Eritrocito

    Los eritrocitos — glóbulos rojos o hematíes—, son los elementos formes cuantitativamente más numerosos de la sangre. La hemoglobina es uno de sus principales componentes y su objetivo es transportar el oxígeno hacia los diferentes tejidos del cuerpo.

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Etimología

• El nombre eritrocito deriva del griego erythrós ("rojo") y el español -cito, "célula", que proviene de kytos ("cavidad o recipiente hueco").^[1]

Descripción

El eritrocito es un disco bicóncavo de más o menos 7 a 7.5 μm de diámetro y de 80 a 100 fL de volumen. La célula ha perdido su RNA residual y sus mitocondrias, así como algunas enzimas importantes; por tanto es incapaz de sintetizar nuevas proteínas o lípidos.

Origen

Los eritrocitos se derivan de las células madre comprometidas denominadas hemocitoblasto.^[2] La eritropoyetina, una hormona de crecimiento producida en los tejidos renales, estimula a la eritropoyesis, es decir, la formación de eritrocitos y es responsable de mantener una masa eritrocitaria en un estado constante.

Proceso de desarrollo

Las etapas de desarrollo morfológico de la célula eritroide incluyen (en orden de madurez creciente)

• Proeritroblasto
• Eritroblasto basófilo
• Eritroblasto policromatófilo
• Eritroblasto ortocromático
• Reticulocito
• Hematíe, finalmente, cuando ya carece de núcleo y mitocondrias.

A medida que la célula madura, la producción de hemoglobina aumenta cambiando el color del citoplasma en muestras de sangre teñidas con la tinción de Wright, de azul oscuro a gris rojo y rosáceo. El núcleo paulatinamente se vuelve picnótico y es expulsado fuera de la célula en la etapa ortocromática.

La membrana del eritrocito en un complejo bilípido – proteínico, el cual es importante para mantener la deformabilidad celular y la permeabilidad selectiva. Al envejecer la célula, la membrana se hace rígida, permeable y el eritrocito es destruido en el bazo. La vida media promedio del eritrocito normal es de 100 a 120 días. La concentración eritrocitaria varia de acuerdo al sexo, edad, ubicación geográfica. Se encuentran concentraciones más altas en zonas de gran altitud, en varones y en recién nacidos. Las disminuciones por debajo del rango de referencia resultan en un estado denominado anemia. Esta alteración provoca hipoxia tisular. El aumento de la concentración de eritrocitos ( eritrocitosis ) es menos común.

La hemólisis es la destrucción de los eritrocitos envejecidos y sucede en los macrófagos del bazo e hígado. Los elementos esenciales, globina y hierro, son conservados y reutilizados. La fracción hem de la molécula es catabolizada a bilirrubina y excretada a través del tracto intestinal. La rotura del eritrocito a nivel intravascular libera hemoglobina directamente a la sangre. Aquí, la molécula se disocia en dímeros α y β, los cuales se unen a la proteína de transporte, haptoglobina. Esta transporta los dímeros al hígado donde posteriormente son catabolizados a bilirrubina y excretados.

Eritrocitos en mamíferos

  Los eritrocitos de los mamíferos no poseen núcleo cuando llegan a la madurez, es decir que pierden su núcleo celular y por lo tanto su ADN. (los anfibios y aves tienen eritrocitos con núcleo). Los eritrocitos también pierden su mitocondria y utilizan la glucosa para producir energía mediante el proceso de glucólisis seguido por la fermentación láctica.

Los eritrocitos son producidos continuamente en la médula ósea de los huesos largos. (En el embrión, el hígado es el principal productor de glóbulos rojos.) El bazo actúa como reservorio de eritrocitos, pero su función es algo limitada en los humanos. Sin embargo, en otros mamíferos como los perros y los caballos, el bazo libera grandes cantidades de glóbulos rojos en momentos de estrés. Algunos atletas han tratado de explotar esta función del bazo tratando de liberar sus reservas de eritrocitos mediante fármacos, pero esta práctica pone en riesgo al sistema cardiovascular dado que éste no está preparado para soportar sangre cuya viscosidad sea superior a la normal.

Eritrocitos humanos

Los eritrocitos tienen una forma oval, aplanada, con una depresión en el centro. Este diseño está optimizado para el intercambio de oxígeno con el medio que lo rodea lo que les otorga flexibilidad para poder atravesar los capilares, donde liberan la carga de oxígeno. El diámetro de un eritrocito típico es de 6-8 µm. Los globulos rojos contienen hemoglobina, que se encarga del transporte de oxigeno y del dioxido de carbono. Asímismo es el pigmente que le da el color rojo a la sangre.

Valores normales de hematíes en adultos

• Mujeres: 4 - 5 x 10⁶/uL
• Hombres: 4.5 - 5 x 10⁶/uL

Metabolismo energético del eritrocito

El metabolismo de los eritrocitos es limitado, debido a la ausencia de núcleo, mitocondria y otros organelos subcelulares. Aunque la unión, transporte y liberación de oxigeno y dióxido de carbono es un proceso pasivo que no requiere energía, existe una variedad de procesos metabólicos dependientes de energía que son esenciales para la viabilidad de la célula.

Las vías metabólicas más importantes para el eritrocito maduro necesitan glucosa como sustrato. Estas vías se refieren a:

• Vía Emboden – Meyerhof mejor conocida como "glucólisis"
• Ciclo de la Hexosa – Monofosfato
• Vía de la Hemoglobina Reductasa
• Ciclo de Rapoport – Luebering

Estas vías contribuyen con energía al mantener:

• El potasio intracelular alto, el sodio intracelular bajo y un calcio intracelular muy baja (bomba de cationes)
• Hemoglobina en forma reducida
• Elevados niveles de glutation reducido
• Integridad y deformabilidad de la membrana

Via Embden–Meyerhof o glucolisis

Proporciona ATP para la regulación de la concentración intracelular de cationes (Na, K, Ca, Mg) a través de bombas de cationes. El eritrocito obtiene energía en forma de ATP del desdoblamiento de la glucosa por esta vía. Aproximadamente 90 a 95% del consumo celular de oxigeno utiliza esta vía. Los eritrocitos normales no tienen depósitos de glucógeno. Dependen por completo de la glucosa ambiental para la glucólisis. La glucosa penetra a la célula mediante difusión facilitada, un proceso que no consume energía. Es metabolizada a lactato, donde produce una ganancia neta de dos moles de ATP por un mol de glucosa.

Ciclo de la Hexosa Monofosfato

Proporciona Nicotinamida-Adenina Dinucleotido fosfato y glutatión para reducir oxidantes celulares. Aproximadamente 5% de la glucosa celular ingresa a la vía oxidativa Hexosa Monofosfato, un sistema auxiliar para producir sustancias reductoras. Esta vía produce así mismo, glutation. El glutatión reducido protege a la célula contra cualquier lesión oxidante permanente. Los oxidantes dentro de la célula oxidan los grupos sulfhidrilo (SH) de la hemoglobina, a menos que los oxidantes sean reducidos por el glutatión reducido.

Vía de la Hemoglobina Reductasa

Protege a la hemoglobina de la oxidación vía la NADH y metahemoglobina reductasa. Se trata de una vía alterna a la vía Emboden – Meyerhof, esencial para mantener al hierro hem en el estado reducido Fe⁺⁺. La hemoglobina con el hierro en estado ferrico, Fe⁺⁺⁺, es conocida como metahemoglobina. Esta forma de hemoglobina no logra combinarse con el oxigeno. La metahemoglobina reductasa en unión con el NADH producido por la vía Emboden – Meyerhof protege al hierro hem de la oxidación. Sin este sistema, el 2 % de la metahemoglobina formada todos los días, al cabo del tiempo se eleva a 20 a 40% limitando gravemente la capacidad de transportadora de oxigeno en la sangre. Medicamentos oxidantes pueden interferir con la metahemoglobina reductasa y producir valores aun más elevados de metahemoglobina. Esto provoca cianosis.

Ciclo de Rapoport – Luebering

2,3 – difosfoglicerato (DPG) el cual facilita la liberación de oxigeno a los tejidos. Este ciclo es parte de la vía Emboden – Meyerhof y tiene por finalidad evitar la formación de 3 – fosfoglicerato y ATP. El DPG esta presente en el eritrocito en una concentración de un mol BPG/mol de hemoglobina y se une con fuerza a la desoxihemoglobina, manteniendo a la hemoglobina en estado desoxigenado facilitándose la liberación de oxigeno. El incremento en la concentración de difosfoglicerato facilita la liberación de oxigeno a los tejidos mediante la disminución en la afinidad de la hemoglobina para el oxigeno. De esta manera el eritrocito cuenta con un mecanismo interno para la regulación del aporte de oxigeno a los tejidos.

Hemoglobina

Es el pigmento especial que posee hierro en su molécula y que da a los eritrocitos su color rojo característico. Su función es el transporte de oxígeno. Está presente en todos los animales, excepto en algunos grupos de animales inferiores. Participa en el proceso por el que la sangre lleva los nutrientes necesarios hasta las células del organismo y conduce sus productos de desecho hasta los órganos excretores. También transporta el oxígeno desde los pulmones o branquias, donde la sangre lo capta, hasta los tejidos del cuerpo.

Cuando la hemoglobina se junta al oxígeno, para transportarse a los órganos del cuerpo se le llama oxihemoglobina. Cuando la hemoglobina se junta al CO₂, para eliminarse por la espiración, que ocurre en los Pulmones, recibe el nombre de Carboxihemoglobina.

La hemoglobina también transporta productos residuales, el dióxido de carbono de vuelta a los tejidos. (Menos del 2% total del oxígeno, y la mayor parte del CO₂ son mantenidos en solución en el plasma sanguíneo). Los eritrocitos consisten en 70% de hemoglobina. Un compuesto relacionado, la mioglobina, actúa como almacén de oxígeno en las células musculares.

Enfermedades del sistema eritrocitario

A continuación se listan enfermedades del sistema eritrocitario:

• La anemia es un síndrome que se caracteriza por la baja capacidad de oxígeno transportado en la sangre, debido al número insuficiente de glóbulos rojos o debido a una anormalidad en los eritrocitos o en la hemoglobina.
  • Anemia por deficiencia de hierro: Es la anemia más común y se da debido a una dieta o una absorción insuficiente de hierro, por lo que no es posible la formación de hemoglobina, para la cual se necesita hierro.
  • Anemia aplástica: Se da cuando la médula ósea tiene dificultad para fabricar células sanguíneas.
  • Anemia ferropénica
  • Anemia perniciosa: Este tipo de anemia se produce debido a una dificultad para la absorción por parte del organismo de la vitamina B12, la cual es imprescindible para la fabricación de hemoglobina.

• La malaria es causada por un parásito que permanece parte de su ciclo de vida en los eritrocitos y se alimenta de hemoglobina.
  • Macrocitosis: Aumento del tamaño de los eritrocitos.
• Síndrome hemolítico y entidades asociadas
  • Anemia hemolítica

• Hemoglobinopatías
  • Talasemia
  • Anemia falciforme, es una enfermedad genética que lleva a la producción de eritrocitos malformados.

Véase también

• Leucocito
• Anemia
• Sangre

Referencias

1. ↑ Breve Diccionario Etimológico de la Lengua Española; Autor: Gudo Gómez De Silva. ISBN 968-16-5543-5
2. ↑ Tratado de Fislogía Médica; Autor: Dr. Arthur C. Guyton. ISBN 0-7216-4394-9