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ERITROCITOS (HEMATÍES)
Eritrocitos también conocidos como hematíes. Son células más abundantes de la sangre. Función: ● Transporte de hemoglobina. ● Transporte de oxígeno a los tejidos. Ejemplo: Animales: La hemoglobina circula como una proteína libre en el plasma y no encerrada en los eritrocitos. Humano: Está libre en el plasma, alrededor del 3% se filtra por la membrana capilar hacia el espacio tisular o a través de la membrana glomerular del riñón hacia el filtrado glomerular cada vez que la sangre pasa por los capilares. La hemoglobina debe permanecer dentro de los eritrocitos para realizar con eficacia sus funciones en los seres humanos. → Contienen gran cantidad de anhidrasa carbónica. Enzima que cataliza la reacción reversible entre el dióxido de carbono (CO2 ) y el agua para formar ácido carbónico (H2CO3 ). La rapidez de esta reacción posibilita que el agua de la sangre transporte enormes cantidades de CO en forma de ion bicarbonato (HCO3 – ) desde los tejidos a los pulmones, donde se convierte en CO2 y se expulsa a la atmósfera como un producto de desecho del organismo. FORMA Y TAMAÑO: ● Son discos bicóncavos ● Diámetro medio 7,8 μm ● Espesor de 2,5 μm punto más grueso y 1 μm o menos en el centro. ● Volumen medio 90-95 μm3. ● Pueden cambiar su forma cuando son exprimidas a través de los capilares. ● Es una “Bolsa” puede deformarse. ● La célula normal tiene un gran exceso de membrana para la cantidad de material que contiene, CONCENTRACIÓN EN SANGRE: Hombre : 5.200.000 (±300.000) milímetro cúbico Mujeres : 4.700.000 (±300.000) milímetro cúbico. CANTIDAD DE HEMOGLOBINA EN CÉLULAS: Eritrocitos tienen la capacidad de concentrar hemoglobina en el líquido celular hasta unos 34 g por cada 100 ml de células. Es el límite metabólico del mecanismo formador de la hemoglobina en la célula. Hematocrito porcentaje normal 40-45% y la cantidad de hemoglobina en cada célula son normales→ Hombres : Sangre completa media 15 g de hemoglobina por 100 ml. Mujeres: Contiene una media de 14 g por 100 ml. Cada gramo de hemoglobina pura es capaz de combinarse con 1,34 ml de oxígeno si la hemoglobina tiene una saturación del 100%. Hombre normal: Puede transportar un máximo de unos 20 ml de oxígeno combinados con hemoglobina por cada 100 ml de sangre. Mujer normal : 19 ml de oxigeno.
Producción de eritrocitos
Lugares del cuerpo en donde se producen eritrocitos→ ● 1 semanas vida embrionaria: Los eritrocitos nucleados se producen en el saco vitelino. ● 2 trimestre de gestación: El hígado es el principal órgano productor de eritrocitos, pero también se produce en el bazo y ganglios linfáticos. ● Último mes gestación y nacimiento: Los eritrocitos se producen exclusivamente en la médula ósea. Médula ósea → produce eritrocitos hasta los 5 años de edad. Médula huesos largos (excepto porciones proximales de los húmeros y tibias): Se hacen muy grasas y no producen más eritrocitos después de los 20 años. Mayoría de los eritrocitos continúan produciéndose en: Médula de los huesos membranosos. Ej. vértebras, esternón, costillas e ilíacos. Incluso en estos huesos, la médula ósea es menos productiva a medida que aumenta la edad
Génesis de los eritrocitos
Células sanguíneas comienzan sus vidas en médula ósea a partir de un solo tipo de célula→ Célula precursora hematopoyética pluripotencial (Derivan todas las células de la sangre). ● A medida que se reproducen estas células, una pequeña parte de ellas permanece exactamente igual que las células pluripotenciales originales y se queda en la médula ósea para mantener el aporte, aunque su número disminuye con la edad. ● Pero la mayoría de las células reproducidas se diferencian hasta formar los otros tipos celulares. Células en un estadio intermedio son muy parecidas a las células precursoras pluripotenciales. Están comprometidas en una línea celular en particular y reciben el nombre→ Células precursoras comprometidas. Una célula precursora comprometida que produce eritrocitos se llama → Unidad formadora de colonias de eritrocitos. Se usa la abreviatura CFU-E para designarla. Unidades formadoras de colonias que forman granulocitos y monocitos se designan→ CFU-GM. El crecimiento y reproducción de las diferentes células precursoras están controlados por múltiples proteínas llamadas→ Inductores del crecimiento. Cuatro inductores principales del crecimiento Interleucina 3: Favorece el crecimiento y reproducción de casi todos los tipos diferentes de células precursoras comprometidas, mientras que otros solo inducen el crecimiento de tipos específicos.
Oxigenación tisular → es el regulador más importante de la producción de eritrocitos. Cuando una persona desarrolla una anemia extrema por una hemorragia o cualquier otro trastorno, la médula ósea comienza de inmediato a producir grandes cantidades de eritrocitos. Altitudes muy altas, donde la cantidad de oxígeno en el aire está muy reducida, se transporta una cantidad insuficiente de oxígeno a los tejidos, y la producción de eritrocitos se ve muy aumentada. En este caso, no es la concentración de eritrocitos en la sangre la que controla su producción, sino la cantidad de oxígeno transportado a los tejidos en relación con la demanda tisular de oxígeno. Varias enfermedades de la circulación que reducen el flujo sanguíneo tisular, y en particular las que impiden la absorción de oxígeno por la sangre a su paso por los pulmones, pueden aumentar la producción de eritrocitos. Este resultado se ve especialmente en la insuficiencia cardíaca prolongada y en muchas enfermedades pulmonares, porque la hipoxia tisular debida a estos trastornos aumenta la producción de eritrocitos, con un incremento resultante del hematocrito y habitualmente también del volumen sanguíneo. Eritropoyetina → Glucoproteína con una masa molecular de 34.000. Principal estímulo para la producción de eritrocitos en los estados de escasez de oxígeno. Su formación aumenta en respuesta a la hipoxia. Si no hay → La hipoxia tiene poco o ningún efecto estimulador sobre la producción de eritrocitos. Si es funcional → la hipoxia aumenta mucho la producción de eritropoyetina, y esta potencia a su vez la formación de eritrocitos hasta que se alivie la hipoxia. Alrededor del 90% de toda la eritropoyetina se forma en los riñones, el resto en el hígado. Sugieren que la eritropoyetina es secretada principalmente por células intersticiales de tipo fibroblasto que rodean a los túbulos en la corteza y la médula exterior, donde tiene lugar buena parte del consumo de oxígeno en los riñones. Hipoxia del tejido renal conduce a niveles tisulares superiores de factor 1 inducible por hipoxia (HIF-1)--> actúa como un factor de transcripción para un gran número de genes inducibles por hipoxia, entre ellos el gen de la eritropoyetina. HIF-1 se une a un elemento de respuesta a hipoxia que reside en el gen de la eritropoyetina. induce la transcripción de ARN mensajero y el aumento de la síntesis de eritropoyetina. Noradrenalina y la adrenalina y varias prostaglandinas estimulan la producción de eritropoyetina. Cuando se extirpan los dos riñones o cuando una nefropatía los destruye, el paciente sufre una anemia severa porque el 10% de la eritropoyetina normal formada en otros tejidos (sobre todo en el hígado) solo consigue formar entre una tercera parte y la mitad de los eritrocitos necesarios para el organismo. La eritropoyetina estimula la producción de proeritroblastos de las células precursoras hematopoyéticas. Si no hay eritropoyetina, se forman pocos eritrocitos en la médula ósea. Maduración de los eritrocitos: Importantes para la maduración final de los eritrocitos son dos vitaminas, la vitamina B12 y el ácido fólico.
Son esenciales para la síntesis de ADN, porque cada una de ellas es necesaria de forma diferente para la formación de trifosfato de timidina, uno de los bloques esenciales del ADN. Así, la falta de vitamina B12 o de ácido fólico da lugar a un ADN anormal o reducido y, en consecuencia, a que no se produzcan la maduración y división nuclear Células eritroblásticas de la médula ósea, además de no proliferar con rapidez, producen sobre todo eritrocitos de mayor tamaño de lo normal llamados→ macrocitos, y la propia célula tiene una membrana frágil y es a menudo irregular, grande y oval en lugar del disco bicóncavo habitual. Deficiencia de vitamina B12 o de ácido fólico provoca → un fallo en la maduración en el proceso de la eritropoyesis. Una causa común de fallo en la maduración de los eritrocitos es que no se absorbe vitamina B12 en el aparato digestivo. Enfermedad anemia perniciosa. Cuya anomalía básica es una mucosa gástrica atrófica que no produce secreciones gástricas normales. Las células parietales de las glándulas gástricas secretan una glucoproteína llamada factor intrínseco, que se combina con la vitamina B12 presente en el alimento y hace posible su absorción en el intestino. Lo hace de la siguiente manera:
- El factor intrínseco se une fuertemente a la vitamina B12 y, en este estado de unión, esta está protegida de la digestión por las secreciones digestivas.
- Todavía en su estado de unión, el factor intrínseco se une a receptores específicos situados en las membranas del borde en cepillo de las células mucosas en el íleon.
- La vitamina B12 es transportada después al torrente sanguíneo durante las siguientes horas por el proceso de la pinocitosis, que permite el paso del factor intrínseco y la vitamina juntos a través de la membrana. Falta de factor intrínseco disminuye la disponibilidad de vitamina B12 por su absorción deficiente. ● Cantidad mínima de vitamina B12 necesaria cada día para mantener la maduración normal de los eritrocitos es solo de 1-3 μg. ● Almacén normal en el hígado y otros tejidos del organismo es unas 1.000 veces esta cantidad. ● Suelen ser necesarios 3-4 años de absorción defectuosa de la vitamina B12 para que se produzca una anemia por fallo en la maduración. Ácido fólico → es un constituyente normal de las verduras verdes, algunas frutas y las carnes. Se destruye con facilidad durante la cocción. Las personas con anomalías en la absorción intestinal, como la enfermedad frecuente del intestino delgado llamada esprúe, tienen a menudo dificultades graves para absorber ácido fólico y vitamina B12. Fallo en la maduración, la causa es una deficiencia en la absorción intestinal del ácido fólico y de la vitamina B. Formación de hemoglobina La síntesis de hemoglobina comienza en los proeritroblastos y continúa incluso en el estadio de reticulocito de los eritrocitos. En primer lugar, la succinil-CoA, que se forma en el ciclo metabólico de Krebs, se une a la glicina para formar una molécula de pirrol. A su vez, cuatro pirroles se combinan
Ferritina: Puede contener solo una pequeña cantidad de hierro o una gran cantidad. Este hierro almacenado en forma de ferritina se llama hierro de depósito. Cantidades menores de hierro en la reserva están en una forma muy insoluble llamada hemosiderina. Hemosiderina→ se acumula en las células en forma de grandes cúmulos que pueden observarse con microscopia en forma de partículas grandes. Una característica única de la molécula de transferrina es que se une fuertemente a receptores presentes en las membranas celulares de los eritroblastos en la médula ósea. Junto a su hierro unido, los eritroblastos lo ingieren mediante endocitosis. Allí la transferrina deja el hierro directamente en la mitocondria, donde se sintetiza el hemo. En las personas que no tienen cantidades adecuadas de transferrina en la sangre, la imposibilidad de transportar el hierro a los eritroblastos de esta forma puede provocar una anemia hipocrómica grave. Cuando los eritrocitos han acabado su ciclo vital de unos 120 días y son destruidos, la hemoglobina liberada de las células es ingerida por las células monocitomacrofágicas. Allí se libera el hierro y se almacena sobre todo en la reserva de ferritina para usarla cuando sea necesario para la formación de hemoglobina nueva. Pérdida diaria de hierro Un hombre excreta unos 0,6 mg de hierro al día, sobre todo a través de las heces. Cuando se produce una hemorragia, se pierden cantidades adicionales de hierro. En una mujer, la pérdida menstrual adicional de sangre lleva las pérdidas a largo plazo de hierro a una media de 1,3 mg/día. ABSORCIÓN DE HIERRO: Hierro se absorbe en todo el intestino delgado, sobre todo mediante el siguiente mecanismo. El hígado secreta cantidades moderadas de apotransferrina en la bilis, que fluye a través de la vía biliar hasta el duodeno. La apotransferrina se une al hierro libre y también a ciertos compuestos que lo contienen, como la hemoglobina y la mioglobina de la carne, dos de las fuentes de hierro más importantes de la dieta. Esta combinación se llama transferrina. E Regulación del hierro corporal total mediante la regulación de la absorción Cuando el organismo está saturado de hierro de manera que casi toda la apoferritina de las zonas de almacén del hierro está ya combinada con el hierro, se reduce mucho la absorción de hierro en el intestino. Ciclo vital de los eritrocitos: 120 días. Eritrocitos maduros no tienen núcleo, mitocondrias ni retículo endoplásmico, tienen enzimas citoplásmicas capaces de metabolizar la glucosa y formar pequeñas cantidades de trifosfato de adenosina. Estas enzimas también:
- mantienen la flexibilidad de la membrana celular.
- mantienen el transporte de iones en la membrana.
- mantienen el hierro de la hemoglobina en la forma ferrosa en lugar de en la férrica.
- impiden la oxidación de las proteínas en los eritrocitos.
Los sistemas metabólicos de los eritrocitos viejos son cada vez menos activos y más frágiles, probablemente porque sus procesos vitales se desgastan. Los espacios entre las trabéculas estructurales de la pulpa roja, a través de los cuales debe pasar la mayoría de los eritrocitos, tienen solo un diámetro de 3 μm, comparados con los 8 μm del eritrocito. Destrucción de la hemoglobina por macrófagos Cuando los eritrocitos estallan y liberan su hemoglobina, esta es fagocitada casi de inmediato por los macrófagos en muchas partes del organismo, pero en especial en las células de Kupffer del hígado y en los macrófagos del bazo y de la médula ósea. Durante las siguientes horas o días, los macrófagos liberan el hierro de la hemoglobina y vuelve de nuevo a la sangre, para su transporte por medio de la transferrina a la médula ósea para la producción de eritrocitos nuevos o al hígado u otros tejidos para su almacén en forma de ferritina. ANEMIAS……. Significa: deficiencia de hemoglobina en la sangre, lo que puede deberse a que hay muy pocos eritrocitos o muy poca hemoglobina en ellos. Anemia por pérdida de sangre Cuando se producen pérdidas continuas de sangre, una persona no puede con frecuencia absorber suficiente hierro de los intestinos como para formar hemoglobina tan rápidamente como la pierde. Entonces los eritrocitos que se producen son mucho más pequeños de lo normal y contienen muy poca hemoglobina, lo que da lugar a una anemia hipocrómica microcítica Anemia aplásica Aplasia de la médula ósea significa falta de función en la médula ósea. Por ejemplo, la exposición a altas dosis de radiación o a quimioterapia para el tratamiento del cáncer puede causar un daño en las células madre de la médula ósea, seguido en unas semanas de anemia. La mitad de los casos se desconoce la causa, en un trastorno que se denomina anemia aplásica idiopática. Anemia aplásica grave suele causar la muerte, salvo que el paciente reciba tratamiento con transfusiones sanguíneas, que pueden elevar temporalmente la cantidad de eritrocitos Anemia megaloblástica. La pérdida de vitamina B12 , el ácido fólico y el factor intrínseco de la mucosa gástrica, reducen la reproducción de los eritroblastos en la médula ósea. Como resultado, los eritrocitos crecen demasiado grandes, con formas extrañas, y se denominan megaloblastos. Eritroblastosis fetal , los eritrocitos fetales que expresan el Rh son atacados por anticuerpos de la madre que no expresa el Rh. Estos anticuerpos hacen frágiles a las células que expresan el Rh, lo que provoca su rotura Anemia hemolítica Número de eritrocitos formados sea normal, o incluso mucho mayor que el normal en algunas enfermedades hemolíticas, la vida del eritrocito frágil es tan corta que las células se destruyen más rápidamente de lo que se forman, y se produce una anemia grave. Esferocitosis hereditaria, los eritrocitos son muy pequeños y esféricos en lugar de discos bicóncavos. Anemia falciforme presente en el 0,3-1% de los sujetos de África occidental y de raza negra estadounidenses, las células tienen un tipo anormal de hemoglobina llamada hemoglobina S, contiene cadenas β defectuosas en la molécula de hemoglobina.
● El color azul de esta hemoglobina desoxigenada enmascara el color rojo de la hemoglobina oxigenada. Por tanto, una persona con policitemia vera tiene habitualmente una complexión rubicunda con un tinte azulado (cianótico) en la piel. CUESTIONARIO
1. Describa la génesis de eritrocitos. Células sanguíneas comienzan sus vidas en médula ósea a partir de un solo tipo de célula→ Célula precursora hematopoyética pluripotencial (Derivan todas las células de la sangre). ● A medida que se reproducen estas células, una pequeña parte de ellas permanece exactamente igual que las células pluripotenciales originales y se queda en la médula ósea para mantener el aporte, aunque su número disminuye con la edad. ● Pero la mayoría de las células reproducidas se diferencian hasta formar los otros tipos celulares. ● Células en un estadio intermedio son muy parecidas a las células precursoras pluripotenciales. ● Están comprometidas en una línea celular en particular y reciben el nombre→ Células precursoras comprometidas. ● Una célula precursora comprometida que produce eritrocitos se llama → Unidad formadora de colonias de eritrocitos. Se usa la abreviatura CFU-E para designarla. ● Unidades formadoras de colonias que forman granulocitos y monocitos se designan→ CFU-GM. ● El crecimiento y reproducción de las diferentes células precursoras están controlados por múltiples proteínas llamadas→ **Inductores del crecimiento.
- ¿Cuáles son las funciones de los eritrocitos?** Transporte de hemoglobina. Transporte de oxígeno a los tejidos. 3. ¿Cómo ocurre la combinación de un factor intrínseco con la vitamina B12 que hace posible su absorción en el intestino? El factor intrínseco se une fuertemente a la vitamina B12 y, en este estado de unión, esta está protegida de la digestión por las secreciones digestivas. Todavía en su estado de unión, el factor intrínseco se une a receptores específicos situados en las membranas del borde en cepillo de las células mucosas en el íleon. La vitamina B12 es transportada después al torrente sanguíneo durante las siguientes horas por el proceso de la pinocitosis, que permite el paso del factor intrínseco y la vitamina juntos a través de la membrana. 4. Describa los pasos químicos básicos para la formación de la hemoglobina. La síntesis de hemoglobina comienza en los proeritroblastos y continúa incluso en el estadio de reticulocito de los eritrocitos. En primer lugar, la succinil-CoA, que se forma en el ciclo metabólico de Krebs, se une a la glicina para formar una molécula de pirrol. A su vez, cuatro pirroles se combinan para formar la protoporfirina IX, que a su vez se combina con hierro para formar la molécula de hemo. Finalmente, cada molécula de hemo se combina con una cadena polipeptídica larga, una globina sintetizada por los ribosomas, formando una subunidad de hemoglobina llamada cadena de hemoglobina.Cada cadena tiene una masa molecular de 16.000; cuatro de estas cadenas se unen a su vez mediante enlaces débiles para formar la molécula de hemoglobina completa. 5. ¿Cuál es el principal estímulo para la producción de eritrocitos en los estados de escasez de oxígeno? Eritropoyetina
6. ¿Cuánto efecto tiene la hipoxia sobre la producción de eritrocitos en los estados de escasez de oxígeno? Si no hay → La hipoxia tiene poco o ningún efecto estimulador sobre la producción de eritrocitos. 7. ¿Cuánto efecto tiene la hipoxia sobre la producción de eritrocitos? Si es funcional → la hipoxia aumenta mucho la producción de eritropoyetina, y esta potencia a su vez la formación de eritrocitos hasta que se alivie la hipoxia. 8. ¿De qué depende la viscosidad de la sangre? De la concentración sanguínea de eritrocitos 9. ¿Cuál policitemia se debe a una anomalía genética en las células hemocitoblastos? Policitemia vera (eritremia). 10. ¿En qué lugar del aparato digestivo se absorbe el hierro? Hierro se absorbe del intestino delgado 11. ¿Cuánto dura el ciclo de vida de los eritrocitos? 120 días.
