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1 FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO ERITRÓCITOERITRÓCITO FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO ERITRÓCITOERITRÓCITO Fisiologia do Eritrócito Plasma Leucócitos e Plaquetas EritrócitosEritrócitos Eritrócitos* = Hemácias ou Glóbulos Vermelhos. Este volume é formado, basicamente, pelos eritrócitos* circulantes. O volume globular médio do sangue de um adulto é de 2.000 mL 2.000 mL Fisiologia do Eritrócito A manutenção deste volume globular depende dos fatores estimuladores e diferenciadores dos eritroblastos da medula óssea em níveis que assegurem a eritropoese normal. MEDULA ÓSSEA BPA (burst promoting activity) – atua na diferenciação celular. EPO (Eritropoetina) – atua promovendo a hemoglobinização. SANGUE PERIFPÉRICO Fisiologia do Eritrócito Er itr óc ito s (40 %) Hm 2.000 g Sólidos (40%) Sólidos 1.200 g Hb (90%) Hb 800 g O Eritrócito é constituído de de 60% de água e 40% de elementos sólidos. A massa eritrocitária compõe 40 a 60% do sangue A hemoglobina representa 90% dos elementos sólidos. Renovação dos Eritrócitos ↓ O2 Sangue ↑ Eritropoese ↑ Transporte de O2 Eritropoetina No sangue periférico, 10% dos eritrócitos são destruídos diariamente. A regulação do nível circulante de eritrócitos e determinada pela maior ou menor oxigenação dos tecidos que leva à liberação de eritropoetina pelos rins. Eritropoetina Citocina secretada principalmente pelas células tubulares dos rins. Também produzida pelas células hepáticas e macrófagos. Mecanismo de ação: • ↑ mitoses de células indiferenciadas da medula óssea. • Acelera o amadurecimento dos precursores eritróides • Aumenta a utilização do ferro para a síntese de hemoglobina • Aumenta a taxa de reticulócitos no sangue periférico. 2 Esteróides Androgênicos A Testosterona ou os Andrógenos em geral estimulam a eritropoese por dois mecanismos: • Estímulo direto sobre as unidades formadoras de colônias eritróides da M.O. • Estímulo à produção de eritropoetina A ação dos Esteróides Androgênicos sobre a eritropoese explica a razão pela qual os níveis de normais de hemoglobina entre o homem e a mulher. Fatores Nutricionais • Ferro • Vitamina B12 • Folato (Ác. Fólico) • Outros Fatores Nutricionais � Denomina-se ferrocinética o estudo do metabolismo do ferro. � Necessário para a formação da hemoglobina, mioglobina, citocromos, peroxidase e catalase. � A quantidade aproximada de ferro no corpo humano é de de 2 g na mulher e 5 g no homem . Ferro � Da dieta, são absorvidos 1 a 2 mg /dia, sob a forma de ferro inorgânico (Fe++ ou Fe+++) ou de grupamentos heme. Fatores Nutricionais Distribuição do Ferro Ferro Total (4 a 5 g) Transferrina Plasmática (0,1%) Mioglobina (6 %) Hemoglobina (65%) Ferritina (13%) Compostos Não Hêmicos (3,6%) Hemossiderina (12%) Fatores Nutricionais Ferro � É processado pelas células da mucosa na parte superior do intestino delgado e absorvido pelas células intestinais. � Para ser absorvido o ferro deve ser reduzido de Fe+++ para Fe++ pela enzima ferroredutase da luz intestinal. � O ferro é transportado para o enterócito intestinal pela proteína DMT1 (divalent metal transporter 1) Fatores Nutricionais Ferro � Do enterócito o ferro pode ir para o plasma sob ação de proteínas IRP (iron regulatory proteins) ou ficar retido sobre a forma de depósitos de Ferritina ou Hemossiderina. � O mecanismo de maior ou menor absorção de ferro encontra-se a nível de ferritina. � O ferro, dentro do enterócito, está ligado à ferritina e é eliminado nas fezes após descamação da mucosa intestinal. � Não existe ferro livre no plasma. Circula ligado a uma glicoproteína transportadora, denominada transferrina ou siderofilina. Estas cedem ferro aos eritroblastos da M.O. (80%) e ao fígado e outras células (20%) para a síntese de hemoglobina 3 Fatores Nutricionais Ferro � No leite materno o transporte de ferro é feito pela lactoferrina. � O Ferro intraeritrocitário, é removido pelo macrófago que fagocita os eritrócitos e adquire os depósitos de ferritina. � O macrófago libera o ferro intra-eritrocitário e disponibiliza-o para ser reaproveitado na eritropoese. � Hemossiderose – aumento de ferro plasmático. � Hemocromatose – aumento de ferro tecidual. � O ferro não possui mecanismo fisiológico de excreção. � É eliminado no suor, na urina, menstruação, gravidez e lactação entre 0,5 a 1,5mg/dl. Fatores Nutricionais Vitamina B12 � Também chamada de Cobalamina, é uma vitamina importante para o metabolismo, formação dos eritrócitos, e manutenção do Sistema Nervoso Central (cérebro e medula espinhal). � A vitamina B12 constitui uma família de diferentes formas das cobalamina. � É obtida de alimentos de origem animal ou vegetais (< quantidade). � Necessitamos de 1 a 2 µg de Vit. B12 diariamente. Fatores Nutricionais Vitamina B12 � No ESTÔMAGO, a cobalamina é separada das proteínas carreadoras devido a ação da Pepsina. � Depois associa-se a uma proteína de transporte produzida na saliva e no estômago, chamada de Transcobalamina I . � Ao chegar ao DUODENO, se dissocia da Transcobalamina I por ação de proteases pancreáticas e liga-se a outra proteína, o Fator intrínseco, produzido pelas células parietais do estômago. Duod eno Estôm ago � O complexo Vitamina B12-Fator intrínseco é absorvido na mucosa do ÍLEO onde existem receptores específicos para este complexo. Fatores Nutricionais Vitamina B12 � A Vitamina B12 é então absorvida e liga-se à proteína transportadora TRANSCOBALAMINA II. No plasma circula ligada à TRANSCOBALAMINA III, e é distribuída para as células que expressão receptores específicos, os quais internalizam a vitamina. � O fator intrínseco não é absorvido pelo intestino, sendo expelido sem transformação. � Qualquer alteração no processo da absorção, atrofia gástrica, gasgastrectomia, na deficiência de secreções gástricas e na presença de anticorpos anti-FI e anti-células parietais leva à deficiência de vitamina B12. Também a deficiência congênita de Transcobalamina produz anemia megaloblástica. V. B12 Fatores Nutricionais Vitamina B12 V. B12V. B12 - Transcobalamina(Plasma) V. B12 Metabolismo da homocisteína Metabolismo do ac.metilamônico Eritropoese � A Vitamina B12 como um co-fator essencial para duas enzimas que atuam no metabolismo de conversão de homocisteína em metionina e ácido metilamônico em ácido succínico. � O metabolismo da homocisteína libera grupamentos metil para numerosas reações de metilação, incluindo algumas essenciais para a manutenção da mielina do SNC. Fatores Nutricionais Vitamina B12 V. B12V. B12 - Transcobalamina(Plasma) V. B12 Metabolismo da homocisteína Metabolismo do ac.metilamônico Eritropoese � A deficiência de Vitamina B12 também levará a interrupção do metabolismo do ácido fólico, co-fator fundamental na síntese do DNA, dificultando a divisão celular produzindo macrocitose. � A deficiência de Vitamina B12 impede estas reações levando ao aumento de homocisteína e ácido metilmalônico no plasma e na urina. 4 Vitamina B12 X Folato Fatores Nutricionais Ácido Fólico � Também chamada de Folato ou vitamina B9, é uma substância muito lábil, presente em alimentos de origem animal e vegetal, que participa, junto com a vitamina B12 e vitamina C, da digestão de proteínas e auxilia também na síntese de DNA. � A necessidade diária é de 10 a 20 mg. � É absorvido pelas células da mucosa da parte superior do Intestino Delgado. Estômago Intestino Delgado � Chega ao intestino pela secreção biliar e é reabsorvido para manter os níveis plasmáticos. Seu transportador não é conhecido. Fatores Nutricionais Vitamina B12 e Ácido Fólico � Seus metabolismos estão intimamente relacionados. � Suas deficiências reduzem a síntese de DNA, bem com de purina e pirimidina, comprometendo as células medulares e resultando em alterações como gigantismo celular, modificações cromatínicas grosseiras e alterações cromossômicas. � No eritrócitosuas deficiências provocam mutação anômala, lentidão na síntese de DNA, parada de maturação e morte celular (eritropoese ineficiente). Fatores Nutricionais � Suas deficiências se traduzem em “Transformação Megaloblástica” da medula óssea, demonstrando hipercelularidade de todas as séries celulares (células grandes com nucléolos atípicos, volumosos e cromatina irregular). � No sangue periférico encontramos megalócitos, macrócitos, com aspecto basófilo e formas bizarras (poiquilocitose). Vitamina B12 e Ácido Fólico Anemia Megaloblastica Fatores Nutricionais Vitamina B12 e Ácido Fólico � A “Transformação Megaloblástica”, exibe ainda, a presença de neutrófilos gigantes com núcleos hiperssegmentados, podendo ocorrer ainda discreta plaquetopenia e presença precursores granulocíticos e eritrocíticos no sangue periférico. � Ocorre formação de um precursor anormal da hemácia: → o megaloblasto Fatores Nutricionais Outros fatores � Carboidratos, lipídeos, aminoácidos, vitaminas e sais minerais representam outros fatores nutricionais da hemácia. Entretanto suas deficiências não constitui-se fatores anemizantes importantes. Exemplos: • Vitamina C • Zinco • Cobre • Ác. Pantotênico • Riboflavina • Piridoxina • Niacina • Tiamina • Vitamina E � Além destes deve-se ressaltar as funções endócrinas das glândulas tireóide e supra-renais para a eritropoese. 5 � Proteína que transporta o oxigênio para todas as células do organismo e transporta também o dióxido de carbono (CO2), para que este seja eliminado pelos pulmões. Hemoglobina � É composta por 4 cadeias polipeptídicas (cadeias de globina) ligadas ao grupo Heme. � A Hemoglobina é sintetizada no citoplasma do eritroblasto após a formação e junção do HEME com as cadeias de GLOBINA Definição �cada molécula de Hb →→→→ 4 átomos de ferro �cada átomo de ferro →→→→ 1 molécula de O2 �cada molécula de Hb →→→→ 4 moléculas de O2 Hemoglobina Definição Hb Ferro O2 O2 O2 O2 Hemoglobina � A Tranferrina conduz o ferro para o eritroblasto da medula óssea e depois retorna para o plasma sem ferro (apotransferrina). � O ferro entra no citoplasma do eritroblasto e vai para a mitocôndria que inicia a síntese do HEME. HEME. Hemoglobina HEME. Fixam o O2 � HEME: Quatro anéis pirrólicos ligados entre si por pontes meteno (=CH-) e contendo um átomo de ferro central. Sua síntese ocorre nas mitocôndrias dos eritroblastos, pela incorporação do ferro à protoporfirina. Hemoglobina � GLOBINA: É a parte protéica da hemoglobina e que constitui o maior volume da molécula. Sintetizado no ribossomo do citoplasma de eritroblastos e é codificado por genes estruturais, localizados em cromossomos diferentes. Hemoglobina A síntese do heme e da globina ocorrem simultaneamente. Tem função de proteger o núcleo HEME da hemoglobina. 6 � GLOBINA: Conforme sua constituição as cadeias globina são denominadas alfa(α), beta(β), gama(γ) ou delta (δ). A hemoglobina presente no adulto normal e denominada Hb AA e é constituída por um tetrâmero contendo duas cadeias alfa(αααα) e duas cadeias gama beta(ββββ). Hemoglobina αααα ββββ ββββ αααα Hemoglobina Cadeias da Globina 1 1 2 2 Zeta Epsilon Gower 1 Embrionária Zeta Gama Portland Embrionária Alfa Epsilon Gower 2 Embrionária Alfa Gama Fetal Fetal Alfa Beta A Pós-nascimento Alfa Delta A2 Pós-nascimento 1 2 Cadeia Fase ADULTOADULTO �95 a 98% de hemoglobina A1(α2β2) � 1 a 2% de hemoglobina A2 (α2δ2) FETOFETO �Hemoglobina Fetal (α2γ2) Hemoglobina Hemoglobinas Normais Hemoglobina Hemoglobinas Anormais Ocorrem por mutação dos genes alfa(α), beta(β) gama(γ) ou delta (δ) e alteram a função da Hb. Tipos principais: �Hemoglobinopatia S (sickiling): Defeito qualitativo da globina onde o ác.glutâmico da posição 6 da cadeia beta é substituído por uma valina. Resulta a anemia falciforme. �Hemoglobinopatia C: Também é um defeito qualitativo da globina onde o ác.glutâmico é substituído por uma lisina. Hemoglobina Hemoglobinas Anormais �Talassemia alfa - quando a síntese de globina alfa está diminuída em relação à globina beta. �Talassemia beta - síntese de globina alfa está aumentada em relação à globina beta Alfa Beta Alfa Beta TALASSEMIAS causadas pelo desequilíbrio entre as sínteses de globinas alfa e beta. Hemoglobina Destruição do Eritrócito Metabolismo da Hemoglobina Transferrina – MO - eritroblastos AA - plasma 7 Hemoglobina Destruição do Eritrócito Metabolismo da Hemoglobina Hemólise Eritrócito Urina Hemoglobina - Haptoglobina Hemoglobina Livre Quando há crise hemolítica o sistema Hemoglobina – Haptoglobina é insuficiente para fixar toda a hemoglobina passando-a para a urina BibliografiaBibliografia �Lorenzi, T.F. Manual de Hematologia – propedêutica e Clínica. 4ª edição. Rio de Janeiro: Medsi, 2006.
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