Eritrócitos (glóbulos vermelhos): características, funções, anormalidades, valores
Os eritrócitos, também chamados de glóbulos vermelhos ou glóbulos vermelhos, são células sanguíneas muito flexíveis e abundantes, com uma forma de disco bicôncavo. Eles são responsáveis pelo transporte de oxigênio para todos os tecidos do corpo, graças à presença de hemoglobina no interior da célula, além de contribuir para o transporte de dióxido de carbono e a capacidade de tamponamento do sangue.
Nos mamíferos, o interior do eritrócito consiste basicamente de hemoglobina, já que perdeu todos os compartimentos subcelulares, inclusive o núcleo. A geração de ATP é restrita ao metabolismo anaeróbico.
Os eritrócitos correspondem a quase 99% dos elementos formados presentes no sangue, enquanto os restantes 1% são constituídos por leucócitos e plaquetas ou trombócitos. Em um mililitro de sangue, existem aproximadamente 5, 4 milhões de glóbulos vermelhos.
Essas células são produzidas na medula óssea e podem viver em média 120 dias, nas quais você pode viajar mais de 11.000 quilômetros através dos vasos sanguíneos.
Os glóbulos vermelhos foram um dos primeiros elementos observados à luz do microscópio no ano de 1723. Entretanto, somente em 1865 o pesquisador Hoppe Seyler descobriu a capacidade de transporte de oxigênio da referida célula.
Características gerais
São células discoidais com um diâmetro de aproximadamente 7, 5 a 8, 7 µm e 1, 7 a 2, 2 µm de espessura. Eles são mais finos no centro da célula do que nas bordas, dando a aparência de um colete salva-vidas. Eles contêm mais de 250 milhões de moléculas de hemoglobina.
Os eritrócitos são células com notável flexibilidade, pois devem se movimentar durante a circulação por vasos muito finos, de 2 a 3 um de diâmetro. Ao passar por esses canais, a célula é deformada e no final da passagem retorna à sua forma original.
Citosol
O citosol dessa estrutura contém as moléculas de hemoglobina, responsáveis pelo transporte de gases durante a circulação sanguínea. O volume do citosol celular é de cerca de 94 um3.
Quando amadurecem, os eritrócitos de mamíferos não possuem um núcleo de célula, mitocôndrias e outras organelas citoplasmáticas, por isso são incapazes de sintetizar lipídios, proteínas ou realizar a fosforilação oxidativa.
Em outras palavras, os eritrócitos consistem basicamente de uma membrana que envolve as moléculas de hemoglobina.
Propõe-se que os eritrócitos procurem se livrar de qualquer compartimento subcelular a fim de garantir o máximo espaço possível para o transporte da hemoglobina - da mesma forma que buscaríamos remover todos os elementos do nosso carro se transportássemos um grande número de coisas.
Membrana celular
A membrana celular dos eritrócitos compreende uma bicamada lipídica e uma rede de espectrina que, juntamente com o citoesqueleto, proporcionam elasticidade e distensibilidade a essa estrutura. Mais de 50% da composição são proteínas, ligeiramente menos lipídios e a porção restante corresponde a carboidratos.
A membrana dos eritrócitos é a membrana biológica que recebeu mais atenção e da qual há maior conhecimento, provavelmente devido à facilidade de isolamento e relativa simplicidade.
A membrana contém uma série de proteínas integrais e periféricas conectadas à bicamada lipídica e à espectrina. As conexões que envolvem a ligação de proteínas são conhecidas como interações verticais e aquelas envolvendo um arranjo bidimensional de espectrina por meio de moléculas de actina são interações horizontais.
Quando qualquer uma dessas interações verticais ou horizontais sofre uma falha, resulta em possíveis mudanças na densidade da espectrina, causando mudanças na morfologia dos eritrócitos.
O envelhecimento das células vermelhas do sangue é refletido na estabilidade da membrana, reduzindo sua capacidade de acomodar no sistema circulatório. Quando isso ocorre, o sistema monócito-macrófago reconhece o elemento não funcional, eliminando-o da circulação e reciclando seu conteúdo.
Proteínas da membrana celular
As proteínas encontradas na membrana celular dos eritrócitos podem ser facilmente separadas em um gel de eletroforese. Neste sistema, destacam-se as seguintes bandas: espectrina, anquirina, banda 3, proteínas 4.1 e 4.2, o canal iônico, glicoforinas e a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase.
Essas proteínas podem ser agrupadas em quatro grupos de acordo com sua função: transportadores de membrana, moléculas de adesão e receptores, enzimas e proteínas que se ligam à membrana com os componentes do citoesqueleto.
As proteínas transportadoras atravessam a membrana várias vezes e o mais importante desse grupo é a banda 3, um trocador aniônico de cloreto e bicarbonato.
Uma vez que o eritrócito é desprovido de mitocôndrias, a maioria das enzimas são ancoradas à membrana plasmática, incluindo as enzimas glicólise frutose-bifosfato aldolase A, α-enolase, ALDOC, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, foscerato quinase e piruvato quinase
Quanto às proteínas estruturais, as mais abundantes são a banda 3, espectrina, ankirina, actina e proteína da banda 4.1, enquanto a banda de proteínas 4.2, dematina, adutos, tropomodulina e tropomiosina são consideradas componentes menores da membrana.
Espectro
A espectrina é uma proteína filamentosa formada por uma cadeia alfa e uma cadeia beta, cujas estruturas são hélices alfa.
As fibras de espectrina são reminiscentes das molas de um colchão, e as partes de tecido que envolvem o colchão seriam, neste exemplo hipotético, a membrana plasmática.
Hemoglobina
A hemoglobina é uma proteína complexa com estrutura quaternária sintetizada nos eritrócitos e é o elemento fundamental dessas células. Consiste em dois pares de cadeias, dois alfa e dois não alfa (podem ser beta, gama ou delta) ligados por ligações covalentes. Cada unidade tem um grupo heme.
Contém o grupo heme em sua estrutura e é responsável pela característica cor vermelha do sangue. Em termos de tamanho, tem um peso molecular de 64.000 g / mol.
Em indivíduos adultos, a hemoglobina consiste de duas cadeias alfa e duas cadeias beta, enquanto uma pequena porção substitui beta por deltas. Em contraste, a hemoglobina fetal consiste em duas cadeias alfa e duas cadeias gama.
Funções
Transporte de oxigênio
O oxigênio que é diluído no plasma sanguíneo não é suficiente para atender às demandas exigentes da célula, por isso deve existir no organismo encarregado de transportá-lo. A hemoglobina é uma molécula de natureza protéica e é o portador de oxigênio por excelência.
A função mais importante dos eritrócitos é alojar a hemoglobina no interior para assegurar o fornecimento de oxigénio a todos os tecidos e órgãos do corpo, graças ao transporte e troca de oxigénio e dióxido de carbono. O processo mencionado não requer gasto de energia.
Anormalidades
Anemia falciforme
A anemia falciforme ou anemia falciforme consiste em uma série de patologias que afetam a hemoglobina, causando uma mudança na forma dos glóbulos vermelhos. As células diminuem sua expectativa de vida média, de 120 dias para 20 ou 10.
A patologia ocorre por uma mudança única de um resíduo de aminoácido, o glutamato pela valina, na cadeia beta dessa proteína. A condição pode ser expressa em seu estado homozigoto ou heterozigoto.
Os glóbulos vermelhos afetados tomam a forma de foice ou coma. Na imagem, os glóbulos normais são comparados com os glóbulos patológicos. Além disso, eles perdem sua flexibilidade característica, então eles podem quebrar ao tentar perfurar os vasos sanguíneos.
Essa condição aumenta a viscosidade intracelular, afetando a passagem dos glóbulos vermelhos afetados pelos vasos sanguíneos menores. Este fenômeno resulta em uma diminuição na velocidade do fluxo sanguíneo.
Esferocitose hereditária
A esferocitose da ferida é um distúrbio congênito que envolve a membrana das hemácias. Os pacientes que sofrem com isso são caracterizados por ter um diâmetro menor nos eritrócitos e uma concentração de hemoglobina maior que o normal. De todas as doenças que afetam a membrana eritrocitária, esta é a mais comum.
É causada por um defeito nas proteínas que conectam verticalmente as proteínas do citoesqueleto à membrana. As mutações relacionadas a esse distúrbio são encontradas nos genes que codificam para alfa e beta-espectrina, anquirina, banda 3 e proteínas 4.2.
Indivíduos afetados geralmente pertencem a populações caucasianas ou japonesas. A gravidade dessa condição depende do grau de perda de conexão na rede de espectrina.
Eliptocitose hereditária
A eliptocitose hereditária é uma patologia que envolve diferentes alterações na forma do eritrócito, incluindo células elípticas, ovais ou alongadas. Isto leva a redução da elasticidade e durabilidade dos glóbulos vermelhos.
A incidência da doença é de 0, 03% a 0, 05% nos Estados Unidos e tem aumentado nos países africanos, pois proporciona alguma proteção contra os parasitas causadores da malária, Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax . Esta mesma resistência é observada em indivíduos que sofrem de anemia falciforme.
As mutações que produzem esta doença envolvem os genes que codificam para alfa e beta espectrina e proteína 4.2. Assim, mutações na alfa-espectrina afetam a formação do heterodímero alfa e beta.
Valores normais
O hematócrito é a medida quantitativa que expressa o volume de eritrócitos em relação ao volume de sangue total. O valor normal deste parâmetro varia de acordo com o sexo: nos adultos do sexo masculino é de 40, 7% a 50, 3%, enquanto nas mulheres o intervalo normal varia de 36, 1% a 44, 3%.
Em termos de números de células, em homens, a variação normal é de 4, 7 a 6, 1 milhões de células por uL, e em mulheres entre 4, 2 e 5, 4 milhões de células por uL.
Em relação aos valores normais da hemoglobina, nos homens esta entre 13, 8 a 17, 2 g / dl e nas mulheres de 12, 1 a 15, 1 g / dl.
Da mesma forma, os valores normais variam de acordo com a idade do indivíduo, os neonatos apresentam valores de hemoglobina de 19 g / dL e diminuem gradativamente até atingirem 12, 5 g / dL. Quando a criança é pequena e ainda está amamentando, o nível esperado é de 11 a 14 g / dL.
Em adolescentes do sexo masculino, a puberdade leva a um aumento de 14 g / dL para 18 g / dL. No caso de meninas em desenvolvimento, a menstruação pode levar a uma diminuição do ferro.
Baixos níveis de eritrócitos
Quando a contagem de eritrócitos é menor do que os valores normais mencionados acima, pode ser devido a uma série de condições heterogêneas. A queda dos glóbulos vermelhos está associada a fadiga, taquicardia e dispneia. Os sintomas também incluem palidez, dores de cabeça e dores no peito.
As patologias médicas associadas à diminuição são doenças do coração e do sistema circulatório em geral. Também as patologias como o câncer são traduzidas em baixos valores de eritrócitos. Mielossupressão e pancitopenia diminuem a produção de células sanguíneas
Da mesma forma, anemias e talassemias geram uma diminuição nessas células sanguíneas. As anemias podem ser causadas por fatores genéticos (como a doença falciforme) ou pela deficiência de vitamina B12, folato ou ferro. Algumas mulheres grávidas podem apresentar sintomas de anemia.
Finalmente, o sangramento excessivo, seja de uma ferida, hemorróidas, sangramento menstrual intenso ou úlceras do estômago, causa a perda de eritrócitos.
Altos níveis de eritrócitos
As causas que geram altos níveis de eritrócitos são igualmente diversas do que aquelas associadas a níveis baixos. A condição de exibir um alto número de glóbulos vermelhos é chamada policitemia.
O mais inofensivo ocorre em indivíduos que habitam regiões altas, onde a concentração de oxigênio é significativamente menor. Também a desidratação, em geral, produz a concentração de glóbulos vermelhos.
Doenças relacionadas aos rins, sistema respiratório e doenças cardiovasculares podem ser a causa do aumento.
Alguns agentes externos e hábitos nocivos, como o tabagismo, podem aumentar a contagem de eritrócitos. O uso prolongado do cigarro diminui os níveis de oxigênio no sangue, aumentando a demanda e forçando o corpo a gerar mais eritrócitos.
O uso de esteróides anabolizantes pode estimular a produção de glóbulos vermelhos na medula óssea, assim como o doping com eritropoetina, que é usado para otimizar o desempenho físico.
Em alguns casos de anemia, quando o paciente está desidratado, o efeito da diminuição do plasma neutraliza a diminuição dos eritrócitos, o que produz um valor enganosamente normal. A patologia aparece quando o paciente está hidratado e os valores anormalmente baixos de eritrócitos podem ser evidenciados.
