В каких продуктах эритропоэтин
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 марта 2020; проверки требуют 2 правки.
Эритропоэти́н (гемопоэтин) (тж. англ. erythropoietin, EPO) — один из гормонов почек (также секретируется в перисинусоидальных клетках печени), который контролирует эритропоэз, то есть образование красных кровяных клеток (эритроцитов). По химическому строению является гликопротеином. Используется как лечебное средство[⇨]. В спорте является допингом[⇨]. Вес человеческой EPO ~ 34 кДа.
Экзогенный эритропоэтин вырабатывается при помощи молекулярного клонирования в клеточной культуре.
История открытия[править | править код]
В 1905 году Поль Карно, профессор медицины в Париже, и его помощница, Клотильда Дефляндр предположили, что производство красных кровяных телец регулируют гормоны. После проведения экспериментов на кроликах, которые были подвергнуты кровопусканию, Карно и Дефляндр обнаружили увеличение в эритроцитах у кроликов гематропного фактора, который называется гемопоэтином. Ева Бонсдорф и Ева Джалависто продолжили изучать производство красных клеток и позже назвали гемотропное вещество эритропоэтином. Дальнейшие исследования К. Р. Рейсмана и Аллана Дж. Эрслева о существовании ЕРО показали, что в крови циркулирует некая субстанция, способная стимулировать выработку красных кровяных клеток и увеличение гематокрита. Это вещество было, наконец, очищено, и было подтверждено, что это эритропоэтин, что открывало новые возможности для использования EPO при таких заболеваниях, как анемия.
Гематолог Джон Адамсон и нефролог Джозеф У. Эшбах наблюдали за различными формами почечной недостаточности и ролью естественного гормона EPO в формировании красных кровяных клеток. Изучая овец и других животных, в 1970-е годы двое ученых установили, что эритропоэтин стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге и может привести к лечению анемии у людей. В 1968 году Гольдвасер и Кунг начали работу по очищению ЕРО человека. К 1977 году им удалось добиться того, что даже очень малое количество вещества порядка миллиграмов могло быть очищено до девяносто пяти процентной степени чистоты. Чистый ЕРО позволяет идентифицировать последовательность аминокислот и изолировать ген. Позже NIH-финансируемый (NIH — национальное медицинское исследовательское агентство) исследователь в Колумбийском университете открыл способ синтезирования эритропоэтина. Колумбийский университет запатентовал технику, лицензию получила компания Amgen (американская многонациональная биофармацевтическая компания). Начались споры за справедливое распределение наград, ведь работу Amgen финансировал NIH, а работу Гольдвассера никто не финансировал.
В 1980 году Адамсон, Джозеф В. Эшбах, Джоан С. Эгри, Майкл Р. Даунинг и Джеффри К. Броун провели клиническое испытание в Northwest Kidney Centers[1] с искусственной формы гормона эпогена (эпоэтин альфа), производённого в Amgen[2]. Опыт прошел успешно, и результаты были опубликованы в New England Journal of Medicine в январе 1987 года.
В 1985 году Лин с соавторами выделили ген эритропоэтина человека из геномной библиотеки фага и смогли охарактеризовать его для исследований и производства. Их исследования показали, что ген эритропоэтина кодирует производство EPO в клетках млекопитающих, которое биологически активно в живом организме и в искусственной среде. Промышленное производство рекомбинантного человеческого эритропоэтина (RhEpo) для лечения пациентов с анемией началось вскоре после этого.
В 1989 году US Food and Drug Administration разрешило применять в клинической практике эпоген, который используется и по сей день.
Физиологическая роль[править | править код]
Эритропоэтин — физиологический стимулятор эритропоэза. Секретируется в почках и в перисинусоидальных клетках печени. Производство эритропоэтина печенью преобладает в эмбриональный и перинатальный периоды, в то время как почечная секреция преобладает в течение зрелого возраста. Он активирует митоз и созревание эритроцитов из клеток-предшественников эритроцитарного ряда. Секреция эритропоэтина почками усиливается при кровопотере, различных анемических состояниях (железо-, фолат- и B12-дефицитных анемиях, анемиях, связанных с поражениями костного мозга и др.), при ишемии почек (например, при травматическом шоке), при гипоксических состояниях.
Секреция эритропоэтина почками также усиливается под влиянием глюкокортикоидов, что служит одним из механизмов быстрого повышения уровня гемоглобина и кислород-снабжающей способности крови при стрессовых состояниях. Уровень гемоглобина и количество эритроцитов в крови повышаются уже через несколько часов после введения экзогенного эритропоэтина.
Эритропоэтин вызывает усиленное потребление костным мозгом железа, меди, витамина B12 и фолатов, которое приводит к снижению уровней железа, меди и витамина B12 в плазме крови, а также снижению уровней транспортных белков — ферритина и транскобаламина.
Эритропоэтин повышает системное артериальное давление. Он также увеличивает вязкость крови за счёт увеличения соотношения эритроцитарной массы к плазме крови.
Механизм образования эритропоэтина[править | править код]
Определяющим в образовании эритропоэтина является кислородный режим в целом организме и в частности почек. Структурной основой для выполнения этой функции является гемсодержащий белок — цитохром. Оксиформа этого белка тормозит выработку ИГФ-1 (индуцируемый гипоксией фактор), что происходит при снижении давления в почках от 40 до 20 мм рт. ст.
Восстановленная форма приводит к нарастанию активности ИГФ-1, вследствие чего развивается экспрессия эритропоэтина.
Через активацию ферментов (фосфолипазы, которая увеличивает активность простагландинов) происходит стимуляция выработки эритропоэтина.
Механизм действия[править | править код]
Было показано, что эритропоэтин оказывает свои эффекты путём связывания с рецептором эритропоэтина (EpoR).
Эритропоэтин высоко гликозилирован (40 % от общего молекулярного веса); период полураспада в крови около пяти часов. Период полураспада может варьироваться у эндогенных и различных рекомбинантных форм.
ЕРО связывается с рецептором эритропоэтина на поверхности клеток-предшественников и активирует JAK2[3] сигнальный каскад.
Высокоактивное проявление рецептора эритропоэтина определяет местонахождение эритроидных клеток-предшественников.
Клетки-предшественники обладают высоким уровнем восприимчивости к эритропоэтину. Хотя есть сведения, что рецепторы эритропоэтина находятся в ряде других тканей (в сердце, в мышцах, в почках, в нервной ткани), достоверность результатов этих исследований искажается за счет наличия антител (anti-EpoR). Эксперименты, проводимые в контролируемых условиях, не подтвердили наличия рецептора в этих тканях. В крови, эритроциты сами не реагируют на рецептор эритропоэтина. Тем не менее, была найдена косвенная зависимость продолжительности жизни эритроцитов в крови от уровня эритропоэтина в плазме крови.
Лекарственное средство[править | править код]
Рекомбинантный эритропоэтин альфа (Эпобиокрин, Эпрекс, Эпостим) широко используется для коррекции анемий при различных заболеваниях[4]:
- Хроническая почечная недостаточность (диализные и предиализные пациенты)
- Онкологические заболевания (цитостатическая терапия)
- Хронические воспалительные заболевания кишечника (Болезнь Крона, язвенный колит)
- Трансплантация органов и тканей
- СПИД (терапия ВИЧ-инфекции зидовудином)
- Аутодонорство
- Пред- и послеоперационный период без аутодонорства
- Анемия при хронических воспалительных заболеваниях
- Анемия у ослабленных пациентов (пожилые люди, недоношенные дети, обожженные и т. д.)
- Отказ от трансфузий аллогенных гемокомпонентов
Применяется под контролем врача. Введение — внутривенно и подкожно. Целью терапии является достижение уровня гематокрита 30—35 % и гемоглобина 110—125 г/л. Эти показатели крови необходимо контролировать раз в неделю. Дозу препарата увеличивать не чаще, чем 1 раз в 14—30 дней, при этом максимальная доза не должна превышать 900 МЕ/кг/неделю (300 МЕ 3 раза в неделю). После достижения целевого уровня гемоглобина, дозу снижают. При применении данного препарата через 2 месяца приема может обнаруживаться недостаток железа, фолиевой кислоты и витамина В12 (коррегируется медикаментозно). Необходим контроль артериального давления.
Сообщается о применении препаратов эритропоэтина (например, российский препарат «Эпостим») при подготовке к проведению операций на органах пищеварительного тракта без применения компонентов донорской крови[5][6].
Допинг[править | править код]
Нелегально применяется как стимулятор (допинг) в некоторых видах спорта (велоспорт, скачки, бокс, бег, спортивная ходьба, беговые лыжи, биатлон, триатлон и др.). Возможность мышц выдерживать упражнения на выносливость зависит от подачи кислорода. Поэтому основная причина, по которой спортсмены используют этот стимулятор — улучшение доставки кислорода к мышцам.
В результате применения эритропоэтина известный американский велогонщик Лэнс Армстронг в 2012 году был пожизненно дисквалифицирован за применение допинга и лишён всех титулов начиная с 1998 года[7]. Американское антидопинговое агентство (USADA) в октябре 2012 года опубликовало более чем 200-страничный доклад[8], подробно объясняющий схемы обмана допинг-тестов и применение эритропоэтина и не только. Помимо этого, в докладе указывается, что Лэнс Армстронг являлся ещё и распространителем допинг-препаратов среди его коллег[9].
Примечания[править | править код]
- ↑ Northwest Kidney Centers | Northwest Kidney Centers is a not-for-profit, locally managed provider of kidney dialysis, public health education and research into the causes and treatments of chronic kidney disease. Founded in Seattle in 1962, it was the world’s first dialysis organization. The 10th-largest dialysis provider in the country, it is an influential model because of its high quality services, deep community connections and generous donor support.. www.nwkidney.org. Дата обращения: 7 февраля 2016.
- ↑ Amgen (англ.) // Wikipedia, the free encyclopedia.
- ↑ Janus kinase 2 (англ.) // Wikipedia, the free encyclopedia.
- ↑ Жибурт Е. Б., Серебряная Н. Б. Эритропоэтин в клинической медицине Архивная копия от 28 февраля 2009 на Wayback Machine
- ↑ С. А. Домрачев, Ф. С. Курбанов, М. А. Чиников, С. А. Стефанов, Ю. В. Таричко.
Травматичные операции на органах пищеварительного тракта без использования компонентов донорской крови (недоступная ссылка). — Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова, 2003. — № 5. - ↑ Другие возможности. Как могут помочь врачи? (недоступная ссылка). Дата обращения: 8 февраля 2010. Архивировано 16 декабря 2009 года.
- ↑ Лэнса Армстронга лишили всего, Коммерсантъ (22 октября 2012 года).
- ↑ Полный текст доклада (англ.).
- ↑ Лэнс, или Обманщик
Литература[править | править код]
- Эритропоэтин в клинической практике. Бакшеев В. И., Коломоец Н. М. // Клиническая медицина, 85 (2007), 9 (сентябрь), 30-37
- Лечение анемии у больных с лимфопролиферативными заболеваниями рекомбинантным эпоэтином α. Романенко Н. А., Абдулкадыров К. М. // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика, 1 (2008), 3 (осень), 233—237
- Использование рекомбинантного эритропоэтина в гематологической практике. Сараева Н. О. // Сибирский медицинский журнал, 64 (2006), 6 (сентябрь), 5—10
Ссылки[править | править код]
- Эритропоэтин в материалах sportswiki
Источник
Оглавление темы “Функции клеток крови. Эритроциты. Нейтрофилы. Базофилы.”: Регуляция эритропоэза. Эритропоэтин. Половые гормоны и эритропоэз.Эритропоэтин, секретируемый тубулярными и перитубулярными клетками почек, является гуморальным регулятором эритропоэза. Небольшое количество гормона (10—15 %) вырабатывается в макрофагах костного мозга, купферовских клетках и гепатоцитах. В почках синтез и секреция эритропоэтина определяются уровнем обеспечения кислородом их тканей. К уровню кислорода в почечной ткани чувствителен гемсодержащий белок- цитохром b , входящий составной частью в НАДФ-зависимую оксидазу пери- и тубулярных клеток. При нормальном уровне р02 в ткани почки радикалы кислорода, продукцируемые оксидазой, прежде всего перекись водорода, препятствуют формированию в почечной ткани «индуцируемого гипоксией фактора-1 (ИГФ-1)», стимулирующего транскрипцию эритропоэтиновой иРНК и синтез эритропоэтина. При снижении кислородного обеспечения ткани почек (р02 до 20—40 мм рт. ст.) продукция оксидазой перекиси водорода уменьшается. Нарастает активация ИГФ-1 в цитозоле и его перемещение в ядро клетки, где ИГФ-1 специфически связывается с ДНК, вызывая экспрессию гена эритропоэтина. Гипоксия почечных структур активирует также ферменты (фосфолипаза А2), ответственные за синтез простагландинов (E1 и Е2), которые через систему «аденилатциклаза—цАМФ» также усиливают синтез эритропоэтина в пери- и тубулярных клетках почек. Адреналин и норадреналин через (b2-адренорецепторы синтезирующих эритропоэтин клеток почек и систему вторичных посредников в них — цАМФ и цГМФ — вызывают усиление синтеза и секреции эритропоэтина в кровь. При гипоксии почечной ткани количество эритропоэтина возрастает в 1000 раз и более при норме 0,01—0,08 ME (международных единиц)/мл плазмы. При гематокрите, равном 40—45, количество эритропоэтина составляет 5—80 мМЕ/мл, а при гематокрите, равном 10—20 (его уменьшение может быть вызвано острой кровопотерей, гемолизом эритроцитов),— 1—8 МЕ/мл плазмы. Эритропоэтин тормозит апоптоз, регулирует пролиферацию и дифференциацию КОК-Э, про- и эритробластов, ускоряет синтез гемоглобина в эритроидных клетках и ре-тикулоцитах, «запускает» в чувствительных к нему клетках синтез эритро-поэтиновой иРНК и энзимов, участвующих в формировании гема и глобина, цитоскелета эритроцитов, увеличивает кровоток в эритропоэтической ткани костного мозга и выход в кровь ретикулоцитов. Наконец, катехола-мины через b-адренорецепторы КОК-Э также усиливают пролиферацию эритроидных клеток-предшественниц.
Продукция эритропоэтина почками угнетается при повышенном образовании в организме человека опухоль-некротизирующего фактора а, интерлейкинов-1а и 1(3, интерферонов а, (3 и у, что имеет место, например, у больных с хроническими паразитарной и бактериальной инфекциями, при ревматоидном артрите, так как перечисленные вещества тормозят синтез эритропоэтина в клетках почек. В результате у больных развивается анемия вследствие сниженной продукции почками эритропоэтина. Половые гормоны и эритропоэз. Андрогены, а точнее продукты их 5-(3-ре-дуктазного превращения — 5-р-Н-метаболиты, увеличивают чувствительность клеток-предшественниц эритроидного ряда к эритропоэтину, что делает эритропоэз более интенсивным. Эстрогены обладают противоположным действием на эритропоэз, снижая его интенсивность. Поэтому после полового созревания у мужчин устанавливаются более высокие значения эритроцитов и гемоглобина, чем у женщин. – Также рекомендуем “Лейкоциты. Лейкоцитоз. Лейкопения. Гранулоциты. Лейкоцитарная формула.” |
Источник
Эритропоэтин – гормон, синтезирующийся в почках. Он стимулирует образование эритроцитов в костном мозге.
Синонимы русские
Эпостим, эпоэтин, рекормон, регулятор эритропоэза.
Синонимы английские
EPO, Erythropoetin.
Метод исследования
Иммунохемилюминесцентный анализ.
Единицы измерения
мМЕ/мл (международная миллиединица на миллилитр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Не принимать пищу в течение 8 часов перед исследованием (можно пить чистую негазированную воду).
- Прекратить прием лекарственных препаратов за сутки до исследования (по согласованию с врачом).
- Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
- Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Эритропоэтин – гормон, в основном производящийся в почках. Он высвобождается в кровоток в ответ на кислородное голодание (гипоксию). Эритропоэтин попадает в костный мозг, где начинает стимулировать превращение стволовых клеток в эритроциты. Эритроциты содержат гемоглобин – белок, который способен переносить кислород от легких к органам и тканям. В норме срок жизни эритроцитов составляет около 120 дней, они имеют одинаковые размеры и форму.
Организм старается поддерживать примерно одинаковое число циркулирующих эритроцитов. При нарушении баланса между образованием и разрушением эритроцитов развивается анемия. Если в костном мозге образуется слишком мало эритроцитов либо слишком много теряется из-за кровопотери или разрушения (гемолиза), вызванного ненормальными размерами, формой, функцией эритроцитов или другими причинами, то количество переносимого к органам кислорода уменьшается. В ответ на это почкой вырабатывается эритропоэтин, который затем кровью доставляется в костный мозг, где стимулирует образование эритроцитов.
На производство эритроцитов влияет работа костного мозга, употребление достаточного количества железа, витамина B12 и фолиевой кислоты с пищей, а также образование эритропоэтина и способность костного мозга отвечать на соответствующие количества этого гормона.
Выработка эритропоэтина зависит от степени тяжести кислородного голодания и от способности почек производить гормон. Он активен в крови непродолжительное время, а затем выводится с мочой. Как только количество эритроцитов после дефицита повышается, почки начинают вырабатывать меньше эритропоэтина. Однако если они повреждены и/или не могут создавать достаточное количество эритропоэтина или если костный мозг не реагирует адекватно на достаточное количество эритропоэтина, то может развиться анемия.
При образовании доброкачественных или злокачественных опухолей почек (или других органов) производится чрезмерное количество эритропоэтина, из-за чего возникает слишком много эритроцитов – развивается полицитемия. Это приводит к увеличению циркулирующего объема крови, повышению ее вязкости и артериального давления.
Для чего используется исследование?
- Чтобы отличить друг от друга различные виды анемий и узнать, насколько уровень эритропоэтина соответствует степени выраженности анемии. Необходимость в данном исследовании, как правило, обусловлена какими-то отклонениями в общем анализе крови, который включает определение количества эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, ретикулоцитов. Результаты такого анализа позволяют подтвердить диагноз “анемия”, определить степень ее тяжести и вызвавшую ее причину.
- Чтобы узнать, не вызвана ли анемия нехваткой эритропоэтина или не усугубляет ли эта нехватка имеющуюся анемию другого происхождения.
- Чтобы оценить способность почек вырабатывать достаточные количества эритропоэтина у пациентов с хронической почечной недостаточностью.
- Для выяснения, не вызвана ли полицитемия избыточной продукцией эритропоэтина.
Когда назначается исследование?
- Когда анемия пациента не объясняется дефицитом железа, витамина B12 или фолиевой кислоты, гемолизом либо кровопотерей.
- Когда эритроциты, гемоглобин и гематокрит снижены, а ретикулоциты в норме или ниже ее.
- При необходимости разграничить причины анемии – угнетение функции костного мозга и недостаток эритропоэтина.
- Когда нужно определить, насколько хроническая почечная недостаточность влияет на уровень эритропоэтина.
- При необходимости убедиться, что полицитемия не вызвана избыточным производством эритропоэтина.
Что означают результаты?
Референсные значения: 4,3 – 29 мМЕ/мл.
Если уровень эритропоэтина у пациента повышен и в то же время количество эритроцитов снижено – он страдает анемией, вызванной, скорее всего, угнетением функции костного мозга. Если же при анемии уровень данного гормона снижен или в норме, то, очевидно, почки производят недостаточное количество этого гормона.
Повышенное количество эритроцитов и эритропоэтина с большой вероятностью указывает на производство избыточного количества эритропоэтина (почками или другим органом). Если количество эритроцитов увеличено, а эритропоэтин в норме или снижен, вероятно, что полицитемия не связана с выработкой эритропоэтина.
Причины повышения уровня эритропоэтина
Допустимое повышение эритропоэтина отмечается в следующих ситуациях:
- железодефицитные анемии,
- анемии с очень низким уровнем гемоглобина (в том числе апластические и гемолитические),
- миелодиспластический синдром и другие онкологические заболевания костного мозга, приводящие к угнетению его функции,
- последствия химиотерапии,
- повышение эритроцитов, вызванное кислородным голоданием (например, при заболеваниях легких или нахождении на большой высоте),
- беременность.
Неадекватно высокий уровень эритропоэтина может быть вызван:
- кистой почек,
- реакцией отторжения почечного трансплантата,
- аденокарциномой почки – злокачественной опухолью,
- феохромоцитомой – доброкачественной опухолью, проявляющейся периодическими пиковыми подъемами артериального давления,
- опухолью мозжечка,
- поликистозной болезнью почек,
- опухолями других органов (яичников, яичек, груди и др.).
Причины понижения уровня эритропоэтина
Приемлемое снижение эритропоэтина происходит при:
- ревматоидном артрите,
- множественной миеломе.
Причины чрезмерно низкого уровня эритропоэтина:
- первичная полицитемия – избыточная продукция эритроцитов, вызванная разрастанием ткани костного мозга,
- трансплантация костного мозга 3-4-недельной давности,
- хроническая почечная недостаточность.
Что может влиять на результат?
- Прежде всего, необходимо помнить, что уровень эритропоэтина максимален утром. Повышают же данный показатель беременность, прием анаболических стероидов (они стимулируют функцию щитовидной железы) и введение препаратов эритропоэтина.
- Переливания крови, прием эналаприла и повышенная вязкость плазмы крови снижают уровень этого гормона.
Важные замечания
- Если анемия вызвана дефицитом витамина В12 или железа, то она может сохраняться, несмотря на нормальные количества вырабатываемого эритропоэтина.
- Искусственно синтезированный эритропоэтин используется для лечения анемии у пациентов с хронической почечной недостаточностью, а также у пациентов с угнетением функции костного мозга.
Также рекомендуется
- Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
- Эритроциты
- Гемоглобин
- Гематокрит
- Ретикулоциты
- Эритроцитарные индексы
- Микроскопия мазка крови
Кто назначает исследование?
Врач общей практики, терапевт, гематолог, нефролог, хирург.
Источник