Ретикулоциты

В нормальной крови содержится 1-5% молодых форм, бедных гемоглобином. Такие эритроциты окрашиваются как кислыми красителями (эозин), так и основными (азур II) и называются полихроматофильными. При специальной суправитальной окраске (бриллиант-крезилофиолетовым) в них выявляются зернисто-сетчатые структуры, поэтому их называют ретикулоцитами. Электронно-микроскопически показано, что зернисто-сетчатые структуры представляют собой остатки органелл, содержащих рибосомальную РНК - эндоплазматической сети, рибосом, а также митохондрий. Окончательная дифференцировка в эритроциты происходит в течение 24-48 ч. после выхода в кровоток.

Вопрос 2. Особенности обмена зрелого эритроцита.

Эритроцит высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная для выполнения основной функции – транспорта газов. Для него не характерны анаболические процессы - отсутствует ЦТК, окислительное фосфорилирование, а также системы синтеза белка, порфиринов, пуринов. Всё необходимые для осуществления функций структурные молекулы и ферменты синтезируются заранее в процессе дифференцировке и созревания эритроцитов.

Например, гемоглобин начинает синтезироваться уже на стадии базофильного эритробласта. Ретикулоциты, утрачивающие ядро, также синтезируют гемоглобин, так как содержат большое количество глобиновой мРНК. В ретикулоцитах также идет синтез пуринов, пиримидинов, фосфатидов, липида. Чувствительным биохимическим индикатором для отличия ретикулоцитов от зрелых клеток является утрата последними глутаминаза. Глутамин в ретикулоцитах - источник углерода для синтеза порфирина и азота для синтеза пурина.

В зрелых безъядерных эритроцитах сохраняется способность к гликолизу (90% глюкозы), ПФШ (10% глюкозы) и синтезу некоторых соединений, например, глутатиона. Биосинтез глутатиона осуществляется в 2 стадии:

1 стадия – АТФ + глутаминовая кислота + цистеин глутамилцистеин + АДФ + Фн

2 стадия - АТФ + глутамилцистеин + глицин   + АДФ + Фн

Первая стадия катализируется глутамилцистеинсинтетазом, вторая стадия – глутатионсинтетазом.

Энергетический обмен

Основной источник энергии в зрелых эритроцитах – анаэробный гликолиз. За 1 час все эритроциты крови используют около 0,7 г глюкозы. АТФ необходима эритроциту для поддержания трансмембранного градиента ионов Na⁺ и K⁺ , для работы цитоскелета.

Зрелый эритроцит может «достраивать» молекулы аденина при участии рибозо – 5 – фосфата предположительно в следующей цепи реакций: рибозо – 5 – фосфат при участии киназы превращается в фосфорибозилпирофосфат (ФРПФ), который, взаимодействуя с аденином превращается в АМФ. При участии аденилаткиназы АМФ превращается в АДФ, при включении в реакции гликолиза образуется АТФ.

Белковый и липидный обмен

В зрелом эритроците отсутствует анаболизм. Катаболизм белков и липидов неферментативный, повреждение и разрушение происходит под действием СРО, окислителей, гликозилирования, взаимодействия с тяжелыми металлами.

Особенности углеводного обмена в эритроците, 2,3 – дфг – шунт

Эритроцит приспособлен для анаэробного расщепления глюкозы, но наряду с глюкозой может использовать и другие моносахариды: фруктозу, маннозу, галактозу, а также инозин, ксилит и сорбит при участии соответствующих ферментов. Метаболизм глюкозы в эритроцитах представлен анаэробным гликолизом на 90% и на 10% пентозофосфатным путём.

1). АТФ, необходимая для функционирования транспортных АТФаз и поддержания разности концентраций веществ в плазме и эритроцитах, образуется только путём гликолиза. Для оценки эффективности работы транспортных систем определяют осмотическую резистентность эритроцитов.

2). Гликолиз также обеспечивает восстановление НАД. НАД-Н является коферментом метгемоглобинредуктазы, катализирующей восстановление метгемоглобина до гемоглобина.

3). Окилительные стадии ПФШ поставляют НАДФН, который используется для работы антиоксидантной защиты. У людей, в эритроцитах которых отсутствует первый фермент пентозофосфатного пути – глюкозо – 6 – фосфатдегидрогеназа, окислители (нитраты, сульфаниламиды, противомалярийное лекарство примахин) вызывают гемолитическую анемию. Для оценки эффективности работы антиоксидантных систем определяют перекисную резистентность эритроцитов.

4). Особенностью гликолиза в эритроцитах является существование в них 2, 3 – бисфосфоглицератного шунта (цикла). В эритроцитах многих млекопитающих имеется фермент, позволяющий направить процесс в обход стадии, катализируемой фосфоглицераткиназой; при этом свободная энергия, обусловленная присутствием высокоэнергетичного фосфата в молекуле 1, 3– бисфосфоглицерата, рассеивается в форме теплоты (рис. 2).

Дополнительный фермент бисфосфоглицератмутаза катализирует превращение 1, 3 – бисфосфоглицерата в 2, 3 – бисфосфоглицерат. Последний далее превращается в 3 – фосфоглицерат при участии 2, 3 – бисфосфоглицератфосфатазы (принято считать, что этой активностью обладает фосфоглицератмутаза). Потеря на этой стадии высокоэнергетического фосфата означает, что процесс гликолиза более не сопровождается производством АТФ. В этом может заключаться определённое преимущество, поскольку даже в тех случаях, когда потребности в АТФ минимальны, гликолиз может продолжаться. Образующийся 2, 3 – бисфосфоглицерат связывается с гемоглобином, понижая сродство последнего к кислороду, т.е. сдвигает кривую диссоциации оксигемоглобина вправо. Таким образом, присутствие 2, 3 – бисфосфоглицерата в эритроцитах способствует диссоциации кислорода из оксигемоглобина и переходу его в ткани.