500.000 veces turbulencias Cardíacas, filtro esplénico, pasa por Vasos de diámetro 10 veces menor al Suyo.
ERITROPOYESIS: ERITRONA
CFU--LM CFU CFU--GEMMeg CFU
Término utilizado por Boycott (1929)
para designar los componentes celulares que intervienen en la eritropoyesis
FU-E BFUCFU--E CFU
(Progenitores y precursores)
El ERITROCITO
Estructura del eritrocito eritrocito::
Membrana.
Hemoglobina Enzimas MEMBRANA: Responsable de la forma característica del eritrocito Mantiene la deformabilidad y elasticidad. Lípidos Proteínas Hidratos de carbono
El ERITROCITO
LÍPIDOS: Fosfolípidos, colesterol, ácidos grasos y glucolípidos. Carácter extraordinariamente fluida debido a los ácidos grasos que hacen parte de los fosfolípidos y de la disposición asimétrica de las proteínas.
LÍPIDOS DE LA MEMBRANA ERITROCITARIA Fosfolípidos: Fosfatidilcolina (lecitina) 13% Esfingomielina
26%
Fosfatidiletanolamina (cefalina) 27% Fosfatildilserina 13% Fosfatidilinositol 5%
Colesterol.
Ácidos grasos.
Glucolípidos. lucolípidos.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA
Proteínas integrales: Total o parcialmente sumergidas en la bicapa lipídica. Proteínas periféricas: Fuera de la bicapa.
Las más importantes forman el esqueleto, son de interés clínico.
MEMBRANOPATÍAS
PATRÓN ELECTROFORÉTICO DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA ERITROCITARIA
ESQUELETO DE LA MEMBRANA: Proteínas que recubren la superficie interna de la doble capa lipídica, estan En intimo contacto con la hemoglobina.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA ESQUELETO Espectrina (bandas 1 y 2): Proteína más abundante del esqueleto, la E - SP (cromosoma 1) y la F F - SP (Cr. (Cr .14 14)) se entrelazan y adoptan una estructura helicoidal.. helicoidal
Actina Actina ó banda 5: Se une a la espectrina y contribuye a la unión entre las dos subunidades subunidades.. Proteína 4,1 (sinapsina) (sinapsina):: Estabiliza la espectrina y su unión a la actina actina.. Ankirina: (Cr. Ankirina: (Cr . 8); Une la banda 3 y la espectrina, contribuye a la unión del esqueleto a la capa lipídica lipídica..
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA INTEGRALES
La banda 3 y glucoforinas, participan en el mantenimiento de la forma eritrocitaria mediante su unión al esqueleto esqueleto..
Banda 3:
Más abundante del total de las proteína de Membrana, contribuye al intercambio de iones CLY bicarbonato HCO 3 -, receptor para el P. falciparum.
Glucoforinas
A, B, C y D afloran en la superficie y se encuentran Intensamente ramificados, contribuyen a determinar Los grupos sanguíneos.
INTERACIÓN ENTRE PROTEÍNAS
DE MEMBRANA
Verticales
Ankirina
Horizontales
Sinapsina
INTERACIÓN ENTRE PROTEÍNAS
Ankirina
DE MEMBRANA
METABOLISMO ERITROCITARIO Transporte de membrana. Obtención de energía: Glicólisis anaeróbica. Vías metabólicas. Enzimas de importancia.
ENZIMAS DEL METABOLISMO ERITROCITARIO. La maduración eritroblástica conlleva a la desaparición de casi todas las vías metabólicas de cualquier otra célula. El eritrocito maduro es incapaz de sintetizar lípidos o proteínas.
Única fuente energética:
Glucólisis anaerobia
Rendimiento neto 2 ATP por cada Molécula de glucosa oxidada.
1 2 3 4
Glucólisis anaerobia (Vía de Embden meyerhof): obtención de ATP. Metabolismo oxidorreductor ( pentosas fosfato y síntesis de glutati ón): Protección. Metabolismo nucleotídico: Enzimas que mantienen el ATP. Sistema diaforásico: Mantiene el hierro heminico ( reducido) Fe++.
METABOLISMO ERITROCITARIO.
La función más importante del eritrocito es el transporte de O2 y CO2 No requiere consumo de ENERGÍA.
Los procesos metabólicos que requieren energía son: ATP
Mantenimiento de los gradientes (K +, Ca++). Mantenimiento de los fosfolípidos de membrana. Mantenimiento de la hemoglobina ferrosa funcional Fe ++. Protección de las proteínas de la oxidación. Síntesis de glutatión.
TRANSPORTE DE MEMBRANA
El intercambio en la membrana permite mantener una composición catiónica intracelular con niveles de K + y ¡ de Na+ y Ca++ = en contra del gradiente extracelular ¡ K+ y Na+ y Ca++. Requiere sacar K y Na para entrar Cl -
H2O
H2O Acuaforina-1
Sale Ca++ Entran 2 H+.
Salen 3 Na ++ Entran 2 K+.
TRANSPORTE DE MEMBRANA
Mediante estas bombas se previene la adversa acumulación de sodio y calcio intracelular intracelular = ATP. ATP. Si ¡ ATP ATP = El Glóbulo se hincha por por entrada libre de H2O, CL- y H2CO3. La glucosa plasmática es transportada por por difusión facilitada mediada por por el ³transportador ³transportador de glucosa´ (banda 4.5). La glucosa es metabolizada anaeróbicamente en la Vía EMH ácido láctico láctico..
METABOLISMO
Embden Meyerhof Meyerhof Glicólisis anaeróbica anaeróbica.. ácido láctico.
2 ATP
4 ATP = Ganancia neta de 2 ATP.
2,3 DPG = Regula liberación de O2 a los tejidos. NADH = Cofactor para reducción de metahemoglobina mantiene HB en estado reducido.
METABOLISMO
DEL ERITROCITO
Obtención y utilización de ATP 5-10% Glucosa NADP+ /NADPH
*
* * Vía RR-L
2,3 DPG
Defensa ataque Oxidativo.
METABOLISMO ENZIMAS METBOLICAS DE IMPORTANCIA: IMPORTANCIA:
Enzimopatías de la glucólisis anaerobia EMH: EMH: Dificultades en la formación o utilización de ATP. ATP. La Hexocinasa HK, fosfofructocinasa PFK y Piruvatocinasa PK.
Enzimopatías del metabolismo oxidorreductor: oxidorreductor : Mantenimiento del glutatión reducido, falta de poder poder reductor reductor para el ataque oxidativo.. ¡ Glucosa 6 Fosfato deshidrogenasa G6PD. oxidativo PD. Desnaturalización de la hemoglobina y otras proteínas. HEMOLISIS
HEMOGLOBINA SINTESIS, ESTRUCTURA Y FUNCIÓN.
HEMOGLOBINA
La capacidad de la hemoglobina para enlazar oxigeno, depende de la presencia de cuatro grupos prostéticos (no proteicos) denominados grupos hemo, que confiere a la hemoglobina el color rojo. El grupo HEMO: HEMO: consta de una estructura cíclica plana
PROTOPORFIRINA IX + HIERRO HEMO 4 anillos pirrólicos
Estado reducido Fe++ = ferrohemoglobina. Ideal para su unión con el O2.
Fe+++ ( ferri Hb ó metahemoglobina) No unión con O2.
SINTESIS DE HEMOGLOBINA Se da mediante dos vías:
Síntesis del Grupo Hemo.
Síntesis de Globinas.
Grupo Hemo: Sintetizado en los eritroblastos, a partir de la Glicina y de succinil CoA. Dos etapas intramitocondriales y dos citoplasmaticas.
SINTESIS DE LA GRUPO HEMO. Vit. B6 (Piridoxina)
Vit B 6
PORFIRIAS
Trastornos genéticos ó adquiridos asociados a desórdenes en la
síntesis del grupo HEMO debido a deficiencias enzimáticos que conducen a la acumulación de metabolitos intermediarios en los tejidos. La palabra porfiria proviene del griego porphyra: porphyra: morado o púrpura clínicamente es caracterizada por fotosensibilidad y neuropatía (molestias por viscerales), dolor dolor generalizado, transtornos mentales, hipertricosis, eritrodoncia etc. etc.
SINTESIS DE GLOBINAS
Son las subunidades proteicas, en la molécula de hemoglobina hay 4 globinas, con un grupo hemo en cada una de ellas ( total cuatro hemo) hemo).. Tipos de cadenas globinicas globinicas:: alfa E , beta F F, gamma K delta H épsilon I y zeta \ ,
,
,
.
Varían según el organismo y son expresadas en diferentes etapas del desarrollo desarrollo..
CLUSTER GLOBÍNICOS
Hb
Hb
Hb
Gower I
Portland
Gower II
SINTESIS DE HEMOGLOBINA A LO LARGO DEL DESARROLLO. Embrión,
Saco vitelino
Saco vitelino
8 semana
Hígado
Gower I: (\2- I2). Gower II: (E2 - I2). Portland I: ( \ 2- K2). Portland II: (\2 . F2). Portland III: ( \ 2- H2).
Hemoglobina Fetal F : ( E2- K2). > 10% de Hb A: ( E2- F F2)
18 semana-nacimiento. Medula
ósea.
6 meses de vida la Hb F ha bajado a un 2%.
* En el adulto: Hb A (>90%) y Hb minoritaria A2 ( 2.5%) ( E2- H2).
FUNCIONES DE LA HEMOGLOBINA
Transporte de oxigeno O 2 desde los pulmones hasta los tejidos y de anhídrido carbónico C0 2 en sentido inverso. Cada molécula de HEMOGLOBINA, HEMOGLOBINA, puede unirse a un máximo de cuatro moléculas de O 2 una por cada HEMO. HEMOGLOBINA + O2
REVERSIBLE.
La ( ) de O2 ó la Po2 Po2 ¡ = Hb libera O2.
= Hb+ O2 (saturación).
FUNCIONES DE LA HEMOGLOBINA La afinidad del oxigeno y la hemoglobina esta regulada por: TEMPERATURA: la unión Hb + O2 ¡ si la temperatura . Fiebre metabolismo 35%. 40ºC
O2 pH:
La hemoglobina cumple función amortiguadora.
pH (básico) + (más) saturación de Hb ± O2. ¡ pH (ácido) ± (menor) saturación Hb -O2.
FUNCIONES DE LA HEMOGLOBINA
2-3 DPG Difosfoglicerato: Aumenta Difosfoglicerato: Aumenta la estabilidad de la desoxi-Hb y regula la entrega de O2. El 2-3 DPG ocupa la cavidad del O2 en el HEMO, dificultando la entrada de oxigeno.
Cuando PO2 , el O2 desplaza al 2 -3 DPG.
El 2-3 DPG estabiliza la forma T tensa de la Hb desoxi.
HEMOGLOBINOPATÍAS TALASEMIAS: Grupo de trastornos genéticos en la
síntesis de
hemoglobina, en los que se forman cadenas globínicas de estructura normal pero se sintetizan a menor velocidad. E Talasemias: alasemias: Disminución en la sint sint.. de la cadena E.
Talasemias: alasemias: Disminución en la síntesis de la cadena .
La hemoglobina S (anemia falciforme) difiere de la hemoglobina normal (A) por por un único aminoácido en la subunidad beta beta:: la valina
reemplaza al ácido glutámico en la posición 6.
HEMOGLOBINA
