Eritrocitos

Capítulo 53
ERITROCITOS
Q.F.B Melba Fernández

Q.F.B Melba Fernández R
•Bases bioquímicas grupo
sanguíneo ABO.
•Concepto de células madre
•Glucólisis anaerobia
•Funciones de la eritropoyetina y
trombopoyetina
•Sistemas enzimáticos que
protegen el hierro hem de
oxidación
•Componentes del citoesqueleto

Hemoglobina y
anhidrasa carbónica
Anemia
Anormalidades
genéticas (células
falciformes,
anemia
perniciosa)
Sangrado
excesivo
Insuficiencias de
hierro o de
vitamina B12
Lisis de
eritrocitos
por
patógenos
invasores
paludismo
la capacidad de la sangre circulante
para transportar oxígeno a los tejidos
periféricos y dióxido de carbono desde
los mismos.
IMPORTANCIA
BIOMÉDICA

Hematopoyesis
Vías mediante que las células madre hematopoyéticas se
diferencian para producir eritrocitos y leucocitos.
IL, interleucina
SCF, factor de célula madre
G-CSF, factor estimulante de colonias de
granulocitos
M-CSF, factor estimulante de colonias de
macrófagos
GM-CSF, factor estimulante de colonias de
granulocitos macrófagos
ligando FLT3
ligando tirosina cinasa 3 tipo FMS
TNFα, factor de necrosis tumoral α
TGFβ1, factor de crecimiento transformante β1;
EPO, eritropoyetina
TPO, trombopoyetina.

LOS ERITROCITOS SE DERIVAN DE
CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICAS
Célula madre
Totipotentes Pluripotentes Multipotentes Unipotentes

La unión de eritropoyetina o trombopoyetina
dirige células progenitoras mieloides a
diferenciarse hacia eritrocitos o plaquetas.
LOS ERITROCITOS SE DERIVAN DE CÉLULAS MADRE
HEMATOPOYÉTICAS
Células madre
Citocinas
Factor de células
madre
Factores
estimulantes de
colonias
Embrionarias o
adultas.
clasifican
Colaboran con IL 1,3 y 6
Para estimular la proliferación
de las células madre

LOS ERITROCITOS ESTÁN ALTAMENTE ESPECIALIZADOS
Función especializada
 Suministra la cantidad máxima de oxígeno posible
a los tejidos
 Ayuda a la eliminación de dióxido de carbono y
urea.
 Contiene hemoglobina, un tercio por peso (30 a
34 g/dL para un adulto)
 Los eritrocitos enucleados son incapaces de
reproducirse.
Los eritrocitos maduros
carecen de orgánulos internos

 Su forma aumenta el intercambio de oxígeno
y dióxido de carbono entre eritrocitos y
tejidos.
 Su configuración tipo disco posee una
proporción entre área de superficie y
volumen
 Permite que los eritrocitos se plieguen
sobre sí mismos y pasen apretadamente
por capilares estrechos cuyo diámetro es
más pequeño que el del eritrocito mismo.
LOS ERITROCITOS ESTÁN ALTAMENTE ESPECIALIZADOS….

Los eritrocitos generan ATP exclusivamente por glucólisis
De enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA), Cadena de
transporte de electrones,
La vía de la β-oxidación o la ATP sintasa, incapaces de utilizar los ácidos
grasos o cuerpos cetónicos como combustible metabólico.
Por consiguiente, los eritrocitos dependen por completo de la glucólisis para
generar ATP.
La glucosa entra a los eritrocitos mediante difusión facilitada, un proceso
mediado por el transportador de glucosa (GLUT1), conocido como glucosa
permeasa

La enzima, inositol
polifosfato fosfatasa,
cataliza la hidrólisis de 2,3-
DPG al intermediario
glucolítico 2-
difosfoglicerato.
Las actividades de las
enzimas son sensibles al pH,
asegura que las
concentraciones de 2,3-DPG
aumenten y disminuyan en
los momentos apropiados
durante el ciclo del
transporte de oxígeno
Isomeriza 1,3-
difosfoglicerato
2,3-
difosfoglice
rato
Hemoglobina
une
La Estabiliza en el estado T
catalizada
La vía glucolítica en los eritrocitos…..

La anhidrasa carbónica facilita el transporte de CO2
La solubilidad del dióxido de carbono es baja, como para dar cabida a más de un bajo
porcentaje del CO2 producido por tejidos metabólicamente activos.
La solubilidad de la forma hidratada de CO2, ácido carbónico (H2CO3) y su producto de
disociación protónico, bicarbonato (HCO3
–), son relativamente altas.
La presencia de la anhidrasa carbónica en los eritrocitos les permite tanto concentrar CO2
de desecho al catalizar su conversión rápida en ácido carbónico, como revertir este proceso
para facilitar su expulsión en los pulmones.
Si bien los eritrocitos transportan algo de CO2 en la forma de carbamatos unidos a
hemoglobina alrededor de 80% es transportado internamente como bicarbonato disuelto.

LOS ERITROCITOS DEBEN SER REEMPLAZADOS CONTINUAMENTE….
•Mutaciones genéticas que llevan a un deterioro de la función del
ribosoma, llamadas ribomiopatías, dan por resultado hipoplasia
eritrocitaria.
•La anemia de Diamond-Blackfan se origina por mutaciones en el
gen que codifica para la proteína procesadora ribosomal RPS19.
síndrome 5q, que representa un cuadro clínico similar, se origina
por mutaciones que llevan a una insuficiencia de la proteína
ribosomal RPS 14
Cada segundo entran a la
circulación alrededor de
2 millones de eritrocitos
Vm 120 días
de un eritrocito
normal
requiere que
cada día se
reemplace
cerca de 1%
tasa de producción ~ 2 millones
de nuevos eritrocitos/segundo.
Los eritrocitos recién formados retienen
porciones de los ribosomas, el retículo
endoplasmático, las mitocondrias:
reticulocitos

La eritropoyetina se administra con fines
terapéuticos para tratar anemias
La tecnología de DNA recombinante ha
hecho posible producir cantidades
considerables de eritropoyetina a partir de
células humanas en cultivo
La eritropoyetina regula la producción de eritrocitos
La diferenciación de células
progenitoras mieloides hacia
eritrocitos depende de la
eritropoyetina (EPO), una
glucoproteína de 166
aminoácidos (masa molecular
de alrededor de 34 kDa).
Sintetizada por los
riñones, y liberada
hacia el torrente
sanguíneo en
respuesta a hipoxia.
En el momento en que llega
a la médula ósea, interactúa
con progenitores de
eritrocitos por medio de un
receptor transmembrana
específico.

En los eritrocitos, la hemoglobina es regenerada a partir de la metahemoglobina por el
sistema de NADH-citocromo b5 metahemoglobina reductasa.
El primer componente del sistema, la flavoproteína llamada citocromo b5 reductasa
(también conocida como metahemoglobina reductasa) transfiere electrones del NADH al
segundo componente, citocromo b5, al usar electrones proporcionados por el NADH:
LA OXIDACIÓN DEL HIERRO HEM COMPROMETE EL
TRANSPORTE DE OXÍGENO
La hemoglobina en el estado
férrico (Fe3+)… metahemoglobina.
Los grupos hem que contienen
hierro ferroso no se unen al
oxígeno
Los átomos de hierro ferroso, Fe2+, en la
hemoglobina son susceptibles a oxidación por
especies reactivas de oxígeno (ROS).
La capacidad para rescatar metahemoglobina al
reducir el hierro ferroso, es de gran importancia
fisiológica.
Citb5ox+NADH→Citb5red+NAD+
Cit b5ox+NADH → Cit b5red+ NAD+

La fuente final de los electrones usados para reducir la
metahemoglobina es la glucólisis, en la cual el NAD+ es reducido a
NADH por la acción de la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.
El citocromo b5 reducido transfiere los electrones a la metahemoglobina, y
reduce el Fe3+ al estado Fe2+:
Hb−Fe3+ + Citb5red→Hb−Fe2+ + Citb5ox

La acumulación anormal de metahemoglobina, puede surgir por
anormalidades genéticas (metahemoglobinemia hereditaria), o por
la ingestión de ciertos fármacos y sustancias químicas
(metahemoglobinemia adquirida), como sulfonamidas o anilina.
La metahemoglobina no se une al oxígeno, los pacientes
afectados a menudo muestran coloración azulada de la piel y de
las mucosas (cianosis).
La forma hereditaria se produce por mutaciones que dan lugar
a una deficiencia de la cantidad o la actividad de la citocromo
b5 reductasa, aunque también se han encontrado mutaciones
que afectan las propiedades del citocromo b5.
Metahemoglobinemia

El radical anión superóxido, O2
–,
es generado en los eritrocitos por
la autooxidación de hemoglobina a
metahemoglobina.
Esta especie reactiva (ROS) puede
reaccionar con proteínas, lípidos y
nucleótidos, y dañarlas
El superóxido ocasiona daño
tisular que ocurre en personas que
sufren sobrecarga de hierro, la
presencia de cifras anormalmente
altas de hierro en el organismo.
La sobrecarga de hierro es
característica de individuos que
sufren hemocromatosis
hereditaria
Otra fuente endógena de
superóxido es la enzima NADPH-
hemoproteína reductasa cataliza
la reducción de Fe3+ en la
metahemoglobina a Fe2+, lo que
regenera hemoglobina funcional
La superóxido dismutasa, la catalasa y el glutatión protegen
a las células sanguíneas de estrés y daño oxidativos

La deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa causa de
anemia hemolítica. •Deficiencia de glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa causa hipersensibilidad a estrés
oxidativo
•Una característica del estrés oxidativo en los
eritrocitos es la formación de cuerpos de Heinz,
agregados insolubles que constan de moléculas
de hemoglobina cuyos grupos —SH han
• quedado oxidados
El eritrocito depende por
completo de la vía de la
pentosa fosfato, para la
reducción de NADP+ a
NADPH.
El NADPH reducido
se necesita para la
reducción de GSSG
a GSH, un
antioxidante
intracelular clave,
por la enzima
glutatión reductasa.

En África tropical, el
Mediterráneo, ciertas
partes de Asia, son
vulnerables a ataques
de anemia hemolítica,
origina la incapacidad
para generar glutatión
reducido para evitar
estrés oxidativo
Fármacos
sulfonamida o el
antipalúdico
primaquina, el
consumo de habas
(Vicia faba), o la
exposición a
sustancias químicas
como naftaleno
producen deficiencia
La más común de las
enzimopatías se
estima que más de
400 millones de
personas portan una
de las más de 140
variantes genéticas
de la glucosa-6-
fosfato
deshidrogenasa.
La deficiencia de actividad de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

Pueden surgir incompatibilidades
inmunitarias cuando un feto Rh+
es portado por una madre Rh2
(enfermedad por Rh)
Como una consecuencia de un
trastorno autoinmunitario (p. ej.,
anemias hemolíticas por
anticuerpos calientes o fríos).
Las anemias hemolíticas pueden ser causadas por factores extrínsecos, intrínsecos,
o específicos para membrana

Análisis mediante SDS-PAGE de los
polipéptidos presentes en eritrocitos revelaron
10 proteínas importantes
Se designaron con base en su migración en la SDS-PAGE:
Espectrina muestran migración más lenta (masa
molecular más alta) se designa proteína banda 1.
MEMBRANA DEL ERITROCITO

Las glucoforinas A, B y C son proteínas transmembrana de
paso único
La glucoforina A, la forma predominante, está densamente
glucosilada
El polimorfismo de la glucoforina A proporciona la base del
sistema de grupo sanguíneo MN.
La membrana de los eritrocitos contiene proteína de intercambio aniónico y las
glucoforinas
Proteína Banda 3
Proteína de intercambio
aniónico proporciona un
canal dentro de la
membrana para
intercambio de aniones
de cloruro y
bicarbonato.
En los tejidos,
el bicarbonato
generado por
la hidratación
de CO2 es
intercambiado
por cloruro

Deficiencia de la
cantidad de
espectrina o
anormalidades de su
estructura que
aminoran su
capacidad para
asociarse con otros
componentes del
citoesqueleto.
El debilitamiento
de los enlaces que
anclan la
membrana del
eritrocito al
citoesqueleto lleva
a la adopción de la
forma esferocítica.
La esferocitosis
hereditaria también
puede producirse por
mutaciones que
generan
anormalidades de la
anquirina o de las
bandas 3, 4.1 o 4.2.
Las anormalidades de la cantidad o la estructura de la espectrina
causan esferocitosis hereditaria y eliptocitosis hereditaria
Esferocitosis hereditaria
Enfermedad autosómica
dominante, 1:5 000 personas de
ascendencia del norte de
Europa.
Presencia de esferocitos
Esplenomegalia
Los esferocitos son
vulnerables a lisis

Se produce por
trastornos genéticos de
anormalidades de la
espectrina o, con menor
frecuencia, de la proteína
banda 4.1 o de la
glucoforina C.
Los eritrocitos afectados
adoptan una forma
elíptica, tipo disco.
Eliptocitosis hereditaria

LA BASE BIOQUÍMICA DEL SISTEMA ABO
•Tipo sanguíneo se refiere al fenotipo antigénico,
reconocido mediante el uso de anticuerpos
apropiados.
30 sistemas de
grupo sanguíneo
en humanos
ABO,Rh (Rhesus)
y MN
Grupo sanguíneo
Sistema definido
de antígenos
eritrocíticos
controlados por un
locus genético que
tiene un número
variable de alelos

El sistema ABO es de importancia crucial en la
transfusión de sangre
El organismo por lo general
no produce anticuerpos
contra sus constituyentes
propios.

Los individuos tipo O poseen anticuerpos tanto A como B, pero sus eritrocitos carecen de los
antígenos A y B.
Hay dos subgrupos de tipo A: A1 y A2.
Los genes de los cuales depende la producción de las sustancias ABO están presentes en el
brazo largo del cromosoma 9.
Hay tres alelos, dos de los cuales son codominantes (A y B), y el tercero (O), recesivo
Finalmente determinan los cuatro productos fenotípicos: las sustancias A, B, AB y O
En 1900, Landsteiner descubrió el sistema ABO
Las membranas de los eritrocitos de la mayoría de los individuos contienen una
sustancia del grupo sanguíneo de tipo A, tipo B, tipo AB o tipo O.

Los oligosacáridos de membrana que determinan las naturalezas antigénicas de las sustancias
ABO están en su mayor parte presentes en glucoesfingolípidos
En secreciones los mismos oligosacáridos están presentes en glucoproteínas.
Su presencia en secreciones está determinada por un gen designado Se (de “secretor”), que
codifica para una fucosil (Fuc) transferasa en órganos secretores, como las glándulas
exocrinas, pero que no es activo en eritrocitos.
Los individuos de genotipos SeSe o Sese secretan el antígeno a o el antígeno B, o ambos, no
así los individuos del genotipo sese.
Los antígenos ABO son glucoesfingolípidos y glucoproteínas
Son oligosacáridos complejos presentes en casi todas las células del
organismo, y en ciertas secreciones
Están unidos a proteínas o lípidos de membrana y se denominan en conjunto sustancias ABO.

La sustancia H, la sustancia de grupo sanguíneo que se
encuentra en personas de tipo O, es el precursor de las
sustancias tanto A como B
La sustancia H es formada
mediante la acción de una
fucosiltransferasa codificada para
ser el locus H

Grupo Sanguíneo
Bombay
El alelo h del locus H codifica para
una fucosiltransferasa inactiva.
Los individuos del genotipo hh no
pueden generar sustancia H, aun
cuando poseen las enzimas
necesarias para convertir la
sustancia H en las sustancias A o B.
Los individuos que portan el
genotipo hh tendrán eritrocitos del
tipo O, lo que se denomina el
fenotipo Bombay (Oh).

Antigeno D, es el de mayor interés y también se designa como factor Rh.
Es una proteina integral de la membrana eritrocitaria con masa molecular
de aprox. 30 kDa. puede causar problemas graves en las transfusiones
Factor Rh (antigeno D)
Intervienen 3 genes enlazados, se
localizan en el cromosoma 1.
Los productos de estos alelos se designan C o c , E o e y D o d
Aglutinógeno encontrado en
1940 por Landsteiner y Weiner,
en glóbulos rojos en los primates
(Macacus rhesus)
Existe en el 85% de los
humanos, por lo que se
denominan Rh positivos.
15 % Rh negativos

Rh Negativos
Si estos reciben
aunque sea una sola
transfusión de sangre
Rh positiva, es
probable que formen
anticuerpos al
antígeno D(Rho)
Es esencial si se
trata de una
mujer
premenopaúsica
que puede
embarazarse.
antiD(Rho)

Previene la formación activa de anticuerpos
por la madre a cualquier antigeno Rho (D) al
cual se haya expuesto.
Lisis de los eritrocitos del lactante,
Enfermedad hemolítiea del recién
nacido.
ANTICUERPOS
Antígeno D : Ig G, atraviesan placenta

Sistema ABO 75%
Sistema Rh 25%
Isoinmunización materno-fetal
Rh es más severa
¿Por qué?

ASPECTOS
CLINICOS
Ictericia
Anemia
Hepatomegalia
Esplenomegalia
Hemorragias
Edemas
Insuficiencia cardíaca
Trastornos
respiratorios

DATOS DE
LABORATORIO
Hemoglobina baja
Reticulocitosis
Células rojas nucleadas
Anisocitosis
Trombocitopenia
Hipoglicemia
Bilirrubina incrementada ¿________?
Presencia e identificación de
anticuerpos

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