Еритропоетин

Еритропоетинът, наречен още хемопоетин, е хормон, който изпълнява ролята на растежен фактор. Той е хемопоетичен цитокин, който стимулира растежа и развитието на предшествениците на еритроцитите. 90% от еритропоетина в организма се образува в бъбреците (от интерстициалните корови фибробласти), а останалите 10% се образуват в черния дроб (от хепатоцитите и клетките на Ито).

История на еритропоетина

Преди един век двама френски учени съобщават, че малки количества плазма от анемични зайци, инжектирани в нормални животни, стимулират производството на червени кръвни клетки в рамките на няколко часа. С течение на времето изследователите се убеждават, че тази стимулация е причинена от протеин намиращ се в плазмата. Те му дават различни имена, като едно от тях се използва и до днес – еритропоетин. През 50-те и 60-те години американските изследователи приемат концепцията, че това е хормон, който стимулира производството на червените кръвни клетки. По-късно става ясно, че основният източник на това биологично активно вещество са бъбреците. Учените установяват, че пациентите с анемия реагират с увеличаване на нивата на еритропоетин, с цел стимулиране на образуването на зрели кръвни клетки. През 1983 година те откриват метод за синтетичното му производство.

Структура на еритропоетина

Генът за продукцията на еритропоетин е локализиран в 7 хромозома. След транскрипция продуктът се подлага на модификация, като се получава еритропоетин изграден от 165 аминокиселинни остатъка. Еритропоетинът е гликопротеин с обща молекулна маса около 30 kDa. Този хормон се произвежда основно в бъбреците, като малко участие в синтезата му взема черния дроб. Предполага се, че някои мозъчни структури също произвеждат еритропоетин.

След освобождаването на еритропоетина, той циркулира в плазмата, като времето му на полуживот е около 7 часа. За осъществяване на своето действие, той се свързва с високо афинитетни рецептори, локализирани на повърхността на еритроидните прогениторни клетки в костния мозък. Рецепторът за еритропоетин представлява хомодимер, който претърпява конформационна промяна при свързването на хормона към него.

Функция на еритропоетина

Еритроцитите са червените кръвни клетки, чиято основна функция е пренос на кислород до всички клетки и тъкани. Тези клетки произлизат от стволовите клетки в костния мозък и се получават по време на еритропоезата. Стимулирането на предшествениците на еритроцитите води до увеличаване на броя им. Еритропоетинът достига до еритроидните прогениторни клетки в костния мозък, като поддържа тяхната жизнеспособност и предоотвратява апоптоза (програмирана клетъчна смърт). Еритропоетинът участва в регулацията на крайните етапи на хемопоезата.

Освен участието в хемопоезата, еритропоетинът има и други роли. Смята се, че той предизвиква вазоконстрикция (стесняване на кръвоносните съдове), стимулира ангиогенезата (изграждането на нови кръвоносни съдове) и насърчава клетъчното оцеляване в исхемични тъкани.

Регулация на секрецията на еритропоетин

Секрецията на еритропоетина се контролира от нивото на кислородния градиент в еритропоетин-произвеждащата клетка. В условия на хипоксия (недостатъчно снабдяване с кислород на клетките и тъканите) еритропоетинът в плазмата се увеличава. Хипоксията може да се дължи на анемия, намален кислород-пренасящ капацитет, намалени кислородно насищане на хемоглобиновите молекули и други.

При намалено количество на кислород се индуцира (предизвиква) синтезата на цитоплазмен фактор, който е известен като хипоксия-индуцируем фактор (ХИФ). Този фактор се свързва с "усилваща" ДНК последователност на гена, отговорен за синтезата на еритропоетин. Индуцира се транскрибирането на еритропоетиновата иРНК. Крайният резултат е продукция на хормона, който по-късно се секретира в кръвотока.