Erythropoietin (hæmopoietin) (også engelsk erythropoietin, EPO ) er et af nyrehormonerne (udskilles også i leverens perisinusoidale celler), som kontrollerer erytropoiesen , det vil sige dannelsen af røde blodlegemer (erythrocytter). Kemisk er det et glykoprotein . Anvendes som et middel . I sport er det doping . Vægten af humant EPO er ~34 kDa.
Eksogent erythropoietin produceres ved molekylær kloning i cellekultur.
I 1905 foreslog Paul Carnot, en professor i medicin i Paris, og hans assistent, Clotilde Deflandre, at hormoner regulerer produktionen af røde blodlegemer. Efter at have udført eksperimenter på kaniner, der var blevet blødt, fandt Carnot og Deflandre en stigning i erytrocytterne af en hæmatopoietisk faktor kaldet hæmatopoietin hos kaniner. Eva Bonsdorff og Eva Jalavisto fortsatte med at studere produktionen af røde blodlegemer og kaldte senere det hæmotrope stof erythropoietin. Yderligere forskning af K. R. Reisman og Allan J. Erslev om eksistensen af EPO viste, at et bestemt stof cirkulerer i blodet, som kan stimulere produktionen af røde blodlegemer og en stigning i hæmatokrit. Dette stof blev endelig oprenset og bekræftet at være erythropoietin, hvilket åbnede nye muligheder for anvendelse af EPO i sygdomme som anæmi.
Hæmatolog John Adamson og nefrolog Joseph W. Eshbach har observeret forskellige former for nyresvigt og det naturlige hormon EPO's rolle i dannelsen af røde blodlegemer. Ved at studere får og andre dyr i 1970'erne fandt to forskere ud af, at erythropoietin stimulerede produktionen af røde blodlegemer i knoglemarven og kunne føre til behandling af anæmi hos mennesker. I 1968 begyndte Goldwaser og Kung arbejdet med at rense det menneskelige EPO. I 1977 var det lykkedes dem at opnå, at selv en meget lille mængde af et stof i størrelsesordenen milligram kunne renses til femoghalvfems procent renhed. Ren EPO muliggør identifikation af aminosyresekvensen og isolering af genet. Senere opdagede en NIH -finansieret forsker ved Columbia University en måde at syntetisere erythropoietin på. Teknikken blev patenteret af Columbia University og licenseret af Amgen (en amerikansk multinational biofarmaceutisk virksomhed). Tvister begyndte om den retfærdige fordeling af priser, fordi Amgens arbejde blev finansieret af NIH, og ingen finansierede Goldwassers arbejde.
I 1980 gennemførte Adamson, Joseph W. Eshbach, Joan S. Egri, Michael R. Downing og Jeffrey K. Brown et klinisk forsøg på Northwest Kidney Centres [1] med en kunstig form af hormonet epogen (epoetin alfa) fremstillet af Amgen [2] . Eksperimentet var vellykket, og resultaterne blev offentliggjort i New England Journal of Medicine i januar 1987.
I 1985 isolerede Lin et al. det humane erythropoietingen fra et genomisk fagbibliotek og var i stand til at karakterisere det til forskning og produktion. Deres forskning viste, at erythropoietingenet koder for produktionen af EPO i pattedyrsceller, som er biologisk aktivt in vivo og i det kunstige miljø . Industriel produktion af rekombinant humant erythropoietin (RhEpo) til behandling af anæmiske patienter begyndte kort derefter.
I 1989 godkendte US Food and Drug Administration brugen af epogen i klinisk praksis, som stadig bruges i dag.
Erythropoietin er et fysiologisk stimulerende middel til erytropoiesis . Det udskilles i nyrerne og i de perisinusoidale celler i leveren. Erytropoietinproduktion i leveren dominerer under foster- og perinatale perioder, mens nyresekretion dominerer i voksenalderen. Det aktiverer mitose og modning af erytrocytter fra erytrocyt-progenitorceller. Sekretionen af erythropoietin fra nyrerne øges med blodtab, forskellige anæmiske tilstande (anæmi af jern, folat og B12-mangel, anæmi forbundet med knoglemarvslæsioner osv.), med nyreiskæmi (f.eks. med traumatisk shock) med hypoxiske tilstande .
Sekretionen af erythropoietin fra nyrerne øges også under påvirkning af glukokortikoider , hvilket er en af mekanismerne for en hurtig stigning i hæmoglobinniveauet og ilttilførende blodkapacitet under stressede forhold. Hæmoglobinniveauet og antallet af erytrocytter i blodet stiger inden for få timer efter introduktionen af eksogent erythropoietin.
Erythropoietin forårsager øget knoglemarvsforbrug af jern , kobber , vitamin B12 og folat, hvilket fører til et fald i plasmaniveauer af jern, kobber og vitamin B12 , samt et fald i niveauerne af transportproteiner - ferritin og transcobalamin .
Erythropoietin øger det systemiske blodtryk . Det øger også blodets viskositet ved at øge forholdet mellem RBC og plasma.
Den afgørende faktor for dannelsen af erythropoietin er iltregimet i hele kroppen og især nyrerne. Det strukturelle grundlag for at udføre denne funktion er et hæm-holdigt protein - cytochrom . Oxyformen af dette protein hæmmer produktionen af IGF-1 (hypoxi-induceret faktor), som opstår, når trykket i nyrerne falder fra 40 til 20 mm Hg. Kunst.
Den reducerede form fører til en stigning i aktiviteten af IGF-1, som et resultat af hvilken ekspressionen af erythropoietin udvikler sig. Gennem aktivering af enzymer ( phospholipase , som øger aktiviteten af prostaglandiner), stimuleres produktionen af erythropoietin.
Erythropoietin har vist sig at udøve sin virkning ved at binde sig til erythropoietin-receptoren (EpoR) .
Erythropoietin er stærkt glykosyleret (40 % af den samlede molekylvægt); halveringstid i blodet er omkring fem timer. Halveringstiden kan variere i endogene og forskellige rekombinante former.
EPO binder til erythropoietin-receptoren på overfladen af progenitorceller og aktiverer JAK2 [3] -signalkaskaden.
Meget aktiv ekspression af erythropoietin-receptoren lokaliserer erythroide progenitorceller.
Progenitorceller har en høj grad af modtagelighed for erythropoietin. Selvom der er bevis for, at erythropoietin-receptorer er lokaliseret i en række andre væv (i hjertet, i musklerne, i nyrerne, i nervevæv), er pålideligheden af resultaterne af disse undersøgelser forvrænget af tilstedeværelsen af antistoffer (anti- EpoR). Eksperimenter udført under kontrollerede betingelser har ikke bekræftet tilstedeværelsen af receptoren i disse væv. I blodet reagerer røde blodlegemer ikke selv på erythropoietin-receptoren. Der blev dog fundet en indirekte afhængighed af erytrocytternes levetid i blodet af niveauet af erythropoietin i blodplasmaet.
Rekombinant erythropoietin alfa bruges i vid udstrækning til at korrigere anæmi ved forskellige sygdomme [4] :
Det bruges under opsyn af en læge. Introduktion - intravenøst og subkutant. Målet med behandlingen er at opnå et hæmatokritniveau på 30-35 % og et hæmoglobinniveau på 110-125 g/L. Disse blodtal bør overvåges en gang om ugen. Dosis af lægemidlet bør ikke øges mere end én gang hver 14.-30. dag, mens den maksimale dosis ikke bør overstige 900 IE / kg / uge (300 IE 3 gange om ugen). Efter at have nået målniveauet for hæmoglobin, reduceres dosis. Når du bruger dette lægemiddel, efter 2 måneder efter at have taget det, kan en mangel på jern, folinsyre og vitamin B 12 opdages (det er korrigeret med medicin). Kontrol af arterielt tryk er nødvendig.
Det er rapporteret om brugen af erythropoietinpræparater som forberedelse til operationer på fordøjelseskanalens organer uden brug af donorblodkomponenter [5] [6] .
Erythropoietin bruges ulovligt som et stimulerende middel ( doping ) i nogle sportsgrene (cykling, hestevæddeløb, boksning, løb, løb, løb, langrend, skiskydning, triatlon og andre). Musklernes evne til at modstå udholdenhedstræning afhænger af tilførslen af ilt. Derfor er hovedårsagen til, at atleter bruger dette stimulans, for at forbedre ilttilførslen til musklerne.
Som følge af brugen af erythropoietin blev den berømte amerikanske cykelrytter Lance Armstrong i 2012 diskvalificeret på livstid for doping og frataget alle titler siden 1998 [7] . Det amerikanske antidopingagentur (USADA) offentliggjorde en mere end 200 sider lang rapport i oktober 2012 [8] , der i detaljer forklarer dopingtestsnydeordninger og brugen af erythropoietin med mere. Derudover indikerer rapporten, at Lance Armstrong også var distributør af dopingstoffer blandt sine kolleger [9] .
| Endokrine system : peptid- og steroidhormoner | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| endokrine kirtler |
| ||||||||||||||||||
| Ikke-endokrine. kirtler | Gastroenteropancreatiske endokrine system Mave gastrin ghrelin 12-ringet CCK gip sekretin motilin Vasoaktivt intestinalt peptid (VIP) Ileum enteroglucagon Lever / andet Insulinlignende vækstfaktor IGF-1 , IGF-2 Fedtvæv leptin adiponectin modstå Skelet Osteocalcin nyrer JGA renin peritubulære celler EPO calcitriol prostaglandin Hjerte natriuretisk peptid ANP , BNP | ||||||||||||||||||
| Lægemidler mod blodmangel - ATC-kode: B03 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||