Eritrócitos

ERITRÓCITOS

Estrutura

 

O eritrócito (ou hemácia ou glóbulo vermelho) é composto essencialmente por uma membrana envolvendo uma solução de hemoglobina (esta proteína constitui cerca de 95% das proteínas intracelulares do eritrócito). Não existem organelas intracelulares tais como mitocôndrias, lisossomos e aparelho de Golgi.

É altamente dependente de glicose como fonte de energia, sua membrana contém transportadores de glicose de elevada afinidade. A glicólise produzindo lactato é o sítio de produção de ATP. Como não existem mitocôndrias nos eritrócitos, não ocorre produção de ATP por fosforilação oxidativa. A hemácia não precisa de insulina para o ciclo da glicose.

Os eritrócitos no sangue circulante dos mamíferos são anucleados e imóveis. Apresentam-se como discos circulares e bicôncavos com um halo central claro. A biconcavidade aumenta a área de superfície, facilitando assim, as trocas de oxigênio e de dióxido de carbono transportados pelos eritrócitos. Para facilitar o transporte de dióxido de carbono, os eritrócitos contém a enzima anidrase carbônica.

Os eritrócitos variam de diâmetro e espessura de acordo com a espécie e estado nutricional do animal, mas são capazes de sofrer mudanças de forma enquanto passam pelo capilares sangüíneos.

A membrana do eritrócito constitui uma bicamada composto de lípides em cerca de 50%, e de proteínas em 50%.

Espectrina, anquirina e outras proteínas periféricas da membrana auxiliam a determinar a forma e a flexibilidade do eritrócito.

Concentração Eritrocitária

Hemoglobina

35%

Água

60%

Outros Componentes

5%

Os outros componentes do eritrócito são: proteínas do estroma e membrana celular, lipídeos, fosfolipídeos (lecitina, cefalina e esfingomielina), colesterol livre, ésteres de colesterol, gordura neutra, vitaminas funcionado como coenzima, glicose para energia, enzimas (colinesterase, fosfatase, anidrase carbônica, peptidadases e outras relacionadas com a glicólise), minerais (eletrólitos) tais como enxofre, fósforo, cloro (principal ânion intracelular), magnésio, sódio e potássio.

Características Morfológicas de Cada Espécie

 

Cada espécie animal tem o formato eritrocitário típico.

Cão

Apresenta um formato de disco bicôncavo. Por ter esta forma, a parte central é mais clara (por impregnar-se menos com o corante). É a maior hemácia de todas as espécies.

 

Gato e Cavalo

A hemácia é ligeiramente bicôncava, portanto a parte central não é mais clara. Se apresentar área mais pálida, é patológico.

 

Ruminantes e Suínos

Os eritrócitos são discóides, não apresentam depressão na parte central, portanto se for visualizado área central pálida significa pobreza de hemoglobina

 

Cervídeos

Hemácia falciforme

 

Camelos

Eritrócito elíptico e não redondo.

 

 

Função

 

Basicamente, o eritrócito tem como função, as trocas gasosas (O2« CO2) nos tecidos, bem como participar também do equilíbrio ácido-base. O glóbulo vermelho fisiologicamente age somente dentro dos vasos, fora deles é hemorragia.

Origem

 

Período Embrionário (pré-hepático)

Todas as células do sangue são de origem mesodérmica. A partir do mesoderma, temos a formação de um aglomerado de células, essas são chamadas de hemohistioblasto (blasto- célula primitiva) esse aglomerado é chamado de Ilhota de Nolf Hanch.

O hemohistioblasto sofre a primeira transformação, as células periféricas se soltam uma das outras, se multiplicam formando um endotélio de camada única de células (endoteliócito) que se soltam. O endoteliócito pode se multiplicar e voltar a hemohistioblasto.

Estas células param de secretar líquido para dentro do tubo. Este líquido dará origem ao plasma, impedindo que o tubo se feche. O tubo dá origem aos capilares sangüíneos. Neste estágio já há a necessidade de oxigênio.

O hemohiostioblasto também pode formar o pró-megaloblasto basófilo, mas esta reação é irreversível. Essa célula começa a sintetizar hemoglobina. Para isso vai ocorrer a transformação do citoplasma ácido para alcalino, passando a ser uma célula basófila, se corando de vermelho. A hemoglobina é alcalina.

O hemohiostioblasto basófilo tem uma alta capacidade mitótica. No final do processo de proliferação, ele dará origem a oito megalócitos, que é o glóbulo sangüíneo primário, maior que a hemácia adulta. Se ocorrer alteração no número de mitoses, o animal terá anemia macrocítica.

Na primeira mitose também ocorrerá o megaloblasto basófilo, isso porque ainda ocorre muita síntese de ARN (90%) e apenas 10% de hemoglobina embrionária, que se difere do adulto por sua capacidade de fixação de O2.

A próxima mitose formará quatro células filhas que é chamada de megaloblasto policromático, ele sintetiza 50% de ARN e 50% de hemoglobina.

Essas quatro células filhas dão origem a oito células filhas chamadas de megaloblasto ortocromático. Nesta célula há a sintese de 10% de ARN e 90% de hemoglobina.

Estas células então perdem o núcleo (os eritrócitos dos mamíferos são anucleados) e deixa de ser blasto passando a megalócito.

Nesta fase embrionária não há leucócitos nem plaquetas.

 

Período Fetal (período hepato-esplênico-tímico)

Com a formação do fígado, todo o processo de formação do período embrionário será transferido para o fígado. No fígado os hemohistioblastos vão formar focos de hemetopoiese, onde estas células se transformam em hemocitoblastos, que darão origem a todos os glóbulos sangüíneos. Os hepatócitos vão formar a eritropoetina.

O hemocitoblasto dá origem aos leucócitos, plaquetas, etc., e ainda dá origem ao pró-eritroblasto basófilo. Esta célula sofre o estímulo de um hormônio chamado eritropoetina e passa a eritroblasto basófilo de geração I (9 Hb: 1 ARN) que formará duas células filhas, passsando a eritroblasto basófilio II, originando quatro células filhas. Na seqüência teremos oito eritroblastos policromáticos (9 Hb: 1 ARN), dando a seguir dezesseis eritroblastos ortocromáticos. Nessa fase ocorre a expulsão do núcleo (cariólise). Quando o núcleo é eliminado, a célula passa a ser chamada de reticulócito (citoplasma jovem), que é uma hemácia imatura (ARN, mitocôndria, ribossomo) e a seguir teremos dezesseis eritrócitos, célula madura.

Os reticulócitos (precursor do eritrócito, célula com capacidade de síntese protéica, por ainda ter mitocôndria) ao entrarem na circulação sangüínea, perdem suas organelas intracelulares (ribossomos, mitocôndrias, etc.) no decorrer de 24 horas, tornando-se eritrócitos jovens, perdendo suas capacidades de síntese protéica.

Essas etapas ocorrem primeiramente no fígado, depois no baço e por último na medula óssea. Ocorrerá então uma transferência do sítio dessas formações. A partir daí toda a hematopoiese ocorrrerá na na medula óssea.

Quanto aso leucócitos, alguns ainda continuam a serem produzidos no timo (linfócito –T, imunidade celular). Quando o timo involui estas células continuam sendo produzidas no baço.

 

Período da Última Etapa de Gestação e Pós-Natal

Neste período há a formação do arcabouço ósseo de um tecido especializado, a medula óssea, que assume a função do fígado, baço e timo. Noventa por cento das células irão para medula óssea e vão produzir neutrófilo, plaquetas, etc., estas células só se multiplicam neste local, pois é o meio ideal. Nenhuma célula jovem se multiplica no sangue, somente na medula. No animal ao nascer, a eritropoiese vai ocorrer na medula. Os linfócitos vão ser formados nos órgãos linfóides, porém o eritrócitos são formados somente na medula óssea. Em animais idosos há a perda da eritropoiese nos ossos longos, mantendo-se somente nas costelas e vértebras.

 

Eritropoiese

 

A eritropoiese (formação de células vermelhas) é um processo contínuo. Muitos nutrientes são essenciais para este processo.

Existem fatores que estimulam ou inibem a eritropoiese, entre eles, temos:

  1. Estimulantes da Eritropoiese

  1. Eritropoietina.
  2. Androgênios.
  3. Costicosteróides.
  4. Macrófagos.
  5. Linfocinas.
  6. PGE1, PGE2, PGI2
  7. Tiroxina.
  8. Cobalto.
  9. Vitaminas.
  10. Fator de crescimento de colônias de granulócitos (G-CSF- "granulocyte colony-stimulating factor"), fator de crescimento de colônias de macrófagos (M-CSF- "macrophage colony-stimulating factor").
  11. Interleucinas-1 a 12 (IL1 a IL12).

ERITROPOETINA (EPO)

É uma glicoproteína. É o principal fator de crescimento hematopoiético. O rim é o principal local de produção (90% da EPO), no cão é a única fonte, portanto a insuficiência renal provoca anemia. O fígado é a principal local de síntese extra-renal.

A liberação desta substância é estimulada pela hipoxia aguda, seja por anemia ou por diminuição da pressão de oxigênio do ar inspirado, causará a produção e subsequente liberação de EPO no plasma sangüíneo. A EPO liberada irá estimular a formação de eritrócitos na medula óssea.

A EPO estimula as células-tronco comprometidas, incluindo células proeritroblastos, eritroblastos basófilos e eritroblastos policromáticos jovens, para aumentar sua atividade mitótica no sentido de acelerar a produção e liberação de eritrócitos.

A hipóxia renal provoca a liberação da enzima fator eritropoiético renal que penetra na circulação e interage com o eritropoietinogênio (precursor inativo de origem hepática), desta associação é formada a eritropoietina ativa (principalmente nos rins), que é liberada na circulação sangüínea.

O sensor primário da célula-alvo, aparenta ser o receptor A2 de adenosina. Este estimula a proteína G para aumentar a adenilciclase (segundo mensageiro intracelular), levando a produção de monofosfato de adenosina cíclica (AMPc), ativação da proteína quinase A e fosforilação protéica. Outros estímulos que podem aumentar a adenilciclase e a secreção de eritropoietina são radicais livres superóxidos (produzidos durante a hipóxia), a água oxigenada e os prostanóides (PGE2 e PGI2).

A eritopoietina alcança a medula óssea, onde induz a liberação de reticulócitos na circulação sangüínea.

Muitos agentes podem aumentar ou diminuir a secreção de eritropoietina, entre eles:

  1. Agentes que aumentam a secreção de eritropoietina

  1. Agonista do receptor de A2 de adenosina.
  2. Agonista b 2 adrenérgicos.
  3. Radicias livres.
  4. Serotonina.
  5. Vasopresina
  6. Prostanóides.
  7. Prolactina.
  8. Tiroxina.
  9. Hormônio de crescimento.
  1. Agentes que diminuem a secreção de eritropoietina

  1. Inibidores da cicloxigenase (antinflamatórios).
  2. Agentes alquilantes.
  3. Estrógenos.
  4. Bloqueadores b 2 adrenérgicos.
  5. Bloqueadores de canais de sódio.

FERRO

O ferro é essencial para a formação de hemoglobina pois esta é formada pela união de uma molécula de globina com quatro moléculas do grupo heme, o qual é constituído de íon ferro ou ferro bivalente capaz de fixar ferro de forma irreversível.

O ferro é guardado em dois compartimentos do organismo. Um dele sé funcional como parte da hemoglobina, mioglobina e outras estruturas protéicas essenciais. A outra parte não é funcional e esta na forma complexada de ferritina.

A ferritina está presente no organismo na forma de um monômero chamado apoferritina, ou na forma de um agregado chamado hemossiderina.

A ferritina liga-se ao ferro trivalente ou íon férrico (Fe3+) e controla o movimento deste elemento em vários pontos de ligação à ferritina localizadas nas membranas plasmáticas. Este complexo ferro-ferritina penetra na célula através de endocitose e o ferro é liberado intracelularmente com a ferritina retornando ao seu compartimento extracelular.

Quando o ferro se apresenta em níveis adequados, aumenta a quantidade de ferritina para promover a estocagem do ferro. Quando o ferro está em concentrações baixas, mais sítios de ligação são expressadas pelas células para diminuir a ferritina e reduzir o armazenamento de ferro e aumentar a sua absorção.

Por volta de 2/3 do ferro total do organismo estão contidos na hemoglobina.

Altas doses de antiácidos diminuem a absorção de ferro e o subsequente desenvolvimento de eritrócitos.

COBRE

O cobre é essencial como coenzima ou catalizador da síntese de hemoglobina. O cobre é parte da enzima ferroxidase (ceruloplasmina) que é necessária para a oxidação de ferro ferroso em férrico e a incorporação de ferro na hemoglobina.

VITAMINA B12

A vitamina B12 (cianocobalamina) contém um átomo de cobalto em cada molécula. Sua função é a maturação dos eritrócitos. Ela é necessária (como o ácido fólico) para a síntese de ADN e ARN em todas as células do corpo, incluindo os eritrócitos. Em animais domésticos a falta de B12 produz anemia megaloblástica, que é caracterizada pelo aparecimneto de células maiores, com o núcleo imaturo e membranas finas e malformadas.

Outras vitaminas que ajudam a eritropoeise são a piridoxina, riboflavina, ácido nicotínico, ácido pantotênico, tiamina, biotina e ácido ascórbico, tocoferol.

ÁCIDO FÓLICO OU FOLATO

Com a participação da cianocobalamina o ácido fólico é essencial para a síntese de purinas e pirimidinas necessárias para a formação de ADN e ARN.

Este composto pode ser encontrado em folhagens verdes ou ser sintetizado no intestino grosso.

Pacientes com doenças hepáticas ou uremia podem apresentar dificuldades em concentrar o folato ligado a proteínas plasmáticas, o que pode produzir um quadro de deficiência deste composto.

A deficiência de ácido fólicotambém pode causar anemia megaloblástica, e neste caso, é praticamente impossível de diferencia-la da deficiência de vitamina B12.

 

  1. Inibidores da Eritropoiese
  1. Estrogênios.
  2. Fator urinário.
  3. Fator plasmático.
  4. Lítio.
  5. Linfócito-T supressor.
  6. VLFe.

Os estrogênios (inibidores do cio) geralmente causam anemia e trombocitopenia.

O lítio é usado como droga que estimula a granulocitopoiese, estimula a produção de leucócitos, porém inibe a formação eritrocitária. Portanto não deve-se administrar lítio em animais anêmicos.

 

Eritrocaterese

 

Cerca de 10% dos eritrócitos velhos podem sofrer lise (por serem menos deformáveis) quando passam através dos leitos capilares.

A morte da hemácia se dá quando há a perda das enzimas que realizam a glicólise. Ao passar por órgãos onde há células fagocitárias, a hemácia é fagocitada

A hemoglobina dos eritrócitos destruídos é rapidamente degrada pelo sistema retículo endotelial (em especial medula óssea, fígado e baço), liberando o ferro que se torna novamente disponível para as hemácias recém-formadas pela medula óssea.

O fígado tem grande importância na destruição dos glóbulos vermelhos, através da fagocitose realizada pelas células de Kupfer.

O baço também destrói eritrócitos. Porém num processo patológico qualquer por excesso de hemocaterese temos a esplenomegalia (aumento do baço).

Na maioria dos animais domésticos, a medula óssea vermelha é o principal órgão de destruição.

Superóxido dismutase, catalase e glutationa protegem as células sangüíneas do estresse oxidativo e da lesão.

 

Eritron

 

O eritron é o ciclo vital de uma hemácia. Varia consideravelmente de entre as espécies animais. Nos mamíferos varia entre 50 a 120 dias, podendo chegar a 160 dias dependendo da espécie. Nas aves este tempo é em torno de 30 a 40 dias.

Cada dia em que o sangue é guardado sob refrigeração, representa uma diminuição de 10 dias na vida útil de um eritrócito.

A sobrevivência de um eritrócito é menor quando as células são transferidas de um doador para um receptor num transfusão sangüínea.

 

HEMOGLOBINA

Estrutura

 

A hemoglobina, o pigmento dos eritrócitos, é um complexo contendo ferro, proteína conjugada composta por um pigmento e uma proteína simples (proteína heme). O grupo heme serve para ligar O2 reversivelmente.

A conformação estereoquímica da hemoglobina é a 2b 2. A hemoglobina tem 4 cadeias polipeptídicas, a alfa, beta, gama e delta. Cada uma das 4 cadeias se une com um grupo heme, resultando na molécula de hemoglobina e cada molécula de heme transporta uma molécula de oxigênio. A cadeia a tem 141 aminoácidos e a cadeia b tem 146 aminoácidos.

 

 

Função

 

Cada molécula de hemoglobina transporta para o tecido 4 átomos de O2, ou seja, é preciso de milhões de cadeias de hemoglobina para cada glóbulo vermelho.

A molécula de hemoglobina possui movimento próprio para liberar o O2, esta liberação não é passiva.

Quando a molécula de hemoglobina chega a nível alveolar, cuja tensão de O2 é máxima, ela se contrai devido a energia do fósforo que vem da 2,3 difosforo glicerato. No momento que se contrai, oxigena o grupamento heme, o ferro férrico passa para ferroso oxigenando a bolsa central. Quando não há enzima para transformar o 1,3 difosforo glicerato em 2,3 difosforo glicerato, a hemácia não realiza essa troca.

Então no alvéolo pulmonar, o eritrócito se associa a molécula de O2 (passando a oxiemoglobina), vai para os tecidos, lá libera o O2 e associa-se ao CO2 (pasando a carboxiemoglobina), ficando 2,3 difosforo glicerato + CO2 (nunca CO2 e O2 ao mesmo tempo). A hemoglobina também participa do equilíbrio ácido-base, pois retira parte do CO2 do tecido, levando ao pulmão para sua eliminação.

 

Síntese

 

A biossíntese de hemoglobina inicia-se no eritroblasto policromatófilo e continua nos estágios subseqüentes do desenvolvimento celular.

Na mitocôndria o ácido salicílico reage com a Coa formando o succinato junto a glicina na presença da primeira vitamina importante na hematopoiese, a vitamina B6, com a presença da ALA ocorre a síntese do ácido a -aminolevulinico, e depois à ALA desidrase (enzima que contém cobre). Para que isso ocorra é preciso da presença do ácido pantotênico (vitamina do complexo B) para formar o porfobilinogênio.

 Hemoglobina do adulto e fetal

 

As hemoglobinas do feto e do adulto diferem em muitas espécies. Estas diferenças tem sido notadas quando foram estudadas as composições dos aminoácidos, curvas e dissociação de oxigênio, mobilidades eletroforéticas, solubilidade e espectro de absorção ultra-violeta.

A produção de hemoglobina fetal é dependente da presença e disponibilidade de aminoácidos no sítio de formação e na origem anatômica dos eritrócitos.

A hemoglobina do adulto é a hemoglobina A

 

OXIEMOGLOBINA

 

Durante a passagem dos eritrócitos através dos capilares pulmonares, a hemoglobina se combina com o oxigênio para formar a oxiemoglobina, a qual, quando atravessa os capilares sistêmicos, perde seu oxigênio para os tecidos e novamente se torna hemoglobina.

Os eritrócitos carregadores de hemoglobina, gastam apenas cerca de 1 segundo para atravessar um capilar. A hemoglobina deve sua capacidade transportadora de oxigênio ao pigmento que contém, e este por sua vez deve sua capacidade combinante com o oxigênio ao seu conteúdo de ferro.

 

 

MIOGLOBINA

 

A mioglobina (ou mioemoglobina ou hemoglobina muscular) é uma verdadeira hemoglobina, sendo composta de heme (idêntico àquele da hemoglobina do sangue) e uma cadeia polipeptídica.

A mioglobina assemelha-se à hemoglobina sangüínea na função. Ela serve como um depósito rápido de oxigênio dentro da fibra muscular, entre duas contrações. A mioglobina tem maior afinidade pelo oxigênio do que pelo hemoglobina celular.

 

CARBOXIEMOGLOBINA

 

A hemoglobina tem capacidade de combinação não só com o oxigênio, mas também com outros gases (p.ex., monóxido de carbono), o composto resultante é a carboxiemoglobina (ou monoxocarboemoglobina). A afinidade da hemoglobina pelo monóxido de carbono é de 200 vezes maior do que para como o oxigênio.

A carboxiemoglobina é um composto de cor vermelho-cereja clara. Amostras de sangue e tecidos de um animal envenenado com monóxido de carbono podem induzir-nos a acreditar que o animal tem reservas abundantes de oxigênio.

 

METEMOGLOBINA

 

É formado pela oxidação de ferro ferroso da hemoglobina em estado férrico. A metemoglobina é assim o verdadeiro óxido de hemoglobina, enquanto que a oxiemoglobina é um derivado oxigenado. A metemoglobina é um composto não tóxico, mas não pode combinar-se com o oxigênio na forma em que a hemoglobina o faz.

A administração de certas drogas (sulfonamidas, nitritos, aminofenóis, acetanilida, etc.) pode provocar o aparecimento de grandes quantidades de metemoglobina no sangue. O normal é a presença de pequenas quantidades no sangue, que não se acumula graças a sistemas de redução (NADH-citocromo b 5 metemoglobina redutase- reduz o ferro hemínico de volta ao estado de ferro 2+) ou compostos nos eritrócitos.

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