ERITROBLASTE: CE SUNT ELE, ERITROPOIEZA, PATOLOGII ASOCIATE - BIOLOGIE - 2025

Cele eritroblaștii sunt celule precursoare ale eritrocitelor vertebrate. Scăderea concentrației de oxigen în țesuturi va promova evenimente de diferențiere celulară în aceste celule care vor da naștere la eritrocite mature. Setul tuturor acestor evenimente este cunoscut sub numele de eritropoieză.

În timpul eritropoiezei, crește sinteza hemoglobinei. O proteină abundentă în eritrocite care mediază livrarea de oxigen în țesuturi și detoxifierea dioxidului de carbon din acestea, un produs rezidual al respirației celulare care este toxic pentru celule.

Frotiu colorat de eritroblaste, celule precursoare ale eritrocitelor mature. De către Institutul de Patologie al Forțelor Armate (AFIP), de la Wikimedia Commons, pierderea totală a nucleului, precum și a organelelor celulare, marchează punctul culminant al procesului de eritropoieză în celulele vertebratelor de mamifere. În restul vertebratelor, cum ar fi reptilele, nucleul persistă odată ce procesul de diferențiere s-a încheiat.

Erorile în procesul de diferențiere a eritroblastului dau naștere la un set de patologii sanguine care colectiv se numesc anemii megaloblastice.

Ce sunt eritrocitele?

Imaginea Eritrocitelor obținute prin microscopie holografică. De Egelberg, de la Wikimedia Commons. Celulele sanguine roșii, cunoscute în mod obișnuit ca celule roșii, sunt cele mai abundente celule din sângele vertebratelor.

Au o morfologie caracteristică similară discurilor biconcave, iar funcția lor principală este să efectueze transportul de oxigen (O2) către diferitele țesuturi ale organismului, în același timp în care le detoxifică de dioxidul de carbon (CO2) produs în timpul respirației celulare. .

Acest schimb de CO2 pentru O2 este posibil, deoarece aceste celule adăpostesc cantități mari dintr-o proteină roșie caracteristică numită hemoglobină, capabilă să interacționeze cu ambele specii chimice printr-un grup heme prezent în structura lor.

O particularitate a acestor celule la mamifere în raport cu restul vertebratelor este lipsa de nucleu și organele citoplasmatice. Cu toate acestea, în fazele inițiale de producție în primele etape ale dezvoltării embrionare, s-a observat că precursorii celulari din care provin sunt prezenți un nucleu tranzitoriu.

Acesta din urmă nu este surprinzător, având în vedere că etapele incipiente ale dezvoltării embrionului sunt de obicei similare la toate vertebrele, divergând doar acele etape care duc la o mai mare diferențiere.

Ce sunt eritroblastele?

Eritroblastele sunt celule care vor da naștere la eritrocite mature după ce au suferit evenimente consecutive de diferențiere celulară.

Aceste celule precursoare provin dintr-un progenitor mieloid comun în măduva osoasă vertebrată ca celule nucleate, furnizate cu nuclee și organule celulare.

Modificările conținutului citoplasmei sale și a rearanjării citoscheletului vor duce la crearea de eritrocite gata să intre în circulație. Aceste modificări răspund la stimuli de mediu indicanți pentru scăderea oxigenului în țesuturi și, prin urmare, o cerere în producerea de eritrocite.

Ce este eritropoieza?

Eritropoieza este termenul folosit pentru a defini procesul prin care are loc producerea și dezvoltarea celulelor roșii din sânge, necesare pentru menținerea aportului de oxigen la diferitele organe și țesuturi.

Acest proces este fin reglat prin acțiunea eritropoietinei (EPO), un hormon de sinteză renală care, la rândul său, este modulat de concentrațiile de oxigen disponibile în țesuturi.

Concentrațiile scăzute de oxigen tisular induc sinteza EPO de către factorul de transcripție inductibil de hipoxie (HIF-1), care stimulează proliferarea eritrocitelor prin legarea la receptorii EpoR, prezenți în celulele precursoare ale eritrocitelor.

La mamifere, eritropoieza se realizează în două etape care se numesc eritropoieză primitivă și eritropoieză definitivă.

Primul apare în sacul gălbenușului în timpul dezvoltării embrionare, dând naștere unor mari eritroblaste nucleate, în timp ce al doilea apare în ficatul fetal și continuă în măduva osoasă după a doua lună de gestație, generând eritrocite enucleate mai mici.

Alte proteine, cum ar fi citokina antipoptotică Bcl-X, a cărei transcriere este reglementată de factorul de transcripție GATA-1, influențează pozitiv și procesul de eritropoieză. În plus, furnizarea de fier, vitamina B12 și acid folic sunt, de asemenea, necesare.

Diferențierea eritroblastelor în eritrocite

În procesul de eritropoieză definitivă, în măduva osoasă se formează eritrocite dintr-o celulă progenitoare nediferențiată sau un progenitor mieloid comun capabil să dea naștere altor celule, cum ar fi granulocitele, monocitele și trombocitele.

Această celulă trebuie să primească semnalele extracelulare corespunzătoare pentru a compromite diferențierea ei în linia eritroidă.

Odată ce acest angajament este dobândit, începe o secvență de evenimente de diferențiere care începe cu formarea pronormoblastului, cunoscut și sub numele de proitroblast. O mare celulă precursoare a eritroblastului cu un nucleu.

Ulterior, proitroblastul va înregistra o scădere progresivă a volumului celulelor nucleare însoțit de o creștere a sintezei hemoglobinei. Toate aceste modificări apar lent, pe măsură ce această celulă trece prin diferite stadii celulare: eritroblastul bazofil sau normoblast, eritroblast policromatic și eritroblast ortocromatic.

Procesul se încheie cu pierderea totală a nucleului, precum și a organelelor prezente în eritroblastul ortocromatic, originând un eritrocit matur.

Pentru a ajunge în cele din urmă, acesta din urmă trebuie să treacă prin stadiul reticulocitelor, o celulă enucleată care încă conține organele și ribozomi în citoplasma sa. Eliminarea completă a nucleului și a organelelor se realizează prin exocitoză.

Eritrocitele mature ies din măduva osoasă în fluxul sanguin unde rămân circulând aproximativ 120 de zile, înainte de a fi înghițite de macrofage. Prin urmare, eritropoieza este un proces care are loc continuu de-a lungul vieții unui organism.

Diferențierea celulelor

Pe măsură ce eritoblastele progresează spre o diferențiere completă într-un eritrocit matur, ele suferă multiple modificări ale citoscheletului lor, precum și în expresia proteinelor de adeziune celulară.

Microfilamentele de actină se depolimerizează și se adună un nou citoschelet bazat pe spectrină. Spectrina este o proteină cu membrană periferică localizată pe fața citoplasmatică care interacționează cu ankyrina, o proteină care mediază legarea citoscheletului cu proteina transmembrană Banda 3.

Aceste modificări ale citoscheletului și în expresia receptorilor Epo, precum și a mecanismelor care le modulează sunt critice pentru maturizarea eritrozei.

Acest lucru se datorează faptului că mediază stabilirea interacțiunilor între eritroblaste și celulele prezente în microambientul măduvei osoase, facilitând transmiterea semnalelor necesare pentru a începe și a pune capăt diferențierii.

După terminarea diferențierii, apar noi modificări care favorizează pierderea aderenței celulelor la măduvă și eliberarea lor în fluxul sanguin unde își vor îndeplini funcția.

Patologii asociate cu erori în diferențierea eritroblastului

Erorile în timpul diferențierii eritroblastelor din măduva osoasă dau naștere la apariția bolilor de sânge, cum ar fi anemiile megaloblastice. Acestea provin din deficiențe în furnizarea de vitamina B12 și folati necesari pentru a promova diferențierea de eritroblast.

Termenul megaloblastic se referă la dimensiunile mari pe care le ating eritroclastele și chiar eritrocitele ca un produs al eritropoiezei ineficiente caracterizate prin sinteza defectă a ADN-ului.

Referințe

1. Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, funcția Philipsen S. GATA1, o paradigmă pentru factorii de transcripție în hematopoieză. Biologie moleculară și celulară. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk eritroblaste primitive derivate din sac, se enucleează în timpul embriogenezei mamiferelor. Sânge (2004); 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. Cerințe de semnalizare și cito-scheletice în enuclearea eritroblastului. Sânge. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Enuclearea cu eritroblast. Haematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Shivani Soni, Shashi Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal. Absența proteinei de macrofag eritroblast (Emp) duce la eșecul extrudării nucleare a eritroblastului. Jurnalul de chimie biologică. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. Un studiu microscopic electronic al eliminării nucleare din eritroblastul târziu. 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. Eritroblastele sunt o sursă de factori angiogeni. Sânge (2001); 97 (7): 1968-1974.