Charakterystyka erytropoetyny (EPO), produkcja, funkcje

erytropoetyna, hemopoetyna lub EPO Jest to glikoproteina z funkcjami hormonalnymi (cytoquina) odpowiedzialnymi za proliferację, różnicowanie i kontrolę przeżycia komórek progenitorowych erytrocytów lub czerwonych krwinek w szpiku kostnym, to znaczy erytropoezisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisisipiszyp.

To białko jest jednym z różnych czynników wzrostu, które kontrolują procesy hematopoetyczny. Oznacza to, że komórki szpikowe i limfoidalne.

Schemat reprezentujący hemopoiesis, w którym uwzględniono proces tworzenia erytrocytów lub erytropoezy.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Jego znaczenie polega na znaczeniu funkcjonalnym, jakie mają komórki, które pomagają pomnożyć, różnicować i dojrzewać, ponieważ erytrocyty są odpowiedzialne za transport tlenu z płuc do różnych tkanek ciała.

Erytropoetyna była pierwszym czynnikiem wzrostu, który został sklonowany (w 1985 r.), A obecnie jej podanie do udanego leczenia niedokrwistości wywołanego przez niepowodzenia nerek jest zatwierdzone przez American Drug and Food Administration (FDA) (FDA) (FDA) (FDA) (FDA) (FDA) (FDA) (FDA).

Pojęcie, że erytropoiesis jest kontrolowany przez czynnik humoralny (czynnik rozpuszczalny obecny w krążeniu) został zaproponowany ponad 100 lat temu przez Carnota i Deflandre podczas badania pozytywnego wpływu na wzrost odsetka czerwonych krwinek u królików traktowanych surowicą niedokrwistości Zwierząt.

Jednak dopiero w 1948 r. Bonsidorff i Jalavist.

[TOC]

Charakterystyka

Erytropoetyna jest białkiem z rodziny glikoprotein. Jest stabilny dla pH kwasu i ma około 34 kDa masę cząsteczkową.

Ma około 193 aminokwasów, które obejmują hydrofobowy region N-końcowy 27 odpadów, który jest eliminowany przez przetwarzanie współtranslacyjne; A pozostałość argininy w pozycji 166, która również jest utracona, więc białko w krążeniu ma 165 aminokwasów.

W swojej strukturze można utworzyć dwa mosty disulfurowe między odpadami cysteinowymi obecnymi w pozycjach 7-161 i 29-33, które są powiązane z ich działaniem. Jest to mniej lub mniej niż 50% śmigieł alfa, które najwyraźniej uczestniczą w tworzeniu regionu lub kulturowej części.

Ma 40% węglowodanów, reprezentowane przez trzy łańcuchy oligosacharydów N-jednostki N-jednostki do różnych reszt kwasu asparaginowego (ASP) oraz łańcucha O-United do pozostałości serynowej (Ser). Te oligosacharydy są głównie wymyślone.

Region węglowodanów EPO spełnia kilka ról:

Może ci służyć: flora i fauna Coahuila

- Jest to niezbędne do aktywności biologicznej.

- Chroni przed degradacją lub uszkodzeniami spowodowanymi przez rodniki pozbawione tlenu.

- Łańcuchy oligosacharydów są wymagane do dojrzałego wydzielania białka.

U ludzi gen kodujący to białko znajduje się na środku długiego ramienia chromosomu 7, w regionie Q11-Q22; Jest w jednej kopii w regionie 5.4KB i ma pięć eksonów i cztery introny. Badania homologii wskazują, że ich sekwencja dzieli 92% tożsamości z innymi naczelnymi i 80% wśród niektórych gryzoni.

Produkcja

Na płodzie

Podczas rozwoju płodu erytropoetyna jest wytwarzana głównie w wątrobie, ale ustalono, że na tym samym etapie gen, który koduje dla tego hormonu, jest również obficie wyrażany w przeciętnym regionie nefronów nerki.

W dorosłym

Po urodzeniu, w tym, co można wziąć pod uwagę wszystkie etapy poporodowe, hormon jest wytwarzany zasadniczo w nerkach. W szczególności przez komórki kory i powierzchnię ciałek nerek.

Wątroba bierze również udział w produkcji erytropoetyny w stadiach poporodowych, gdzie mniej lub mniej 20% całkowitego EPO w krążeniu jest wydalane.

Inne narządy „dodatkowe nerki”, w których wykryto produkcję erytropoetyny, obejmują obwodowe komórki śródbłonka, komórki mięśni gładkich naczyniowych i komórki produkujące insulinę.

Wiadomo również, że w ośrodkowym układzie nerwowym znajdują się niektóre centra wydzielania EPO, w tym hipokamp, ​​kora, mózgowe komórki śródbłonka i astrocyty.

Regulacja produkcji erytropoetyny

Produkcja erytropoetyny nie jest bezpośrednio kontrolowana przez ilość czerwonych krwinek we krwi, ale przez dopływ tlenu w tkankach. Niedobór tlenu w tkankach stymuluje produkcję EPO i jego receptorów w wątrobie i nerkach.

Ta aktywacja ekspresji genów za pośrednictwem niedotlenienia jest wynikiem aktywacji drogi rodziny czynników transkrypcyjnych zwanych czynnikiem 1 indukowanym przez niedotlenienie (HIF-1, angielskiego Czynnik 1 indukowalny do niedotlenienia).

Niedotlenienie indukuje zatem tworzenie wielu kompleksów białkowych, które spełniają różne funkcje w aktywacji ekspresji erytropoetyny i które są bezpośrednio lub pośrednio połączone z czynnikami, które tłumaczą sygnał aktywacji na promotor genu EPO, stymulując jego transkrypcję.

Inne stresujące czynniki, takie jak hipoglikemia (niskie stężenie cukru we krwi), wapń wewnątrzkomórkowy wzrost lub obecność reaktywnych form tlenu również powodują trasę HIF-1.

Może ci służyć: homopolisacharydy: cechy, struktura, funkcje, przykłady

Mechanizm akcji

Mechanizm działania erytropoetyny jest dość złożony i zależy głównie od jej zdolności do stymulowania różnych wodospadów sygnalizacyjnych zaangażowanych w proliferację komórek, które z kolei są związane z aktywacją innych czynników i hormonów.

W ludzkim ciele zdrowego dorosłego istnieje równowaga między produkcją i niszczeniem czerwonych krwinek lub erytrocytów, a EPO uczestniczy w utrzymaniu tej równowagi poprzez zastąpienie znikających erytrocytów.

Gdy ilość tlenu dostępna w tkankach jest bardzo niska, ekspresja genu kodującego dla erytropoetyny wzrasta w nerkach i wątrobie. Bodźca może również wystąpić z powodu dużych wysokości, hemolizy, chorób ciężkiej niedokrwistości, krwotoków lub przedłużonej ekspozycji na tlenek węgla.

Warunki te generują stan niedotlenienia, który powoduje wzrost wydzielania EPO, istnieje większa liczba czerwonych krwinek i frakcja retikulocytów w krążeniu, które są również jedną z komórek progenitorowych erytrocytów, również wzrasta.

Na kogo działa EPO?

W erytropoezie EPO uczestniczy głównie w proliferacji i różnicowaniu komórek progenitorowych popełnionych w linii czerwonych krwinek (rodziców erytrocytów), ale także aktywuje mitozę w proeritroblastach oraz w bazofilii erytroblasta Retikulocyty szpiku kostnego.

Pierwszym poziomem, w którym działa białko, jest zapobieganie zaprogramowanej śmierci komórkowej (apoptozę) komórek prekursorowych utworzonych w szpiku kostnym, który osiąga poprzez hamowanie interakcji z czynnikami zaangażowanymi w ten proces.

Jak to działa?

Komórki reagujące na erytropoetynę mają specyficzny odbiornik dla tego znanego jako erytropoetyna lub epor. Gdy białko tworzy kompleks z odbiornikiem, sygnał jest przenoszony do wnętrza komórki: w kierunku jądra.

Pierwszym krokiem do przeniesienia sygnału jest zmiana konformacyjna, która występuje po zjednoczeniu białka z jego odbiornikiem, który jednocześnie jest aktywowanymi innymi cząsteczkami odbierającymi. Wśród nich jest kinaza Janus-Pirosina 2 (JACK-2).

Spośród niektórych tras, które są aktywowane w dół rzeki, po tym, jak Jack-2 pośredniczy w fosforylacji odpadów tyrozynowych receptora epokowego, jest droga kinaz MAP i białka Quinasa C, które aktywują czynniki transkrypcyjne, które zwiększają ekspresję określonych genów.

Może ci służyć: reprodukcja paraseksualna: monery, protistów i grzybów

Funkcje

Podobnie jak wiele czynników hormonalnych w organizmach, erytropoetyna nie ogranicza się do jednej funkcji. Zostało to wyjaśnione poprzez liczne badania.

Oprócz działania jako proliferacji i różnicowania erytrocytów, które są niezbędne do transportu Gazy przez krwioobieg, erytropoetyna wydaje się wykonywać niektóre dodatkowe funkcje, niekoniecznie związane z proliferacją komórkową i różnicowaniem komórkowym.

W zapobieganiu obrażeniom

Badania sugerują, że EPO zapobiega zmianom komórkowym i chociaż ich mechanizmy działania nie są dokładnie znane, uważa się, że procesy apoptotyczne wytwarzane przez zmniejszone lub nieobecne napięcie tlenu mogą zapobiegać, podniecić toksyczność i narażenie na wolne rodniki.

W apoptozie

Udział w zapobieganiu apoptozie został zbadany przez interakcję z czynnikami decydującymi w wodospadach sygnalizacyjnych: kinaza 2 (JAK2), Caspasa 1 i Caspasa 3, kinaza Janus-Marosina 1 (APAF-1) i APAF-1) i inni.

Funkcje w innych systemach

Uczestniczyć w hamowaniu zapalenia komórek poprzez hamowanie niektórych cytokin prozapalnych, takich jak interleukina 6 (IL-6), czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-α) i chemiczne białko monocytów 1 1.

W układzie naczyniowym wykazano, że współpracuje w utrzymaniu jego integralności i tworzeniu nowych naczyń włosowatych z istniejących naczyń na obszarach bez układu naczyniowego (angiogeneza). Ponadto zapobiega przepuszczalności bariery hematoencefalicznej podczas urazów.

Uważa się, że stymuluje nerwaskularyzację poporodową poprzez zwiększenie mobilizacji komórek progenitorowych od szpiku kostnego do reszty ciała.

Odgrywa ważną rolę w rozwoju komórek nerwowych progenitorowych poprzez aktywację czynnika jądrowego KB, który promuje wytwarzanie komórek macierzystych nerwowych.

Działając w porozumieniu z innymi cytokinami, EPO ma funkcję „modulowaną” w kontroli tras proliferacji i różnicowania megakarioocytów i granulocytów-monocytów.

Bibliografia

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas koloru fizjologii (Ed.). Nowy Jork: Thieme.
2. Jelkmann, w. (1992). Erytropietyna: struktura, kontrola produkcji i funkcja. Recenzje fizjologiczne, 72(2), 449-489.
3. Jelkmann, w. (2004). Biologia molekularna erytropoetyny. Medycyna wewnętrzna, 43(8), 649-659.
4. Jelkmann, w. (2011). Regulacja produkcji erytropietyny. J. Physiol., 6, 1251-1258.
5. Lacombe, c., & Mayeux, p. (1998). Biologia erytropietyny. Haematologica, 83, 724-732.
6. Maiese, k., Li, f., I Zhong, Z. (2005). Nowe możliwości eksploracji erytropietyny. Jama, 293(1), 1-6.