Erytrocyt

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Erytrocyt
Redbloodcells.jpg
Czerwone krwinki
Łacina erythrocytus
Angielski red blood cells
Galeria zdjęć w Wikimedia Commons Galeria zdjęć w Wikimedia Commons
Wpływ roztworu i presji osmotycznej na krwinkę czerwoną.
Od lewej do prawej: erytrocyt, trombocyt, leukocyt (obraz z SEM).

Erytrocyt (gr. erythros czerwony + kytos komórka), krwinka czerwona, czerwone ciałko krwimorfotyczny składnik krwi, którego głównym zadaniem jest przenoszenie tlenu z płuc do pozostałych tkanek organizmu.

Po raz pierwszy erytrocyty zostały zaobserwowane i precyzyjnie opisane jako okrągłe spłaszczone w środku komórki przez Antonie van Leeuwenhoeka w XVII w[1].

Budowa komórki[edytuj | edytuj kod]

Prawidłowy erytrocyt ssaków jest okrągłą[2], dwuwklęsłą w środku komórką o średnicy 6-9 μm[3]. Wyjątkowe wśród ssaków są owalne erytrocyty wielbłądowatych (wielbłądy, lamy, alpaki)[4][2]. Owalny kształt jest charakterystyczny dla płazów, gadów i ptaków[4]. Wielkość ich u różnych zwierząt jest zmienna – u zwierząt domowych mieści się w zakresie 3-7 μm[4]. U konia, krowy, świni psa, kota i człowieka ma średnicę 6-7 μm i grubość 2 μm na obrzeżu, u owcy i kozy mają 4-5 μm średnicy[2] (3,2-4,5 według Dellmanna[4]). Inne źródła podają dla człowieka: średnica – 8 μm, grubość w środku do 2 μm i do 2,5 μm na obrzeżu[5]. Średnia objętość krwinki wynosi około 60 μm³[2]. Erytrocyt o średniej średnicy (jaką ma 75% z nich) nazywa się normocytem, krwinki większe od prawidłowych to makrocyty, natomiast mniejsze to mikrocyty[5].

U wszystkich ssaków oraz u niektórych płazów ogoniastych[6][7], w przeciwieństwie do pozostałych kręgowców, dojrzałe erytrocyty są komórkami bezjądrzastymi. Można jednak spotkać fragmenty jądra komórkowego lub ciałka Howella-Jolly'ego w niektórych erytrocytach kota lub konia i stanowi to fizjologię[4]. U większości ssaków zwiększona liczba erytrocytów jądrzastych wskazuje na odpowiedź organizmu na anemię (przyspieszone uwalnianie niedojrzałych erytrocytów do układu krążenia) zaburzenia w funkcjonowaniu śledziony lub splenektomię (wycięcie śledziony)[4]. U ssaków w końcowym okresie różnicowania się erytrocytów zanikają w nich również inne organella, tj. mitochondria, aparat Golgiego, centriole.

Funkcje[edytuj | edytuj kod]

Mężczyzna ma około 5 mln/mm³[5] erytrocytów w krwi obwodowej, kobieta około 4,5 mln/mm³[5], natomiast noworodek około 7 mln/mm³[potrzebne źródło]. Ilość erytrocytów w organizmie człowieka może się zmieniać – zależy to m.in. od miejsca, w którym człowiek się znajduje i ciśnienia jakie tam panuje np. w górach może ich być do 8 mln/mm³[5].

Głównym zadaniem erytrocytów jest przenoszenie tlenu z płuc (gdzie z powodu wyższego ciśnienia parcjalnego tlenu w pęcherzykach następuje utlenowanie krwi, w krążeniu małym) i dostarczanie go do tkanek obwodowych (również serca i płuc[nota 1]). Dzieje się to dzięki obecności w każdym z nich 30 pg[2] czerwonego barwnika (hemoglobiny) zdolnego do nietrwałego wiązania tlenu (→oksyhemoglobina), który w miejscu docelowym oddaje tlen tkankom o niższym jego ciśnieniu parcjalnym. Erytrocyty częściowo również transportują dwutlenek węgla (CO2), jednak ten jest przenoszony głównie przez osocze w postaci jonowej (HCO-3).

Krwinki czerwone ssaków – ze względu na utratę jądra komórkowego – nie dzielą się. Nie mogą pełnić normalnych funkcji komórkowych, nie mają też mechanizmu, który mógłby naprawiać powstające w nich z czasem uszkodzenia i po kilku miesiącach użytecznego życia (ok. 120 dni) ulegają zniszczeniu (głównie w śledzionie, rzadziej w wątrobie). Organizm musi zatem nieustannie produkować nowe erytrocyty, które stopniowo zastępują te, które uległy rozpadowi.

Wytwarzanie[edytuj | edytuj kod]

Od momentu urodzenia praktycznie wszystkie krwinki są wytwarzane w szpiku kostnym[8] czerwonym, znajdującym się w istocie gąbczastej, tj. w nasadach kości długich i kościach płaskich. Zachodzi tam proces erytropoezy, w którym erytrocyty powstają z komórek macierzystych erytrocytów (erytroblastów) z szybkością ok. 120 mln[9] na minutę. W życiu płodowym również śledziona jest miejscem namnażania erytrocytów (ok. 3–7 miesiąca życia płodowego).

Choroby związane z erytrocytami[edytuj | edytuj kod]

Zaburzenia związane z czerwonymi krwinkami:

  • erytrocytopenia – obniżona poniżej normy liczba czerwonych krwinek; występuje w niektórych formach anemii;
  • erytrocytoza (lub czerwienica prawdziwa) – zwiększona powyżej normy liczba czerwonych krwinek.

Substytucja krwinek czerwonych[edytuj | edytuj kod]

Naukowcy potrafią wyprodukować erytrocyty poza organizmem człowieka z prekursorów komórkowych, takich jak somatyczne komórki macierzyste, embrionalne komórki macierzyste, indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS), oraz z syntetycznych biomateriałów[3].

Produkcja z somatycznych komórek macierzystych daje niskie ryzyko zezłośliwienia i infekcji, jednak ograniczona jest umiejętność do samoodtwarzania, niezgodność tkankowa jest porównywalna jak przy przetaczaniu krwi pobieranej od dawców oraz wytwarzanie krwinek tym sposobem na szeroką skalę jest prawie niemożliwe, co wyklucza tę metodę z praktyki w przyszłości[3].

Produkcja z embrionalnych komórek macierzystych oraz z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych pozwala produkcję nieograniczonej ilości komórek o różnych fenotypach w układzie AB0 i RhD. Niestety metody pozyskiwania tych komórek macierzystych wywołują kontrowersje na tle moralnym oraz niosą ryzyko transmisji patogenów oraz zezłośliwienia (przy wytwarzaniu iPS używane są wektory zawierających onkogeny). Jedna z metod polega na produkcji erytrocytów z hemangioblastów (skutkując 30-65% dojrzałymi erytrocytami) przy użyciu wielu cytokin (takich jak BMP4, VEGF165, czy trombopoetyna). W innej metodzie hoduje się komórki macierzyste ze stromalnymi komórkami pobranymi z wątrób gryzoni laboratoryjnych. Uzyskane w ten sposób erytrocyty początkowo zawierają płodową (HbF) i embrionalną hemoglobinę, jednak z czasem w hodowli nabierają cech dojrzałej hemoglobiny HbA, jednocześnie charakteryzując się zadowalającym poziomem aktywności dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej[3].

Seifinejad z grupą naukowców zdołał wyindukować komórki pluripotencjalne pnia z fibroblastów skóry osobnika o krwinkach typu Bombay, poprzez zastosowanie ektopowej ekspresji czynników transkrypcyjnych Klf4, Oct4, Sox2 i c-Myc. Fenomen bombajski polega na braku antygenów ABH układu AB0 (w wyniku braku genu H, FUT1, i genu sekrecyjnego, FUT2)[3].

Doshi ze współpracownikami postanowili zastosować strategię biomimetyczną i usiłowali zsyntetyzować cząsteczki podobne do erytrocytów, zbudowane z biokompatybilnego i biodegradowalnego polimeru PLG (polylactic-co-glycolide) inkubowanego w propan-2-olu. Hemoglobinę absorbowano na powierzchni polimeru i łączono krzyżowo z aldehydem glutarowym z następującym rozpuszczaniem rdzenia. Cząsteczki wzmocniono również dodatkowym łańcuchem hemoglobiny w celu zwiększenia pojemności w zakresie przenoszenia tlenu. W efekcie krwinki te charakteryzują się niemal identyczną morfologią, umiejętnością przenoszenia tlenu, rozmiarem, sprężystością i rozciągliwością jak naturalne krwinki czerwone[3].

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. narządy te oprócz zaopatrywania organizmu w utlenowaną krew same również potrzebują (jak każda tkanka) tlenu do życia

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Gerald Messadié: 120 odkryć które zmieniły świat : leksykon. Łódź: Wydawnictwo Opus, 1995. ISBN 83-7089-028-8. (pol.)
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Tadeusz Krzymowski, Jadwiga Przała: Fizjologia zwierząt : podręcznik dla studentów wydziałów medycyny weterynaryjnej, wydziałów biologii i hodowli zwierząt akademii rolniczych i uniwersytetów : praca zbiorowa. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 2005, s. 222. ISBN 83-09-01792-8.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 G. Lippi, M. Montagnana, M. Franchini. Ex-vivo red blood cells generation: a step ahead in transfusion medicine?. „Eur J Intern Med”. 22 (1), s. 16-9, Feb 2011. doi:10.1016/j.ejim.2010.08.001. PMID 21238887. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Jo Ann Eurell, Brian L. Frappier: Dellmann's textbook of veterinary histology. Wyd. 6. Blackwell Publishing, 2006, s. 62. ISBN 978-0-7817-4148-4. (ang.)
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Wojciech. Sawicki: Histologia. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2009, s. 203-204. ISBN 978-83-200-4103-3.
  6. W. D. Cohen. The cytomorphic system of anucleate non-mammalian erythrocytes. „Protoplasma”. 113, s. 23, 1982. doi:10.1007/BF01283036 (ang.). 
  7. Wingstrand KG. Non-nucleated erythrocytes in a teleostean fish Maurolicus mülleri (Gmelin). „Zeitschrift Für Zellforschung Und Mikroskopische Anatomie”. 45 (2), s. 195–200, 1956. doi:10.1007/BF00338830. PMID 13402080 (ang.). 
  8. Erslev A, Gabuzda T: Pathophysiology of blood 2ed. Philadelphia: WB Saunders, 1979, s. 446.
  9. Implications of Neocytolysis for Optimal Management of Anaemia in Chronic Kidney Disease

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej. Władysław Z. Traczyk i Andrzej Trzebski. Wydanie III. ISBN 83-200-3020-X. Strony:399-408

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.