Capítulo 33 — Glóbulos rojos, anemia y policitemia PDF

# Capítulo 33 — Glóbulos rojos, anemia y policitemia ## Absorción de hierro del tracto intestinal * El hierro se absorbe en todas las partes del intestino delgado * El hígado secreta cantidades moderadas de apotransferrina en la bilis * La apotransferrina se une al hierro libre y a otros compuesto...

# Capítulo 33 — Glóbulos rojos, anemia y policitemia ## Absorción de hierro del tracto intestinal * El hierro se absorbe en todas las partes del intestino delgado * El hígado secreta cantidades moderadas de apotransferrina en la bilis * La apotransferrina se une al hierro libre y a otros compuestos de hierro * Esta combinación se llama transferrina * Se une a receptores en las membranas de las células epiteliales intestinales * Por pinocitosis, la molécula de transferrina se absorbe en las células epiteliales y luego se libera en los capilares sanguíneos * La absorción de hierro del intestino es extremadamente lenta. ## Regulación del hierro corporal total * El cuerpo se satura con hierro de modo que la mayoría de la apoferritina está combinada con hierro * Esto disminuye la tasa de absorción de hierro adicional del tracto intestinal * Cuando las reservas de hierro se agotan, la tasa de absorción aumenta ## La vida útil de las células sanguíneas rojas es de 120 días * Los glóbulos rojos maduros no tienen núcleo, mitocondrias o retículo endoplásmico * Cuando los glóbulos rojos pasan de la médula ósea al sistema circulatorio, normalmente circulan 120 días antes de ser destruidos. * Contienen enzimas capaces de realizar lo siguiente * Mantener la flexibilidad de la membrana celular. * Mantener el transporte de iones por la membrana. * Mantener el hierro de la hemoglobina de las células en forma ferrosa. * Prevenir la oxidación de las proteínas en los glóbulos rojos. * Los glóbulos rojos viejos se vuelven cada vez más frágiles, presumiblemente porque sus procesos vitales se desgastan. * Se destruyen en el bazo: los espacios entre las trabéculas de la pulpa roja del bazo son estrechos. ### Destrucción de hemoglobina por macrófagos * Los glóbulos rojos revientan y liberan la hemoglobina, la cual es fagocitada casi de inmediato por los macrófagos. * Los macrófagos liberan hierro de la hemoglobina y lo devuelven a la sangre para ser transportado. * La porción de porfirina de la molécula de hemoglobina es convertida en bilirrubina, que se libera a la sangre y luego se elimina del cuerpo por secreción a través del hígado en la bilis. ## Formación de hemoglobina * La síntesis de hemoglobina comienza en eritroblastos policromatófilos y continúa en la etapa de reticulocitos * La hemoglobina esta compuesta por cuatro cadenas de hemoglobina (alfa y beta) * Cada una contiene un grupo prostético hemo que contiene un átomo de hierro * Cada átomo de hierro se puede unir libremente a una molécula de oxígeno * Cuatro moléculas de oxígeno pueden ser transportadas por cada molécula de hemoglobina. * Las anomalías en las cadenas de hemoglobina alteran las características físicas de la molécula y pueden provocar enfermedades. ### Metabolismo del hierro * El hierro es esencial para otros elementos esenciales del cuerpo (mioglobina, citocromos, citocromo oxidasa, peroxidasa, catalasa) * El 65% del hierro total del cuerpo se encuentra en forma de hemoglobina. * El hierro se almacena principalmente en el sistema reticuloendotelial y en las células del parénquima hepático, en forma de ferritina. #### Transporte y almacenamiento de hierro: * Cuando el hierro se absorbe en el intestino delgado, se combina en el plasma sanguíneo con una beta globulina llamada apotransferrina. * Forma transferrina, que luego se transporta en el plasma. * El hierro es débilmente unido a la transferrina y por lo tanto, se puede liberar a cualquier tejido del cuerpo. * El exceso de hierro en la sangre se almacena especialmente en los hepatocitos del hígado, y menos en las células reticuloendoteliales de la médula ósea. ## La producción de glóbulos rojos. * El principal estímulo para la producción de glóbulos rojos en un estado bajo de oxígeno es una hormona circulante llamada eritropoyetina. * En ausencia de eritropoyetina, la hipoxia tiene poco efecto para estimular la producción de glóbulos rojos. * Cuando el sistema de eritropoyetina es funcional, la hipoxia provoca un aumento en la producción de eritropoyetina. ### La eritropoyetina se forma principalmente en los riñones. * Se desconoce qué parte del riñón produce eritropoyetina pero probablemente sean las células intersticiales similares a fibroblastos que rodean los túbulos en donde ocurre la mayor parte del consumo de oxígeno del riñón. * La hipoxia del tejido renal induce a un aumento en los niveles de factor-1 inducible por hipoxia (HIF-1) * HIF-1 se une al elemento de respuesta a la hipoxia en el gen de la eritropoyetina * Se induce la transcripción de ARNm y aumenta la síntesis de eritropoyetina. * Los riñones estimulan la secreción de eritropoyetina cuando hay hipoxia en otras partes del cuerpo. * La noradrenalina, la epinefrina y las prostaglandinas estimulan la producción de eritropoyetina. * Cuando se extraen ambos riñones o son destruidos por una enfermedad renal, la persona se vuelve anémica. * El 10% de la eritropoyetina que se forma en otros tejidos (principalmente en el hígado) no es suficiente para producir una cantidad suficiente de glóbulos rojos. * Cuando se coloca a un animal o una persona en una atmósfera con poco oxígeno, la eritropoyetina comienza a formarse en minutos u horas y alcanza la producción máxima en 24 horas. * Los nuevos glóbulos rojos no aparecen en la sangre circulante hasta aproximadamente 5 días después. * El efecto más importante de la eritropoyetina es estimular la producción de proeritroblastos a partir de células madre hematopoyéticas en la médula ósea. * La eritropoyetina hace que estas células pasen más rápidamente por las diferentes etapas eritroblásticas. * La rápida producción de células continúa hasta que se hayan producido suficientes glóbulos rojos para transportar cantidades adecuadas de oxígeno a los tejidos a pesar del bajo nivel de oxígeno. * La tasa de producción de eritropoyetina disminuye a un nivel que mantendrá el número requerido de glóbulos rojos pero no un exceso. ## Génesis de los glóbulos rojos * Cada tipo de célula madre comprometida induce el crecimiento de un tipo específico de células. * La formación de los inductores de crecimiento y de los inductores de la diferenciación está controlada por factores externos a la médula ósea. * En el caso de los glóbulos rojos, la exposición de la sangre a un nivel bajo de oxígeno durante un tiempo prolongado provoca la inducción del crecimiento, la diferenciación y la producción de un número mucho mayor de glóbulos rojos. * Las células de primera generación se llaman eritroblastos basófilos porque tiñen con tintes básicos. * La hemoglobina aparece en los eritroblastos policromatófilos. * La célula en esta etapa se llama reticulocito porque todavía contiene una pequeña cantidad de material basófilo. * El material basófilo restante en el reticulocito normalmente desaparece dentro de 1 a 2 días, y la célula es entonces un eritrocito maduro. * La concentración de reticulocitos entre todos los glóbulos rojos suele ser ligeramente inferior al 1%. ### La eritropoyetina regula la producción de glóbulos rojos * La masa total de glóbulos rojos en el sistema circulatorio está regulada dentro de límites estrechos. * Cuando hay una cantidad adecuada de glóbulos rojos para proporcionar suficiente transporte de oxígeno desde los pulmones a los tejidos, las células no se vuelven tan numerosas que impiden el flujo sanguíneo. * Se ha descrito al menos cuatro importantes inductores del crecimiento, cada uno con características diferentes. * Se ha descrito al menos cuatro importantes inductores del crecimiento, cada uno con características diferentes. * La primera célula que se puede identificar como perteneciente a la serie RBC proeritroblasto, mostrado en Figura 33-3. * Con la estimulación adecuada, se forman un gran número de estas células a partir de las células madre CFU-E. * Una vez que se ha formado el proeritroblasto, se divide varias veces y forma muchos glóbulos rojos maduros. * Las células de primera generación se llaman eritroblastos basófilos porque tiñen con tintes básicos. * La hemoglobina aparece en los eritroblastos policromatófilos. * En las generaciones siguientes, las células se llenan de hemoglobina a una concentración de alrededor del 34%, el núcleo se condensa a un tamaño pequeño y su remanente final es absorbido o extruido de la célula. * La célula en esta etapa se llama reticulocito porque todavía contiene una pequeña cantidad de material basófilo, que consiste en restos del aparato de Golgi, mitocondrias y algunos otros orgánulos citoplasmáticos. * Durante esta etapa de reticulocitos, las células pasan de la médula ósea a los capilares sanguíneos por diapédesis. * El material basófilo restante en el reticulocito normalmente desaparece al cabo de 1 a 2 días, y la célula es entonces un eritrocito maduro. * Debido a la corta vida de los reticulocitos, su concentración entre todos los glóbulos rojos suele ser ligeramente inferior al 1%. ## Glóbulos rojos, anemia y policitemia ### Glóbulos rojos * Las células más abundantes de la sangre. * Necesarias para el suministro de oxígeno a los tejidos. #### Formas y tamaño de los glóbulos rojos * Son discos bicóncavos con un diámetro medio de 7,8 micrómetros y un espesor de 2,5 micrómetros en el punto más grueso y 1 micrómetro o menos en el centro. * El volumen promedio de los glóbulos rojos es de 90 a 95 micrómetros cúbicos. * Las formas de los glóbulos rojos pueden cambiar notablemente a medida que las células se aprietan a través de los capilares, pero la deformación no estira la membrana y no se rompe la célula. #### Concentración de glóbulos rojos en sangre * En hombres sanos, el número medio de glóbulos rojos por milímetro cúbico es de 5.200.000 (± 300.000). * En mujeres sanas, es de 4.700.000 (± 300.000). * Las personas que viven en altitudes elevadas tienen una mayor cantidad de glóbulos rojos. #### Cantidad de hemoglobina en las células. * Los glóbulos rojos pueden concentrar hemoglobina en el líquido celular hasta aproximadamente 34 g/100 ml de células. * La concentración no supera este valor porque este es el límite metabólico del mecanismo de formación de hemoglobina de la célula. * Con la formación deficiente de hemoglobina el porcentaje de hemoglobina en las células puede caer y el volumen de los glóbulos rojos también puede disminuir debido a la disminución de la hemoglobina para llenar la célula. #### Cantidad de hemoglobina en la sangre. * Cuando el hematocrito (el porcentaje de sangre que se compone de células, normalmente, del 40% al 45%) y la cantidad de hemoglobina en cada célula respectiva son normales, la sangre total de los hombres contiene un promedio de 15 g de hemoglobina/100 ml. * Para las mujeres, contiene una media de 14 g de hemoglobina / 100 ml. * Cada gramo de hemoglobina se puede combinar con 1,34 ml de oxígeno si la hemoglobina está saturada al 100%. * En el hombre promedio, se puede transportar un máximo de aproximadamente 20 mililitros de oxígeno en combinación con hemoglobina por cada 100 mililitros de sangre, y en la mujer se pueden transportar 19 mililitros de oxígeno. ### Producción de células de sangre roja. * En las primeras semanas de la vida embrionaria, los glóbulos rojos nucleados primitivos se producen en el saco vitelino. * Durante el trimestre medio de gestación, el hígado es el órgano principal para la producción de glóbulos rojos, pero también se producen cantidades razonables en los bazo y ganglios linfáticos. * Luego, durante el último mes de gestación y después del nacimiento, los glóbulos rojos se producen exclusivamente en la médula ósea. * La médula de esencialmente todos los huesos produce glóbulos rojos hasta que una persona tiene aproximadamente 5 años. * La médula de los huesos largos, a excepción de las porciones proximales del húmero y la tibia, se vuelve grasa y no produce más glóbulos rojos después de aproximadamente los 20 años. * Más allá de esta edad, la mayoría de los glóbulos rojos continúan produciéndose en la médula de los huesos membranosos, como las vértebras, el esternón, las costillas y los huesos ilíacos. * Incluso en estos huesos, la médula ósea se vuelve menos productiva a medida que aumenta la edad. ### Génesis de las células sanguíneas * Las células sanguíneas comienzan su vida en la médula ósea a partir de un solo tipo de célula llamada célula madre hematopoyética multipotencial, de la cual se derivan eventualmente todas las células de la sangre circulante * A medida que estas células se reproducen, una pequeña parte de ellas permanece exactamente como las células multipotenciales originales y se retiene en la médula ósea para mantener su suministro, aunque su número disminuye con la edad. * La mayoría de las células reproducidas, sin embargo, se diferencian para formar los otros tipos de células. * Las células en etapa intermedia son muy parecidas a las células madre multipotenciales, aunque ya se han comprometido con una línea particular de células; estos se llaman células madre comprometidas. * Las diferentes células madre comprometidas, cuando se cultivan en cultivo, producirán colonias de tipos específicos de células sanguíneas. * Una célula madre comprometida que produce eritrocitos se llama unidad formadora de colonias: eritrocitos, y la abreviatura CFU-E se utiliza para designar este tipo de célula madre. * Asimismo, las unidades formadoras de colonias que forman granulocitos y monocitos tienen la designación CFU-GM, y así sucesivamente. * El crecimiento y la reproducción de las diferentes células madre están controlados por múltiples proteínas llamadas inductores de crecimiento. ### Formación de múltiples células sanguíneas diferentes a partir de la célula madre hematopoyética multipotente original en la médula ósea * Las células madre hematopoyéticas multipotenciales, inductores del crecimiento e inductores de la diferenciación. * La médula ósea contiene un tipo específico de célula: la célula madre hematopoyética multipotenciales. * Se derivan todas las células de la sangre circulante. * las diferentes células sanguíneas circulantes se forman a medida que estas células se reproducen, y una pequeña parte de ellas permanece exactamente como las células multipotenciales originales y se retiene en la médula ósea para mantener su suministro, aunque su número disminuye con la edad. * La mayoría de las células reproducidas, sin embargo, se diferencian para formar los otros tipos de células. * Las células en etapa intermedia son muy parecidas a las células madre multipotenciales, aunque ya se han comprometido con una línea particular de células; estos se llaman células madre comprometidas. * Las diferentes células madre comprometidas, cuando se cultivan en cultivo, producirán colonias de tipos específicos de células sanguíneas. * Una célula madre comprometida que produce eritrocitos se llama unidad formadora de colonias: eritrocitos, y la abreviatura CFU-E se utiliza para designar este tipo de célula madre. * Asimismo, las unidades formadoras de colonias que forman granulocitos y monocitos tienen la designación CFU-GM, y así sucesivamente. * El crecimiento y la reproducción de las diferentes células madre están controlados por múltiples proteínas llamadas inductores de crecimiento.