Τα ερυθροκύτταρα αποτελούν τους τελικούς διαφοροποιημένους απογόνους της σειράς εκείνης των αιμοποιητικών προγονικών κυττάρων που προορίζονται μόνο για ερυθροποίηση. Η βασική διεργασία ωρίμανσης των ερυθροκυττάρων είναι η σύνθεση της αιμοσφαιρίνης και ο σχηματισμός απύρηνων σωματιδίων, σχήματος αμφίκοιλου δίσκου, των ερυθροκυττάρων. Η διαφοροποίηση των προγονικών κυττάρων σε ώριμα ερυθροκύτταρα συνεπάγεται την:
• Ελάττωση του μεγέθους του κυττάρου
• Παραγωγή αιμοσφαιρίνης
• Σταδιακή ελάττωση και τελική εξαφάνιση των κυτταρικών οργανιδίων
• Αλλαγή της χρωστικής συμπεριφοράς του κυτταροπλάσματος: από έντονη βασεοφιλία λόγω του μεγάλου αριθμού πολυριβοσωμάτων, σε οξεοφιλία οφειλόμενη στην παραγωγή αιμοσφαιρίνης
• Συμπύκνωση και τελική απόρριψη του πυρήνα
Τα πολυδύναμα αρχέγονα κύτταρα CFU-S παράγουν προγονικά κύτταρα, τα οποία μπορούν να αναπτύξουν σε κυτταροκαλλιέργειες μονάδες «εκρηκτικής αύξησης» ερυθροειδών κυττάρων ( Bursts Forming Units-E ή BFU-E ). Τα προγονικά αυτά κύτταρα σχηματίζουν με τη σειρά τους μια άλλη προγονική δεσμευμένη κυτταρική σειρά, την CFU - E , που αντιδρά στη δράση του αυξητικού παράγοντα, ο οποίος ονομάζεται ερυθροποιητίνη . Τα CFU-E είναι λίγα σε αριθμό και δεν αναγνωρίζονται μορφολογικά στο μυελό των οστών. Οι ανοσοϊστοχημικές τεχνικές έχουν επιτρέψει το χαρακτηρισμό των προγονικών αυτών κυτταρικών σειρών, οι οποίες έχουν μεγάλα πυρήνια, άφθονα πολυριβοσώματα και μεγάλα μιτοχόνδρια.
Αναπτυξιακά στάδια διαφοροποίησης των ερυθροκυττάρων
Κατά τα στάδια της διαφοροποίησης διακρίνονται μορφολογικά οι παρακάτω κυτταρικοί τύποι ( Εικ2 ):
• Προερυθροβλάστη (προμονοβλάστη)
Η ερυθροποιητίνη δρα και στην προερυθροβάστη
• Βασεόφιλη ερυθροβλάστη (πρώιμη νορμοβλάστη),
• Πολυχρωματόφιλη ερυθροβλάστη (ενδιάμεση νορμοβλάστη),
• Ορθοχρωματική ερυθροβλάστη (όψιμη νορμοβλάστη),
• Δικτυοερυθροκύτταρο,
• Ώριμο ερυθρό αιμοσφαίριο Η διαδικασία ωρίμανσης των ερυθροκυττάρων από το πρώτο αναγνωρίσιμο μορφολογικά πρόδρομο κύτταρο (προερυθροβλάστη) έως το δικτυοερυθροκύτταρο διαρκεί περίπου μια εβδομάδα. Στη χρονική αυτή περίοδο λαμβάνουν χώρα 3-5 κυτταρικές διαιρέσεις, όπου τα πρόδρομα κύτταρα πολλαπλασιάζονται έως το ορθοχρωματικό στάδιο. Τα κύτταρα της ερυθράς σειράς σχηματίζονται σε μικρά ερυθροβλαστικά νησίδια στα οποία παρατηρούνται 1 ή 2 μακροφάγα. Τα μακροφάγα φέρουν μακριές κυτταροπλασματικές αποφυάδες που περιβάλλουν τα διαιρούμενα κύτταρα της ερυθράς σειράς, τα οποία μεταναστεύουν στη περιφέρεια των νησιδίων, χρησιμοποιώντας σαν μονοπάτι τις κυτταροπλασματικές αποφυάδες των μακροφάγων.
Όταν τα ευθροκύτταρα ωριμάσουν έρχονται σε επαφή με το ενδοθήλιο των κολποειδών, διαπερνούν το κυτταρόπλασμά τους διαμέσου των θυρίδων τους και απελευθερώνονται στην κυκλοφορία.
Δικτυοερυθροκύτταρο
Το δικτυοερυθροκύτταρο ( Εικ.3 ) είναι ένα ανώριμο ερυθροκύτταρο και περιέχει πολυριβοσώματα και αποδομούμενα οργανίδια. Τα κύτταρα αυτά δεν διακρίνονται στο φωτομικροσκόπιο από τα ώριμα ερυθροκύτταρα, εκτός εάν χρησιμοποιηθούν έμβιες χρωστικές, όπως το κυανό του κρεζυλίου . Στην περίπτωση αυτή οι ριβοπυρηνοπρωτεϊνες κατακρημνίζονται σχηματίζοντας έναν κυανά χρωματισμένο δικτυωτό σχηματισμό. Τα δικτυοερυθροκύτταρα εισέρχονται στα κολποειδή και συμπληρώνουν την ωρίμανσή τους στην κυκλοφορία. Η περίοδος ωρίμανσής του διαρκεί 24-48 ώρες και ο χρόνος ζωής τους είναι περίπου 72 ώρες. Τα δικτυοερυθροκύτταρα αποτελούν το 1% περίπου των ερυθροκυττάρων. Σε περιπτώσεις αιμορραγίας, όταν αυξάνεται η ανάγκη για οξυγόνο αυξάνεται ο αριθμός τους. Έτσι, ο αριθμός των δικτυοερυθροκυττάρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση του ρυθμού της ερυθροποίησης.
Η παραγωγή των ερυθροκυττάρων ελέγχεται από την ερυθροποιητίνη
Ως ερυθρώνα εννοούμε τη συνολική μάζα των ώριμων ερυθροκυττάρων και των πρόδρομων μορφών τους. Αποτελεί ένα εκτεταμένο διάσπαρτο όργανο, όπου ο αριθμός των κυκλοφορούντων ερυθροκυττάρων ρυθμίζεται από την εκάστοτε απαιτούμενη προς μεταφορά ποσότητα οξυγόνο, όπως και από το ρυθμό παραγωγής των ερυθροκυττάρων, ο οποίος με τη σειρά του εξαρτάται από το ρυθμό απομάκρυνσής τους από την κυκλοφορία.
Η συμπεριφορά αυτή ελέγχεται από πολλούς παράγοντες, αλλά κυρίως από την ορμόνη ερυθροποιητίνη, η οποία ρυθμίζει την παραγωγή των ερυθροκυττάρων, ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού σε οξυγόνο. Η ερυθροποιητίνη είναι μια γλυκοπρωτεϊνη που ενεργοποιεί την παραγωγή του mRNA για το σχηματισμό της σφαιρίνης , που αποτελεί το πρωτεϊνικό συστατικό του μορίου της αιμοσφαιρίνης. Στους ενήλικες η ερυθροποιητίνη παράγεται στους νεφρούς, ενώ στα έμβρυα στο ήπαρ.
Ορισμένοι επίσης άλλοι παράγοντες είναι απαραίτητοι στο μυελό των οστών για το σχηματισμό των ερυθροκυττάρων, όπως ο Fe το φυλλικό οξύ και η βιταμίνη Β12. Έλλειψη οποιουδήποτε από αυτούς τους παράγοντες οδηγεί σε ελαττωματικό σχηματισμό ερυθροκυττάρων και σε αναιμία. |
