Erytropoietin (EPO) kenmerken, productie, functies

De erytropoëtine, hemopoietine of Epo Het is een glycoproteïne met hormonale functies (cytoquine) in de lading van proliferatie, differentiatie en overlevingscontrole van de voorlopercellen van erytrocyten of rode bloedcellen in het beenmerg, dat wil zeggen erytropoëseisisisisisisisisisisisisisisisisisisisatie.

Dit eiwit is een van de verschillende groeifactoren die de hematopoietische processen regelen waarmee ze worden gevormd, uit een kleine groep pluripotentiële stamcellen, de cellen in het bloed: zowel erytrocyten als witte bloedcellen en lymfocyten en lymfocyten. Dat wil zeggen, cellen van myeloïde en lymfoïde lijnen.

Schema dat hemopoëse vertegenwoordigt, waarbij het vormingsproces van erytrocyten of erytropoëse is opgenomen, waarbij erytropoëtine handelt (Bron: OpenStax College [CC door 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)] via Wikimedia Commons)

Het belang ervan ligt in het functionele belang dat cellen hebben dat helpt zich te vermenigvuldigen, te onderscheiden en te rijpen, omdat erytrocyten verantwoordelijk zijn voor zuurstoftransport van de longen naar de verschillende lichaamsweefsels.

Erytropoietin was de eerste groeifactor die werd gekloond (in 1985), en op dit moment werd de administratie voor de succesvolle bloedarmoede die door nierfalen wordt geproduceerd, goedgekeurd door de American Drug and Food Administration (FDA) (FDA) (FDA).

Het idee dat erytropoëse wordt gecontroleerd door een humorale factor (oplosbare factor aanwezig in de circulatie) werd meer dan 100 jaar geleden voorgesteld door Carnot en Deflandre bij het bestuderen dieren.

Het was echter pas in 1948 toen Bonsidorff en Jalavist.

[TOC]

Kenmerken

Erytropoëtine is een eiwit van de glycoproteïne -familie. Het is stabiel tot zure pH en heeft ongeveer 34 kDa molecuulgewicht.

Het heeft ongeveer 193 aminozuren, waaronder een hydrofobe N-terminaal gebied van 27 afval, dat wordt geëlimineerd door co-translationele verwerking; En een arginineresidu in positie 166 dat ook verloren gaat, dus het eiwit in circulatie heeft 165 aminozuren.

In zijn structuur is de vorming van twee disulfurbruggen tussen het cysteïne-afval aanwezig in posities 7-161 en 29-33 te zien, die zijn gekoppeld aan hun werking. Het is meer of minder dan 50% van de alfa -propellers, die blijkbaar deelnemen aan de vorming van een regio of bolvormig gedeelte.

Het heeft 40% koolhydraten, vertegenwoordigd door drie ketens van oligosacchariden N-eenheden tot verschillende asparaginezuur (ASP) residuen en een ketting O-verenigd aan een serinestaat (Ser). Deze oligosachariden zijn voornamelijk verzonnen.

De EPO -koolhydraatregio voldoet aan verschillende rollen:

Kan u van dienst zijn: Flora en Fauna van Coahuila

- Het is essentieel voor biologische activiteit.

- Het beschermt tegen afbraak of schade veroorzaakt door zuurstofvrije radicalen.

- Oligosaccharidenketens zijn vereist voor volwassen eiwitsecretie.

Bij mensen bevindt het gen dat dit eiwit codeert in het midden van de lange arm van chromosoom 7, in het Q11-Q22-gebied; Het is in een enkele kopie in een 5 -regio.4KB en heeft vijf exons en vier introns. Homologiestudies geven aan dat hun sequentie 92% identiteit deelt met die van andere primaten en 80% met die van sommige knaagdieren.

Productie

In de foetus

Tijdens de ontwikkeling van de foetus wordt erytropoëtine voornamelijk in de lever geproduceerd, maar er is vastgesteld dat het gen dat voor dit hormoon voor dit hormoon codeert ook overvloedig tot expressie wordt gebracht in het gemiddelde gebied van de niernefronen.

Bij de volwassene

Na de geboorte, in wat alle postnatale fasen kunnen worden overwogen, wordt het hormoon in wezen in de nieren geproduceerd. Specifiek, door de cortexcellen en het oppervlak van de nierlichaampjes.

De lever neemt ook deel aan de productie van erytropoëtine in de postnatale stadia, waar min of meer 20% van de totale EPO in circulatie wordt uitgescheiden.

Andere "extra nier" organen waar de productie van erytropoëtine is gedetecteerd, zijn onder meer perifere endotheelcellen, vasculaire gladde spiercellen en insulineproducerende cellen.

Het is ook bekend dat er in het centrale zenuwstelsel enkele EPO -secretiecentra zijn, waaronder de hippocampus, de cortex, cerebrale endotheelcellen en astrocyten.

Erytropoëtine productieregulering

De productie van erytropoëtine wordt niet direct gecontroleerd door de hoeveelheid rode bloedcellen in het bloed, maar door de toevoer van zuurstof in weefsels. Een zuurstofgebrek in de weefsels stimuleert de productie van EPO en zijn receptoren in de lever en nieren.

Deze activering van genexpressie gemedieerd door hypoxie is het product van de activering van de route van een familie van transcriptiefactoren die bekend staan ​​als een factor 1 die induceerbaar is door hypoxie (HIF-1, van het Engels Hypoxie-induceerbare factor 1)).

Hypoxie induceert dus de vorming van vele eiwitcomplexen die verschillende functies vervullen bij de activering van erytropoietine -expressie, en die direct of indirect zijn samengevoegd met factoren die het activeringssignaal vertalen naar de promotor van het EPO -gen, waardoor de transcriptie ervan wordt gestimuleerd.

Andere stressvolle factoren zoals hypoglykemie (lage bloedsuikerconcentratie), intracellulair calcium neemt toe of de aanwezigheid van reactieve zuurstofsoorten veroorzaken ook de HIF-1-route.

Kan u dienen: Homopolysachariden: kenmerken, structuur, functies, voorbeelden

Werkingsmechanisme

Het werkingsmechanisme van erytropoëtine is vrij complex en hangt vooral af van zijn vermogen om verschillende signaalwateruitval te stimuleren die betrokken zijn bij celproliferatie, die op hun beurt verband houden met de activering van andere factoren en hormonen.

In het menselijk lichaam van een gezonde volwassene is er een evenwicht tussen de productie en vernietiging van rode bloedcellen of erytrocyten, en de EPO neemt deel aan het onderhoud van deze balans door de vervanging van de erytrocyten die verdwijnen.

Wanneer de hoeveelheid zuurstof die beschikbaar is in de weefsels zeer laag is, neemt de expressie van het coderingsgen voor erytropoëtine toe in de nieren en lever. De stimulus kan ook optreden als gevolg van grote hoogten, hemolyse, omstandigheden van ernstige bloedarmoede, bloedingen of langdurige blootstelling aan koolmonoxide.

Deze aandoeningen genereren een staat van hypoxie, waardoor de secretie van de EPO toeneemt, er is een groter aantal rode cellen en de fractie van reticulocyten in circulatie, die een van de voorlopercellen van erytrocyten zijn, neemt ook toe,.

Op wie de EPO handelt?

Bij erytropoëse neemt de EPO voornamelijk deel aan de proliferatie en differentiatie van de voorlopercellen gepleegd in de afstamming van de rode bloedcellen (erytrocytouders), maar activeert ook de mitose in de proeritroblasten en in de basofiele erythroblasten en ook versnelt de afgifte van de afgifte van de afgifte van Beenmerg reticulocyten.

Het eerste niveau waarop het eiwit werkt, is het voorkomen van geprogrammeerde celdood (apoptose) van de voorlopercellen gevormd in het beenmerg, dat bereikt door remmende interactie met de factoren die bij dit proces betrokken zijn.

Hoe handelt het?

Cellen die reageren op erytropoëtine hebben een specifieke ontvanger voor deze die bekend staat als een erytropoëtine of epor. Zodra het eiwit een complex vormt met zijn ontvanger, wordt het signaal overgebracht naar de binnenkant van de cel: naar de kern.

De eerste stap voor signaaloverdracht is een conformationele verandering die optreedt na de vereniging van het eiwit met de ontvanger, die tegelijkertijd samen met andere ontvangende moleculen is geactiveerd,. Onder hen is de Janus-Pirosina Kinase 2 (Jack-2).

Onder sommige van de routes die stroomafwaarts worden geactiveerd, is nadat Jack-2 de fosforylering van het tyrosineverval van de tijdvakreceptor bemiddelt, de route van de MAP-kinasen en het Qinasa C-eiwit, die transcriptiefactoren activeren die de expressie van specifieke genen verhogen die de expressie van specifieke genen verhogen die de expressie van specifieke genen verhogen.

Het kan je van dienst zijn: paraseksuele reproductie: Mooneras, protisten en schimmels

Functie

Zoals veel hormonale factoren in organismen, is erytropoëtine niet beperkt tot een enkele functie. Dit is opgehelderd door tal van onderzoeken.

Naast het fungeren als een proliferatie- en differentiatiefactor van erytrocyten, die essentieel zijn voor gasetransport door de bloedbaan, lijkt erytropoëtine enkele aanvullende functies te vervullen, niet noodzakelijkerwijs gerelateerd aan cellulaire proliferatie en differentiatiecellulair.

Bij het voorkomen van letsel

Studies hebben gesuggereerd dat EPO cellulaire laesies voorkomt en, hoewel hun werkingsmechanismen niet precies bekend zijn, wordt aangenomen dat de apoptotische processen die worden geproduceerd door verminderde of afwezige zuurstofspanning kunnen voorkomen, toxiciteit opwinden en blootstellen aan vrije radicalen aan vrije radicalen.

Bij apoptose

De deelname aan de preventie van apoptose is onderzocht door interactie met bepalende factoren in de signaalwaterval: Janus-Marosina Kinase 2 (JAK2), Caspasa 9, Caspasa 1 en Caspasa 3, Glycogen Syntasa Volc apoptotische proteases 1 (Apaf-1) en anderen.

Functies in andere systemen

Deelnemen aan de remming van celontsteking door enkele pro-inflammatoire cytokines te remmen, zoals interleukine 6 (IL-6), de alfa-tumornecrosefactor (TNF-a) en het chemisch -atieve eiwit van monocyten 1.

In het vasculaire systeem is aangetoond dat het samenwerkt aan het handhaven van zijn integriteit en bij de vorming van nieuwe capillairen uit bestaande vaten in gebieden zonder vaatstelsel (angiogenese). Bovendien voorkomt het de permeabiliteit van de hemato -encefale barrière tijdens verwondingen.

Er wordt aangenomen dat het postnatale neovascularisatie stimuleert door de mobilisatie van voorlopercellen van het beenmerg naar de rest van het lichaam te vergroten.

Het speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van neurale cellen voor voorlopers door de activering van de KB -nucleaire factor, die de productie van zenuwstamcellen bevordert.

In samenwerking met andere cytokines heeft de EPO een "modulerende" functie bij de controle van de proliferatie- en differentiateroutes van de megacariocyten en de granulocyten-monocyten.

Referenties

1. Despoulos, een., & Silbernagl, s. (2003). Atlas of Physiology Color (5e ed.)). New York: Thieme.
2. Jelkmann, W. (1992). Erythropietin: structuur, productie van productie en functie. Fysiologische beoordelingen, 72(2), 449-489.
3. Jelkmann, W. (2004). Moleculaire biologie van erytropoëtine. Inwendig medicijn, 43(8), 649-659.
4. Jelkmann, W. (2011). Regulering van de productie van erytropietine. J. Fysiol., 6, 1251-1258.
5. Lacombe, c., & Mayeux, p. (1998). Biologie van erytropietine. Hematologica, 83, 724-732.
6. Maiese, k., Li, f., & Zhong, z. (2005). Nieuwe wegen van verkenning voor erytropietine. Jama, 293(1), 1-6.