ארתרובלסטים: מה הם, אריתרופואיזיס, פתולוגיות נלוות - ביולוגיה - 2025

Erythroblasts הם תאים מבשרים של אריתרוציטים חוליות. הירידה בריכוז החמצן ברקמות תקדם אירועי בידול תאיים בתאים אלו שיולידו אריתרוציטים בוגרים. הסט של כל האירועים הללו מכונה אריתרופואיזיס.

במהלך אריתופירוזיס, סינתזת ההמוגלובין עולה. חלבון בשפע באריתרוציטים המתווך את העברת החמצן לרקמות וניקוי רעלים מפחמן דו חמצני מהם, תוצר פסולת של הנשימה תאית רעילה לתאים.

מריחה מוכתמת של אריתרובלסטים, תאי מבשר של אריתרוציטים בוגרים. מאת מכון הכוחות המזוינים לפתולוגיה (AFIP), מתוך ויקימדיה Commons. האובדן הכולל של הגרעין, כמו גם האברונים התאיים, מסמן את שיאו של תהליך האריתתרופיזיה בתאי החוליות של יונקים. בשאר בעלי החוליות כמו זוחלים הגרעין נמשך לאחר סיום תהליך ההבדל.

שגיאות בתהליך הבידול של האריתתרובלסטים מולידות מערך של פתולוגיות דם שביחד מכונות אנמיות מגאלובלסטיות.

מהם אריתרוציטים?

תמונה של אריתרוציטים המתקבלים במיקרוסקופיה הולוגרפית. תאי הדם האדומים, הידועים בכינוי תאי הדם האדומים, הם התאים השכיחים ביותר בדם החוליות.

יש להם מורפולוגיה אופיינית הדומה לדיסקים דו-קונוויים ותפקידם העיקרי הוא לבצע הובלת חמצן (O2) לרקמות הגוף השונות, באותו זמן שהוא מרעלם אותם מהפחמן הדו-חמצני (CO2) המיוצר במהלך הנשימה התאית. .

החלפה של CO2 זו ל- O2 אפשרית מכיוון שתאים אלה מכילים כמויות גדולות של חלבון אדום אופייני הנקרא המוגלובין, המסוגל לקיים אינטראקציה עם שני המינים הכימיים דרך קבוצת heme שנמצאת במבנה שלהם.

ייחודיותם של תאים אלה ביונקים ביחס לשאר בעלי החוליות היא היעדר גרעין ואורגנלים ציטופלסמיים. עם זאת, במהלך שלבי הייצור הראשוניים בשלבים המוקדמים של ההתפתחות העוברית, נצפה כי קודמי התאים מהם הם מקורם מהווים גרעין חולף.

האחרון אינו מפתיע בהתחשב בכך שהשלבים המוקדמים של התפתחות העובר דומים בדרך כלל בכל בעלי החוליות, ומסתעיקים רק בשלבים המובילים להתמיינות רבה יותר.

מהם אריתרובלסטים?

ארתרובלסטים הם תאים שיולידו אריתרוציטים בוגרים לאחר שעברו אירועים רצופים של בידול תאים.

תאים קודמים אלה מקורם באבנה מיאלואידי נפוץ במח העצם החוליתית כתאים גרעיניים, המסופקים עם גרעיני תאים ואברונים.

שינויים בתוכן הציטופלזמה שלו ובארגון מחדש של הציטוסקופון יגיעו לשיאם בדור האריתתרוציטים המוכנים להכנס למחזור הדם. שינויים אלה מגיבים לגירויים סביבתיים המעידים על ירידת החמצן ברקמות ולכן דרישה בייצור אריתרוציטים.

מהי אריתופרוזיס?

Erythropoiesis הוא המונח המשמש להגדרת התהליך שבאמצעותו מתרחש ייצור והתפתחות של כדוריות דם אדומות, הנחוצות לשמירה על אספקת החמצן לאיברים ורקמות שונות.

תהליך זה מווסת היטב על ידי פעולת האריתרופויטין (EPO), הורמון סינתזת כליות, אשר בתורו מווסת על ידי ריכוזי החמצן הקיימים ברקמות.

ריכוזים נמוכים של חמצן רקמות מעוררים את הסינתזה של EPO על ידי גורם התמלול המעורר היפוקסיה (HIF-1), המגרה את התפשטות האריתרוציטים על ידי כריכה לקולטני EpoR, שנמצאים בתאי מבשר אריתרוציטים.

אצל יונקים האריתתרופואיס מתבצעת בשני שלבים המכונים אריתופרופיזיס פרימיטיבית ואריתתרופואיס מוחלט.

הראשון מופיע בשק החלמון במהלך התפתחות עוברית, ומוליד אריתרובלסטים גדולים בגרעין, ואילו האחרון מתרחש בכבד העובר וממשיך במח העצם לאחר חודש ההיריון, ויוצר אריתרוציטים קטנים יותר.

חלבונים אחרים כמו ציטוקין Bcl-X האנטי-אפוטוטיים, אשר התעתיק שלהם מוסדר על ידי גורם התמלול GATA-1, משפיעים לטובה גם על תהליך האריתתרופיזיס. בנוסף, יש צורך גם באספקת ברזל, ויטמין B12 וחומצה פולית.

התמיינות אריתרובלסטים לאריתרוציטים

בתהליך של erythropoiesis מוחלט, נוצרים אריתרוציטים במח העצם מתאי אבות לא מובחנים או מאבנה מיאלואידי נפוץ המסוגל להוליד תאים אחרים כמו גרנולוציטים, מונוציטים וטסיות דם.

על תא זה לקבל את האותות החוץ תאיים המתאימים כדי לפגוע בבידולו בשושלת האריתואיד.

ברגע שנרכשת התחייבות זו, מתחיל רצף של אירועי בידול המתחיל בהיווצרות הפרונורובלסט, המכונה גם הפרוסטרובלסט. תא מבשר גדול אריתרובלאסט עם גרעין.

לאחר מכן, הטרוסטרובלסטה תחווה ירידה מתקדמת בנפח התא הגרעיני המלווה בעלייה בסינתזת ההמוגלובין. כל השינויים הללו מתרחשים לאט לאט ככל שתא זה עובר בשלבי תאים שונים: אריתרובלסט basophilic או normoblast, erythroblast polychromatic ו- erythroblast orthochromatic.

התהליך מסתיים עם אובדן מוחלט של הגרעין, כמו גם של האברונים הקיימים באריתרובלסט האורתוכרומטי, שמקורם אריתרוציט בוגר.

על מנת להגיע לזה סוף סוף, האחרון צריך לעבור את שלב הרטיקולוציט, תא מוקולט שעדיין מכיל אברונים וריבוזומים בציטופלזמה שלו. חיסולם המלא של הגרעין והאיברונים מתבצע על ידי אקסוציטוזיס.

אריתרוציטים בוגרים יוצאים ממח העצם לזרם הדם שם הם נותרו במחזור כ -120 יום, לפני שהם נבלעים על ידי מקרופאגים. לכן אריתרופואיזיס הוא תהליך המתרחש ברציפות לאורך חיי האורגניזם.

בידול תאים

כאשר אריתרובלסטים מתקדמים לעבר בידול מוחלט לאריתרוציט בוגר, הם עוברים שינויים מרובים בציטוס-שלד שלהם, כמו גם בביטוי של חלבוני הידבקות תאים.

מיקרו-פילמנטים של אקטין מתייבשים מהפולימרציה ומורכבת ציטוס-שלד חדש מבוסס-ספקטרין. ספקטרין הוא חלבון ממברנה היקפית הממוקם על הפנים הציטופלסמטיות, אשר מקיים אינטראקציה עם אנקירין, חלבון המתווך את קשירת הציטוס שלד לחלבון הטרנסממברני Band 3.

שינויים אלה בשלד הציטוס ובביטוי של קולטני Epo, כמו גם במנגנונים שמווסתים אותם, הם קריטיים להתבגרות אריתרואיד.

זה נובע מהעובדה שהם מתווכים ביצירת אינטראקציות בין אריתרובלסטים לתאים הקיימים במיקרו-סביבת מח העצם, ומאפשרים העברת האותות הנחוצים להתחלת ההבדל והסיום.

לאחר סיום ההבחנה, מתרחשים שינויים חדשים המעדיפים את אובדן ההידבקות של התאים למח העצם ושחרורם לזרם הדם שם ימלאו את תפקידם.

פתולוגיות הקשורות לטעויות בבידול אריתרובלסטים

שגיאות במהלך הבידול של אריתרובלסטים במח העצם מעוררים הופעה של מחלות דם, כמו אנמיות מגאלובלסטיות. אלה מקורם בחסרים באספקת ויטמין B12 ופולטים הנחוצים לקידום בידול אריתרובלסט.

המונח מגלובלסטית מתייחס לגודל הגדול שאליו מגיעים אריתרובלסטים ואפילו אריתרוציטים כתוצר של אריתרופוזיה לא יעילה המאופיינת בסינתזת DNA פגומה.

הפניות

1. Ferraira R, Ohneda K, Yamamoto M, Philipsen S. GATA1 פונקציה, פרדיגמה לגורמי שעתוק בהמטופואיזיס. ביולוגיה מולקולרית ותאית. 2005; 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. Yolk שק הנגזר אריתתרובלסטים פרימיטיביים במהלך עוברת יונקים. דם (2004); 104 (1): 19-25.
3. קונסטנטינידיס ד.ג., פושקרן S, ג'ונסון ג'יי.פי., Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA. איתות ודרישות ציטו-שלדיות בהזרקת אריתרובלסט. דָם. (2012); 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. Euctheatation Erythroblast. המטולוגיקה. 2010; 95: 1985-1988.
5. שיבאני סוני, ששי באלה, באבט גווין, קנת אי, לואן ל, מנג'יט הנספל. היעדר חלבון מקרופאג 'Erythroblast מוביל לכישלון של שחול גרעיני Erythroblast. כתב העת לכימיה ביולוגית. 2006; 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E, Danon D. מחקר מיקרוסקופי אלקטרוני בנושא חיסול גרעיני מאריתתרובלסט מאוחר. J Cell Biol. 1967; 33 (3): 625-635.
7. Tordjman R, Delaire S, Plouet J, Ting S, Gaulard P, Fichelson S, Romeo P, Lemarchandel V. Erythroblasts הם מקור לגורמים אנגיוגניים. דם (2001); 97 (7): 1968-1974.