Анатомия, строение человека и его физиология

Эритропоэтин

Эритропоэтин

Эритропоэтин (гемопоэтин) является цитокином гликопротеина, который секретируется почками в ответ на клеточную гипоксию. Данный гормон стимулирует производство эритроцитов в костном мозге. Для обеспечения постоянного оборота эритроцитов небольшие уровни эритропоэтина постоянно секретируются в организме.

Причинами клеточной гипоксии, которая провоцирует выработку данного гормона могут быть анемия и гипоксемия, вызванная хроническим заболеванием легких. При этом низкие уровни (нормальные) составляют около 10 mU/mL, а повышенные уровни считаются уровни до 10 000 mU/mL.

Продуцирование эритропоэтина происходит интерстициальными фибробластами в почках в определенной тесной связи с перитубулярным капилляром и проксимальной свернутой каналькой. Кроме того, гормон секретируется также в перисинусоидальных клетках печени. Следует отметить, что производство эритропоэтина в печени преобладает в эмбриональном и перинатальном периодах, а у взрослого человека, преобладающим органом секреции данного гормона являются почки.

Экзогенный эритропоэтин, рекомбинантный человеческий эритропоэтин (rhEPO) продуцируется рекомбинантной ДНК-технологией в клеточной культуре и совместно называется эритропоэз-стимулирующими агентами (ESA): двумя примерами являются эпоэтин альфа и эпоэтин бета. ESA применяется для лечения анемии и при хроническом заболевании почек, при анемии с миелодисплазией, при анемии, вызванной химиотерапией.

Период полураспада рекомбинантного человеческого эритропоэтина составляет примерно 5 часов, он сильно гликозилирован.

Действие эритропоэтина

В производстве эритроцитов эритропоэтин является очень важным гормоном. Без него эритропоэз не происходит. При условиях гипоксии почки начинают вырабатывать гормон для повышения производства красных кровяных телец, нацеливая варианты CFU-E, проэритробласта и базофильного эритробласта к дифференциации. Эритропоэтин оказывает главное влияние на предшественников и предшественников эритроцитов, обнаруженных в костном мозге, способствуя их выживанию путем защиты этих клеток от апоптоза или гибели.

Кроме того, эритропоэтин является основным эритропоэтическим фактором, взаимодействующим с другими факторами роста (например, IL-3, IL-6, глюкокортикоидами и SCF), участвующими в развитии эритроидной линии от мультипотентных предшественников. Всплески, образующие единицу эритроидных клеток (BFU-E), начинают экспрессию рецептора эритропоэтина и чувствительны к нему. Последующая стадия, колониеобразующей единицы - эритроид (КОЕ-Е), который выражает максимальную плотность рецептора эритропоэтина и полностью зависит от эритропоэтина для дальнейшей дифференциации. Прекурсоры эритроцитов, проэритробласты и базофильные эритробласты также экспрессируют рецептор эритропоэтина и поэтому подвержены его воздействию.

Помимо указанных функций эритропоэтина, он также обладает рядом других действий, среди которых можно отметить зависимую от вазоконстрикции гипертензию, стимуляцию ангиогенеза, стимуляцию выживаемости клеток за счет активации рецепторов эритропоэтина, вызывающих антиапоптотические эффекты на ишемические ткани.

Эритропоэтин проявляет свои эффекты через связывание с рецептором эритропоэтина. Гормон связывается со своим рецептором на поверхности предшественника красных клеток крови и активирует каскад сигналов. Это приводит к дифференциации, выживанию и пролиферации эритроидной клетки, действующей как отрицательный регулятор сигнала цитокинов.

Уровни эритропоэтина

Как уже было отмечено выше, в крови уровни эритропоэтина относительно низкие и составляют примерно 10 mU/mL. Но при гипоксическом стрессе уровни данного гормона подскакивают в 1000 раз, достигая 10 000 mU/mL. У взрослого человека уровни достигаются за счет секреции даного гормона междоузельными клетками в перитубулярном капиллярном слое коры почек, частично с добавлением некоторого количества печенью и перицитами в головном мозге.

В медицине для лечения анемии, вызванной хроническим заболеванием почек используют искусственный эритропоэтин, который получают по технологии рекомбинантной ДНК в культуре клеток. Также эритропоэтин используется для лечения анемии, вызванной химиотерапией.

Использование в качестве допинга

Использование эритропоэтина в качестве допинга было запрещено с начала 1990 годов. Проведенное в 2007 году исследование показало, что эритропоэтин может оказывать значительное влияние на эффективность физических упражнений.