Eritrosit Biyokimyası

Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.


GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir–Açılan sayfadan indirebilirsiniz–

Önizleme ;

 

ERİTROSİT BİYOKİMYASI     
 
Eritrositlerin ana işlevi oksijenin dokulara dağıtılması ve doku metabolizması sonucu üretilen karbondioksit ile protonların uzaklaştırılmasıdır. Eritrosit esas olarak bir hemoglobin çözeltisini saran bir zardan oluşur. Hemoglobin eritrositin hücre içi proteinlerinin %95’ini oluşturur. Eritrosit çekirdeksizdir ve herhangi bir hücre içi organeli yoktur.
Eritrositlerde glikoliz ile ATP sentezlenir. Bu olay eritrositin çift iç bükey şeklinin korunması ve iyonlar ile suyun hücre içi ve dışına taşınmasının düzenlenmesinde önem taşır. İyon alışverişi Na-K-ATPaz ve iyon değiş-tokuş proteinleri ile sağlanır. Çift iç bükey şekil eritrositin yüzey: hacim oranını arttırır ve böylece gaz alış verişini kolaylaştırır.
Normal eritrosit sayısı: ♂ için 4.6-6.2 milyon/ μL
                                      ♀ için 4.2-5.4 milyon/ μL
Dolaşımdaki total eritrosit sayısı: ~ 2.5 * 1013’dür.
Hemoglobin düzeyi:  ♂ için 14-18 g/ L
                                  ♀ için 12-16 g/ L
Hematokrit değeri: :  ♂ için % 42-52
                                  ♀ için % 37-47
Hematokrit; paket eritrosit hacmidir.
Normal eritrosit yaşam süresi 120 gündür. Eritrositlerin tamamının % 1’den daha azı (200 milyar hücre veya sn.’de 2 milyon hücre) hergün değiştirilmektedir.
Dolaşıma yeni katılan eritrositler hala ribozom ve endoplazmik retikulum taşırlar. Ribozomların RNA’sı uygun boyalarla boyandığında saptanabilir. Bu hücrelere retikülosit denir. Retikülositlerin normal sayısı total eritrosit sayısının %1’i kadardır. Çeşitli hemolitik anemilerde eritrositlerin yaşam süresi çarpıcı şekilde kısalabilir. Kemik iliği hızlı eritrosit yıkımını karşılamak için dolaşımdaki yeni, genç eritrosit arttırdığından bu tablolarda retikülosit sayısı belirgin şekilde artar.
Eritrosit üretimini ERİTROPOİETİN adlı hormon düzenler. Eritropoietin, 166 aminoasitlik, 34 kDa ağırlığında bir glikoproteindir. İnsan eritropoiezinin ana düzenleyicisidir. Eritropoietin esas olarak böbrek tarafından sentezlenmektedir, hipoksiye yanıt olarak kan dolaşımına salınarak bu yolla kemik iliğine gider. Kİ’nde eritrosit üretici hücrelerle özgül bir reseptör üzerinden etkileşir. Bu reseptör iki farklı alt birim ve bir domenden oluşan bir transmembran proteindir. Eritropoietin bu reseptör aracılığıyla Kİ’ndeki eritroid seride üreme, farklılaşma ve patlama oluşturacaktır.
Eritropoietinin plazma düzeyi saptanabilmekte ve kodlayan bir cDNA yalıtılmıştır ve bu tedavi amaçlı olarak örneğin böbrek yetmezliğine bağlı anemi tiplerinde kullanılabilmektedir.
Eritrositler diğer hücrelere oranla özgün ve basit bir metabolizmaya sahiptir. Glukozun eritrositlere girişini sağlayan özgül proteine glukoz aktarıcısı/ glukoz permeaz denir. Glukoz girişi kolaylaştırılmış diffüzyon ile de sağlanabilir ancak bu protein ile giriş hızı kat kat hızlıdır. Glukozun eritrositlere girişi bu hücre için ana yakıt olmasından dolayı özellikle önemlidir. Glukoz aktarıcısı diğer dokularda da bulunmaktadır. Kas dokusu veya yağ dokusundaki insüline bağımlıyken eritrosit üzerindeki insülinden bağımsız bir şekilde glukoz aktarır.
Olgun eritrositler protein sentezleyemez. Çünkü ribozomu, organeli yoktur. Ancak retikülositler protein sentezi yönünden etkindir. Ancak retikülositler dolaşıma girdikten  24 saat sonra hücre içi organellerini yitirip genç eritrosit halini alırlar.
Metabolizma esnasında hem kan hücreleri hem de vücudun diğer hücrelerinde birçok güçlü oksidan üretilir. Bunlar: süperoksit (O2-.), hidrojen peroksit (H2O2), peroksit radikalleri (ROO.), hidroksil radikali (OH.)…
Eritrositlerde hemoglobinin methemoglobine otooksidasyonu ile süperoksit oluşur. İnsan eritrositlerinde hemoglobinin %3’ü otooksidasyona uğrar. Süperoksit anyonu kendiliğinden dismutasyona uğrayarak veya SOD enzimiyle H2O2 ve O2 verir. H2O2 katalaz enzimiyle H2O ve O2’ye çevrilir.
Selenyum içeren bir enzim olan glutatyon peroksidaz da okside olmuş glutatyon (GSSG) ve H2O vermek üzere indirgenmiş glutatyon (GSH) ve H2O2’ye etki yapacaktır.
SOD, katalaz ve glutatyon eritrositleri oksidatif bunalımdan korur.
Glukoz6fosfat dehidrogenaz (G6PD) eksikliği:
X’e bağlı kalıtılan, pentoz fosfat yolunda rol alan G6PD ile katalizlenen bir tepkimeyle üretilen NADPH, eritrosit ve hepatosit gibi diğer hücrelere indirgeyici ekivalanlar sağlanmasında kilit rol oynar. NADPH’ın bir işlevi GSSG’yi GSH’a indirgemek olup bu tepkime glutatyon redüktaz ile katalizlenir. G6PD enzim eksikliği gibi bir nedenle NADPH üretimindeki yegane yol olan pentoz fosfat yolunun işlevi bozulacak olursa eritrositler oksidatif hasarlanmaya aşırı duyarlı hale gelecektir.
G6PD etkinliğinde mutasyona bağlı eksiklikler dünyanın bazı yörelerinde son derece yaygındır. Özellikle tropik Afrika, Akdeniz havzası, Asya’nın bazı bölgeleri, Kuzey Amerika’da zenciler arasında sıktır. Tüm enzimopatilerin en sık görülenidir.
G6PD eksikliği sonucu oluşan tabloya hemolitik anemi denir. Bakla, sıtma ilaçlarından; primakin, antibiotiklerden sülfonamidler, bazı kimyasallar enzim eksikliği olan bireylerde hemolitik anemi tablosu oluşturur. Bunların alınmasıyla H2O2 ve O2-. üretimi artar, bu da nöbeti presipite eder. Normalde H2O2; katalaz ve glutatyon peroksidaz ile giderilir. Glutatyon peroksidazın aktivitesi ile GSSG artacaktır. GSH ise NADPH’a bağımlı glutatyon redüktaz enziminin etkisi ile GSSG’den tekrar oluşturulur. G6PD eksikliği olan kişilerde NADPH kısıtlı olacağından GSSG’den GSH dönüşümünü sağlayamaz bu da H2O2 ve O-. Gibi oksijen radikallerini giderme yeteneğini bozar. Bu bileşikler eritrosit membranındaki proteinlerde bulunan kritik –SH gruplarının oksidasyonu ve büyük olasılıkla lipidlerin peroksidasyonuna neden olabilir ve sonuçta eritrosit membranını eritir. Hemoglobinin bazı –SH grupları oksitlenerek heinz cisimcikleri adı verilen protein çökeltileri oluşturur. Heinz cisimciklerinin varlığı eritrositlerin oksidatif bunalıma maruz kaldığını gösterir.
Methemoglobin:
Hemoglobinin ferro demiri O2.- ve diğer oksitleyici ajanlarla oksitlenmeye duyarlı olup bunun sonucunda oksijen taşımayan methemoglobin oluşur. Eritrositlerin Hem Fe+3’ünü, Fe+2’ye indirgeyecek NADPH-sitokrom b5 methemoglobin redüktaz adlı etkin bir sisteme sahip olduğu için normal kanda çok düşük miktarda methemoglobin bulunur. Bu sistem NADPH, sitokrom b5 redüktaz (methb. redüktaz) adlı bir flavoprotein ve sitokrom b5’den oluşur.
              Hb-Fe+3 + Cyt b5ind. → Hb-Fe+2 + Cyt b5oks
              Cyt b5oks + NADH → Cyt b5ind. + NAD
                               Sitokrom b5 redüktaz
 
* Methemoglobin O2 taşınmasında işe yaramaz. Methemoglobinemi kalıtımsal veya kazanılmış (bazı ilaçlar) olabilir. Kalıtımsal biçimi genellikle methb. redüktaz enzim etkinliğinde otozomal resesif şekilde kalıtılmış bir eksikliğe bağlıdır. Bazı ilaçlar (sülfonamidler) veya kimyasallar (anilin) alınması kazanılmış methemoglobinemiye neden olabilir. Siyanoz genellikle her iki tipte de görülür. Siyanoz; arter kanında artmış deoksijene hemoglobin miktarına bağlı olarak veya artmış methemoglobin miktarına bağlı olarak deri ve müköz membranların mavimsi renk almasıdır. Hemoglobinin % 10’dan fazlası methemoglobin haline geldiğinde siyanoz aşikardır.
Methemoglobinemi tanısı spektrofotometrik analiz ile konulur. Enzim eksikliğine bağlı hafif methemoglobineminin tedavisinde hastaya metilen mavisi/ askorbik asit gibi indirgeyici ajanlar oral olarak verilir. Akut kütlesel methemoglobinemilerde (kimyasal alınmasına bağlı) damar içi metilen mavisi uygulanır.
İnsan eritrosit Membranının Ana Tamamlayıcı Proteinleri:
  • Anyon değiş-tokuş proteini (Bant 3): Transmembran glikoproteindir. Karboksil ucu dış yüzeyde amino ucu stoplazmik yüzdedir. Çift katmanı en az on kez kesen çok geçişli bir membran protein örneğidir. Membranda büyük olasılıkla dimer halinde bulunur. İçinde klorun bikarbonatla değiştirilmesine izin veren bir tünel yapar. Dokularda oluşan karbondioksit eritrositlere bikarbonat halinde girer, akciğerde klorla yer değiştirir ve soluk havasında karbondioksit olarak atılır. Amino ucu hemoglobin, protein 4.1 ve 4.2, ankirin ve birçok glikolitik enzimi bağlar.
  • Glikoforin A, B ve C: Glikoforin ailesi de transmembran proteinler ise de membranı boydan boya ancak bir kez kesen tek geçişli tiptedir. Glikoforin A, ana glikoforindir, ileri derecede glikoziledir. Eritrosit membranındaki sialik asitlerin ~ %90’ı bu proteine yerleşiktir. Glikoforin A, influenza virusu ve sıtma nedeni olan plazmodium falcifarum için bağlanma noktaları taşır.
  • Spektrin, Ankirin ve diğer çevresel membran proteinleri eritrositin şekil ve esnekliğini belirlemeye yardımcı olur. Vücutta çok sayıda geçişleri sırasında mikrodolaşıma ait bazı sıkı kavşakları aşabilmek için eritrositlerin sıkıştırılabilir türde olması zorunludur. Dalak sinüzoidleri bu yönden özel önem taşır. Eritrositlerin kolayca ve geri dönüşümlü olarak biçim değiştirebilmesi için membranın hem sıvı hem de esnek olması zorunludur. Bu şekilde gaz değiş-tokuşunu kolaylaştıran çift iç bükey şeklin korunması da gerekir.
  • Membran lipidleri: membranın akışkanlığının belirlenmesinde yardımcı olur.
  • Eritrosit membranının iç yüzüne bağlı halde bir grup çevresel protein bulunmakta olup bunlar biçim ve akışkanlığın korunmasında önemli roller yüklenebilir.
Spektrin: Hücre iskeletinin ana proteinidir. Spektrin 1 (α-zincir) ve spektrin 2 (β-zincir) adlı iki polipeptidden oluşmuştur. Bu iki zincir antiparalel şekilde yerleşik olup bir dimer yapmak üzere gevşek şekilde birbirine dolanmıştır. Bir dimer, bir tetramer yapmak üzere bir diğer dimer ile başbaşa etkileşebilir. Genel biçimi proteine ve dolayısıyla eritrosit membranına esneklik sağlar. Spektrinde en az 4 bağlanma noktası tanımlanabilir:
  1. Kendi aralarında bir araya gelmek için,
  2. Ankirin ile bağlanma için,
  3. Aktin ile bağlanma için,
  4. Protein 4.1 ile bağlanma için.
      Ankirin: Spektrin bağlayan piramit şeklinde bir proteindir. Ayrıca spektrinin membrana bağlanmasını güvence altına alan bant 3’e sıkıca bağlanır.
       Aktin (Bant 5): Eritrositlerde F-aktinin kısa, çift sarmallı filamanlar halinde bulunur. Spektrin dimerlerinin kuyruk uçları aktine bağlanır. Aktin protein 4.1’e bağlanır.
      Protein 4.1: Globüler bir proteindir. Aktin bağlanma noktası yanında spektrinin kuyruk ucuna sıkıca bağlanır ve böylece bir protein 4.1- spektrin- aktin üçlü karmasının bir kısmını yapar. Protein 4.1, tamamlayıcı proteinler olan glikoforin A ve C’ye de bağlanır ve bu yolla üçlü karmayı membrana bağlar. Buna ek olarak protein 4.1 bazı membran fosfolipidleri ile etkileşir ve böylece lipid çift katmanını hücre iskeletine bağlar. Hücre iskeletinin bir araya gelmesine diğer bazı proteinler (4.9, addüsin ve tropomyozin) de katılır.
Kalıtımsal Sferositoz:
Herediter sferositoz kalıtımsal bir hastalıktır ve otozomal dominant geçiş göstermektedir. Sferositoz: Yüzey: hacim oranı düşük olan küresel eritrositlerdir. Hemolitik anemi ve splenomegali ile karakterizedir. Sferosit: Normal eritrositler gibi kolayca şekil değiştiremez ve bu da dolaşımdaki yaşam sürelerini ileri derecede kısaltır. Dalağın bulunmaması halinde sferositlerin dolaşımda kalma kalmaya devam edebilmelerinden ötürü kalıtımsal sferositoz splenektomi ile tedavi edilir.
Etyolojisi: Spektrin miktarında bir eksiklik veya bu proteinin çatısında bir anormallik bulunması olup spektrin normalde etkileştiği diğer proteinlere artık sıkıca bağlanmaktadır. Bu ise eritrosit membranını zayıflatır ve küre biçimine yol açar. Bazı olgularda diğer proteinlerde de (örn: ankirin) anormallik bulunur.
Kalıtsal eliptositoz: Mikroskobik olarak incelendiğinde eritrositler oval biçim almıştır. Bu özelliği dışında kliniği kalıtımsal sferositoza benzeyen kalıtımsal bir bozukluktur. Bu da daha çok spektrin anormalliği içerir ayrıca bazı olgularda bant 4.1 veya glikoforin C anormalliği görülebilmektedir.
Dolayısıyla SPEKTRİNİN miktar ve çatısındaki anormallikler kalıtımsal sferositoz ve eliptositoza neden olur.
Kan Grubu Sistemleri:
İnsanda en az 21 kan grubu sistemi tanımlanmış olup bunların en iyi bilineni ABO, Rh (Rhesus) ve MN sistemleridir. ״Kan grubu״ terimi değişik sayıda allellere sahip (örn: ABO sisteminde A, B ve O) genetik bir lokus tarafından denetlenen, tanımlanmış bir eritrosit antijenleri sistemi için kullanılır. Kan nakli için ABO ve Rh sistemlerinin temellerini bilmek gerekir. Çoğu kişinin eritrosit membranında tip A, tip B, tip AB veya tip O kan grubu maddesinden bir tanesi bulunur. A tipi kişilerin plazmasında anti-B antikorlar bulunur yani tip B ve tip AB kanı aglütine eder. Tip B taşıyan kişiler anti-A antikora sahiptir ve tip A ve tip AB kanı aglütine eder. Tip AB kanda anti-A veya anti-B bulunmaz bu nedenle evrensel alıcı denir. Tip O kanda ne A ne de B maddesi bulunmaz bu nedenle bunlar evrensel verici olarak adlandırılır.  Tip O kanda bu yabancı maddelerin herikisine karşı Ablar içerir. Bu bulguların açıklanması vücudun genellikle kendi yapıtaşlarına karşı Ab üretmemesi gerçeği ile ilişkilidir.
ABO maddelerinin üretiminden sorumlu genler 9. kromozomun uzun kolunda bulunur. 3 tane alleli bulunmakta olup bunlardan ikisi (A ve B) eş baskınlıkta iken üçüncüsü (O) çekiniktir; bu ise sonuç olarak A, B, AB ve O maddeleri gibi 4 fenotipik ürün belirler.
ABO maddeleri çoğu vücut hücresi ve bazı salgılarda bulunan karmaşık oligosakkaritlerdir. Eritrosit membranı üzerinde yer alan ve ABO maddelerinin özgül doğasını saptayan oligosakkaritler görüldüğü kadarıyla büyük ölçüde glikosfingolipidler içinde yer alırken  aynı oligosakkaritler salgılar içinde glikoproteinlerde bulunur.
Rh (Rhesus) sistemi:
  1. kromozom üzerine yerleşik birbirine sıkıca bağlı üç gen ile kalıtılmaktadır. D (Rh0) antijeni ilgi gören ana antijendir ve buna Rh faktörü de denir. Görüldüğü kadarıyla bu, molekül ağırlığı 30 kDa kadar olan eritrosit membranının tamamlayıcı bir proteinidir, zar fosfolipidleriyle olan etkileşimi bunun antijenliğinde büyük önem taşır. Beyaz ırkın ~ %15’inde bu Ag bulunmaz ve bunlara Rh-eksi denir. Bu kişilerde birkez bile Rh-artı kan verilmesi bunların büyük olasılıkla D (Rh0) antijenine karşı Ab üretmelerine neden olacaktır. Yani bu kişilerin Rh-eksi kan almaları önemli olup bu olay kişinin menapoz öncesi dönemde gebe kalabilecek bir kadın olması halinde kritik önem taşıyacaktır. Böyle bir kişi dikkatsizlik sonucu Rh-artı kan alacak olursa kanında büyük olasılıkla anti-D (Rho) Ablar bulunur. Daha sonra bunun bebeği Rh-artı ise bu Ablar bebeğin eritrositlerinde parçalanmaya neden olacaktır. Bu tabloya yenidoğanın hemolitik hastalığı adı verilir. Rh-eksi bir kadına bir doğum veya düşükten sonra karşılaşmış olabileceği herhangi bir D (Rh0) Ag’ine karşı Abüretmesini önlemede etkin olan Rh0 D bağışıklık globülininin rutin olarak verilmesi gerekir.

 

Bir Cevap Yazın