ESTRUCTURA Y FUNCIONES

Bioq. GONZALO OJEDACATEDRA HEMATOLOGIA CLINICA

Fa.C.E.N.A UNNE 2011

ERITROCITO

Valores hematimétricos normales en niños

36-4012.5-13.0

4.96 meses a 5 años

3511.63.812 semanas

3010.53.48 semanas

3.66 semanas

4.04 semanas

4.82 semanas

5818.55.6-6.0Nacimiento y primeras semanas

Hto (%)Hb (g%)GR (millones/mm3)

Valores hematimétricos normales en adultos

Valores semejantes a los del varón sin diferencia por sexo

Añosos

Los valores se van asemejando a los del varón

Menopausia

37 – 4411.5 –14.0

4.0 – 4.8Mujeres

40 – 4813.5 –17.0

4.5 – 5.5Varones

HtoHb (g%)GR

EL ERITROCITO TIENE LA MISION FUNDAMENTAL DE PROTEGER Y TRANSPORTAR LA HEMOGLOBINA PARA QUE ESTA PUEDA INTERVENIR EN LA FUNCION RESPIRATORIA

PROERITROBLASTOO PRONORMOBLASTO

ERITROBLASTO BASÓFILO

ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO

ERITROBLASTO ORTOCROMÁTICO

ISLOTE ERITROBLÁSTICO

RETICULOCITOS (ABC)

7 µm

2 µm

979014090

Superficieµm²

Volumen fL

MEMBRANA ERITROCITARIA

LIPIDOS PROTEINAS HIDRATOS DE CARBONO

LIPIDOS

40% DEL PESO SECO DE LA MEMBRANA

PLP Y COLESTEROL AGL Y GLUCOLIPIDOS EN MUY

BAJA PROPORCION

Lípidos de la membrana eritrocitaria

0.3 µmol /10¹º hematíesGlucolípidos

0.1 µmol /10¹º hematíesAGL

4.0 µmol /10¹º hematíesColesterol

2-3%Lisolecitina y otros

1-2%Fosfatidilserina

25-27%Esfingomielina

27-29%Fosfatidiletanolamina

26-30%Fosfatidilcolina (lecitina)

4.2 µmol /10¹º hematíesFosfolípidos

PROTEINAS

52% DEL PESO SECO INTEGRALES PERIFERICAS

PROTEINAS del CITOESQUELETO

ESPECTRINA (BANDAS 1 Y 2) ANKIRINA (BANDAS 2.1-2.2-2.3 y 2.6) PROTEINAS 4.1-4.2 y 4.9 ACTINA (BANDA 5) TROPOMIOSINA TROPOMODULINA ADUCINA ESTOMATINA (BANDA 7.2)

PROTEINAS DE MEMBRANA

ANALISIS DENSITOMÉTRICO

Filamentos de sp

Complejo deanclaje

ESPECTRINA (sp)

DIMEROS FIBRILARES FORMADOS CADA UNO DE ELLOS POR CADENAS : α y β

α sp gen SPTA 1 (crom 1) β sp gen SPTB (crom 14)

ESPECTRINA (sp)

LA CLONACION DEL GEN β MARCO EL INICIO DEL ESTUDIO MOLECULAR DE LA MEMBRANA DEL ERITROCITO

UTILIDAD?? ..... CONOCER EL ORIGEN DE LAS

MEMBRANOPATIAS ERITROCITARIAS

ACTINA (45kDa) ACTINA (BANDA 5) CONTIENE ENTRE 12 Y 16

MONOMEROS, SE UNE A LA sp Y ESTABILIZA LAS UNIONES ENTRE LAS 2 SUBUNIDADES

PROTEINA 4,1 (SINAPSINA) 2 fosfoproteinas 4.1a y 4.1b

Proteína globular con 200000 copias/célula. Posee dominios de unión a glicoforina C, banda 3 y

fosfoinositoles. Estabiliza las uniones sp-actina y sp-glicoforina

ANKIRINA (BANDA 2,1)

MANTIENE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA ERITROCITARIA UNIENDOSE A LA BANDA 3 Y A LA CADENA β DE LA sp

UNE EL CITOESQUELETO A LA MEMBRANA LIPIDICA

SUS MUTACIONES CONDUCEN A ESFEROCITOCIS HEREDITARIA EN UN 40-60%

GLUCOFORINASSon cuatro glucoproteínas (A, B, C, D) ricas en

ácido siálico. Poseen 3 dominios: citoplasmático, hidrofóbico y extracelular (muy glicosilado). La glicoforina C juega un papel primordial en la unión del esqueleto de la membrana a la bicapa lipídica por su interacción con la proteína 4.1.

Glucoforinas

4q21-q31GPDComponente DDPAS-4

4q28-q31GPCGerbichCPAS-3

2q-14-q21GPBSsBPAS-2

4q28-q31GPAMNAPAS-1

Ubicación Nomenclatura Ag de grupoTipoBanda

RESUMIENDO ….. Interacciones horizontalesLas diferentes uniones y asociaciones entre proteínas dentro

del plano del esqueleto de membrana, dan deformabilidad Entre moléculas de sp para formar dímeros y oligómeros. Entre sp, actina y proteína 4.1, estabilizada por aducina y

tropomiosina.

Interacciones verticales: Fijan el esqueleto de membrana a la bicapa lipídica. Entre sp y proteína banda 3, estabilizada por ankirina. Entre proteína 4.1 ,banda 3 y algunas glicoforinas

Complejo de unión del esqueleto de la membrana eritrocitaria.

TRANSPORTE TRANSMEMBRANA

Bomba deCa

Canal aniónico Cotransporte

Bomba Na/K

ContratransporteDifusionpasiva

Banda 3 - Canal aniónico Existen aproximadamente 1.000.000 de

copias por célula, formando dímeros y tetrámeros unidos no covalentemente. Presenta 3 dominios

Contiene oligosacáridos ramificados en la superficie externa, que expresan especificidades antigénicas de grupos sanguíneos. Tiene dos funciones bien establecidas:

Transporte de aniones (intercambio Cl- y HCO3-).

Unión física a la bicapa lipídica con el esqueleto de membrana (ankirina, proteína 4.1 y proteína 4.2)

Sería el receptor para Plasmodioum falciparum

Trasporte de agua

ACUAFORINA: 85% DEL INTERCAMBIO OSMOTICO DE AGUA SU DEFICIT SE CONSIDERA CAUSA DE AH

Difusión facilitada siguiendo el gradiente de Na

El receptor de EPOSENSOR RENAL

Factor inducible porHipoxia HIF_1

Genes inducibles por hipoxia( Gen EPO )

EPO

Jak/STAT Ras/MAPK

NUCLEO

ERITROCITOS

OXIGENACION

PROGENITOR ERITROIDE

RIÑON

El receptor de EPO

Pero …. qué funciones cumple la EPO?

Hematopoyética VasculogénicaAntiapoptótica

OTRAS PROTEINAS

Proteínas del factor Rh Moléculas de MHC Enzimas (AchE, G3PD, etc) DAF y otras moléculas reguladoras

Alteraciones de la membrana eritrocitariaEvaluables por: Técnicas clásicas (Ham, autohemólisis,

isopropanol, etc) PFOE Electroforesis en SDS-PAGE Inmunoelectroforesis Biología Molecular Frotis de sangre periférica? SI

Frotis de sangre periféricaEsferocitos Eliptocitos

Acantocitos

Test de autohemólisis

0 -0,2% 0 -0,9%

TEST DE HAM

CURVA DE FOE

HEMOGLOBINA

HEMOGLOBINA

TETRAMERO DE 68 kDa CON CUATRO GRUPOS HEM

EXISTEN 6 TIPOS DE CADENAS GLOBINICASα β γ ξ δ ζ

VARIANTESζ α2 α1

ξ Gγ Aγ δ β

Crom 16

Crom 11

Cadenas tipoα

16 p 13.3141 aa

Cadenas tipoNo α

11 p 15.5146 aa

Gower 1: ζ2/ξ2Gower 2: α2/ ξ2Portland: ζ2/ γ2

Hb Fetal: α2 /γ2

Hb A: α2/β2Hb A2 : α2/ δ2

SINTESIS DEL GRUPO HEMO

Cooperativismo alostérico

LA MOLECULA SUFRE UN CAMBIO EN SU CONFORMACION ( ALOSTERIA ) EN EL SENTIDO DE LA EXPANSION CUANDO INCORPORA O2 Y DE CONTRACCION CUANDO LO LIBERA

FORMA T FORMA R

METABOLISMO ERITROCITARIOEl eritrocito presenta 4 vías

metabólicas principales1. Glucólisis anaeróbica2. Vía de las pentosas fosfato –

Glutatión3. Metabolismo nucleotídico4. Sistema diaforásico

Glucólisis anaeróbica

Vía de las pentosas fosfato

G6PD

G6PD1. El déficit congénito de la G6PD es la

enzimopatía más frecuente y conduce a una forma de anemia hemolítica

2. En el laboratorio la podemos detectar mediante el test de Brewer

Nitrito de Na Dextrosa Azul de metileno

Muestra: sangre entera con EDTA o heparinaIncubar 3 horas a 37°C

Nitrito + Glc + sangreNormal + azul de

metileno

Nitrito + Glc + sangreDeficiente de G6PD +

Azul de metileno( control +)

Tubo de prueba

Déficit total

Déficit parcial

METABOLISMO NUCLEOTIDICO VIAS QUE CONTRIBUYEN AL

MANTENIMIENTO DEL POOL DE ATP

Se destacan Adenilatocinasa (AK), Adenosina deaminasa (ADA) y Pirimidina-5’-nucleotidasa (P5’N)

ATP-asa

ADP

ATP

AMP

AK

ADENOSINA

PRPP

AdenosinaQuinasa APRT

Inosina R-5-P

ADA

ADPATP

H2ONH3

AdeninaPPi

RPPK

Shunt HMP

R-1-P

CMP

UMP

UridinaCitidina

Hipoxantina

R-1,5-P2

P5’NPi

PPiIMP

Pi

AMPATP

PRMPNP

VIA DE RESCATE DE PURINASVIA DE RESCATE DE PURINAS

SISTEMA DIAFORASICO

La enzima Diaforasa o metahemoglobinareductasa(citocromo b5 reductasa) contribuye a mantener el Fe en estado II

Meta Hb(III)

Hb (II)

GA3P 1,3DPG

NAD NADH

Piruvato

NADPH

G6P6PG

Lactato Pentosa-PO4

NADP

6PG

Cit b5 Azul deMetileno

NADHDIAFORASA

NADPHDIAFORASA

SISTEMA DIAFORASICOPRINCIPAL

SISTEMA DIAFORASICO SECUNDARIO

GLUCOLISIS ANAEROBICA

VIA DE LASPENTOSAS

CAPACIDAD REDUCTORA

NAD Cit b5 HbNADH Cit b5 red Meta Hb

Vía principal

67%

Vías accesorias

NADP AM oxid HbNADPH AM red Meta Hb

5%

NADP GSH dehidroasc HbNADPH GS-SG ascórbico MetaHb 16%

NADP GSH HbNADPH GS-SG MetaHb 12%

GSH R

GSH R

MetaHb R NADHdep

MetaHb R NADPHdep

Resumiendo …..

El déficit de G6PD es la enzimopatía más frecuente y puede manifestarse como una forma de anemia hemolítica

Las 4 vías metabólicas son de vital importancia para la supervivencia del eritrocito y trabajan de modo coordinado para mantener su integridad y la de la Hb

Existen pruebas de laboratorio sencillas para evaluar anomalías eritrocitarias

Envejecimiento eritrocitario

Por que se destruyen los eritrocitos? Disminución de las actividades

enzimática y glucólisis Cambios en la hemoglobina ( > HbA2

y MHb) Cambios en la membrana Cambios en las propiedades físicas

Catabolismo de la Hb

Catabolismo del HEMHemo

oxigenasa

Biliverdinareductasa

Hígado