erytropoietin

erytropoietin, kort også EPO kalt, er et hormon fra gruppen av glykoproteiner. Det fungerer som en vekstfaktor i produksjonen av røde blodlegemer (erytrocytter).

Hva er erytropoietin?

EPO er et hormon som er laget i cellene i nyrene. Den består av totalt 165 aminosyrer. Molekylmassen er 34 kDa. Fire α-helikser danner sekundærstrukturen. 40 prosent av molekylmassen består av karbohydrater. Karbohydratinnholdet i EPO er sammensatt av tre N-glykosidisk og en O-glykosidisk bundet sidekjede.

Siden hormonet stimulerer dannelsen av røde blodlegemer, er EPO en av Erythropoeiesis Stimulating Agents (ESA). ESA spiller en viktig rolle i bloddannelse (hematopoiesis). Erytropoietin kan også produseres syntetisk. Det bioteknologisk produserte hormonet brukes til å behandle dialysepasienter. Med disse blir bloddannelsen ofte forstyrret etter nyresvikt. Gjennom forskjellige dopingsaker i idretten, spesielt innen sykling, ble erytropoietin kjent blant befolkningen.

Funksjon, effekt og oppgaver

Erythropoietin lages i nyrene og frigjøres i blodet. Den når benmargen via blodet, der den binder seg til spesielle erytropoietinreseptorer på celleoverflaten til erytroblaster. Erythroblaster er forløperen til røde blodlegemer. Erythropoiesis i benmargen foregår alltid i syv trinn.

For det første oppstår såkalte proerythroblasts fra de multipotente myeloide stamcellene i benmargen. Makroblaster oppstår fra proerythroblasts gjennom divisjon. Makroblastene deler seg igjen i basofile erytroblaster. Disse er også kjent som normoblaster. De basofile erytroblastene har erytropoietinreseptorer. Når EPO binder seg til disse reseptorene, stimuleres erytroblastene til å dele seg. Som et resultat differensierer de seg til polykromatiske erytroblaster. Etter dette stadiet mister cellene evnen til å dele seg.

Benmargen utvikler seg deretter videre til ortokromatiske erytroblaster. Retikulocytter dannes ved tap av cellekjerner. Retikulocytter er unge erytrocytter som frigjøres fra benmargen i blodet. Bare i blodet finner den endelige modningen inn i de kjernede og organelle frie røde blodlegemene.

Imidlertid er funksjonen til EPO ikke begrenset til å stimulere hematopoiesis. Undersøkelser har vist at hormonet også kan finnes i hjertemuskelceller og i forskjellige celler i nervesystemet. Her ser det ut til å påvirke celledelingsprosesser, dannelse av nye blodkar (angiogenese), hemming av apoptose og aktivering av intracellulært kalsium.

EPO kunne også påvises i hippocampus. Hippocampus er en region i hjernen som kan bli alvorlig skadet på kort tid av mangel på oksygen. I dyreforsøk kunne det vises at målrettet administrering av EPO øker aktiviteten til nervene i hippocampus. I tillegg kan det vises en beskyttende effekt av hormonet ved hjerneinfarkt og oksygenmangel i hjernen.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

85 til 90 prosent av erytropoietin produseres av nyrene. 10 til 15 prosent av hormonet lages av hepatocyttene i leveren. Lite syntese foregår også i hjernen, testiklene, milten, livmoren og hårsekkene.

Biosyntesen av EPO settes i gang når oksygeninnholdet i blodet reduseres. Transkripsjonsfaktorene som kreves for dette er lokalisert på kromosom 7 hos mennesker i posisjon 7q21-7q22. I tilfelle mangel på oksygen, flytter en underenhet av den såkalte hypoksiainduserte faktor (HIF) fra cellevæsken til kjernen til EPO-produserende celler. Der binder HIF seg til en passende underenhet. Dette skaper heterodimer HIF-1. Dette binder igjen til cAMP-responselementets bindende protein og en spesiell transkripsjonsfaktor. Sluttresultatet er et proteinkompleks som består av tre elementer.

Dette binder seg til den ene enden av erytropoietic og initierer transkripsjonen der. Det ferdige hormonet blir deretter frigjort fra de produserende cellene direkte i blodet og når beinmargen via blodomløpet. Hos friske mennesker er serumkonsentrasjonen av EPO i blodet mellom 6 og 32 mU / ml. Halveringstiden for hormonet er mellom 2 og 13 timer.

Sykdommer og lidelser

Et tap av funksjon av nyrene kan føre til en erytropoietinmangel. Som et resultat blir det produsert for få røde blodlegemer og nyre-anemi oppstår. Nesten alle pasienter med kronisk nyresykdom som har en serumkreatininverdi større enn 4 mg / dL, utvikler slik nyreanemi.

Kronisk nyresvikt er hovedsakelig forårsaket av sykdommer som diabetes mellitus, hypertensjon, glomerulopatier, nyrebetennelse (på grunn av smertestillende misbruk), cystiske nyrer og autoimmune sykdommer som vaskulitt.

Omfanget av nyreanemi avhenger vanligvis av alvorlighetsgraden av den underliggende sykdommen. De berørte har nedsatt ytelse og lider av konsentrasjonsforstyrrelser og mottakelighet for infeksjoner. I tillegg er det generelle symptomer som tretthet, svimmelhet eller blek hud. Høyt blodtrykk, gastrointestinale plager, kløe, menstruasjonsforstyrrelser eller impotens kan også oppstå som en del av anemi. Totalt sett reduseres livskvaliteten til de berørte pasientene betydelig. Imidlertid hemmes dannelsen av EPO også av inflammasjonsformidlere som interleukin-1 og TNF-alfa.

Slik utvikler anemi seg ofte ved kroniske sykdommer. Anemi oppstår når betennelsesreaksjoner vedvarer i lang tid. Kronisk sykdomsanemi er normocytisk og hypokrom. Dette betyr at de røde blodlegemene har normal størrelse, men ikke bærer nok jern.Symptomene på denne formen for anemi ligner symptomer på jernmangelanemi. Pasientene lider av blekhet, tretthet, konsentrasjonsforstyrrelser, følsomhet for infeksjoner og kortpustethet.