HEMATIILE

HEMATIILE

Sau eritrocitele au ca principala functie transportul oxigenului de la plamâni la tesuturi, prin legarea acesuia în mod labil de Fe²⁺ al hemoglobinei (Hb). La adult, numarul no 11411h73l rmal este de:

scaderea numarului lor = anemie. Dupa mecanismul de producere anemiile pot fi:

a)      - anemii hemoragice, prin hemoragii acute sau cronice, externe sau interne (hemoragii oculte = nu se vad cu ochiul liber = în hematuria microscopica din litiaza renala si în ulcerul duodenal cronic)

b)      - anemii carentiale, prin deficit de fier (anemie feripriva), de factori de maturare (vitamina B₁₂ = anemie Biermer, acid folic = anemii parabiermeriene), de proteine

c)      - anemii aplastice - prin pierderea functiei maduvei hematogene ( înlocuire cu tesut fibros sau tumoral)

d)      - anemii hemolitice

cresterea numarului lor:

a)      - adaptativa = poliglobulii

b)      - neadaptativa = policitemii

Hematiile sunt celule anucleate cu diametrul de 7 - 7,2m. Hematiile cu dimensiuni mai mici se numesc microcite (microcitoza), cele cu diametrul de 9m sunt macrocite iar cele cu diametrul peste 11 m sunt megalocite.

Daca pe un frotiu de sânge periferic exista hematii cu dimensiuni diferite = anizocitoza.

Forma hematiilor este de disc biconcav. Daca pe frotiu apar hematii cu forme anormale = poikilocitoza.

În sângele periferic, pe lânga hematiile mature exista 1% hematii tinere incomplet maturizate, cu resturi de nucleu, numite reticulocite. Când procentul de reticulocite depaseste 1% = reticulocitoza (apare normal dupa o hemoragie sau în adaptarea rapida la altitudine).

Structura functionala a hematiilor

Hematiile nu au nucleu, reticol endoplasmic si mitocondrii deci nu pot sintetiza proteine de structura sau protein-enzime si au metabolism anaerob. Sistemele enzimatice se consuma în timp. Membrana este trilaminata, cu doua straturi proteice: extern si intern si un bistrat lipidic în centru.

Proteinele de membrana sunt:

a)      - proteinele din stratul extern care sunt proteine canal, proteine pompe inonice si proteine cu structura de antigen (marker Ag), care determina clasificarea în grupe sanguine. Hematiile nu au pe suprafata CMH I. Proteinele canal determina permeabilitatea diferentiata a membranei: permeabilitate mare pentru Cl^- si HCO^-₃, permeabilitate scazuta pentru Na⁺ si K⁺ si impermeabile pentru Ca si Mg.

b)      - proteinele din stratul intern sunt proteine de citoschelet

Stratul central bilipidic are înspre exterior lecitine si spre interior cefaline. În cursul activitatii celulare cefalinele sar în stratul extern si apoi sunt readuse la loc de enzima translocaza (fenomen de flip-flop). O data cu îmbatrânirea hematiei translocaza se consuma, fenomenul de flip-flop nu se mai produce    si cefalinele ramase în stratul extern sunt semn pentru macrofage care vor face hemoliza.

Hematia contine 65% apa si 35% reziduu uscat din care 33 - 34% este hemoglobina.

Particularitati metabolice

Hematiile au metabolism anaerob si sursele pentru producerea de energie sunt:

ATP prin glicoliza anaeroba. Rezulta acid piruvic, acid lactic si H⁺. Protonii sunt importanti pentru cedarea oxigenului la tesuturi (formeaza punti saline)

Cofactori enzimatici din care cel mai important este NADP format în suntul pentozelor. Pe lânga rolul ca sursa de energie, NADP are si rol antioxidant (anticoroziv = împiedica oxidarea Fe²⁺)

2,3 DPG care regleaza afinitatea hemoglobinei pentru oxigen. Produsul rezulta din: acid PG acid 1,3 PG acid 2,3 DPG acid 3 PG

Cantitatea de 2,3 DPG depinde de cantitatea si activitatea celor doua enzime. Deoarece eritrocitele nu pot face sinteza enzimatica, odata cu îmbatrânirea lor, cantitatea de enzime scade, 2,3 DPG scade si curba de disociere a Hb se deplaseaza la stânga (scade capacitatea de eliberare a oxigenului). Alcaloza creste activitatea mutazei (curba de disociere la dreapta în adaptarea la altitudine prin hiperventilatie) iar acidoza scade activitatea mutazei.

O alta particularitate metabolica este prezenta sistemeor antioxidante. În hematii, din cauza prezentei O^-₂ si a radicalilor liberi exista riscul ca Fe²⁺ (feros) sa se transforme în Fe⁺ (feric) si acesta leaga oxigenul în mod stabil (se formeaza methemoglobina met-Hb). Gruparile thiolice risca de asemeni sa fie oxidate. Sistemele antioxidante (anticorozive) sunt:

sisteme biochimice:

a)      - diaforaze (enzime) care are cofactor NADP si este reductaza a glutationului (glutation-reductaza)

b)      - met-Hb reductaza are cofactor NADPH⁺. Ea reduce Fe³⁺ si transforma met-Hb în Hb. În sângele periferic exista aproximativ 1% met-Hb. Când procentul creste, eliberarea tisulara a oxigenului scade. Procesul apare fiziologic în hematiile batrâne sau patologic în intoxicatii cu nitrati, sulfamide, fumat excesiv.

c)      - superoxid-dismutaza transforma anionul hidroxil în H₂O₂

Sisteme structurale - sunt reprezentate de franjurile laterale din jurul moleculei de hem (vinil, propionil, metil).

Eritropoeza

În functie de vârsta, hematopoeza se petrece în:

etapa mezoblastica (vasculara) - din insulele Wolff si Pander, începe din luna a 2-a de viata i.u. si dureaza 2 luni = etapa embrionara

etapa hepato-splenica între lunile 5 - 7 de viata i.u. = etapa fetala

etapa medulara: începe în luna 6 i.u. si dureaza toata viata

La nastere toata maduva este hematoformatoare si este maduva rosie. Dupa primii ani de viata maduva rosie ramâne numai în oasele late. Restul se transforma în maduva galbena, aflata în repaos. O data cu procesul de îmbatrânire, o parte din maduva devine cenusie, inactiva. În situatii de urgenta (hemoragii cu anemii severe), o parte din maduva galbena, si uneori si ficatul îsi pot relua functia de hematopoeza (se retransforma în maduva rosie).

Reglarea hematopoezei se face prin:

I. substante stimulatoare:

nespecifice

- interleukina I(I.L. I) secretata de macrofag si care stimuleaza toate seriile celulelor sanguine pentru BFU si CFU

- interleukina III (I.L. III) secretata de limfocite T - stimuleaza celulele seriei mieloide

- hormonii: testosteronul, STH, hormonii tiroidieni, catecholaminele (hematiile au pe membrana receptori pentru catecholamine)

specifice: eritropoetina este hormon sintetizat în medulara renala. La nivel medular stimuleaza eliberarea de reticulocite, sinteza de Hb, formarea si maturarea hematiilor. Sinteza si eliberarea de eritropoetina este stimulata de hipoxia locala (tisulara). Hipoxia centrala (medulara) inhiba eritropoeza. Relatia dintre eritropoetina si hematopoeza este de tip feed-back negativ: hipoxia stimuleaza eritropoetina creste numarul de eritrocite circulante hipoxia se corecteaza stimulul pentru eritropoetina dispare. Efectul eritropoetinei apare dupa aproximativ 7 zile (adaptarea de lunga durata la altitudine)

II. substante inhibitoare:

- TGF b

- lactoferina

- PGE₂

- izoferitine acide

- hormonii estrogeni

Eritronul este unitatea functionala si clinica a seriei rosii. Este format din hematii periferice si celulele seriei rosii din maduva. Eritropoeza medulara începe de la celula precursoare a seriei rosii BFU eritroid (burst forming unit). Aceasta se transforma în celula progenitorie a liniei eritroide CFU - E (collony forming unit). Urmeaza: proeritroblastul eritroblast bazofil eritroblast policromatofil eritroblast oxifil reticulocit si apoi eritrocit adult. Începând din stadiul de proeritroblast, o data cu maturarea se produc si multiplicari celulare. Dintr-un proeritroblast rezulta 16 reticulocite. Din aceasta faza, trecerea la eritrocit se face numai prin maturare (pierderea nucleului si terminarea încorporarii de Hb) fara diviziune.

În procesul hematopoezei sunt necesari:

factori de maturare: vitamina B₁₂, acid folic, vitamina C

Fe²⁺

Aminoacizi pentru sinteza lanturilor globinice si a membranei celulare.

Macrofagul este implicat atât în hematopoeza cât si în hemoliza. Pentru hematopoeza el ofera materie prima (Fe²⁺, factori de reglare) si îndeparteaza resturile de nucleu din reticulocit.

Hemoliza este procesul de liza (distrugere) a hematiilor cu iesirea Hb în plasma. Zilnic se distrug 1% din totalul hematiilor, care reprezinta procentul de celule batrâne (hemoliza fiziologica). Durata de viata a unei hematii este de 120 zile. Timpul necesar formarii si maturarii hematiilor este de 6 - 7 zile (adaptarea la altitudine). Ele sunt înlocuite cu celule tinere. Hematiile batrâne sunt recunoscute de macrofag prin modificarea particularitatilor membranei, cresterea de volum a hematiei si prezenta cefalinelor aproape de suprafata. Sediul principal al hemolizei este splina, din cauza dimensiunilor foarte reduse a capilarelor si a pH-ului foarte acid (pompa Na⁺/K⁺ functioneaza prost si hematia devine mai mare si mai putin elastica). Membrana se distruge, Fe⁺² si globinele sunt recuperate si refolosite, iar inelul tetrapirolic se rupe în lant tetrapirolic. Acesta se transforma în bilirubina indirecta (prehepatica, libera, neconjugata, insolubila), care este transportata la ficat legata de proteinele plasmatice. În hepatocit bilirubina intra dupa ce se desprinde de albumine. Aici se conjuga cu acidul glucuronic si este eliminata prin polul biliar în canaliculi sub forma de bilirubina conjugata (hepatica, solubila, directa). Bilirubinemia normala este 0,6 - 1 mg%. Cresterea ei peste 1,5mg% determina sindromul subicteric, si cresterea peste 2 mg% = sindrom icteric. La nou nascut se produce hemoliza fiziologica mare, care determina icterul fiziologic al noului nascut.

In vivo cauzele hemolizei pot fi:

hemoliza chimica, prin ingestie de substante toxice: benzen, cloroform, acizi, eter

hemoliza de tip imun (transfuzii cu sânge incompatibil sau în formare de autoanticorpi antieritrocite proprii)

hemolize prin veninuri si substante toxice de origine animala: venin de sarpe, paianjen, viespi

hemoliza parazitara (malaria - protozoar palustru)

hemolize bacteriene (streptococ b hemolitic)

hemolize prin defect de Hb:

a)      hemoglobinopatii - drepanocitoza (siclemia)

b)      talasemii

hemoliza prin defect de membrana (sferocitoza ereditara)