Eritropoiesi dalla fisiologia alla clinica
L’eritropoiesi, processo di produzione e rimpiazzo di eritrociti, è un processo dinamico grazie al quale l’organismo mantiene sufficienti livelli di Hb in grado di assicurare adeguati livelli di O2.
Tipicamente gli eritrociti maturi mostrano una sopravvivenza media di circa 120 giorni prima di essere rimossi dal circolo ematico, e per compensare tale perdita, eritrociti vengono prodotti nel midollo osseo approssimativamente in numero di 120 mil/min.
L’eritropoietina (EPO) è prodotta in primo luogo nelle cellule renali peritubulari nell’adulto, ed è il principale ormone regolatore nella produzione degli eritrociti. In condizioni fisiologiche, la concentrazione allo stato stazionario dell’eritropoietina è di circa 10-15 µg/l, valore sufficiente a stimolare una produzione adeguata di nuovi eritrociti pronti a rimpiazzare quelli senescenti. In risposta a fenomeni di ipossia tissutale, quali per esempio il sanguinamento o un cambio di altitudine con riduzione dell’O2, i livelli sierici di eritropoietina possono innalzarsi sino ad oltre 15000 µg/l.
La produzione di eritropoietina è regolata dal fattore di trascrizione HIF-1 (hypoxia-inducible factor 1) che regola l’omeostasi dell’ossigeno ed induce tra gli altri, il gene dell’EPO. Dopo essere stata rilasciata dal rene, l’eritropoietina agisce a livello midollare legandosi a recettori localizzati sulle cellule progenitrici eritroidi dando inizio ad una cascata di segnali che aumentano la sopravvivenza cellulare ed in definitiva conducono alla produzione di eritrociti.
Le cellule staminali pluripotenti emopoietiche sono i precrursori delle cellule delle derie eritroide, linfoide, megacariocitica e mieloide, e la loro differenziazione è determinata da un gran numero di citochine e fattori di crescita. L’eritropoietina è il maggiore ormone regolatore della produzione di eritrociti. Le cellule progenitrici eritroidi BUF-E (Burst Forming Unit Erythroid) esprimono sulla loro superficie solo un numero ridotto di recettori per l’EPO e quest’ultima agisce in maniera sinergica con altri fattori di crescita che inducono la proliferazione e la maturazione delle cellule in CFU-E (Colony Forming Unit Erythroid), caratterizzate da un’espressione di un ridotto numero di recettori per le citochine, mentre si assisiste ad un incremento significativo di recettori per l’EPO e alla comparsa degli antigeni Rh e gruppo specifici. (Fig.1). In condizioni normali, il numero di cellule CFU-E eccede quello richiesto per la produzione di eritrociti. In assenza di eritropoietina , le cellule progenitrici eritroidi generano casapasi che sono associate a rottura del DNA con induzione di fenomeni apoptotici. Pertanto l’EPO agisce come un fattore sia di sopravvivenza che di maturazione sostenendo la proliferazione e la differenziazione delle cellule progenitrici eritroidi prevenendo la loro apoptosi prima dello sviluppo in pronormoblasti o proeritroblasti. Da questo livello maturativo l’eritropietina non ha più effetto sullo sviluppo e la differenziazione delle cellule, che ormai sono commissionate verso il fenotipo eritrocitico. Nello stadio maturativo successivo, gli eritroblasti basofili iniziano a produrre Hb ed il citoplasma include pigmenti sia basofili che eosinofili. Queste cellule, definite “eritroblasi policromatofili”, maturano successivamente in normoblasti (eritroblasti ortocromatici). A questo punto si assiste alla estrusione del nucleo ed al loro ingresso in circolo come reticolociti che, successivamente, con la perdita dei ribosomi, diventano eritrociti maturi.
Fig.1 (Processo dell’eritropoiesi, da biblio)
