ERYTHROBLASTS: HVAD ER DE, ERYTHROPOIESIS, TILKNYTTEDE PATOLOGIER - BIOLOGI - 2025

De erytroblaster er precursorceller af erythrocytter hvirveldyr. Faldet i iltkoncentration i vævene vil fremme cellulær differentieringsbegivenheder i disse celler, der vil give anledning til modne erythrocytter. Sættet med alle disse begivenheder er kendt som erythropoiesis.

Under erythropoiesis øges hæmoglobinsyntesen. Et rigeligt protein i erythrocytter, der medierer levering af ilt til vævene og afgiftning af kuldioxid fra dem, et affaldsprodukt fra cellulær respiration, der er giftigt for celler.

Farvede udtværinger af erythroblaster, forløberceller fra modne erythrocytter. Af The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP), fra Wikimedia Commons.Det totale tab af kernen såvel som de cellulære organeller markerer kulminationen af ​​erythropoiesis-processen i hvirveldyrceller fra pattedyr. I resten af ​​hvirveldyr, såsom krybdyr, vedvarer kernen, når differentieringsprocessen er afsluttet.

Fejl i erythroblast-differentieringsprocessen giver anledning til et sæt blodpatologier, der samlet kaldes megaloblastiske anemier.

Hvad er erytrocytter?

Billede af erythrocytter opnået ved holografisk mikroskopi. Af Egelberg fra Wikimedia Commons. Røde blodlegemer, ofte kendt som røde blodlegemer, er de mest rigelige celler i hvirveldyrblod.

De har en karakteristisk morfologi, der ligner biconcave-diske, og deres vigtigste funktion er at udføre transport af ilt (O2) til de forskellige væv i kroppen, på samme tid som det afgift dem fra kuldioxid (CO2) produceret under cellulær respiration..

Denne udveksling af CO2 til O2 er mulig, fordi disse celler huser store mængder af et karakteristisk rødt protein kaldet hæmoglobin, der er i stand til at interagere med begge kemiske arter gennem en hemmegruppe, der er til stede i deres struktur.

En særlighed af disse celler hos pattedyr med hensyn til resten af ​​hvirveldyr er manglen på kerner og cytoplasmatiske organeller. I de indledende produktionsfaser i de tidlige stadier af embryonisk udvikling er det imidlertid blevet observeret, at de cellulære forstadier, hvorfra de stammer, udgør en forbigående kerne.

Sidstnævnte er ikke overraskende, da de tidlige stadier af embryoudvikling normalt er ens i alle hvirveldyr, hvilket kun adskiller sig fra de stadier, der fører til større differentiering.

Hvad er erytroblaster?

Erythroblaster er celler, der vil give anledning til modne erythrocytter efter at have gennemgået på hinanden følgende hændelser med celledifferentiering.

Disse forstadierceller stammer fra en fælles myeloide forfader i hvirveldyrbenmarv som nukleare celler forsynet med kerner og cellulære organeller.

Ændringer i indholdet af dets cytoplasma og i omlægningen af ​​cytoskelettet vil kulminere med genereringen af ​​erytrocytter, der er klar til at komme i cirkulation. Disse ændringer reagerer på miljømæssige stimuli, der indikerer reduktionen af ​​ilt i vævene og derfor et efterspørgsel i produktionen af ​​erythrocytter.

Hvad er erythropoiesis?

Erythropoiesis er det udtryk, der bruges til at definere den proces, hvorpå produktion og udvikling af røde blodlegemer, som er nødvendig for at opretholde iltforsyningen til de forskellige organer og væv, finder sted.

Denne proces er fint reguleret af virkningen af ​​erythropoietin (EPO), et nyresyntesehormon, der igen moduleres af de iltkoncentrationer, der er tilgængelige i vævene.

Lave koncentrationer af vævsoxygen inducerer syntese af EPO ved hjælp af den hypoxia-inducerbare transkriptionsfaktor (HIF-1), som stimulerer spredningen af ​​erythrocytter ved at binde til EpoR-receptorer, der er til stede i erythrocyttforstadierceller.

Hos pattedyr udføres erythropoiesis i to faser, der kaldes primitiv erythropoiesis og definitiv erythropoiesis.

Førstnævnte forekommer i æggesækken under embryonal udvikling, der giver anledning til store nukleare erythroblaster, mens sidstnævnte forekommer i føtal leveren og fortsætter i knoglemarven efter den anden drægtighedsmåned, hvilket genererer mindre enukleare erytrocytter.

Andre proteiner, såsom det antipoptotiske cytokin Bcl-X, hvis transkription reguleres af transkriptionsfaktoren GATA-1, har også en positiv indflydelse på erythropoiesis-processen. Derudover er levering af jern, vitamin B12 og folsyre også nødvendig.

Differentiering af erythroblaster til erythrocytter

I processen med definitiv erythropoiesis dannes erythrocytter i knoglemarven fra en udifferentieret stamcelle eller en almindelig myeloide stamfader, der er i stand til at give anledning til andre celler, såsom granulocytter, monocytter og blodplader.

Denne celle skal modtage de passende ekstracellulære signaler for at kompromittere dens differentiering i erythroid-linien.

Når denne forpligtelse er erhvervet, begynder en række af differentieringsbegivenheder, der begynder med dannelsen af ​​pronormoblasten, også kendt som proerythroblast. En stor erythroblast forløbercelle med en kerne.

Efterfølgende vil proerythroblasten opleve et progressivt fald i kernecellevolumen ledsaget af en stigning i hæmoglobinsyntesen. Alle disse ændringer forekommer langsomt, når denne celle passerer gennem forskellige celletrin: basophil erythroblast eller normoblast, polykromatisk erythroblast og orthokromatisk erythroblast.

Processen afsluttes med det totale tab af kernen såvel som af de organeller, der er til stede i den orthokromatiske erythroblast, med oprindelse i en moden erythrocyt.

For sidst at nå dette, skal sidstnævnte passere gennem reticulocytstadiet, en enucleret celle, der stadig indeholder organeller og ribosomer i dens cytoplasma. Den komplette eliminering af kernen og organellerne udføres ved exocytose.

Ældre erytrocytter forlader knoglemarven ind i blodbanen, hvor de forbliver i cirkulation i cirka 120 dage, inden de sluges af makrofager. Derfor erythropoiesis en proces, der forekommer kontinuerligt i hele en organisms liv.

Celledifferentiering

Når erythoblaster skrider frem mod fuldstændig differentiering til en moden erythrocyt, gennemgår de flere ændringer i deres cytoskelet såvel som i ekspressionen af ​​celleadhæsionsproteiner.

Actin-mikrofilamenter depolymeriseres, og et nyt spektrinbaseret cytoskelet samles. Spectrin er et perifert membranprotein placeret på det cytoplasmatiske ansigt, der interagerer med ankyrin, et protein, der formidler bindingen af ​​cytoskelettet med Band 3-transmembranproteinet.

Disse ændringer i cytoskelettet og i ekspressionen af ​​Epo-receptorer såvel som de mekanismer, der modulerer dem, er kritiske for erythroid modning.

Dette skyldes det faktum, at de mægler etablering af interaktioner mellem erythroblaster og celler, der er til stede i knoglemarvsmikro-miljøet, hvilket letter transmission af de nødvendige signaler til begyndelse og afslutning af differentiering.

Når differentieringen er afsluttet, opstår der nye ændringer, der favoriserer tabet af vedhæftning af cellerne til margen og deres frigivelse i blodbanen, hvor de vil udføre deres funktion.

Patologier forbundet med fejl i erythroblast-differentiering

Fejl under differentieringen af ​​erythroblaster i knoglemarven giver anledning til udseendet af blodsygdomme, såsom megaloblastiske anemier. Disse stammer fra mangler i forsyningen af ​​vitamin B12 og folater, der er nødvendige for at fremme erythroblast-differentiering.

Udtrykket megaloblastisk henviser til den store størrelse, som erythroblaster og endda erythrocytter når som et produkt af ineffektiv erythropoiesis, der er karakteriseret ved mangelfuld DNA-syntese.

Referencer

1. Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, Philipsen S. GATA1-funktion, et paradigme for transkriptionsfaktorer ved hæmatopoiesis. Molekylær og cellulær biologi. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk sac-afledte primitive erythroblaster enucleat under pattedyrs embryogenese. Blood (2004); 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. Signalering og cytoskeletale krav ved erythroblast-enucleation. Blod. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Erythroblast-opslæmning. Haematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Shivani Soni, Shashi Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal. Fravær af Erythroblast makrofagprotein (Emp) fører til svigt i Erythroblast nuklear ekstrudering. Tidsskriftet for biologisk kemi. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. En elektronmikroskopisk undersøgelse af nuklear eliminering fra den sene erythroblast. J Cell Biol. 1967; 33 (3): 625-635.
7. Tordjman R, Delaire S, Plouet J, Ting S, Gaulard P, Fichelson S, Romeo P, Lemarchandel V. Erythroblasts er en kilde til angiogene faktorer. Blood (2001); 97 (7): 1968-1974.