Karakteristik erythropoietin (EPO), produksi, fungsi

Itu erythropoietin, hemopoietin atau EPO Ini adalah glikoprotein dengan fungsi hormonal (cytoquine) yang bertanggung jawab atas proliferasi, diferensiasi dan kontrol kelangsungan hidup sel progenitor eritrosit atau sel darah merah di sumsum tulang, yaitu, erythropoiesisisisisisisis.

Protein ini adalah salah satu dari berbagai faktor pertumbuhan yang mengontrol proses hematopoietik yang dengannya mereka terbentuk, dari sekelompok kecil sel induk pluripotensial, sel -sel yang ditemukan dalam darah: baik eritrosit dan sel darah putih dan limfosit. Yaitu sel -sel garis keturunan myeloid dan limfoid.

Skema yang mewakili Hemopoiesis, di mana proses pembentukan eritrosit atau erythropoiesis disertakan, di mana tindakan erythropoietin (Sumber: OpenStax College [CC dengan 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)] via Wikimedia Commons)

Pentingnya terletak pada kepentingan fungsional yang dimiliki sel yang membantu melipatgandakan, berdiferensiasi dan matang, karena eritrosit bertanggung jawab untuk transportasi oksigen dari paru -paru ke jaringan tubuh yang berbeda.

Erythropoietin adalah faktor pertumbuhan pertama yang dikloning (pada tahun 1985), dan saat ini pemberiannya untuk pengobatan anemia yang berhasil yang dihasilkan oleh kegagalan ginjal disetujui oleh American Drug and Food Administration (FDA) (FDA).

Gagasan bahwa erythropoiesis dikendalikan oleh faktor humoral (faktor larut yang ada dalam sirkulasi) diusulkan lebih dari 100 tahun yang lalu oleh darat dan deflandre ketika mempelajari efek positif pada peningkatan persentase sel merah pada kelinci yang diobati dengan serum anemia Hewan.

Namun, baru pada tahun 1948 ketika Bonsidorff dan Jalavist.

[TOC]

Karakteristik

Erythropoietin adalah protein dari keluarga glikoprotein. Stabil untuk pH asam dan memiliki sekitar 34 kDa dengan berat molekul.

Ini memiliki sekitar 193 asam amino, yang meliputi daerah N-terminal hidrofobik dari 27 limbah, yang dihilangkan dengan pemrosesan bersama-translasi; Dan residu arginin di posisi 166 yang juga hilang, sehingga protein yang beredar memiliki 165 asam amino.

Dalam strukturnya, pembentukan dua jembatan disulfur antara limbah sistein yang ada di posisi 7-161 dan 29-33 dapat dilihat, yang terkait dengan operasi mereka. Ini lebih atau kurang dari 50% baling -baling alpha, yang tampaknya berpartisipasi dalam pembentukan suatu wilayah atau bagian globular.

Ini memiliki 40% karbohidrat, diwakili oleh tiga rantai unit N oligosakarida untuk residu asam aspartat (ASP) yang berbeda, dan rantai O-United untuk residu serin (SER). Oligosakarida ini terutama dibuat.

Wilayah karbohidrat EPO memenuhi beberapa peran:

Dapat melayani Anda: flora dan fauna coahuila

- Itu penting untuk aktivitas biologis.

- Itu melindungi dari degradasi atau kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas oksigen.

- Rantai oligosakarida diperlukan untuk sekresi protein dewasa.

Pada manusia, gen yang mengkode protein ini terletak di tengah lengan panjang kromosom 7, di wilayah Q11-Q22; Itu dalam satu salinan di wilayah 5.4KB dan memiliki lima ekson dan empat intron. Studi homologi menunjukkan bahwa urutannya memiliki identitas 92% dengan primata lain dan 80% dengan beberapa hewan pengerat.

Produksi

Di janin

Selama perkembangan janin, erythropoietin diproduksi terutama di hati, tetapi telah ditentukan bahwa, selama tahap yang sama ini, gen yang mengkodekan hormon ini juga diekspresikan secara berlimpah di wilayah rata -rata nefron ginjal ginjal dari nefron ginjal tersebut.

Di orang dewasa

Setelah lahir, dalam semua tahap pascanatal yang dapat dipertimbangkan, hormon pada dasarnya diproduksi di ginjal. Khususnya, oleh sel korteks dan permukaan sel -sel ginjal.

Hati juga berpartisipasi dalam produksi erythropoietin pada tahap postnatal, di mana lebih atau kurang 20% ​​dari total EPO yang sedang diekskresikan.

Organ "ginjal ekstra" lainnya di mana produksi erythropoietin telah terdeteksi termasuk sel endotel perifer, sel otot polos pembuluh darah dan sel penghasil insulin.

Diketahui juga bahwa dalam sistem saraf pusat ada beberapa pusat sekresi EPO, termasuk hippocampus, korteks, sel endotel otak dan astrosit dan astrosit.

Peraturan Produksi Erythropoietin

Produksi erythropoietin tidak secara langsung dikendalikan oleh jumlah sel darah merah dalam darah, tetapi oleh pasokan oksigen dalam jaringan. Kekurangan oksigen pada jaringan merangsang produksi EPO dan reseptornya di hati dan ginjal.

Aktivasi ekspresi gen yang dimediasi oleh hipoksia ini adalah produk dari aktivasi rute keluarga faktor transkripsi yang dikenal sebagai faktor 1 yang diinduksi oleh hipoksia (HIF-1, bahasa Inggris Faktor hipoksia-diinduksi 1).

Hipoksia, kemudian, menginduksi pembentukan banyak kompleks protein yang memenuhi fungsi yang berbeda dalam aktivasi ekspresi erythropoietin, dan yang secara langsung atau tidak langsung bergabung dengan faktor -faktor yang menerjemahkan sinyal aktivasi ke promotor gen EPO, merangsang transkripnya.

Faktor stres lainnya seperti hipoglikemia (konsentrasi gula darah rendah), kalsium intraseluler meningkat atau adanya spesies oksigen reaktif juga memicu rute HIF-1.

Dapat melayani Anda: homopolysaccharides: karakteristik, struktur, fungsi, contoh

Mekanisme aksi

Mekanisme aksi erythropoietin cukup kompleks dan terutama tergantung pada kemampuannya untuk merangsang berbagai air terjun pensinyalan yang terlibat dalam proliferasi sel, yang terkait, pada gilirannya, dengan aktivasi faktor dan hormon lain.

Dalam tubuh manusia orang dewasa yang sehat ada keseimbangan antara produksi dan penghancuran sel darah merah atau eritrosit, dan EPO berpartisipasi dalam pemeliharaan keseimbangan ini melalui penggantian eritrosit yang menghilang.

Ketika jumlah oksigen yang tersedia di jaringan sangat rendah, ekspresi gen pengkodean untuk eritropoietin meningkat pada ginjal dan hati. Stimulus juga dapat terjadi karena ketinggian besar, hemolisis, kondisi anemia parah, perdarahan atau paparan karbon monoksida yang berkepanjangan.

Kondisi ini menghasilkan keadaan hipoksia, yang menyebabkan sekresi EPO meningkat, ada jumlah sel merah yang lebih besar dan fraksi retikulosit yang beredar, yang merupakan salah satu sel progenitor eritrosit, juga meningkat.

Siapa yang bertindak EPO?

Dalam erythropoiesis, EPO terutama berpartisipasi dalam proliferasi dan diferensiasi sel -sel progenitor yang dilakukan dalam garis keturunan sel darah merah (orang tua eritrosit), tetapi juga mengaktifkan mitosis pada proeritroblas dan eritroblast basofilik, dan juga mempercepat pelepasannya dan pelepasan eritroblast basofilik, dan juga mempercepat rilisnya, eritroblas basofilik, dan mempercepat pelepasannya, eritroblas basofilik, dan mempercepat rilisnya, eritroblast basofilik, dan mempercepat pelepasannya, eritroblast eritroblas basofilik, dan mempercepat pelepasannya, eritroblast basofilik, Retikulosit sumsum tulang.

Tingkat pertama yang bekerja protein dalam pencegahan kematian sel terprogram (apoptosis) sel prekursor yang terbentuk di sumsum tulang, yang dicapai dengan interaksi penghambatan dengan faktor -faktor yang terlibat dalam proses ini.

Bagaimana tindakannya?

Sel yang merespons erythropoietin memiliki penerima spesifik untuk yang ini dikenal sebagai erythropoietin atau orpor. Setelah protein membentuk kompleks dengan penerima, sinyal ditransfer ke bagian dalam sel: menuju nukleus.

Langkah pertama untuk transfer sinyal adalah perubahan konformasi yang terjadi setelah penyatuan protein dengan penerima, yang, pada saat yang sama, bersama -sama dengan molekul penerima lainnya yang diaktifkan. Di antara mereka, adalah Janus-Pirosina kinase 2 (jack-2).

Di antara beberapa rute yang diaktifkan hilir, setelah Jack-2 memediasi fosforilasi limbah tirosin reseptor zaman, adalah rute peta kinase dan protein quinasa C, yang mengaktifkan faktor transkripsi yang meningkatkan ekspresi gen spesifik spesifik.

Itu dapat melayani Anda: reproduksi parasexual: moneras, protista dan jamur

Fungsi

Seperti banyak faktor hormonal dalam organisme, erythropoietin tidak terbatas pada fungsi tunggal. Ini telah dijelaskan melalui banyak investigasi.

Selain bertindak sebagai faktor proliferasi dan diferensiasi eritrosit, yang sangat penting untuk transportasi gas melalui aliran darah, erythropoietin tampaknya memenuhi beberapa fungsi tambahan, tidak selalu terkait dengan proliferasi sel dan diferensiasi seluler seluler.

Dalam pencegahan cedera

Studi telah menyarankan bahwa EPO mencegah lesi seluler dan, meskipun mekanisme aksi mereka tidak diketahui dengan tepat, diyakini bahwa proses apoptosis yang dihasilkan oleh tegangan oksigen yang berkurang atau tidak ada dapat mencegah, menggairahkan toksisitas dan paparan radikal bebas bebas radikal bebas bebas bebas bebas bebas bebas bebas bebas atau bebas bebas bebas bebas.

Dalam apoptosis

Partisipasinya dalam pencegahan apoptosis telah dipelajari dengan interaksi dengan faktor-faktor penentu dalam air terjun pensinyalan: Janus-Marosina kinase 2 (JAK2), Caspasa 9, Caspasa 1 dan Caspasa 3, Protease Apoptosis Glycogen Syntasa Volc 1 (APAF-1) dan Glycogen Syntasa Volc Glycogen Volc Glycogen Volc yang lain.

Fungsi di sistem lain

Berpartisipasi dalam penghambatan peradangan sel dengan menghambat beberapa sitokin proinflamasi seperti interleukin 6 (IL-6), faktor nekrosis tumor alfa (TNF-α) dan protein kimia -atif monosit 1.

Dalam sistem vaskular telah ditunjukkan bahwa ia berkolaborasi dalam pemeliharaan integritasnya dan dalam pembentukan kapiler baru dari kapal yang ada di daerah tanpa pembuluh darah (angiogenesis). Selain itu, itu mencegah permeabilitas penghalang hematoencephalic selama cedera.

Dipercayai bahwa merangsang neovaskularisasi pascanatal dengan meningkatkan mobilisasi sel -sel progenitor dari sumsum tulang ke seluruh tubuh.

Ini memiliki peran penting dalam pengembangan sel saraf progenitor melalui aktivasi faktor nuklir KB, yang mempromosikan produksi sel induk saraf.

Bertindak dalam konser dengan sitokin lain, EPO memiliki fungsi "memodulasi" dalam kontrol proliferasi dan rute diferensiasi megacariocytes dan granulocytes-monocytes.

Referensi

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas Warna Fisiologi (Edisi ke -5.). New York: Thieme.
2. Jelkmann, w. (1992). Erythropietin: Struktur, Kontrol Produksi, dan Fungsi. Ulasan Fisiologis, 72(2), 449-489.
3. Jelkmann, w. (2004). Biologi Molekuler Erythropoietin. Kedokteran internal, 43(8), 649-659.
4. Jelkmann, w. (2011). Regulasi produksi erythropietin. J. Fisiol., 6, 1251-1258.
5. Lacombe, c., & Mayeux, p. (1998). Biologi erythropietin. Haematologica, 83, 724-732.
6. Maiese, k., Li, f., & Zhong, z. (2005). Jalan eksplorasi baru untuk erythropietin. JAMA, 293(1), 1-6.