Eritrócitos (glóbulos vermelhos): características, funções

Os eritrócitos , também chamados de células vermelhas do sangue, as células sanguíneas são muito flexíveis e abundantes bicôncava em forma de disco. 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 tampão do sangue.

Nos mamíferos , o interior do eritrócito consiste basicamente em hemoglobina, pois perdeu todos os compartimentos subcelulares, incluindo o núcleo. A geração de ATP é restrita ao metabolismo anaeróbico.

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Os eritrócitos correspondem a quase 99% dos elementos presentes no sangue, enquanto o 1% restante é constituído 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, nos quais podem percorrer mais de 11.000 quilômetros através dos vasos sanguíneos.

Os glóbulos vermelhos foram um dos primeiros elementos observados à luz do microscópio em 1723. No entanto, foi somente em 1865 que o pesquisador Hoppe Seyler descobriu a capacidade de transporte de oxigênio dessa célula.

Características gerais

São células discóides com um diâmetro aproximado de 7,5 a 8,7 um e 1,7 a 2,2 um de espessura. Eles são mais finos no centro da célula do que nas bordas, dando uma aparência de salva-vidas. Eles contêm mais de 250 milhões de moléculas de hemoglobina no interior.

Os eritrócitos são células com flexibilidade notável, pois precisam viajar durante a circulação através de vasos muito finos, com cerca de 2 a 3 um de diâmetro. Ao passar por esses canais, a célula se deforma e, no final da passagem, retorna à sua forma original.

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Por Jerome Walker [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) ou CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], do Wikimedia Commons

Cytosol

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 um 3 .

Quando amadurecem, os eritrócitos dos mamíferos carecem de um núcleo celular , mitocôndrias e outras organelas citoplasmáticas; portanto, eles são incapazes de realizar a síntese de 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 busquem se livrar de qualquer compartimento subcelular para garantir o máximo espaço possível para o transporte de hemoglobina – da mesma maneira que procuraríamos remover todos os elementos de nosso carro se tentássemos transportar 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 , fornecem elasticidade e distensibilidade a essa estrutura. Mais de 50% da composição são proteínas, um pouco menos de lipídios e a porção restante corresponde a carboidratos .

A membrana eritrocitária é a membrana biológica que tem recebido mais atenção e da qual há mais 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. Conexões que envolvem a ligação de proteínas são conhecidas como interações verticais e aquelas que envolvem uma matriz bidimensional de espectrina através de moléculas de actina são interações horizontais.

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Quando qualquer uma dessas interações verticais ou horizontais sofre uma falha, isso resulta em possíveis alterações na densidade do espectro, causando alterações na morfologia do eritrócito.

O envelhecimento dos glóbulos vermelhos se reflete na estabilidade da membrana, reduzindo sua capacidade de acomodar-se no sistema circulatório. Quando isso ocorre, o sistema monócito-macrófago reconhece o elemento ineficaz, 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. Nesse sistema, destacam-se as seguintes bandas: espectrina, anchyrina, banda 3, proteínas 4.1 e 4.2, o canal iônico, glucoforinas e a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase.

Essas proteínas podem ser agrupadas em quatro grupos de acordo com sua função: transportadores de membrana, moléculas e receptores de adesão, enzimas e proteínas que se ligam à membrana com os componentes do citoesqueleto.

As proteínas transportadoras atravessam a membrana várias vezes e a mais importante desse grupo é a banda 3, um trocador aniônico de cloreto e bicarbonato.

Como o eritrócito é desprovido de mitocôndrias, a maioria das enzimas está ancorada na membrana plasmática, incluindo enzimas da glicólise frutose-bifosfato aldolase A, α-enolase, ALDOC, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, fosglicerato quinase e piruvato quinase

Quanto às proteínas estruturais, as mais abundantes são a banda 3, espectrinas, âncoras, actina e banda proteica 4.1, enquanto a banda 4.2, dematina, aduccinas, tropomodulina e tropomiosina são consideradas componentes menores da membrana.

Spectrine

A espectrina é uma proteína filamentosa formada por uma cadeia alfa e uma beta, cujas estruturas são hélices alfa.

As fibras espectrais se assemelham às molas de um colchão, e as porções de tecido ao redor do colchão neste exemplo representam a hipotética 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 entre si por ligações covalentes . Cada unidade apresenta um grupo heme.

Ele contém o grupo heme em sua estrutura e é responsável pela cor vermelha característica do sangue. Quanto ao seu tamanho, tem um peso molecular de 64.000 g / mol.

Em indivíduos adultos, a hemoglobina é composta de duas cadeias alfa e duas beta, enquanto uma pequena porção substitui o beta pelo delta. Por outro lado, a hemoglobina fetal consiste em duas cadeias alfa e duas gama.

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Por OpenStax College [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

Funções

Transporte de oxigênio

O oxigênio que é diluído no plasma sanguíneo não é suficiente para atender às demandas exigentes da célula; por esse motivo, ele deve existir em uma entidade responsável por transportá-lo. A hemoglobina é uma molécula de natureza proteica e é o transportador de oxigênio por excelência.

A função mais importante dos eritrócitos é alojar a hemoglobina no interior para garantir o suprimento de oxigênio a todos os tecidos e órgãos do corpo, graças ao transporte e troca de oxigênio e dióxido de carbono. O processo mencionado não requer gasto de energia.

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Anormalidades

Anemia falciforme

A anemia falciforme ou anemia falciforme consiste em uma série de patologias que afetam a hemoglobina, causando uma alteração na forma dos glóbulos vermelhos. As células diminuem sua meia-vida, de 120 dias para 20 ou 10.

A patologia ocorre por uma alteração única de um resíduo de aminoácido, glutamato de valina, na cadeia beta desta proteína. A condição pode ser expressa em seu estado homozigoto ou heterozigoto .

Os glóbulos vermelhos afetados assumem a forma de uma foice ou coma. Na imagem, células sanguíneas normais e comparativas são comparadas. Além disso, eles perdem suas características de flexibilidade, para que possam quebrar ao tentar passar pelos vasos sanguíneos.

Essa condição aumenta a viscosidade intracelular, afetando a passagem de glóbulos vermelhos afetados por vasos sanguíneos menores. Esse fenômeno resulta em uma diminuição na velocidade do fluxo sanguíneo.

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Por OpenStax College [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

Esferocitose hereditária

A esferocitose da ferida é um distúrbio congênito que envolve a membrana dos glóbulos vermelhos. 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, essa é a mais comum.

É causada por um defeito nas proteínas que conectam as proteínas do citoesqueleto verticalmente à membrana. Mutações relacionadas a esse distúrbio são encontradas nos genes que codificam a espectrina alfa e beta, anchyrina, banda 3 e proteínas 4.2.

Os indivíduos afetados geralmente pertencem a populações caucasianas ou japonesas. A severidade dessa condição depende do grau de perda de conexão na rede espectrina.

Eliptocitose hereditária

A eliptocitose hereditária é uma patologia que envolve diferentes alterações na forma do eritrócito, incluindo células elípticas, ovais ou alongadas. Isso leva a uma menor elasticidade e durabilidade dos glóbulos vermelhos.

A incidência da doença é de 0,03% a 0,05% nos Estados Unidos e aumentou nos países africanos, pois fornece alguma proteção contra os parasitas causadores da malária, Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax . Essa mesma resistência é observada em indivíduos que sofrem de anemia falciforme.

As mutações que produzem esta doença envolvem os genes que codificam a espectrina alfa e beta e a proteína 4.2. Assim, mutações na espectrina alfa 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 desse parâmetro varia de acordo com o sexo: nos homens adultos, é de 40,7% a 50,3%, enquanto nas mulheres a faixa normal varia de 36,1% a 44,3%.

Em termos de número de células, nos homens a faixa normal é de 4,7 a 6,1 milhões de células por uL, e nas mulheres entre 4,2 e 5,4 milhões de células por uL.

Quanto aos valores normais de hemoglobina, nos homens é de 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 têm valores de hemoglobina de 19 g / dL e diminuem gradualmente para 12,5 g / dL. Quando a criança é jovem e ainda amamenta, o nível esperado é de 11 a 14 g / dL.

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Em meninos adolescentes, 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 no ferro.

Baixos níveis de eritrócitos

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Quando a contagem de eritrócitos é menor que os valores normais mencionados acima, pode ser devido a várias condições heterogêneas. A queda de glóbulos vermelhos está associada a fadiga, taquicardia e dispnéia. 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 patologias como o câncer se traduzem em baixos valores de glóbulos vermelhos. Mielossupressão e pancitopenia diminuem a produção de células sanguíneas

Da mesma forma, anemias e talassemias causam uma diminuição dessas células sanguíneas. As anemias podem ser causadas por fatores genéticos (como anemia falciforme) ou por vitamina B12, folato ou deficiência de ferro. Algumas mulheres grávidas podem apresentar sintomas de anemia.

Finalmente, sangramento excessivo, seja de uma ferida, hemorróidas, sangramento menstrual intenso ou úlceras estomacais, causa perda de eritrócitos.

Altos níveis de eritrócitos

As causas que geram altos níveis de eritrócitos são igualmente diversas do que aquelas associadas a baixos níveis. A condição de exibir um número alto de glóbulos vermelhos é chamada policitemia.

O mais inofensivo ocorre em indivíduos que vivem em regiões altas, onde a concentração de oxigênio é significativamente menor. A desidratação também, em geral, causa a concentração de glóbulos vermelhos.

Doenças relacionadas aos rins, sistema respiratório e patologias cardiovasculares podem ser a causa do aumento.

Alguns agentes externos e hábitos nocivos, como o fumo, podem aumentar a contagem de glóbulos vermelhos. O uso prolongado de cigarros reduz os níveis de oxigênio no sangue, aumentando a demanda e forçando o corpo a gerar mais glóbulos vermelhos.

O consumo de esteróides anabolizantes pode estimular a produção de glóbulos vermelhos na medula óssea, além de dopar com eritropoietina, usada 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 glóbulos vermelhos, o que produz um valor enganosamente normal. A patologia vem à tona quando o paciente está hidratado e valores anormalmente baixos de eritrócitos podem ser evidenciados.

Referências

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