Erytropoetyna to hormon stymulujący erytropoezę w szpiku. Znajduje zastosowanie kliniczne w terapii chorych z niewydolnością nerek. Wywiera korzystne działanie w leczeniu schorzeń układu sercowo-naczyniowego. Zapobiega apoptozie (samoistnie zaprogramowanemu procesowi autodestrukcji komórki) w przebiegu zawału mięśnia sercowego. Głównym czynnikiem regulującym szybkość wytwarzania erytropoetyny w nerce jest stężenie tlenu.

Co to jest EPO?

Erytropoetyna to glikoproteinowy czynnik wzrostu pobudzający wytwarzanie i dojrzewanie erytrocytów. Jest to hormon o masie 30,4 kDa, złożony ze 165 aminokwasów i łańcuchów węglowodanowych połączonych z 3 resztami asparaginowymi oraz 1 resztą serynową.

Wytwarzanie EPO

Głównym miejscem wytwarzania EPO (erytropoetyny) w ludzkim organizmie są komórki śródmiąższowe kory nerek (około 80% syntezy EPO) oraz w mniejszym stopniu wątroby (około 20% syntezy EPO). Jest produkowana w odpowiedzi na niedotlenienie. Regulacja stężenia EPO zależy od hipoksji tkankowej (rozwija się, gdy wysycenie krwi tętniczej tlenem spada poniżej 90%), która pobudza komórki śródmiąższowe nerek do wytwarzania tego hormonu. Podczas hipoksemii (niedoboru tlenu we krwi) i niedokrwistości dochodzi do wzrostu biosyntezy erytropoetyny. Jego syntezę zwiększają także hormony tarczycy czy kwas retinowy.

Stężenie endogennej (wytwarzanej wewnątrz organizmu) erytropoetyny u ludzi zdrowych wynosi 6–32 μm/ml. Wykazuje rytm dobowy – najwyższe wartości osiąga w godzinach nocnych, a najniższe w porannych. Nie ma możliwości wewnątrzkomórkowego magazynowania erytropoetyny.

Działanie erytropoetyny

Działanie erytropoetyny polega głównie na stymulowaniu wytwarzania krwinek czerwonych podczas erytropoezy. Wynika z połączenia jej cząsteczki z homodimerycznym receptorem w błonie komórkowej. Następujący dzięki EPO wzrost liczby młodych erytrocytów powoduje zwiększenie liczby krążących antyoksydantów.

Wraz z rozwojem nauk medycznych i technologii możliwe stało się sklonowanie genu EPO, co umożliwiło produkcję rekombinowanej ludzkiej erytropoetyny (rhEPO), wykorzystywanej obecnie szeroko w praktyce klinicznej – zwłaszcza w przypadku przewlekłej choroby nerek, ale i u chorych na nowotwory otrzymujących chemioterapię, co pozwala ograniczyć częstość przetoczeń koncentratów krwinek czerwonych i związane z tym powikłania. W przypadku układu krążenia właściwości erytropoetyny w niedokrwieniu mięśnia serca poprawiają przepływ wieńcowy.

Poza działaniem antyapoptotycznym EPO działa cytoprotekcyjnie również przez zmniejszenie stresu oksydacyjnego. Reguluje pracę układu odpornościowego. Erytropoetyna jest stosowana jako lek u chorych na niewydolność nerek, w hematologii i onkologii. EPO oddziałuje bezpośrednio na mózg, przez co poprawia motywację do działania. Stosowana jest przez sportowców jako środek dopingujący.

Niedobór EPO – przyczyny

Mechanizm wyrównawczy erytropoetyny ma szczególne zastosowanie u chorych na serce, mających problemy z płucami, palaczy tytoniu i ludzi długo przebywających na dużych wysokościach w górach. EPO zapobiega w wyżej wymienionych przypadkach niedotlenieniu tkanek, zwiększając swoje stężenie we krwi.

Obniżenie erytropoetyny może wiązać się bezpośrednio z toksycznym wpływem leczenia onkologicznego. Niedobór EPO spowodowany jest nieadekwatnym wytwarzaniem tego hormonu przez uszkodzoną tkankę nerkową. Spadek jego produkcji zauważalny jest szczególnie w przebiegu przewlekłej niewydolności nerek.

Do czego prowadzi niedobór erytropoetyny?

Niedobór erytropoetyny jest jednym z głównych powikłań przewlekłej choroby nerek (ang. chronic kidney disease – CKD). Wynika z osłabienia odpowiedzi komórek okołocewkowych na niedotlenienie. Prowadzi do niedokrwistości wtórnej, leczonej czynnikami stymulującymi erytropoezę (ang. erythropoiesis-stimulating agent – ESA). Chorzy zgłaszają objawy, takie jak: osłabienie, duszność, szybka męczliwość, ból i zawroty głowy, upośledzenie koncentracji i uwagi, bóle w klatce piersiowej o charakterze wieńcowym i tachykardia (przyspieszenie akcji serca powyżej 100 uderzeń na minutę). Stanowi czynnik ryzyka dla przerostu lewej komory serca. Terapia opiera się na podawaniu chorym ludzkiej rekombinowanej EPO.

Niedobór erytropoetyny zauważa się w przebiegu anemii, nazywanej powszechnie niedokrwistością, która definiowana jest zgodnie z zaleceniem Światowej Organizacji Zdrowia jako stężenie hemoglobiny (Hb) poniżej 12 g/dl u kobiet oraz poniżej 13 g/dl u mężczyzn. W przypadku dzieci najczęściej rozwija się niedokrwistość z niedoboru żelaza (mikrocytarna). Szczyt tej przypadłości przypada na okres między 6 a 20 miesiącem życia oraz na czas dojrzewania. W konsekwencji anemii dochodzi do zaburzenia zachowania i gorszych wyników w ocenie funkcji poznawczych w wieku szkolnym, mielinizacji, kłopotów z pamięcią, bladości skóry i śluzówek, nadmiernej łamliwości paznokci, wypadania włosów, bolesności i wygładzenia języka, niewyjaśnionej męczliwości, braku energii, ogólnego osłabienia, pogorszenia koncentracji, tachykardii, upośledzonego łaknienia u niemowląt i spaczonego łaknienia u starszych dzieci. W tym przypadku także zaleca się leczenie preparatami erytropoetyny i suplementację żelazem.

Bibliografia:

1. Donderski R., Kardymowicz A., Manitius J., Niedokrwistość nerkopochodna. Wybrane aspekty diagnostyki i terapii, „Choroby Serca i Naczyń”, 2009, 6(2), s. 82–93.

2. Snopek G., Popielarz-Grygalewicz A.,Dąbrowski M., Erytropoetyna – czy nowe perspektywy w leczeniu niewydolności serca?, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej”, 2005, 59, s. 358–361.

3. Czepulis N., Wieczorowska-Tobis K., Niedokrwistość – częsty element wielochorobowości w starości, „Nowiny Lekarskie”, 2011, 80(3), s. 205–208.

4. Lisowska K.A., Bryl E., Witkowski J.M., Wpływ rekombinowanej ludzkiej erytropoetyny na układ odpornościowy, „Forum Medycyny Rodzinnej”, 2009, 3(5), s. 359–366.

5. Szczeklik A., Choroby wewnętrzne. Kompendium Medycyny Praktycznej, Kraków, Wydawnictwo Medycyna Praktyczna, 2009.

6. Winczura P., Jassem J., Rekombinowana ludzka erytropoetyna w leczeniu niedokrwistości u chorych na nowotwory: nadzieje i zagrożenia, „Onkologia w Praktyce Klinicznej”, 2007, 3(4), s. 198–204.

7. Pleskaczyńska A., Dobrzańska A., Profilaktyka niedoboru żelaza u dzieci – standard postępowania, „Standardy medyczne”, 2011, 8, s. 100–106.