Eritropoetin

Az eritropoetin-molekula szerkezete

Az eritropoetin (más néven hematopoetin vagy hemopoetin, általánosan használt rövidítéssel EPO) egy hormonhatású glikoprotein, amely elősegíti a vörösvértestek képződését.

Az eritropoetin a vesében termelődik a tubulusok közti erek és a proximális tubulusok mellett elhelyezkedő kötőszövet fibroblasztjaiban. A magzatban a májban is képződik a hepatociták és a szinuszoid erek közötti tér sejtjeiben. Felnőttekben viszont szinte kizárólag a vese termeli. Az emberi eritropoetin molekulatömege 34 kDa.

Feladata

Az eritropoetin alapvető a vörösvértestek képződésében (az eritropoézisben), nélküle a folyamat megáll. Oxigénszegény környezetben a vese megnövel a hormontermelést, hogy növelje az oxigénszállító vörösvértestek számát. Az eritropoetin egyaránt hat a kolóniaképző egységre (CFU-E), a proertitroblasztra és a bazofil eritroblasztra és elősegíti differenciálódási folyamatukat, amelynek végén eritrociták (vörösvértestek) jönnek létre belőlük.

Az eritropoetin hatásmechanizmusa

A csontvelőben található vérképző sejtek kiindulási formái (az őssejtek) a differenciálódásuk során elkezdik termelni az eritropoetin-receptort és innentől kezdve érzékenyek lesznek a hormon hatására.[1][2] A receptor legnagyobb mennyiségben a kolóniaképző egységen (CFU-E) található meg; de kisebb mértékben a proeritroblasztok és bazofil eritroblasztok is kifejezik. Az érett vörösvértesteken nincs receptor. Miután a eritropoetin bekötött a receptorhoz, az a Janus-kináz 2 (JAK2) közreműködésével aktiválja a szignáltranszdukciós folyamatot, amelynek a végén megindul a vörösvértestképzéshez szükséges gének működése.

A vérképzési folyamatra az eritropoetinen kívül más növekedési hormonok is hatással vannak (bár kisebb mértékben): az interleukin-3, az interleukin-6, a glükokortikoidok és az őssejt-faktorok (SCF).

Egyes feltételezések szerint az eritropoetin az erek összehúzásával növeli a vérnyomást, elősegíti az erek növekedését és az elégtelen vérellátású (ischemiás) szövetekben megvédi a sejteket az apoptózistól. Más vélemények szerint ezekre a hatásokra nincs elegendő bizonyíték,[3] amit az is alátámaszt, hogy ezekben a szövetekben alig található eritropoetin-receptor. Korábbi vizsgálatok a szívben, az izmokban, a vesében és az idegszövetben is találtak eritropoetin-receptorokat, de nemspecifikus hatások kiszűrése után kiderült, hogy a mérések tévesek voltak.

Termelődése

Normál körülmények között az ertitropoetin koncentrációja igen alacsony a vérben, kb. 10 mU/ml (U=nemzetközi egység). Hipoxia hatására azonban szintje akár ezerszeresre, 10 000 mU/ml-re is fokozódhat. Az eritropoetin felnőttekben elsősorban a vese kéregállományában, a peritubuláris kapillárisok körülötti kötőszöveti sejtekben termelődik; amit kisebb mértékben a máj egészít ki.[4][5][6] Az oxigénszinten kívül a vas hozzáférhetősége is befolyásolhatja a hormonképződést.[7]

Az eritropoetin erősen glikozilált fehérje, teljes molekulasúlyának 40%-át teszik ki a szénhidrátláncok. Féléletideje a vérben kb. öt óra. A gyógyszerként használt mesterséges molekulák stabilitása további szénhidrátmolekulák hozzákötésével megnövelhető.

Klinikai alkalmazása

Szintetikus eritropoetin

A genetikailag módosított sejtkultúrákban előállított, különböző módon megváltoztatott eritropoetineket vérképzést elősegítő gyógyszerként forgalmazzák, amelyeket krónikus vesebetegség, kemoterápia, Crohn-betegség vagy más kórképek esetén fellépő vérszegénység kezelésére javasolnak.[8] Ezek a szerek az egészséges emberekben is megnövelik a vörösvértestek számát és a vér oxigénszállító kapacitását, ezért több sportágban (lóverseny, ökölvívás, kerékpározás, hosszútávfutás, biatlon, triatlon stb.) illegális, nehezen kimutatható doppingszerként alkalmazták őket.

Felfedezése

1905-ben a francia Paul Carnot és Clotilde Deflandre felvetette, hogy a vörösvérsejtek termelését hormonok szabályozzák. Ennek az akkor még ismeretlen anyagnak Eva Bonsdorff és Eeva Jalavisto adta az eritropoetin (a görög erithrosz - vörös és poiein - készít szavakból). A hormont először az amerikai K. R. Reissman és Allan J. Erslev izolálta, nagyobb mennyiségben pedig Goldwasser és Kung állította elő 1968-ban;[9] ennek alapján lehetővé vált aminosavsorrendjének meghatározása és génjének megtalálása.[7] Az 1980-as években piacra került az eritropoetin szintetikus formája, az Epogen.

Jegyzetek

  1. (1999) „Shared and unique determinants of the erythropoietin (EPO) receptor are important for binding EPO and EPO mimetic peptide”. The Journal of Biological Chemistry 274 (20), 14163–9. o. DOI:10.1074/jbc.274.20.14163. PMID 10318834.  
  2. (1998) „An antagonist peptide-EPO receptor complex suggests that receptor dimerization is not sufficient for activation”. Nature Structural Biology 5 (11), 993–1004. o. DOI:10.1038/2965. PMID 9808045.  
  3. (2012) „The effect of erythropoietin on normal and neoplastic cells”. Biologics 6, 163–89. o. DOI:10.2147/BTT.S32281. PMID 22848149.  
  4. (1957) „Role of the kidney in erythropoiesis”. Nature 179 (4560), 633–4. o. DOI:10.1038/179633a0. PMID 13418752.  
  5. (1996) „Erythropoietin production by interstitial cells of hypoxic monkey kidneys”. British Journal of Haematology 95 (1), 27–32. o. DOI:10.1046/j.1365-2141.1996.d01-1864.x. PMID 8857934.  
  6. Ganong's review of Medical Physiology, 24th, McGraw Hill, 709. o. (2012. január 1.). ISBN 978-1-25-902753-6 
  7. a b (2007) „Erythropoietin after a century of research: younger than ever”. European Journal of Haematology 78 (3), 183–205. o. DOI:10.1111/j.1600-0609.2007.00818.x. PMID 17253966.  
  8. (2013) „Efficacy of erythropoietin combined with enteral nutrition for the treatment of anemia in Crohn's disease: a prospective cohort study”. Nutrition in Clinical Practice 28 (1), 120–7. o. DOI:10.1177/0884533612462744. PMID 23064018.  
  9. (1977) „Purification of human erythropoietin”. The Journal of Biological Chemistry 252 (15), 5558–64. o. PMID 18467.  [halott link]

Források

  • (1991) „Structures and functional roles of the sugar chains of human erythropoietins”. Glycobiology 1 (4), 337–46. o. DOI:10.1093/glycob/1.4.337. PMID 1820196.  
  • (2002) „Erythropoietin in human milk: physiology and role in infant health”. Journal of Human Lactation 18 (3), 252–61. o. DOI:10.1177/089033440201800307. PMID 12192960.  
  • (2002) „From erythropoietin to oxygen: hypoxia-inducible factor hydroxylases and the hypoxia signal pathway”. Blood Purification 20 (5), 445–50. o. DOI:10.1159/000065201. PMID 12207089.  
  • (2002) „Unexpected renal actions of erythropoietin”. Experimental Nephrology 10 (5-6), 294–8. o. DOI:10.1159/000065304. PMID 12381912.  
  • (2002) „Erythropoietin--an endogenous retinal survival factor”. The New England Journal of Medicine 347 (24), 1968–70. o. DOI:10.1056/NEJMcibr022629. PMID 12477950.  
  • (2004) „Erythropoietin and the nervous system”. Brain Research 1000 (1-2), 19–31. o. DOI:10.1016/j.brainres.2003.12.037. PMID 15053948.  
  • (2004) „Oxygen-dependent and tissue-specific regulation of erythropoietin gene expression”. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 286 (6), R977–88. o. DOI:10.1152/ajpregu.00577.2003. PMID 15142852.  
  • (2004) „Recombinant erythropoietin as a neuroprotective treatment: in vitro and in vivo models”. Clinics in Perinatology 31 (1), 129–42. o. DOI:10.1016/j.clp.2004.03.004. PMID 15183662.  
  • (2005) „Brain and cancer: the protective role of erythropoietin”. Medicinal Research Reviews 25 (2), 245–59. o. DOI:10.1002/med.20012. PMID 15389732.  
  • (2007) „Does erythropoietin have a dark side? Epo signaling and cancer cells”. Science's STKE 2007 (395), pe38. o. DOI:10.1126/stke.3952007pe38. PMID 17636183.  
  • Goldwasser, Eugene. A Bloody Long Journey: Erythropoietin and the Person Who Isolated It. Xlibris (2011. május 8.). ISBN 978-1-4568-5737-0 

Fordítás

  • Ez a szócikk részben vagy egészben az Erythropoietin című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Sablon:Hormonok
  • m
  • v
  • sz
Endokrin rendszer: hormonok és hormontermelő szervek
Koponyaüreg
TRH · CRH · GnRH · GHRH · szomatosztatin · dopamin
Hipofízis hátulsó lebenye
Hipofízis elülső lebenye
gonadotropinok (FSH · LH) · TSH, GH · prolaktin · POMC (→ ACTH · MSH · endorfin · lipotropin)
Nyak
Mellüreg
ANP
timozin · timopoietin · timulin
Hasüreg és
retroperitoneum
renin · eritropoetin · kalcitriol · prosztaglandin
IGF-1 · angiotenzinogén · kalcidiol
CCK · GIP · szekretin · motilin · VIP
enteroglukagon
Nemi szervek
Here
ösztradiol · progeszteron · inhibin · aktivin · relaxin (terhesség)
hCG · HPL · ösztrogén · progeszteron
Egyéb
leptin · adiponektin
Bőr
previtamin D3
Érfal, vérplazma
Target-derived
NGF · BDNF · NT-3
  • orvostudomány Orvostudományi portál
  • biológia Biológiaportál