خلايا الدم الحمراء: ما هي ، تكون الكريات الحمر ، والأمراض المرتبطة بها - مادة الاحياء - 2026

و الأرومة الحمراء هي الخلايا السلائف من الكريات الحمراء الفقاريات. سيؤدي انخفاض تركيز الأكسجين في الأنسجة إلى تعزيز أحداث التمايز الخلوي في هذه الخلايا التي ستؤدي إلى نمو كريات الدم الحمراء. تُعرف مجموعة كل هذه الأحداث باسم الكريات الحمر.

أثناء تكون الكريات الحمر ، يزداد تخليق الهيموغلوبين. بروتين وفير في كريات الدم الحمراء يتوسط في إيصال الأكسجين إلى الأنسجة وإزالة السموم من ثاني أكسيد الكربون منها ، وهو نفايات التنفس الخلوي السامة للخلايا.

مسحة ملطخة من خلايا الدم الحمراء ، الخلايا السليفة لكريات الدم الحمراء الناضجة. من قبل معهد القوات المسلحة لعلم الأمراض (AFIP) ، من ويكيميديا ​​كومنز. يمثل الفقد الكلي للنواة ، وكذلك العضيات الخلوية ، ذروة عملية تكوين الكريات الحمر في خلايا الفقاريات الثديية. في بقية الفقاريات مثل الزواحف ، تستمر النواة بمجرد انتهاء عملية التمايز.

تؤدي الأخطاء في عملية التمايز بين خلايا الدم الحمراء إلى ظهور مجموعة من أمراض الدم التي تسمى معًا فقر الدم الضخم الأرومات.

ما هي كريات الدم الحمراء؟

صورة كريات الدم الحمراء تم الحصول عليها بالمجهر الهولوغرافي. بواسطة Egelberg ، من ويكيميديا ​​كومنز. خلايا الدم الحمراء ، والمعروفة باسم خلايا الدم الحمراء ، هي أكثر الخلايا وفرة في دم الفقاريات.

لديهم شكل مميز مشابه لأقراص biconcave وتتمثل وظيفتها الرئيسية في نقل الأكسجين (O2) إلى أنسجة الجسم المختلفة ، في نفس الوقت الذي يزيل السموم منها من ثاني أكسيد الكربون (CO2) المنتج أثناء التنفس الخلوي..

هذا التبادل لثاني أكسيد الكربون مقابل O2 ممكن لأن هذه الخلايا تحتوي على كميات كبيرة من بروتين أحمر مميز يسمى الهيموجلوبين ، قادر على التفاعل مع كلا النوعين الكيميائيين من خلال مجموعة الهيم الموجودة في بنيتها.

خصوصية هذه الخلايا في الثدييات فيما يتعلق ببقية الفقاريات هي عدم وجود النواة والعضيات السيتوبلازمية. ومع ذلك ، خلال المراحل الأولية للإنتاج في المراحل المبكرة من التطور الجنيني ، لوحظ أن السلائف الخلوية التي نشأت منها تمثل نواة انتقالية.

هذا الأخير ليس مفاجئًا نظرًا لأن المراحل المبكرة من نمو الجنين تكون عادةً متشابهة في جميع الفقاريات ، متباينة فقط تلك المراحل التي تعرض تمايزًا أكبر.

ما هي كرات الدم الحمراء؟

خلايا الدم الحمراء هي خلايا تؤدي إلى نضوج كريات الدم الحمراء بعد خضوعها لأحداث متتالية من تمايز الخلايا.

تنشأ هذه الخلايا السليفة من سلف النخاع الشائع في نخاع عظم الفقاريات كخلايا نواة ، مزودة بنوى خلوية وعضيات.

التغييرات في محتوى السيتوبلازم وفي إعادة ترتيب الهيكل الخلوي ستبلغ ذروتها في توليد كريات الدم الحمراء الجاهزة للدخول في الدورة الدموية. تستجيب هذه التغييرات للمنبهات البيئية التي تدل على انخفاض الأكسجين في الأنسجة وبالتالي الطلب على إنتاج كريات الدم الحمراء.

ما هو تكون الكريات الحمر؟

الكريات الحمر هو المصطلح المستخدم لتحديد العملية التي يتم من خلالها إنتاج خلايا الدم الحمراء وتطورها ، وهي ضرورية للحفاظ على إمداد الأكسجين للأعضاء والأنسجة المختلفة.

يتم تنظيم هذه العملية بدقة من خلال عمل الإريثروبويتين (EPO) ، وهو هرمون تخليق كلوي يتم تعديله بدوره بواسطة تركيزات الأكسجين المتوفرة في الأنسجة.

تحفز التركيزات المنخفضة من أكسجين الأنسجة على تخليق EPO بواسطة عامل النسخ المحرض بنقص الأكسجة (HIF-1) ، والذي يحفز تكاثر كريات الدم الحمراء عن طريق الارتباط بمستقبلات EpoR الموجودة في الخلايا الأولية لخلايا الدم الحمراء.

في الثدييات ، يتم إجراء تكوين الكريات الحمر على مرحلتين تسمى الكريات الحمر البدائية وتكوين الكريات الحمر النهائي.

يحدث الأول في كيس الصفار أثناء التطور الجنيني ، مما يؤدي إلى ظهور كريات الدم الحمراء ذات النواة الكبيرة ، بينما يحدث الأخير في كبد الجنين ويستمر في نخاع العظم بعد الشهر الثاني من الحمل ، مما يؤدي إلى تكوين كرات الدم الحمراء المستأصلة الأصغر.

البروتينات الأخرى مثل السيتوكين Bcl-X المضاد للخلايا ، والذي يتم تنظيم نسخه بواسطة عامل النسخ GATA-1 ، يؤثر أيضًا بشكل إيجابي على عملية تكون الكريات الحمر. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري أيضًا توفير الحديد وفيتامين ب 12 وحمض الفوليك.

تمايز خلايا الدم الحمراء في كريات الدم الحمراء

في عملية تكون الكريات الحمر النهائية ، تتشكل كريات الدم الحمراء في نخاع العظم من خلية سلف غير متمايزة أو سلف النخاع الشائع القادر على إحداث خلايا أخرى مثل الخلايا المحببة ، وحيدة الخلية والصفائح الدموية.

يجب أن تتلقى هذه الخلية الإشارات المناسبة خارج الخلية للتنازل عن تمايزها في سلالة كرات الدم الحمراء.

بمجرد الحصول على هذا الالتزام ، تبدأ سلسلة من أحداث التمايز التي تبدأ بتكوين الأرومة الضامة ، والمعروفة أيضًا باسم الأرومة الأولية. خلية طليعة كبيرة من كريات الدم الحمراء مع نواة.

بعد ذلك ، ستشهد بروتينات البروريثروبلاست انخفاضًا تدريجيًا في حجم الخلايا النووية مصحوبًا بزيادة في تخليق الهيموجلوبين. تحدث كل هذه التغييرات ببطء حيث تمر هذه الخلية بمراحل مختلفة من الخلايا: الأرومة الحمراء القاعدية أو الأرومة السوية ، والأرومة الحمراء متعددة الألوان ، والأرومة الحمراء المتعامدة.

تنتهي العملية بفقد كامل للنواة ، وكذلك العضيات الموجودة في الأرومة الحمراء القلبية ، مما يتسبب في نضوج كريات الدم الحمراء.

للوصول إلى هذا أخيرًا ، يجب أن تمر الأخيرة عبر مرحلة الخلايا الشبكية ، وهي خلية مستأصلة لا تزال تحتوي على عضيات وريبوزومات في السيتوبلازم. يتم القضاء التام على النواة والعضيات عن طريق إفراز الخلايا.

تترك كريات الدم الحمراء الناضجة نخاع العظم في مجرى الدم حيث تظل تدور لمدة 120 يومًا تقريبًا ، قبل أن تبتلعها البلاعم. لذلك ، تكون الكريات الحمر عملية تحدث بشكل مستمر طوال حياة الكائن الحي.

تمايز الخلايا

مع تقدم خلايا الدم الحمراء نحو التمايز الكامل إلى كريات الدم الحمراء الناضجة ، فإنها تخضع لتغييرات متعددة في الهيكل الخلوي ، وكذلك في التعبير عن بروتينات التصاق الخلية.

يتم إزالة بلمرة الأكتين الدقيقة ويتم تجميع هيكل خلوي جديد قائم على سبكترين. Spectrin هو بروتين غشائي محيطي يقع على الوجه السيتوبلازمي ويتفاعل مع ankyrin ، وهو بروتين يتوسط في ارتباط الهيكل الخلوي ببروتين الغشاء Band 3.

تعتبر هذه التغييرات في الهيكل الخلوي والتعبير عن مستقبلات Epo ، وكذلك الآليات التي تعدلها ، ضرورية لنضج الكريات الحمر.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أنها تتوسط في إنشاء تفاعلات بين خلايا الدم الحمراء والخلايا الموجودة في البيئة الدقيقة لنخاع العظم ، مما يسهل نقل الإشارات الضرورية لبدء التمايز وإنهائه.

بمجرد الانتهاء من التمايز ، تحدث تغييرات جديدة تفضل فقدان التصاق الخلايا بالنخاع وإطلاقها في مجرى الدم حيث ستؤدي وظيفتها.

الأمراض المرتبطة بالأخطاء في تمايز خلايا الدم الحمراء

تؤدي الأخطاء أثناء تمايز خلايا الدم الحمراء في نخاع العظم إلى ظهور أمراض الدم ، مثل فقر الدم الضخم الأرومات. تنشأ هذه من النقص في إمداد فيتامين ب 12 وحمض الفوليك الضروريين لتعزيز تمايز خلايا الدم الحمراء.

يشير مصطلح megaloblastic إلى الحجم الكبير الذي تصل إليه كريات الدم الحمراء وحتى كريات الدم الحمراء كمنتج لتكوين الكريات الحمر غير الفعال الذي يتميز بتخليق الحمض النووي المعيب.

المراجع

1. Ferreira R ، Ohneda K ، Yamamoto M ، Philipsen S. GATA1 ، نموذج لعوامل النسخ في تكون الدم. البيولوجيا الجزيئية والخلوية. 2005 ؛ 25 (4): 1215-1227.
2. Kingsley PD ، Malik J ، Fantauzzo KA ، Palis J. yolk مشتق من خلايا الدم الحمراء البدائية المشتقة من كيس الصفار أثناء تكوين الجنين للثدييات. الدم (2004) 104 (1): 19-25.
3. Konstantinidis DG و Pushkaran S و Johnson JF و Cancelas JA و Manganaris S و Harris CE و Williams AE و Zheng Y و Kalfa TA. التشوير ومتطلبات الهيكل الخلوي في استئصال أرومات الدم الحمراء. دم. (2012) ؛ 119 (25): 6118-6127.
4. Migliaccio AR. استئصال أريثروبلاست. هيماتولوجيكا. 2010 ؛ 95: 1985-1988.
5. شيفاني سوني ، شاشي بالا ، بابيت جوين ، كينيث إي ، لوان إل ، مانجيت هانسبال. يؤدي غياب بروتين البلاعم Erythroblast (Emp) إلى فشل البثق النووي لبروتين الدم الحمراء. مجلة الكيمياء البيولوجية. 2006 ؛ 281 (29): 20181-20189.
6. Skutelsky E ، Danon D. دراسة مجهرية إلكترونية للتخلص النووي من الأرومة الحمراء المتأخرة. J سيل بيول.1967 ؛ 33 (3): 625-635.
7. Tordjman R ، Delaire S ، Plouet J ، Ting S ، Gaulard P ، Fichelson S ، Romeo P ، Lemarchandel V. تعد الخلايا الحمراء مصدرًا للعوامل المسببة للأوعية. الدم (2001) 97 (7): 1968-1974.