ЭРИТРОБЛАСТЫ: КАКИЕ ОНИ, ЭРИТРОПОЭЗ, СОПУТСТВУЮЩИЕ ПАТОЛОГИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В эритробластов являются клетки - предшественники эритроцитов позвоночных. Снижение концентрации кислорода в тканях будет способствовать клеточной дифференцировке в этих клетках, которая приведет к образованию зрелых эритроцитов. Набор всех этих событий известен как эритропоэз.

Во время эритропоэза увеличивается синтез гемоглобина. Белок, изобилующий эритроцитами, который опосредует доставку кислорода к тканям и детоксикацию из них углекислого газа, токсичного для клеток продукта жизнедеятельности клеточного дыхания.

Окрашенный мазок эритробластов, клеток-предшественников зрелых эритроцитов. Автор: Институт патологии вооруженных сил (AFIP), из Wikimedia Commons. Полная потеря ядра, а также клеточных органелл знаменует собой кульминацию процесса эритропоэза в клетках позвоночных млекопитающих. У остальных позвоночных, таких как рептилии, ядро ​​сохраняется после завершения процесса дифференциации.

Ошибки в процессе дифференцировки эритробластов вызывают ряд патологий крови, которые в совокупности называются мегалобластными анемиями.

Что такое эритроциты?

Изображение эритроцитов, полученное с помощью голографической микроскопии. Автор Эгельберг из Wikimedia Commons. Красные кровяные тельца, обычно известные как красные кровяные тельца, являются наиболее распространенными клетками в крови позвоночных.

Они имеют характерную морфологию, похожую на двояковогнутые диски, и их основная функция заключается в транспортировке кислорода (O2) к различным тканям тела, в то же время, когда он выводит токсины из углекислого газа (CO2), образующегося во время клеточного дыхания. ,

Этот обмен CO2 на O2 возможен, потому что эти клетки содержат большое количество характерного красного белка, называемого гемоглобином, способного взаимодействовать с обоими химическими веществами через гемовую группу, присутствующую в их структуре.

Особенностью этих клеток у млекопитающих по сравнению с остальными позвоночными является отсутствие ядра и цитоплазматических органелл. Однако во время начальных фаз продукции на ранних стадиях эмбрионального развития было замечено, что клеточные предшественники, из которых они происходят, представляют собой временное ядро.

Последнее неудивительно, учитывая, что ранние стадии развития эмбриона обычно сходны у всех позвоночных, расходясь только на тех стадиях, которые приводят к большей дифференцировке.

Что такое эритробласты?

Эритробласты - это клетки, которые дают начало зрелым эритроцитам после последовательных событий клеточной дифференцировки.

Эти клетки-предшественники происходят от общего миелоидного предшественника в костном мозге позвоночных в виде ядерных клеток, снабженных ядрами и клеточными органеллами.

Изменения в составе его цитоплазмы и перестройка цитоскелета приведут к образованию эритроцитов, готовых к циркуляции. Эти изменения реагируют на раздражители окружающей среды, указывающие на снижение содержания кислорода в тканях и, следовательно, на потребность в продукции эритроцитов.

Что такое эритропоэз?

Эритропоэз - это термин, используемый для определения процесса, посредством которого происходит производство и развитие красных кровяных телец, необходимых для поддержания снабжения кислородом различных органов и тканей.

Этот процесс точно регулируется действием эритропоэтина (ЭПО), гормона почечного синтеза, который, в свою очередь, регулируется концентрацией кислорода, доступной в тканях.

Низкие концентрации тканевого кислорода индуцируют синтез ЭПО индуцируемым гипоксией фактором транскрипции (HIF-1), который стимулирует пролиферацию эритроцитов путем связывания с рецепторами EpoR, присутствующими в клетках-предшественниках эритроцитов.

У млекопитающих эритропоэз проходит в две стадии, которые называются первичным эритропоэзом и дефинитивным эритропоэзом.

Первый возникает в желточном мешке во время эмбрионального развития, давая начало крупным ядросодержащим эритробластам, тогда как последний возникает в печени плода и продолжается в костном мозге после второго месяца беременности, генерируя энуклеированные эритроциты меньшего размера.

Другие белки, такие как антипоптотический цитокин Bcl-X, транскрипция которого регулируется фактором транскрипции GATA-1, также положительно влияют на процесс эритропоэза. Кроме того, необходимы железо, витамин B12 и фолиевая кислота.

Дифференциация эритробластов на эритроциты

В процессе дефинитивного эритропоэза эритроциты образуются в костном мозге из недифференцированной клетки-предшественника или обычного миелоидного предшественника, способного давать начало другим клеткам, таким как гранулоциты, моноциты и тромбоциты.

Эта клетка должна получать соответствующие внеклеточные сигналы, чтобы препятствовать ее дифференцировке в эритроидный клон.

Как только это обязательство приобретено, начинается последовательность событий дифференцировки, которая начинается с образования пронормобласта, также известного как проэритробласт. Большая клетка-предшественник эритробласта с ядром.

Впоследствии проэритробласт будет испытывать прогрессирующее уменьшение объема ядерных клеток, сопровождающееся увеличением синтеза гемоглобина. Все эти изменения происходят медленно, поскольку эта клетка проходит различные клеточные стадии: базофильный эритробласт или нормобласт, полихромный эритробласт и ортохроматический эритробласт.

Процесс завершается полной потерей ядра, а также органелл, присутствующих в ортохроматическом эритробласте, с образованием зрелого эритроцита.

Чтобы наконец достичь этого, последняя должна пройти стадию ретикулоцитов, энуклеированных клеток, которые все еще содержат органеллы и рибосомы в своей цитоплазме. Полное устранение ядра и органелл осуществляется путем экзоцитоза.

Зрелые эритроциты покидают костный мозг в кровоток, где они продолжают циркулировать в течение примерно 120 дней, прежде чем будут поглощены макрофагами. Следовательно, эритропоэз - это процесс, который происходит непрерывно на протяжении всей жизни организма.

Дифференциация клеток

По мере того, как эритобласты продвигаются к полной дифференцировке в зрелый эритроцит, они претерпевают многочисленные изменения в своем цитоскелете, а также в экспрессии белков клеточной адгезии.

Микрофиламенты актина деполимеризуются, и формируется новый цитоскелет на основе спектрина. Спектрин - это периферический мембранный белок, расположенный на цитоплазматической поверхности, который взаимодействует с анкирином, белком, который опосредует связывание цитоскелета с трансмембранным белком Band 3.

Эти изменения цитоскелета и экспрессии рецепторов Epo, а также механизмы, которые их модулируют, имеют решающее значение для созревания эритроидов.

Это связано с тем, что они опосредуют установление взаимодействий между эритробластами и клетками, присутствующими в микросреде костного мозга, облегчая передачу необходимых сигналов для начала и завершения дифференцировки.

После завершения дифференцировки происходят новые изменения, которые способствуют потере адгезии клеток к костному мозгу и их высвобождению в кровоток, где они будут выполнять свою функцию.

Патологии, связанные с ошибками дифференцировки эритробластов

Ошибки при дифференцировке эритробластов в костном мозге приводят к появлению заболеваний крови, например, мегалобластных анемий. Они возникают из-за недостатка витамина B12 и фолиевой кислоты, необходимых для дифференцировки эритробластов.

Термин мегалобластный относится к большому размеру, которого достигают эритробласты и даже эритроциты в результате неэффективного эритропоэза, характеризующегося дефектным синтезом ДНК.

Ссылки

1. Феррейра Р., Онеда К., Ямамото М., Филипсен С. Функция GATA1, парадигма факторов транскрипции в гематопоэзе. Молекулярная и клеточная биология. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Полученные из желточного мешка примитивные эритробласты энуклеируют во время эмбриогенеза млекопитающих. Кровь (2004); 104 (1): 19-25.
3. Константинидис Д.Г., Пушкаран С., Джонсон Дж. Ф., Канселас Дж. А., Манганарис С., Харрис К. Э., Уильямс А. Э., Чжэн Ю., Калфа Т. А.. Сигнальные и цитоскелетные потребности при энуклеации эритробластов. Кровь. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Энуклеация эритробластов. Haematologica. 2010; 95: 1985-1988.
5. Шивани Сони, Шаши Бала, Бабетт Гвинн, Кеннет Э, Луанн Л., Манджит Ханспал. Отсутствие белка макрофагов эритробластов (Emp) приводит к сбою ядерной экструзии эритробластов. Журнал биологической химии. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. Электронно-микроскопическое исследование ядерного удаления из позднего эритробласта. 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. Эритробласты являются источником ангиогенных факторов. Кровь (2001); 97 (7): 1968-1974.