ЭРИТРОПОЭТИН

ЭРИТРОПОЭТИН (греческий erythros красный + poietikos создающий, производящий; синоним эритропоэзстимулирующий фактор) — гормон гликопротеиновой природы, стимулирующий пролиферацию и дифференцировку эритропоэтинчувствительной клетки в морфологически распознаваемые эритробласты.

Впервые эритропоэтин был обнаружен Карно и Дефландром (P. Carnot, С. Def-landre) в 1906 году (см. Гемопоэтины). В 1974 году Комиссией по биохимической номенклатуре Международного союза теоретической и прикладной химии и Международного биохимического союза эритропоэтин был включен в список пептидных гормонов, полученных в чистом виде.

В эксперименте доказано, что эритропоэтин является постоянно действующим физиологическим регулятором эритроцитопоэза (см. Кроветворение, регуляция кроветворения). Содержание эритропоэтина отражает состояние костномозгового кроветворения на стадии нераспознаваемых предшественников эритроцитов, поэтому исследование его в биологических жидкостях открывает широкие возможности углубленного исследования нормального эритроцитопоэза и его нарушений. Определение эритропоэтин применяется в качестве теста для изучения эритропоэтинообразующей системы организма при патол. состояниях почек, функционального состояния эритроцитопоэза при анемиях, дифференциальной диагностике полицитемии и вторичных эритроцитозов с невыясненной этиологией, при наличии скрытых опухолевых процессов, для контроля за состоянием эритроцитопоэза при лечении гематологических заболеваний.

Эритропоэтин в чистом виде получен из плазмы крови овец с анемией, вызванной введением фенилгидразина, и мочи больных апластической анемией. Электрофоретическая подвижность эритропоэтина такая же, как у альфа-2-глобулина, изоэлектрическая точка находится при pH 4,5—5,0, и молекулярный вес (масса) равен 41 000 — 46 000. Предполагается, что гормон существует в форме мономера, димера или комплекса обеих форм. Гормоны, выделенные из плазмы крови овец и мочи человека, сходны по составу. Они содержат 65—76% белка и углеводы, в составе которых находится глюкоза, манноза, сиаловая к-та, галактоза и глюкозамин. Белковая часть имеет одноцепочное строение, содержит около 340 аминокислот, при этом преобладающее количество представлено кислыми аминокислотами, которые вместе с сиаловой кислотой (см.) обусловливают низкую изоэлектрическую точку эритропоэтина. Сиаловая кислота определяет биологическую стабильность гормона, поскольку «бессиаловая» его форма связывается гепатоцитами и, подобно другим гликопротеидам, быстро выводится из циркуляции.

Считается, что фактором, стимулирующим образование эритропоэтина в организме, является снижение напряжения кислорода в тканях. Синтез гормона происходит в основном в почках, о чем свидетельствует повышение его содержания в крови в ответ на снижение оксигенации почек, вызванное гипоксией (см.). При патологических процессах в почках отмечается низкое содержание эритропоэтина в крови, не соответствующее степени анемии. Предполагают, что в почках образуется неактивный предшественник эритропоэтина — почечный стимулирующий эритроцитопоэз фактор (эритрогенин, преэритропоэтин), который активируется при контакте с плазменным фактором (альфа-2-глобулином), Наряду с этим активная форма гормона может также образовываться в самих почках. Локализация образования гормона окончательно не выяснена. Гормон был выделен из мозгового и коркового вещества почки. Образование эритропоэтина связано с функцией нефрона в целом. Синтез эритропоэтина или его предшественника осуществляется путем активации циклического 3′,5′-АМФ и циклического гуанозинмонофосфата с участием почечных простагландинов (см.).

Считают, что в норме печень не участвует в образовании эритропоэтина, однако получены экспериментальные и клинические данные, свидетельствующие о том, что при удалении почки или нарушении ее эндокринной функции печень принимает на себя роль эритропоэтинсинтезирующего органа.

Основной клеткой-мишенью для эритропоэтина являются морфологически нераспознаваемые эритроидные предшественники, что было показано в эксперименте на мышах с угнетенным эритроцитопоэзом. Динамика изменений эритробластов в костном мозге и селезенке мышей, а также регистрация эффекта по величине включения 69Fe в эритроциты или по числу ре-тикулоцитов, появившихся в крови через 48—72 часа после однократного введения эритропоэтина, указывают на существование группы клеток, стоящих в ряду дифференцировки выше, чем проэритробласт (см. Кроветворение). Эта клетка была названа эритропоэтинчувствительной клеткой.

С помощью методов культивирования клеток выделены три типа эритроидных предшественников: бурсообразующие единицы — БОЕ1Э, БОЕ2Э и колониеобразующая эритроидная единица — КОЕэ (см. Культуры клеток и тканей). Влияние эритропоэтина осуществляется на стадии БОЭ2Э и КОЕэ. Имеются данные, что эритропоэтин активирует пролиферацию и созревание эритробластов, находящихся в костном мозге во время введения эритропоэтина, а также стимулирует созревание ретикулоцитов и выход их в кровяное русло.

Для биологических методов определения активности эритропоэтина используют мышей с угнетенным эритроцитопоэзом. У животных вначале вызывают эритроцитоз путем содержания их по 8—20 часов в сутки в барокамере при давлении 0,4—0,5 атм в течение 15—24 суток или посредством введения 70—80% суспензии отмытых гомологичных эритроцитов. В пост-гипоксический или посттрансфузионный период на фоне наступающего угнетения эритроцитопоэза животным вводят исследуемый материал и затем по числу ретикулоцитов, появившихся в крови, или по включению радиоактивного железа в эритроциты судят об эритропоэтической активности гормона. Величину эритропоэтической активности определяют в миллиединицах (мед) путем сопоставления эритропоэтической активности исследуемого гормона и референс-препарата эритропоэтина, который предварительно титруют по Международному стандарту эритропоэтина. Существуют три Международных стандарта: стандарт «А» (эритропоэтин получен из плазмы крови овец с анемией, вызванной введением фенилгидразина), стандарт I и стандарт II (эритропоэтин выделен соответственно из мочи больных апластической анемией и с глистной инвазией). Чувствительность биологических методов определения активности эритропоэтина составляет 20—100 мед/мл.

Из методов in vitro применяют метод определения эритропоэтина в культуре эмбриональной печени мышей и радио-иммунологический метод. Чувствительность этих методов выше, чем чувствительность биологических методов. В связи с отсутствием унифицированного стандарта эритропоэтина высокой степени очистки в клин, практике метод in vitro для определения содержания эритропоэтина в биологических жидкостях (кровь, моча) не применяют. Показано, что эритропоэтин составляет 0,0003% белков плазмы крови даже при анемии.

В норме концентрация эритропоэтина в крови человека и животных составляет 10—50 мед/мл. При различных состояниях (например, гипоксии), а также при некоторых гематологических заболеваниях содержание эритропоэтина в крови увеличивается в 50—100 раз, при этом количество образующегося гормона, как правило, зависит от выраженности анемии. При высоком содержании эритропоэтина в крови он выявляется обычно и в моче, но в 2—5 раз меньшей концентрации.

Библиогр.: Кинетические аспекты гемопоэза, под ред. Г. И. Козинца и Е. Д. Гольдберга, Томск, 1982; Нормальное кроветворение и его регуляция, под ред. Н. А. Федорова, с. 341, М., 1976; Физиология системы крови, Физиология эритропоэза, под ред. В. Н. Черниговского и др., с. 118, Л., 1979; Dunn С. D. a. Lange R. D. Erythropoietin titers in normal human serum, an appraisal of assay techniques, Exp. Hematol., v. 8, p. 231, 1980; E s p a d a J., Langton A. A. a. Dorado M. Human erythropoietin, Sta-dies on purity and partial characterization, Biochim. biophys. Acta (Amst.), v. 285, p. 427, 1972; Fisher J. W. Extrare-nal erythropoietin production, J. Lab. clin. Med., v. 93, p. 695, 1979; Goldwas-s e r E. Erythropoietin, Blut, v. 33, p. 135, 1976; Kidney hormones, ed. by J. W. Fisher, v. 2, L. a. о., 1977.

В. И. Гудим.