7.8.1. Эритропоэз

Предшественниками эритроцитов являются клетки красного костного мозга (рис. 7.17). В них осуществляется синтез гемоглобина.

Для образования гема используется железо двух белков: ферритина и сидерофилина. Суточная потребность организма в железе составляет 20—25 мг. Большая часть его поступает из отживших и уже разрушившихся эритроцитов, остальное доставляется с пищей. Для образования эритроцитов необходимы фолиевая кислота и витамин B₁₂. Всасывание витамина B₁₂ пищи сопровождается его взаимодействием с внутренним фактором Касла — гастромукопротеином, входящим в состав желудочного сока. Образующийся комплекс попадает в костный мозг (рис. 7.18), где стимулирует образование эритроцитов, способствуя синтезу глобулинов.

Рис. 7.17 Элементы стимуляции эритропоэза 1 — эритропоэтинчувствительные стволовые клетки, 2 грудина, 3 — эритроциты.

Рис. 7.18 Один из механизмов регуляции эритропоэза 1 — желудок, 2 — кровеносные сосуды, 3 — печень, 4 — грудина.

В эритропоэзе принимают также участие витамин С, активирующий синтез железосодержащей части молекулы гемоглобина, витамин В₆, влияющий на синтез гема, и витамин B₁₂, участвующий в образовании липидной стромы эритроцита.

В своем развитии эритроциты проходят несколько стадий. Предшественники зрелых форм — ретикулоциты — поступают в кровь и в течение нескольких часов превращаются в зрелые клетки. Ретикулоциты содержат хорошо выявляемые прижизненным окрашиванием гранулярные или нитевидные скопления базофильного вещества, исчезающие у зрелых форм. В обычных условиях количество ретикулоцитов в крови составляет, по разным данным, 1—10% от общего числа эритроцитов, что служит показателем эритропоэза.

Скорость эритропоэза может возрастать в несколько раз при обильных и быстрых кровопотерях, патологическом разрушении зрелых форм, несоответствии между потребностью тканей в кислороде и его поступлением (гипоксемия в любых формах ее проявления). В плазме крови в этих условиях появляются в значительных концентрациях особые ускоряющие эритропоэз вещества — эритропоэтины (см. рис. 7.17). Эритропоэтины представляют собой гормоны гликопротеиновой природы, синтезируемый преимущественно почками, а также в небольших количествах печенью и подчелюстными слюнными железами. Эритропоэтины в небольших концентрациях постоянно присутствуют в плазме человека и животных. Основной клеткой—мишенью для эритропоэтинов являются ядерные эритроидные предшественники в костном мозгу. Эритропоэтины увеличивают скорость образования гемоглобина. Помимо эритропоэтинов на кроветворение оказывают влияние андрогены и ряд медиаторов.

Значительное влияние на эритропоэз оказывают соединения, синтезируемые лимфоцитами, моноцитами, макрофагами и другими клетками. Эти соединения получили название «интерлейкины». Они обозначаются арабскими цифрами (ИЛ—1, ИЛ—2 и т. д.). Интерлейкины стимулируют фибробласты и эндотелиальные клетки, в результате чего усиленно продуцируется белковый фактор Стила, оказывающий непосредственное влияние на полипотентную стволовую клетку и способствующий ее дифференцировке. После того как родоначальники нескольких линий кроветворных клеток дифференцируются в родоначальники одной линии, в реакцию вступают позднедействующие гемопоэтические ростовые факторы и эритропоэтин.

Эритроциты живут относительно недолго, в среднем около 120 сут. При этом непрерывно образуются новые клетки и отмирают старые. Разрушение отживших эритроцитов происходит разными путями: одни гибнут от механического травмирования во время движения по сосудам; часть клеток фагоцитируется мононуклеарной фагоцитарной системой печени и селезенки; старые эритроциты гемолизируются непосредственно в кровяном русле.

При разрушении эритроцитов гемоглобин распадается на гем и глобин. От гема отделяется железо. Оно сразу же используется для создания новых молекул гемоглобина. Возникающий его избыток запасается впрок в печени, селезенке слизистой оболочке тонкой кишки. Железо вступает в соединение со специфическими белками, итогом чего является образование ферритина и гемосидерина.