i 09 2016 Il sangue composizione e eritrociti

SANGUE
Il sangue è formato da una parte liquida (plasma) e da una parte corpuscolata
(eritrociti, leucociti e trombociti)
FUNZIONI DEL SANGUE
Trasporto
• sostanze nutritizie (dal tratto gastrointestinale alle cellule degli organi)
• prodotti di rifiuto (dalle cellule agli organi deputati alla eliminazione)
• metaboliti e prodotti cellulari (ormoni, molecole segnale, elettroliti ecc.)
• O2 (dai polmoni ai tessuti)
• CO2 (dai tessuti ai polmoni)
• leucociti, anticorpi e proteine implicati nei processi di difesa (nei vari
distretti orporei)
Difesa dell’organismo
Omeostasi
mantenimento temperatura corporea, pH ed equilibrio oncotico-osmotico dei
liquidi tissutali
Riparazione delle ferite vascolari e coagulazione
PROPRIETÀ
VOLUME………….........circa 5-6 litri (7 -8 % del peso corporeo-normovolemia)
PESO SPECIFICO………1,057-1,062 g/ml
VISCOSITA’……………….3-4 volte acqua
pH………………………………….7.2-7.4
T…………………………………….circa 38°C
COLORE…………………....rosso acceso (sangue arterioso)
rosso scuro (sangue venoso)
costituentidelsangue
•
•
•
ilplasma èunliquidocostituitodaunasoluzioneproteicaincuicircolano
lecellule
trasportanellevariepartidell’organismomezzidinutrizione,metaboliti,
anticorpi,proteinedellacoagulazioneealtremolecole(albumina,
globuline,fibrinogeno,complemento,lipoproteine)
lapartecorpuscolata delsangue può esseredistintain:
– celluledellaserierossaoeritrociti
– celluledellaseriebiancaoleucociti
– piastrine
•
ilvolumedelsanguenell’uomoèdicirca5litri:
– Il45%diquestovolume èrappresentatodaeritrocitioglobuli rossi
– l’1%daleucocitioglobuli bianchi
– ilrimanente ècostituitodalplasmasanguigno
•
•
•
quandoèprelevatodaivasiilsanguecoagularapidamenteinunamassa
rossastragelatinosa
selacoagulazioneèimpeditadall’usodiunanticoagulante glielementi
cellularipossonoessereseparatimediantecentrifugazione
nell’organismoadultolecelluledelsanguetraggonooriginedalmidollo
osseo.
Quando è prelevato dai vasi il sangue coagula
rapidamente in una massa rossastra gelatinosa
(coagulo)
Se la coagulazione è impedita con l’uso di un
anticoagulante (eparina, citrato di sodio, EDTA..) gli
elementi figurati possono essere separati dal plasma
mediante centrifugazione.
siero
COMPOSIZIONE
Prima della
centrifugazione
Dopo
centrifugazione
• plasma (≃55 %)
soluzione proteica di
colore giallognolo
Plasma
55 %
Leucociti
1%
Eritrociti
44 %
Buffy coat
• elementi figurati
(≃45%):
44 % ……….eritrociti
1 %…………leucociti e
piastrine
PLASMA
soluzione proteica di colore giallognolo
90 % H2O
9 % proteine
1 % ioni (Na+,K+,Ca2+,Mg2+, Fe3+, Cu2+, H+, Cl-, HCO3-, HPO42-/H2PO4-,SO42-)
composti azotati (urea, acido urico, creatinina..)
sostanze nutritive (glucosio, aa, lipidi
vitamine
gas (O2, CO2)
colesterolo, fosfolipidi, trigliceridi)
6-8 g/100 ml di plasma
Proteine
55-65%
4-5
del plasma
%
2-3 %
14-20%
0,5 %
plasmacellule
Elettroforesi delle proteine plasmatiche
Elettroforesi delle proteine plasmatiche
ERITROCITI
•il loro numero varia da 4,5 milioni a 5,5 milioni circa per mm3 (ul) di sangue
a seconda del sesso (> maschio)
•curiosità:ci sono circa 2.5x1013 GR in un adulto
•cellule di forma a lente biconcava (Ø di 7-8 um; spessore 1 um) – “misuratori
istologici”
•l’eritrocita maturo non contiene il nucleo e i tipici organuli citoplasmatici, e
il suo citoplasma è occupato prevalentemente da una proteina predisposta
per il trasporto dell’ossigeno (Emoglobina). Infatti la funzione degli eritrociti
consiste nel trasporto dell’O2 dai polmoni ai tessuti e della CO2 dai tessuti ai
polmoni
•gli eritrociti sono prodotti continuamente a livello del midollo osseo (3x106
nuovi GR immesi nel circolo ogni secondo) e la loro produzione è controllata
da diversi fattori (l’eritropoietina (EPO),vitamine del gruppo B, ecc.)
•Gli eritrociti invecchiati (vita=120g) sono fagocitati dai macrofagi.
•Destino emoglobina: globine scisse in aa, Fe incluso in ferritina e riutilizzati;
eme incluso in bilirubina eliminata con la bile
Reticolociti (0,3-0,7%)
Globulo rosso
aspetto morfologico
a “disco biconcavo”
la forma del globulo rosso aumenta
l’efficienza dello scambio di gas fra
citoplasma e plasma ematico
8 µm
due globuli rossi
(e una piastrina)
in un vaso capillare
la forma del globulo rosso
favorisce anche il suo
scorrimento nel microcircolo periferico…
composizione interna?
è privo di nucleo!
il suo citoplasma è
omogeneo e privo di
organuli!
FORMEDIEMOGLOBINA
• Contenutodelglobulorossoècostituitoin
prevalenzadaemoglobina
• proteinatetramerica formatada4catene
(globine)
• ciascunaglobinacontieneungruppoprostetico
(eme) chelegailferro
– siidentificano4diversecatenepolipeptidiche di
globinaindicatecome(α, β, γ, δ)
– HbF emoglobinafetale(α2γ2) 2%
– HbA emoglobinaadultaè HbA1 (α2β2) 96% oHbA2
(α2δ2) 2%
EMOGLOBINA
(14g/100ml)
Proteina tetramerica formata da
4 catene polipeptidiche
(globine) a ciascuna delle quali è
legata una ferroprotoporfirina
(gruppo eme) contenente ferro
Si identificano principalmente 4
tipi di catene polipeptidiche di
globina indicate come (α, β, γ, δ)
che sono distribuite diversamente
nei vari tipi di emoglobina
HbA (emoglobina adulta) : HbA1 (α2 β2) 96%
HbA2 (α2 δ2) 1,5-3%
HbF (α2 γ2) 1% .
EMOGLOBINA
L’emoglobina è responsabile della
maggior parte del trasporto di ossigeno e
anidride carbonica
Circa 280 milioni di molecole di Hb per
GR…
Più di 1 miliardo di molecole di O2
potenzialmente trasportabili da un
singolo globulo rosso
Emoglobina che lega l’Ossigeno
Eritrocita:scambi gassosi
O2
O2
diffusione
Controllo del
pH
Shift del
cloro
Citoscheletrodell’eritrocito
• invicinanzadellamembranadell’eritrocitoè
presenteun citoscheletro dimicrofilamentidi
actina
• imicrofilamentielaspettrina colleganotraloroi
dominiinternidiproteinetransmembranali
(anchirina,bandaIII)
• LaproteinadellabandaIII funzionaanchecome
trasportatoreionico(HCO3- /Cl-)
• ciòdaluogoallacostituzionediunaretedi
rinforzointernaallamembranachepermettealla
celluladimodificarelapropriaformaperil
transitoneicapillariediriacquisirelaforma
originariadopoilpassaggio
Citoscheletro dell’eritrocita
IL CITOSCHELETRO DEL GLOBULO ROSSO
L’eritrocita si
differenzia dalle altre
cellule poiché il
citoscheletro forma un
guscio che sostiene la
membrana plasmatica
ed è unito ad essa in
molti punti
Questa caratteristica
permette all’eritrocita
di essere flessibile e di
potersi spostare
facilmente nei capillari
dove viaggia “impilato”
con gli altri eritrociti
I microfilamenti e la spettrina collegano tra loro i domini interni di proteine
transmembranali (anchirina, banda III)
Ciò da luogo alla costituzione di una rete di rinforzo interna alla membrana
che permette alla cellula di modificare la propria forma per il transito nei
capillari e di riacquisire la forma originaria dopo il passaggio
Le terminazioni libere dei tetrameri di
spectrina sono tenute insieme da catene
fibrillari di actina (banda 5) contenenti
tropomiosina. L’adducina e la Banda 4,1
favoriscono l’interazione actina-spectrina.
L’ancoraggio del citoscheletro alla
membrana è ottenuto mediante il legame
della Banda 2,1 con l’anchirina. A sua
volta questa è legata alla Banda 3
Variazioni di forma dell’eritrocita: POICHILOCITOSI
Plasma isotonico:
Plasma ipertonico:
Plasma ipotonico:
e. a lente biconcava
e. crenati (echinociti)
e. sferici
Sferocitosi ereditaria
deficit anchirina o spectrina o banda3
o proteina 4.2
Anemia falciforme
mutazione puntiforme del gene
per la catena β dell’Hb
Talassemia
diminuita sintesi di catene α e β
Una diminuzione del numero degli eritrociti o comunque una ridotta funzionalità
degli eritrociti nel trasporto dell’ossigeno viene definita anemia.
LA MEMBRANA DEGLI ERITROCITI
Acido sialico
I residui di acido sialico presentano gruppi carbossilici dissociati con esposizione
di carica negativa che impedisce l’agglutinazione intravascolare dei globuli rossi
lamembranadegli
eritrocitièsede
degliantigeni dei
gruppisanguigni
(sistemaAB0,Rh
ecc.)Diessiva
tenutocontoin
casosianecessario
ricorrerea
trasfusione
• hh isararebloodgroup alsocalledBombayBloodgroup.Individuals
withtherareBombayphenotype (hh)donotexpressHantigen (also
called"substanceH")(theantigenwhichispresentinbloodgroupO).
Asaresult,theycannotmakeAantigen (alsocalled"substanceA")orB
antigen (alsocalled"substanceB")ontheirredbloodcells,whatever
alleles theymayhaveoftheAandBblood-groupgenes,becauseA
antigenandBantigenaremadefromHantigen;receivingbloodwhich
containsanantigenwhichhasneverbeeninthepatient'sownblood
causesanimmunereaction.Asaresult,peoplewhohaveBombay
phenotypecandonatetoanymemberoftheABObloodgroupsystem
(unlesssomeotherbloodfactor gene,suchasRhesus,isincompatible),
buttheycannotreceiveanymemberoftheABObloodgroupsystem's
blood(whichalwayscontainsoneormoreofAandBandHantigens),
butonlyfromotherpeoplewhohaveBombayphenotype.Theusual
testsforABObloodgroupsystemwouldshowthemasgroupO,unless
thehospitalworkerinvolvedhasthemeansandthethoughttotestfor
Bombaygroup.
• ThisbloodphenotypewasfirstdiscoveredinBombay,nowknownas
Mumbai,inIndia,byDr.Y.M.Bhende.[1] Itispresentinabout.0004%(=
about4permillion)ofthehumanpopulationgenerally,thoughinsome
placessuchasMumbai(formerlyBombay)localpopulationscanhave
occurrencesinasmuchas.01%(=1in10000)ofinhabitants.[2]
FattoreRh
•
•
•
•
•
•
•
•
•
TheRh (Rhesus)bloodgroupsystem (includingtheRh factor)isoneofthe
currently30humanbloodgroupsystems.
ItisclinicallythemostimportantbloodgroupsystemafterABO.
TheRh bloodgroupsystemcurrentlyconsistsof50definedblood-group
antigens,amongwhichthe5antigensD,C,c,E,andearethemostimportant
ones.
Thecommonly-usedtermsRh factor,Rh positive andRh negative refertotheD
antigen only.
Besidesitsroleinbloodtransfusion,theRh bloodgroupsystem,inparticular
theDantigen,isarelevantcauseofthehemolyticdiseaseofthenewborn or
erythroblastosis fetalis forwhichprevention iskey.
Anindividualeitherhas,ordoesnothave,the"Rhesusfactor"onthesurface
ofredbloodcells.
ThistermstrictlyrefersonlytothemostimmunogenicDantigenoftheRh
bloodgroupsystem,ortheRh- bloodgroupsystem.Thestatusisusually
indicatedbyRh positive (Rh+,doeshavetheDantigen)orRh negative (Rh-,
doesnothavetheDantigen)suffixtotheABO bloodtype.
However,otherantigensofthisbloodgroupsystemarealsoclinicallyrelevant.
IncontrasttotheABObloodgroup,immunizationagainstRh cangenerallyonly
occurthroughbloodtransfusion orplacentalexposureduringpregnancy.
Hemolyticdiseaseofthenewborn
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Thehemolytic conditionoccurswhenthereisanincompatibility betweenthebloodtypesofthe
motherandthefetus.
Hemolytic comesfromtwowords:"hemo"(blood)and"lysis"(destruction)orbreakingdownofred
bloodcells
Erythroblastosis referstothemakingofimmatureredbloodcells
Fetalis referstothefetus.
sensitizationtoRh Dantigens(usuallybyfeto-maternaltransfusionduringpregnancy)mayleadto
theproductionofmaternal IgG anti-Dantibodieswhichcanpassthroughtheplacenta.
anysubsequentpregnancymaybeaffectedbytheRhesusDhemolytic diseaseofthenewborn if
thebabyisDpositive.
ThevastmajorityofRh disease ispreventableinmodernantenatal carebyinjectionsofIgG anti-D
antibodies(Rho(D)ImmuneGlobulin).
Theincidence ofRhesusdisease ismathematically related tothefrequencyofDnegative
individuals inapopulation,soRhesusdiseaseisrareinEastAsians,SouthAmericans,andAfricans,
butmorecommoninCaucasians.
Symptomsandsignsinthefetus:
–
Enlargedliver,spleen,orheartandfluidbuildupinthefetus'abdomenseenviaultrasound.
–
–
Anemia thatcreates thenewborn'spallor(paleappearance).
Jaundice oryellowdiscolorationofthenewborn'sskin,scleraormucousmembrane.Thismaybeevident
rightafterbirthorafter24–48hoursafterbirth.Thisiscausedbybilirubin (oneoftheendproductsofred
bloodcelldestruction).
Enlargementofthenewborn'sliverandspleen.
Thenewbornmayhavesevereedema oftheentirebody.
Dyspnea ordifficultybreathing.
Symptomsandsignsinthenewborn:
–
–
–