Fisiología del eritrocito Entorno apropiado para la hemoglobina

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y ESTRUCTURALES DEL ERITROCITO no existencia de orgánulos celulares: no biosíntesis no existencia de orgánulos celulares: no biosíntesis 7-8  m  7-8  m  Espesor máximo de 2  m. Espesor máximo de 2  m. Vida: 120 días Vida: 120 días Condicionamientos metabólicos: sólo utiliza glucosa, fundamentalmente para sintetizar el ATP necesario para mantener el equilibrio osmótico y para sintetizar NADPH para mantener el estado de oxidorreducción de la HB Condicionamientos metabólicos: sólo utiliza glucosa, fundamentalmente para sintetizar el ATP necesario para mantener el equilibrio osmótico y para sintetizar NADPH para mantener el estado de oxidorreducción de la HB

MEMBRANA PLASMÁTICA MEMBRANA PLASMÁTICA Gran superficie en relación al volumen (Intercambio) Gran superficie en relación al volumen (Intercambio) Adaptabilidad Adaptabilidad Comportamiento en soluciones de distinta tonicidad. Comportamiento en soluciones de distinta tonicidad. Métodos de estudio “Ghosts Métodos de estudio “Ghosts

COMPOSICIÓN PROTEÍNAS (50% peso seco) Proteínas del citoesqueleto: Proteínas del citoesqueleto: Proteínas del citoesqueleto Proteínas del citoesqueleto Espectrina (Banda 1 y 2): 25% Espectrina (Banda 1 y 2): 25% Espectrina Actina (banda 5) Actina (banda 5) Actina Anquirina (banda 2.1) Anquirina (banda 2.1) Glicoforina (banda 3) Glicoforina (banda 3) Glicoforina Patología: esferocitosis, eliptocitosis hereditarias Patología: esferocitosis, eliptocitosis hereditarias Proteínas transportadoras Proteínas transportadoras Banda 3 ( transportador aniónico: intercambio HCO3- / Cl-) Banda 3 ( transportador aniónico: intercambio HCO3- / Cl-) Canales iónicos Canales iónicos Bombas iónicas (ATPasa Na+-K+, ATPasa Ca2+) Bombas iónicas (ATPasa Na+-K+, ATPasa Ca2+) ATPasa Ca2+) ATPasa Ca2+)

COMPOSICIÓN LÍPIDOS (40% peso seco) LÍPIDOS (40% peso seco) Distribución asimétrica Distribución asimétrica Patología:acantocitos Patología:acantocitosacantocito HIDRATOS DE CARBONO (8% PESO SECO) HIDRATOS DE CARBONO (8% PESO SECO) Glucolípidos : antígenos grupos sanguíneos Glucolípidos : antígenos grupos sanguíneos

ERITROPOYESIS Célula mieloide pluripotente ML  Célula madre mieloide  BFC-E  CFC-E  Proeritroblastos (  RNA)  2 Eritroblastos basófilos-1 (Hb)  2 Eritroblastos basófilos-2  2 Eritroblasto policromáticos (  Hb)  Eritroblasto ortocromático (  Hb)  Reticulocito (no Núcleo).presencia en sangre.(0,5-1,5%)  Hematíe : no núcleo ni orgánulos

ERITROPOYESIS Tiempo de maduración 5 días. Renovación: 0,8% diario Velocidad de renovación: 160 x 10 6 eritrocitos/minuto. REGULACION 1. EPO : se produce en el riñón en respuesta a la hipoxia (células intersticiales peritubulares). Otros lugares?. Estimula la maduración de las células proeritroides (BFC-E y CFC-E). 2. Otras: IL-3 Andrógenos Insulina Hormonas tiroideas 3. Factores de la maduración: Vit. B12, Ac. Fólico, Vit. B6.

FISIOLOGÍA DEL ERITROCITO TRANSPORTE DE O2: HEMOGLOBINA: Estructura Estructura Estructura Tipos de Hemoglobina Tipos de Hemoglobina Adulta (Hb A:  2  2 > 95%) Adulta (Hb A:  2  2 > 95%) Adulta Adulta (Hb A2 :  2  2 < 3%) Adulta (Hb A2 :  2  2 < 3%) Fetal (Hb F:  2  2, R.N > 75%, Adulto 75%, Adulto < 2,5%) Embrionaria: ( Gower1:  4 ; Gower 2:  2  2) Embrionaria: ( Gower1:  4 ; Gower 2:  2  2) Patológicas: Patológicas: Hb glucosilada Hb glucosilada Hereditarias cadena  Hereditarias cadena  Hb S: anemia de células falciformes Hb S: anemia de células falciformes Hb M: metahemoglobinemia (Fe+++) Hb M: metahemoglobinemia (Fe+++) Talasemias  Talasemias  Hereditarias cadena  :Talasemias  Hereditarias cadena  :Talasemias  Función transportadora de la hemoglobina Función transportadora de la hemoglobina

Procesos : Síntesis de las globinas+ Síntesis del Grupo Hemo: Síntesis de las globinas+ Síntesis del Grupo Hemo: Requerimientos : Hierro, Vit.B12, Ac. Fólico Requerimientos : Hierro, Vit.B12, Ac. Fólico Sintesis Globinas: Sintesis Globinas: Genes divergentes: ,  (cromosoma 16) Genes divergentes: ,  (cromosoma 16) , , ,  (cromosoma 11), expresión diferente a lo largo de la vida (dependiendo del tejido hematopoyético: mayor empaquetamiento, menor expresión). , , ,  (cromosoma 11), expresión diferente a lo largo de la vida (dependiendo del tejido hematopoyético: mayor empaquetamiento, menor expresión). HEMOGLOBINOGÉNESIS

HEMOGLOBINOGÉNESIS: SÍNTESIS GLOBINA Gen P.reguladoras    LCR (desempaquetamiento) DNA)  RNA  proteína (globina)

Grupo Hemo Síntesis de protoporfirina IX + Fe 2+: Succinil-Coa + Glicina  Ácido  -amino-  -ceto adípico   -aminolevulínico  +  -aminolevulínico  +  -aminolevulínicoPorfobilínógeno Protoporfirina IX ferroquelatasa    Fe ferroquelatasa    FeHemo

Coordinación de la síntesis de hemo y de globinas La célula tiene que asegurarse de que la proporción de  -globina,  -globina y hemo es de 2/2/4. Retroinhibición de la  - aminolevulínico (DALA)- sintetasa por producto final (hemo) La célula tiene que asegurarse de que la proporción de  -globina,  -globina y hemo es de 2/2/4. Retroinhibición de la  - aminolevulínico (DALA)- sintetasa por producto final (hemo) Estimulación de la síntesis de globinas por hemo (a nivel de traducción) Estimulación de la síntesis de globinas por hemo (a nivel de traducción)

REGULACIÓN SÍNTESIS GLOBINAS 40S (subunidad ribosoma) Met-RNA Complejo de iniciación 40 S-Met-tRNA Tradución IF2 PKactiva PK inactiva ATP ADP HEMO IF-2-P inactivo

METABOLISMO ERITROCITARIO El hematíe vive “de prestado” : sólo utiliza glucosa. El hematíe vive “de prestado” : sólo utiliza glucosa. No tiene ningún orgánulo subcelular. No tiene ningún orgánulo subcelular. Su abastecimiento depende de los niveles plasmáticos de glucosa. Su abastecimiento depende de los niveles plasmáticos de glucosa. Entrada: transporte facilitado (proteína transportadora, GLUT-1) Entrada: transporte facilitado (proteína transportadora, GLUT-1) Vías metabólicas de utilización: glucolisis, vía de las pentosas. Vías metabólicas de utilización: glucolisis, vía de las pentosas. Finalidad de cada vía: Finalidad de cada vía: Glucolisis (90-95%): Glucolisis (90-95%): Obtención de ATP :recebado de las vías,Mantenimiento actividad bombas Obtención de ATP :recebado de las vías,Mantenimiento actividad bombas Obtención de 2,3DPG : modulador de la afinidad del O2 Obtención de 2,3DPG : modulador de la afinidad del O2 Vía PMF (10-5%): Obtención de NADPH : antioxidante: utilización en la reducción de: Vía PMF (10-5%): Obtención de NADPH : antioxidante: utilización en la reducción de: Metahemoglobina (Fe3+) a HB (Fe2+) por el sistema de la metahemoglobina reductasa (cit.b5-NADPH). Metahemoglobina (Fe3+) a HB (Fe2+) por el sistema de la metahemoglobina reductasa (cit.b5-NADPH). Glutation: mantenimiento del estado reducido de las proteínas, protección frente a oxidantes Glutation: mantenimiento del estado reducido de las proteínas, protección frente a oxidantes

ERITROCINÉTICA Vida eritrocito: 120 días. Envejecimiento progresivo de proteínas. Disminución de la relación Superficie / volumen. Tipos de hemólisis: Extravascular (80-90%) SRE (macrófagos hígado y bazo). Reconocimiento : Extravascular (80-90%) SRE (macrófagos hígado y bazo). Reconocimiento : disminución superficie, aumento del volumen, disminución superficie, aumento del volumen, modificaciones estructurales : modificaciones estructurales : Disminución de la fluidez de membrana Disminución de la fluidez de membrana Alteración membrana : unión IgG, unión C3, oxidación proteínas de membrana. Alteración membrana : unión IgG, unión C3, oxidación proteínas de membrana. Intravascular (10-20%) Intravascular (10-20%)

Degradación HB HB Haptoglobina HB-haptoglobina hepatocito HEMO hemopexina

Metabolismo del hierro Hierro total 5 g Hemínico: Hemoglobina58% Mioglobina 8% Citocromos 0,5% Catalasas 0,5% No hemínico Transferrina plasma 0,8% Ferritina /hemosiderina)22%

Metabolismo del hierro DIETA (10-20)  Fosfatos  - ABSORCIÓN(5-10%) +  Vit. C Forma sales insolubles y complejos con fibra, ac. fítico, taninos, fosfatos, oxalatos. Forma sales insolubles y complejos con fibra, ac. fítico, taninos, fosfatos, oxalatos. Ascorbato y acidez: reducción (más absorbible) Ascorbato y acidez: reducción (más absorbible) Aumenta con depleción (hemorragia). Aumenta con depleción (hemorragia). Absorción mayor en mujeres que en hombres. Absorción mayor en mujeres que en hombres. El grupo hemo se absorbe por completo y el hierro se extrae en la célula intestinal. El grupo hemo se absorbe por completo y el hierro se extrae en la célula intestinal. Mecanismo de transporte intestinal: Ciclo de la transferrina Mecanismo de transporte intestinal: Ciclo de la transferrina Eliminación a partir de las células del epitelio intestinal. Eliminación a partir de las células del epitelio intestinal. Transporte del hierro en sangre: Transporte del hierro en sangre: Forma libre:  g/dL Forma libre:  g/dL Transferrina: muy variable. Transferrina: muy variable.

Ciclo del hierro Hematíe fagocitos HB Bilirrubina Plasma Fe-Transferrina Intestino Tejidos: ferritina, hemosiderina... Pérdidas +Hemo- rragias Riñón

CICLO DE LA TRANSFERRINA SANGRE Higado HEMOSID ERINA FERRITIN A Bilis : TF Fe TF Fe Enterocito TF Fe TF Fe ERITROBLASTO Y OTRAS CELULAS

Vit B12, Acido fólico Vitamina B12 (cobalamina) Procedencia: alimentos, síntesis bacterias colon Procedencia: alimentos, síntesis bacterias colon Requerimientos: 2-3  g/dia Requerimientos: 2-3  g/dia Absorción: ileon, unida a F.I. gástrico (protección degradación. Absorción: ileon, unida a F.I. gástrico (protección degradación. Transporte: transcobalaminas Transporte: transcobalaminas Almacenamiento: hepático Almacenamiento: hepático Acciones: coenzima en la síntesis del hemo y TH4. Acciones: coenzima en la síntesis del hemo y TH4. Eritropoyesis, hematopoyesis. Eritropoyesis, hematopoyesis. Deficiencia: anemia megalobástica, leucopenia, trombopenia, desmielinización Deficiencia: anemia megalobástica, leucopenia, trombopenia, desmielinización Ácido fólico: Ácido fólico: Procedencia: alimentos animales y vegetales Procedencia: alimentos animales y vegetales Absorción: duodeno-yeyuno Absorción: duodeno-yeyuno Acción : Reacciones de metilación, síntesis DNA Acción : Reacciones de metilación, síntesis DNA Deficiencia: anemia megaloblástica Deficiencia: anemia megaloblástica

MEDIDA DE LA ERITRIPOYESIS Exámen de M.O. : relación granulocitos/agranulocitos (3 :1 a 5 :1) Exámen de M.O. : relación granulocitos/agranulocitos (3 :1 a 5 :1) Contaje de reticulocitos Contaje de reticulocitos Medida de la síntesis de Hb Medida de la síntesis de Hb Medida del catabolismo de Hb Medida del catabolismo de Hb Ferrocinética : administración de Fe59-transferrina y medida de desaparición del plasma, aparición de células marcadas Ferrocinética : administración de Fe59-transferrina y medida de desaparición del plasma, aparición de células marcadas