eritropoietina

eritropoietina, anche brevemente EPO chiamato, è un ormone del gruppo delle glicoproteine. Agisce come fattore di crescita nella produzione di globuli rossi (eritrociti).

Cos'è l'eritropoietina?

L'EPO è un ormone prodotto nelle cellule dei reni. Consiste in un totale di 165 aminoacidi. La massa molecolare è di 34 kDa. Quattro α-eliche formano la struttura secondaria. Il 40 percento della massa molecolare è costituito da carboidrati. Il contenuto di carboidrati dell'EPO è composto da tre catene laterali legate N-glicosidicamente e una O-glicosidicamente.

Poiché l'ormone stimola la formazione dei globuli rossi, l'EPO è uno degli agenti stimolanti l'eritropoiesi (ESA). L'ESA svolge un ruolo importante nella formazione del sangue (emopoiesi). L'eritropoietina può anche essere prodotta sinteticamente. L'ormone prodotto biotecnologicamente viene utilizzato per il trattamento dei pazienti in dialisi. Con questi, la formazione del sangue è spesso disturbata dopo l'insufficienza renale. Attraverso vari casi di doping nello sport, soprattutto nel ciclismo, l'eritropoietina è diventata ben nota tra la popolazione.

Funzione, effetto e compiti

L'eritropoietina viene prodotta nei reni e rilasciata nel sangue. Raggiunge il midollo osseo attraverso il sangue, dove si lega a speciali recettori dell'eritropoietina sulla superficie cellulare degli eritroblasti. Gli eritroblasti sono i precursori dei globuli rossi. L'eritropoiesi nel midollo osseo avviene sempre in sette fasi.

In primo luogo, i cosiddetti proeritroblasti derivano dalle cellule staminali mieloidi multipotenti nel midollo osseo. I macroblasti derivano dai proeritroblasti attraverso la divisione. I macroblasti a loro volta si dividono in eritroblasti basofili. Questi sono anche conosciuti come normoblasti. Gli eritroblasti basofili hanno recettori per l'eritropoietina. Quando l'EPO si lega a questi recettori, gli eritroblasti vengono stimolati a dividersi. Di conseguenza, si differenziano in eritroblasti policromatici. Dopo questa fase, le cellule perdono la capacità di dividersi.

Il midollo osseo si sviluppa quindi ulteriormente in eritroblasti ortocromatici. I reticolociti sono formati dalla perdita dei nuclei cellulari. I reticolociti sono giovani eritrociti che vengono rilasciati dal midollo osseo nel sangue. Solo nel sangue avviene la maturazione finale nei globuli rossi nucleati e privi di organelli.

Tuttavia, la funzione dell'EPO non si limita alla stimolazione dell'emopoiesi. Studi hanno dimostrato che l'ormone può essere trovato anche nelle cellule del muscolo cardiaco e in varie cellule del sistema nervoso. Qui sembra influenzare i processi di divisione cellulare, la formazione di nuovi vasi sanguigni (angiogenesi), l'inibizione dell'apoptosi e l'attivazione del calcio intracellulare.

L'EPO potrebbe anche essere rilevato nell'ippocampo. L'ippocampo è una regione del cervello che può essere gravemente danneggiata in breve tempo dalla mancanza di ossigeno. Negli esperimenti sugli animali è stato dimostrato che la somministrazione mirata di EPO aumenta l'attività dei nervi nell'ippocampo. Inoltre, potrebbe essere dimostrato un effetto protettivo dell'ormone nell'infarto cerebrale e nella carenza di ossigeno nel cervello.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

L'85-90% dell'eritropoietina è prodotta dai reni. Dal 10 al 15 percento dell'ormone è prodotto dagli epatociti nel fegato. Poca sintesi avviene anche nel cervello, nei testicoli, nella milza, nell'utero e nei follicoli piliferi.

La biosintesi dell'EPO si attiva quando il contenuto di ossigeno nel sangue si riduce. I fattori di trascrizione necessari per questo si trovano sul cromosoma 7 nell'uomo alla posizione 7q21-7q22. In caso di mancanza di ossigeno, una subunità del cosiddetto fattore indotto dall'ipossia (HIF) si sposta dal fluido cellulare al nucleo delle cellule produttrici di EPO. Là HIF si lega a una subunità adatta. Questo crea l'eterodimero HIF-1. Questo a sua volta si lega alla proteina legante dell'elemento di risposta del cAMP e ad uno speciale fattore di trascrizione. Il risultato finale è un complesso proteico costituito da tre elementi.

Questo si lega a un'estremità dell'eritropoietico e avvia lì la trascrizione. L'ormone finito viene quindi rilasciato direttamente nel sangue dalle cellule produttrici e raggiunge il midollo osseo attraverso il flusso sanguigno. Nelle persone sane, la concentrazione sierica di EPO nel sangue è compresa tra 6 e 32 mU / ml L'emivita plasmatica dell'ormone è compresa tra 2 e 13 ore.

Malattie e disturbi

Una perdita di funzionalità del rene può portare a una carenza di eritropoietina. Di conseguenza, vengono prodotti troppo pochi globuli rossi e si verifica anemia renale. Quasi tutti i pazienti con malattia renale cronica che hanno un valore di creatinina sierica superiore a 4 mg / dL sviluppano tale anemia renale.

L'insufficienza renale cronica è principalmente causata da malattie come diabete mellito, ipertensione, glomerulopatie, infiammazione renale (dovuta ad abuso di analgesici), reni cistici e malattie autoimmuni come la vasculite.

L'entità dell'anemia renale di solito dipende dalla gravità della malattia sottostante. Le persone colpite hanno prestazioni ridotte e soffrono di disturbi della concentrazione e suscettibilità alle infezioni. Inoltre, ci sono sintomi generali come stanchezza, vertigini o pelle pallida. Come parte dell'anemia possono verificarsi anche ipertensione, disturbi gastrointestinali, prurito, disturbi mestruali o impotenza. Nel complesso, la qualità della vita dei pazienti colpiti è significativamente ridotta. Tuttavia, la formazione di EPO è anche inibita dai mediatori dell'infiammazione come l'interleuchina-1 e il TNF-alfa.

È così che l'anemia si sviluppa spesso nelle malattie croniche. L'anemia si verifica quando le reazioni infiammatorie persistono a lungo. L'anemia da malattia cronica è normocitica e ipocromica. Ciò significa che i globuli rossi sono di dimensioni normali, ma non trasportano abbastanza ferro.I sintomi di questa forma di anemia sono simili ai sintomi dell'anemia da carenza di ferro. I pazienti soffrono di pallore, stanchezza, disturbi della concentrazione, suscettibilità alle infezioni e mancanza di respiro.