Erytrocyty to komórki, których rolą jest transport tlenu i dwutlenku węgla. U ludzi i ssaków są to elementy niejądrowe, które tworzy czerwony szpik kostny. Pełniąc swoją funkcję, otrzymują coraz większe obrażenia. Z biegiem czasu, niezdolne do regeneracji, zmodyfikowane i zdeformowane, muszą zostać zniszczone.
Proces niszczenia krwinek czerwonych
Ze względu na naturalny mechanizm starzenia się komórek, żywotność czerwonych krwinek wynosi 120 dni. Jest to średni czas, w którym komórki są w stanie pełnić swoją funkcję. Chociaż teoretycznie erytrocyt może umrzeć natychmiast po opuszczeniu szpiku kostnego. Powodem są uszkodzenia mechaniczne, które powstają np. podczas długich marszów czy kontuzji. Następnie następuje zniszczenie albo w krwiaku, albo w naczyniach.
Naturalny proces niszczenia, który regulujedługość życia erytrocytów, odbywa się w śledzionie. Makrofagi rozpoznają komórki z niewielką liczbą receptorów, co oznacza, że krążą we krwi od dłuższego czasu lub mają znaczne uszkodzenia. Następnie utworzony element jest trawiony przez makrofaga, który oddziela hem (jon żelaza) od białkowej części hemoglobiny. Metal jest wysyłany z powrotem do szpiku kostnego, gdzie jest przekazywany jako komórka odżywcza do dzielących się proerytroblastów.
Cechy ludzkiego życia erytrocytów
Teoretycznie w pewnych warunkach żywotność ludzkich erytrocytów może być nieskończenie długa. Po pierwsze, nie powinno być mechanicznej odporności na krążenie krwi. Po drugie, same erytrocyty nie powinny być zdeformowane. Jednak w ludzkim łożysku naczyniowym warunki te nie mogą być spełnione.
Kiedy czerwone krwinki przemieszczają się przez naczynia, wytrzymują liczne uderzenia mechaniczne. W rezultacie naruszona zostaje integralność ich błon, niektóre białka receptorów powierzchniowych są uszkodzone. Ponadto erytrocyt nie posiada jądra i organelli przeznaczonych do biosyntezy białek. Oznacza to, że powstałych defektów komórka nie może naprawić. W rezultacie makrofagi śledziony „łapią” komórki z niewielką liczbą receptorów (co oznacza, że komórka krąży we krwi przez długi czas i jest prawdopodobnie poważnie uszkodzona) i niszczą je.
Konieczność niszczenia „wiekowych” czerwonych krwinek
Rzeczywista długość życia czerwonych krwinekosoba ma około 120 dni. W tym okresie otrzymują wiele uszkodzeń, przez co zaburzona jest dyfuzja gazów przez membranę. Ponieważ ogniwa pod względem wymiany gazowej stają się mniej wydajne. Również „starsze” erytrocyty są komórkami niestabilnymi. Ich błona może zapaść się w krwiobiegu. Spowoduje to rozwój dwóch patologicznych mechanizmów.
Po pierwsze, uwolniona hemoglobina, która dostaje się do krwiobiegu, jest metaloproteiną o wysokiej masie cząsteczkowej. Bez naturalnego enzymatycznego procesu inwolucji substancji, który normalnie występuje tylko w makrofagach śledziony, białko to staje się niebezpieczne dla ludzi. Dostanie się do nerek, gdzie może uszkodzić aparat kłębuszkowy. Rezultatem będzie stopniowy rozwój niewydolności nerek.
Przykład patologicznego zniszczenia erytrocytów
Zakładając, że pewna ilość czerwonych krwinek jest stopniowo niszczona w łożysku naczyniowym, stężenie hemoglobiny we krwi będzie w przybliżeniu stałe. Oznacza to, że nerki będą również stale i stopniowo uszkadzane. Dlatego innym znaczeniem, dlaczego erytrocyty są z góry niszczone, jest nie tylko usuwanie „starych” form, ale zapobieganie ich niszczeniu we krwi.
Nawiasem mówiąc, przykład toksycznego uszkodzenia przez metaloproteinę można wyraźnie zobaczyć na przykładzie zespołu crash. Występuje duża ilość mioglobiny (substancjibardzo blisko hemoglobiny w strukturze i składzie) dostaje się do krwi z powodu martwicy mięśni. To uszkadza nerki i prowadzi do niewydolności wielonarządowej. W przypadku hemoglobiny należy się spodziewać podobnego efektu. Dlatego ważne jest, aby organizm w porę pozbył się „starych” komórek, dlatego oczekiwana długość życia erytrocytów wynosi maksymalnie około 120 dni. A co ze zwierzętami?
Czas życia czerwonych krwinek u zwierząt
U zwierząt różnych klas komórki krwi są różne. Ponieważ ich długość życia jest również inna niż człowieka. Ale jeśli weźmiemy za przykład ssaki, istnieje wiele podobieństw. Czerwone krwinki ssaków są prawie takie same jak ludzkie. Oznacza to, że żywotność czerwonych krwinek jest mniej więcej taka sama.
Sytuacja jest inna w przypadku płazów, gadów, ryb i ptaków. Wszystkie mają jądra w czerwonych krwinkach. Oznacza to, że nie są pozbawione zdolności do syntezy białek, nawet jeśli ta właściwość nie jest dla nich najważniejsza. O wiele ważniejsza jest zdolność do przywracania ich receptorów i uszkodzeń. Dlatego żywotność erytrocytów u zwierząt jest nieco dłuższa niż u ludzi. Trudno odpowiedzieć, o ile jest wyższy, ponieważ nie prowadzili badań ze znakowanymi komórkami jako niepotrzebnymi.
Znaczenie badań na ludziach
Do pewnego czasu wiedza, że żywotność erytrocytów w ludzkiej krwi wynosi 120 dni, w żaden sposób nie pomagała praktycznej medycynie. Jednak po odkryciu zdolności hemoglobiny do wiązania się zniektóre substancje otworzyły się nowe możliwości. W szczególności, obecnie szeroko praktykowany jest sposób oznaczania hemoglobiny glikowanej. Dostarcza to informacji o tym, jak wysoko wzrósł poziom glikemii w ciągu ostatnich trzech miesięcy. To bardzo pomaga w diagnostyce cukrzycy, ponieważ pozwala dowiedzieć się, jak wzrasta poziom glukozy we krwi.
