Proteínas da membrana eritrocitária
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Adnny Campos Bruno Felipe
Hematologia Clnica 2011.2
Eritropoese
Eritropoese Formao dos eritrcitosProeritroblastos
Diminuio do volume das clulas; Condensao da cromatina e perca do ncleo; Diminuio dos nuclolos; Diminuio dos polirribos somos e aumento da Hb;
Eritroblastos basfilos
Eritroblastos policromatfilos & Ortocromticos
Reticulcitos
Eritrcitos
Diminuio e perca das mitocndrias.
Eritrcitos
Eritropoiese normal na medula ssea. 1: Proeritroblasto; 2: Eritroblasto basfilo; 3: Eritroblasto policromtico; 4: Eritroblasto ortocromtico.
Eritrcitos Hemcias ou glbulos vermelhos; Clulas anucleadas bicncavas contendo Hb, com 8 mm de
dimetro, espessura perifrica de 2,5 mm e central de 1 mm.
A superfcie total de 160 mm2 e o volume de 90 mm3; Principal funo: HEMATOSE (trocas gasosas) Vida mdia de 120 dias; 3,9 a 5,5 milhes por mm de sangue na mulher; 4,5 a 6 milhes por mm de sangue no homem; Indivduos normais: Forma discide, tamanho uniforme &
mesma colorao;
Eritrcitos Incapaz de realizar fosforilao oxidativa e de obter energia
pelo ciclo do cido tricarboxlico.
Metabolismo Eritrocitrio Funo do Glbulo Vermelho: ASSEGURAR O TRANSPORTE
& MANUTENO DO ESTADO FUNCIONAL DA Hb.
* ATP * Substncias oxirredutoras * Substncias reguladoras de pH * Auto- reguladores enzimticos* * * * Bomba de Na-K Glutationa NADH reduzido NADPH reduzido
Gliclise intra-eritrocitria
Evita oxidao dos constituintes da Hb/ hiperidratao/ perda de lipdeos de membrana!!!
Metabolismo EritrocitrioEmbder Meyerhof (90%): 2 ATP ( funcionamento da bomba e manuteno dos lipdeos de
membrana) + NADH reduzido(ao da metemoglobina
Gliclise intra-eritrocitria
redutase)
Ciclo das Pentoses (10%): 2 NADPH reduzido (transforma
metemoglobina em Hb/coenzima da glutationa redutase )
Metabolismo Eritrocitrio
Via glicoltica de Embden-Meyerhof.
Metabolismo Eritrocitrio
Via fosfoglucanato ou desvio ("shunt") das pentoses.
Membrana Eritrocitria Bicamada lipdica na qual esto inseridas PROTENASTRANSMEMBRANA (Banda 3 e Glicoforinas), que contm como base de sustentao um citoesqueleto constitudo por
uma malha de ESPECTRINAS ( & ).
Excesso Lipdico + Protenas Integrais = Capacidadede atravessar capilares de 2-3 mm de dimetro (deformao do citoesqueleto e membrana com integridade liprprotica)!!!Deformabilidade de eritrcitos na circulao vascular
Membrana Eritrocitria
Diagrama da membrana eritrocitria com uma bicamada lipdica transfixada por protenas integrais, sustentadas por malhas de espectrinas (CITOESQUELETO).
Membrana Eritrocitria
Representao esquemtica simplificada da organizao estrutural da membrana eritrocitria. Responsvel pelas propriedades de deformabilidade, elasticidade e reestruturao dos eritrcitos.
Membrana EritrocitriaPrincipais Constituintes da Membrana Eritrocitria: Protenas (+ de 50%):
Integrais ( Banda 3 + Glicoforinas): so transmembranosas e servem de canal de troca; Perifricas (Espectrinas; Anquirinas; Protena 4.1; Protena
4.2; Actina, Aducina): citoesqueleto de sustentao da camadade lipdeos; Lipdios (40%); Carboidratos (- de 10%).
Protenas da Membrana Eritrocitria
Eletroforese em gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sdio
Protenas integrais
Protenas da Membrana Eritrocitria
Possuem um segmento central hidrofbico que interage com os
lipdes da dupla camada lipdica, apresentam um segmento polar glicosilado que se estende para o exterior da hemcia e um outro segmento polar que se estende para a fase interna da membrana.
Protenas perifricas Localizadas na face citosslica da membrana, mantendo estreitos
contatos com a protena 3, as glicoforinas, e com os lpideos da membrana, de modo que mantm unidas as molculas lipdicas, impedindo que os blocos de lpideos se desgarrem.
Espectrinas
Protenas da Membrana Eritrocitria
a mais abundante protena perifrica do citoesqueleto Protena 1 ou -espectrina: 240 kDa, 2429 AAs Protena 2 ou -espectrina: 220 kDa, 2137 AAs Ambas de conformao filamentosa Associao caracterstica: Extremidade da -espectrina se liga extremidade de uma
-espectrina formando-se o heterodmero Heterodmeros: associam-se lateralmente, formando um tetrmero. Tetrmero: representar os lados e os raios de um hexgono.
Protenas da Membrana Eritrocitria
Complexo juncional Actina, protenas 4.1 e 4.9, aducina e tropomiosina;
Protenas da Membrana Eritrocitria
Liga-se protena integral glicoforina C (protena 4.1)
Tetrmero de espectrina com a protena 3, atravs da
anquirina (protena 2.1)
Anquirina (protena 2.1 ou sindena) 210 a 434 kDa, 1881 aminocidos;
Protenas da Membrana Eritrocitria
uma protena globular, assimtrica Alteraes nas transcries: famlia
de anquirinas 3 segmentos:
Stio de ligao para a protena 3 Stio de ligao para a -espectrina Segmento regulador
Mutaes
da anquirina-B Arritmias cardacas, desregulao na organizao celular da bomba Na+, na troca Na+/ Ca2+ e nos receptores IP3, os quais reduzem os nveis e a atuao desta protena em tbulos transversos.
Protenas da Membrana Eritrocitria Protena 4.1 (banda 4.1) 80 a 97 kDa;
Facilitadora de interaes ( famlia de
"organizadores" do sistema de aderncia) Refora a ligao da espectrina actina Intermedia a ligao entre a espectrina e a glicoforina C Liga-se banda 3 Estabelece ligaes com lpides carregados negativamente da superfcie interna da membrana Duas formas 4.1 a (eritrcitos maduros) e 4.1 b (reticulcitos)
Protena 4.2 (banda 4.2) 72 a 80 kDa; Regula a estabilidade e flexibilidade dos eritrcitos
Protenas da Membrana Eritrocitria
Protena 4.5 (banda 4.5) Possui
diversos peptdeos e representa eletrofortica onde se encontra a catalase
a
regio
Protena 4.9 (banda 4.9 ou dermatina) 46 a 48 kDa
Liga-se actina;
Funo desconhecida, e parece desempenhar funo nos
eritrcitos jovens (reticulcitos)
Actina ou protena 5 33 a 43 kDa; 32 kDa;
Protenas da Membrana Eritrocitria
Tropomiosina ou protena 7 Composta por dois polipeptdeos
Protena 6 ou desidrogenase (GAPD) Aducina
gliceraldedo
3-fosfato
36kDa; Forma inativa (ligada); forma ativa citosslica (livre) Liga-se banda 3 no mesmo local da hemoglobina Heterodmero de trs subunidades: Aducina 1 (84kDa), Aducina 2 (81kDa) e Aducina 3 (79kDa)
Liga-se s actina e espectrina. Banda 4.1: Inibi a ligao da aducina espectrina (competio
pelo stio de ligao ou maior afinidade)
Protenas da Membrana Eritrocitria Banda 3 (Protena 3 ou anion exchanger 1 90 a 102 kDa Encontrada sob a forma de dmeros e tetrmeros Domnio transmembranrio de 52 kDa Papel primordial na troca de ons, principalmente o Cl- e HCO3-.
Mecanismo fisiolgico muito importante quando se tem perda rpida sangnea ou de volume atravs de outras vias
Domnio citoplasmtico de 43kDa. Tambm dissolvida no citoplasma. Constitui pontos de fixao do citoesqueleto membrana
(juntamente com a glicoforina C) Receptora para o Plasmodium. Falciparum
Protenas da Membrana Eritrocitria Retirada
de CO2 dos tecidos, regulando tambm o transporte de HCO3 Regula o metabolismo da glicose Mantm a morfologia eritrocitria e remove clulas senescentes.
Protenas da Membrana Eritrocitria Glicoforinas So diferentes sialoglicoprotenas com 35 a 47 kDa As glicoforinas A e B apresentam resduos antignicos dos
grupos sanguneos MNSs Contm cerca de 90% de cido silico que conferem cargas negativas superfcie externa dos eritrcitos. Interagem ainda com a banda 3 para auxiliar na estabilizao do citoesqueleto Glicoforina C: estabelece contatos extra e intracelulares (com a protena 4.1, importante para sua estabilizao na membrana)
Eliptocitose hereditria
Doenas relacionadas Membrana Eritrocitria
Ausncia ou defeito de sntese nos locais de ligao
entre as unidades e de espectrinas ou em locais de ligao protena 4.1 do complexo juncional
Piropoiquilocitose hereditria
Doenas relacionadas Membrana Eritrocitria
Alteraes extremas gerando fragmentos,
(micropoiquilocitose e microesferocitose) Eritrcitos com instabilidade trmica Esfercitos Esferocitose hereditria Diminuio quantitativas de espectrinas ou defeito na sntese em locais de ligao com a banda 3-anquirina: perda de lpides de membrana e formao de esfercitos
Piropoiquilocitose hereditria
Esferocitose hereditria
Esfercitos
Destruio dos eritrcitos Perodo de vida estimado em 120 20 dias. Grandes
variaes metablicas e fisiolgicas, choques mecnicos e deformaes (turbulncias do fluxo sangneo ou leses do tecido endotelial e hemlises intravasculares) Ao se tornarem velhos: diminuio da flexibilidade da clula. Dificulta a circulao dos eritrcitos na microvasculatura e, em algum local da circulao ocorrer a lise da clula por meio da fagocitose dos macrfagos do sistema reticuloendotelial. Clulas do sistema retculo endotelial do bao so anatomicamente mais sensveis em detectar as anormalidades dos eritrcitos
Destruio dos eritrcitos Sistema retculo endotelial SRE Fagcitos ou macrfagos que tem mecanismos de
defesa imunolgica, bem como de destruio de eritrcitos normais envelhecidos e de eritrcitos patolgicos Esto distribudos principalmente no bao, fgado, linfonodos e medula ssea, e em menor quantidade nos pulmes e outros tecidos. Processo da fagocitose srie de informaes imunolgicas Inicia devido s alteraes na composio da membrana eritrocitria.
Destruio dos eritrcitos Destruio Extravascular dos Eritrcitos Cerca de 90% dos eritrcitos Eritrcito
velho modificao e ativao de antgenos de superfcie que atraem IgG e IgM Ativao de protenas especficas conhecidas por complementos e que atraem os macrfagos em direo a esses eritrcitos. Os macrfagos tm receptores para essas imunoglobulinas que envolvem o eritrcito, que promove a fagocitose e os retira do SRE. Reciclagem dos componentes da clula destruda, em especial os aminocidos e ferro.
Destruio dos eritrcitos Macrfagos
do SRE do fgado e bao reconhecem o complemento do tipo 3, ou C3, na superfcie do eritrcito envelhecido, e que devido dificuldade dessa clula em transitar pela microvasculatura
Destruio Intravascular dos Eritrcitos Cerca de 10%. Leses e fragmentaes que os
eritrcitos sofrem ao longo de suas atividades funcionais. hemoglobina no plasma
Lise eritrocitria libera a
dissociao em dmeros de globinas a e b ligao com a haptoglobina formao do complexo haptoglobina-hemoglobina impede a excreo renal da hemoglobina Remoo pelos hepatcitos (degradao via SER)
Referncias bibliogrficas FAVERO , P. R. et al. Eletroforese de protenas de membrana eritrocitria no diagnstico de doena hemoltica por defeito de membrana. Acta Bioqum Cln Latinoam 2004; 38 (3): 313-7. GUERRA-SHINOHARA, E. M. Estudo das protenas da membrana
eritrocitria de mamferos de treze ordens da classe mammalia. Tese (doutorado) - Curso de Ps-Graduao em Farmcia, rea de anlises Clnicas, Faculdade de Cincias Farmacuticas, Universidade de So Paulo, So Paulo, 1996.
MURADOR, P.; DEFFUNE, E. Aspectos estruturais da membrana
eritrocitria. Rev. bras. hematol. hemoter. 2007;29(2):168-178.
NAOUM, P. C. Doenas Eritrocitrias. Academia de Cincia &
Tecnologia. Disponvel em http://www.ciencianews.com.br/ doencaeritro/index.html. Acessado em 19/08/11.
SILVA, J. A. M. Biopatologia sangunea e vascular. Vol. I (1974-
1984).
Obrigado!