Erythropoese: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 21. März 2024, 10:06 Uhr

von griechisch: erythros - rot; poiesis - Schöpfung
Synonyme: Erythropoiese, Erythrozytopoese, Erythrozytogenese, Erythrogenese, Erythroneozytose, "rote Reihe"
Englisch: erythropoiesis, erythrocytopoiesis

Definition

Als Erythropoese bezeichnet man die Bildung von reifen Erythrozyten aus hämatopoetischen Stammzellen des blutbildenden Knochenmarks. Die Erythropoese ist ein Teil der Hämatopoese.

Ablauf

Die Erythropoese erfolgt nach der allgemeinen Modellvorstellung in sieben morphologisch unterscheidbaren Schritten in Kompartimenten des Knochenmarks und des peripheren Blutes. Bei der Bezeichnung der einzelnen Schritte gibt es in der Literatur teilweise unterschiedliche Angaben. Die Bezeichnung Normoblast als Synonym für Erythroblast gilt inzwischen als veraltet.

Teilungskompartiment des Knochenmarks

E₁: Bildung von Proerythroblasten aus CFU-E (unipotente myeloische Stammzellen)
E₂: Entstehung von Makroblasten durch Teilung
E₃: Entstehung von basophilen Erythroblasten/Normoblasten durch Teilung
E₄: Differenzierung zu polychromatischen Erythroblasten/Normoblasten durch Teilung; letztes mitotisches Stadium, danach Verlust der Teilungsfähigkeit

Reifungskompartiment des Knochenmarks

E₅: Weitere Entwicklung zu orthochromatischen (oxyphilen) Erythroblasten/Normoblasten
E₆: Verlust der Zellkerne, Entstehung von Retikulozyten

Peripheres Blut

E₇: Endgültige Reifung zum kern- und organellenlosen Erythrozyten

Im Verlauf der Erythropoese entstehen aus jedem Proerythroblasten damit 16 reife Erythrozyten. Durch sogenannte differentielle Zellteilungen reift jeweils nur ein Teil der Stammzellen zu Blutzellen heran, während andere Zellen undifferenziert als multipotente Stammzellen im Knochenmark verbleiben.

Mit zunehmender Differenzierungsstufe nimmt der Gehalt an Hämoglobin in den Zellen zu, bis er in den Erythrozyten eine Konzentration von etwa 20 mmol/l erreicht (MCHC). Im Gegenzug stoßen die roten Blutzellen im Verlauf ihrer Entwicklung die Organellen und schließlich auch den Nucleus aus, so dass sie die Fähigkeit zur Mitose, zur Proteinbiosynthese und zur aeroben Glykolyse verlieren.

Merkhilfe

"Probleme machen bald Pollys Ortschaft recht einmalig."
Proerythroblast	Probleme
Makroblast	machen
Basophiler Erythroblast	bald
Polychromatischer Erythroblast	Pollys
Orthochromatischer Erythroblast	Ortschaft
Retikulozyt	recht
Erythrozyt	einmalig

Regulation

Physiologie

Im Normalfall werden täglich ungefähr 1% der Erythrozyten neu gebildet. Die Zahl der Erythrozyten wird jedoch vom Organismus dem Sauerstoffbedarf angepasst. Daher läuft bei Anämien die Erythropoese gesteigert ab. Auch Anpassungen an große Höhen und Schwangerschaften gehen mit einer gesteigerten Erythropoese einher. Faustregel: Die Erythropoese kann bei Bedarf bis auf das 10fache ansteigen und sie braucht dafür 10 Tage.

Molekularbiologie

Die Regulation der Erythropoese erfolgt vor allem durch das hormonell aktive Glykoprotein Erythropoetin. Dieses wird bei Sauerstoffmangel vermehrt von juxtaglomerulär gelegenen endokrinen Zellen der Niere in Form eines Precursormoleküls synthetisiert und freigesetzt; im Blut wird es von seinem Trägermolekül Erythrogenin abgespalten und kann über die Blutbahn ins Knochenmark gelangen, wo es an Erythropoetinrezeptoren der myeloischen Stammzellen bindet und damit eine vermehrte Teilungs- und Differenzierungsrate dieser Zellen auslöst.

Klinik

Störungen der Erythropoese bezeichnet man als Dyserythropoese. Sie können zu

einem Mangel an Erythrozyten (Anämie) oder zu
einer vermehrten Bildung von Erythrozyten mit Zellüberschuss (Polyzythämie, Erythrozytose bzw. Polyglobulie)

führen. Die Bildung von funktionsunfähigen Erythrozyten führt ebenfalls zu einer Anämie, da diese Zellen schnell hämolysieren (z.B. bei der Sichelzellenanämie). Anämien oder Polyzythämien können durch viele verschiedene Mechanismen ausgelöst werden.

Die häufigsten Ursachen einer Anämie sind Reifungsstörungen aufgrund eines Substratmangels, z.B. bei Eisenmangelanämie, Vitamin-B12-Mangelanämie oder Folsäuremangelanämie. Darüber hinaus kann es durch eine gestörte Erythropoetinproduktion bei Niereninsuffizienz (renale Anämie) oder chronischen Erkrankungen (z.B. PCP) zu einer verminderten Erythropoese kommen. Auch unter der Gabe bestimmter Medikamente (Zytostatika) treten Änamien auf.

Eine vermehrte Bildung von Erythrozyten findet sich als physiologischer Prozess nach einem Blutverlust oder im Rahmen von Höhenaufenthalten. Pathologisch tritt sie u.a. bei Nierenarterienstenose oder Zystennieren sowie bei myeloproliferativen Erkrankungen (z.B. Polycythaemia vera) auf. Auch eine paraneoplastisch bedingte exzessive Erythropoetinbildung, z.B. bei Nierenzellkarzinomen, kann zu einer Erythrozytose führen.

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 ''von griechisch: erythros - rot; poiesis - Schöpfung<br>
 ''Synonyme: Erythropoiese, Erythrozytopoese, Erythrozytogenese, Erythrogenese, Erythroneozytose, "rote Reihe"<br>
-'''''Englisch''': erythropoiesis, erythrocytopoiesis
+'''''Englisch''': <name lang="en">erythropoiesis</name>, erythrocytopoiesis
 ==Definition==
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 ===Teilungskompartiment des Knochenmarks===
-* E<sub>1</sub>: Bildung von [[Proerythroblast]]en aus [[multipotent]]en [[myeloisch]]en [[Stammzelle]]n
+* E<sub>1</sub>: Bildung von [[Proerythroblast]]en aus [[CFU-E]] ([[unipotent]]e [[myeloische Stammzelle]]n)
 * E<sub>2</sub>: Entstehung von [[Makroblast]]en durch Teilung
-* E<sub>3</sub>: Entstehung von [[basophil]]en [[Erythroblast]]en/Normoblasten durch Teilung
+* E<sub>3</sub>: Entstehung von [[Basophiler Erythroblast|basophilen Erythroblasten]]/[[Normoblast]]en durch Teilung
-* E<sub>4</sub>: Differenzierung zu [[polychromatisch]]en Erythroblasten/Normoblasten durch Teilung; letztes mitotisches Stadium, danach Verlust der Teilungsfähigkeit
+* E<sub>4</sub>: Differenzierung zu [[Polychromatischer Erythroblast|polychromatischen Erythroblasten]]/Normoblasten durch Teilung; letztes mitotisches Stadium, danach Verlust der Teilungsfähigkeit
 ===Reifungskompartiment des Knochenmarks===
-* E<sub>5</sub>: Weitere Entwicklung zu [[orthochromatisch]]en (oxyphilen) Erythroblasten/[[Normoblast]]en
+* E<sub>5</sub>: Weitere Entwicklung zu [[Orthochromatischer Erythroblast|orthochromatischen (oxyphilen) Erythroblasten]]/Normoblasten
 * E<sub>6</sub>: Verlust der [[Zellkern]]e, Entstehung von [[Retikulozyt]]en
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 Im Verlauf der Erythropoese entstehen aus jedem Proerythroblasten damit 16 reife Erythrozyten. Durch sogenannte [[differentielle Zellteilung]]en reift jeweils nur ein Teil der Stammzellen zu [[Blutzelle]]n heran, während andere Zellen undifferenziert als multipotente Stammzellen im Knochenmark verbleiben.
-Mit zunehmender Differenzierungsstufe nimmt der Gehalt an [[Hämoglobin]] in den Zellen zu, bis er in den Erythrozyten eine Konzentration von etwa 20 [[mmol/l]] erreicht. Im Gegenzug stoßen die roten Blutzellen im Verlauf ihrer Entwicklung die [[Organelle]]n und schließlich auch den [[Nucleus]] aus, so dass sie die Fähigkeit zur [[Mitose]], zur [[Proteinbiosynthese]] und zur [[aerob]]en [[Glykolyse]] verlieren.
+Mit zunehmender Differenzierungsstufe nimmt der Gehalt an [[Hämoglobin]] in den Zellen zu, bis er in den Erythrozyten eine Konzentration von etwa 20 [[mmol/l]] erreicht ([[MCHC]]). Im Gegenzug stoßen die roten Blutzellen im Verlauf ihrer Entwicklung die [[Organelle]]n und schließlich auch den [[Nucleus]] aus, so dass sie die Fähigkeit zur [[Mitose]], zur [[Proteinbiosynthese]] und zur [[aerob]]en [[Glykolyse]] verlieren.
 ===Merkhilfe===
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 Die Regulation der Erythropoese erfolgt vor allem durch das [[hormonell]] aktive [[Glykoprotein]] [[Erythropoetin]]. Dieses wird bei [[Sauerstoff]]mangel vermehrt von [[juxtaglomerulär]] gelegenen endokrinen Zellen der [[Niere]] in Form eines [[Precursor]]moleküls synthetisiert und freigesetzt; im Blut wird es von seinem Trägermolekül [[Erythrogenin]] abgespalten und kann über die Blutbahn ins Knochenmark gelangen, wo es an [[Erythropoetinrezeptor]]en der myeloischen Stammzellen bindet und damit eine vermehrte Teilungs- und Differenzierungsrate dieser [[Zelle]]n auslöst.
-==Pathologie==
+==Klinik==
-Verschiedene Erkankungen beeinflussen die Erythropoese. Sie läuft bei Schädigungen des [[erythropoetin]]synthetisierenden Apparats der Niere sowie bei Beeinträchtigung der Teilungsfähigkeit der myeloischen Stammzellen in geringerem Maße ab; [[chronisch]]e Infektionen und [[rheumatisch]]e Erkrankungen beeinflussen ebenfalls die Bildung roter Blutzellen ([[renale Anämie]], [[Anämie bei chronischer Erkrankung]]). Wichtigste Ursache einer unzureichenden Erythropoese ist aber der Mangel an Substraten ([[Eisenmangelanämie|Eisen]], [[Vitamin-B12-Mangelanämie|Vitamin B12]], [[Folsäuremangelanämie|Folsäure]]).
+Störungen der Erythropoese bezeichnet man als [[Dyserythropoese]]. Sie können zu
+* einem Mangel an Erythrozyten ([[Anämie]]) oder zu
+* einer vermehrten Bildung von Erythrozyten mit Zellüberschuss ([[Polyzythämie]], [[Erythrozytose]] bzw. [[Polyglobulie]])
+führen. Die Bildung von funktionsunfähigen Erythrozyten führt ebenfalls zu einer Anämie, da diese Zellen schnell [[Hämolyse|hämolysieren]] (z.B. bei der [[Sichelzellenanämie]]). Anämien oder Polyzythämien können durch viele verschiedene Mechanismen ausgelöst werden.
+Die häufigsten Ursachen einer Anämie sind Reifungsstörungen aufgrund eines Substratmangels, z.B. bei [[Eisenmangelanämie]], [[Vitamin-B12-Mangelanämie]] oder [[Folsäuremangelanämie]]. Darüber hinaus kann es durch eine gestörte Erythropoetinproduktion bei [[Niereninsuffizienz]] ([[renale Anämie]]) oder [[chronisch]]en Erkrankungen (z.B. [[Primär chronische Polyarthritis|PCP]]) zu einer verminderten Erythropoese kommen. Auch unter der Gabe bestimmter Medikamente ([[Zytostatika]]) treten Änamien auf.
-Dagegen führen [[Tumor]]erkrankungen mit gesteigerter Erythropoetinsynthese oder gesteigerter Teilungsfähigkeit der Blutvorläuferzellen zu teilweise massiv verstärkter Erythropoese. Ein renaler Sauerstoffmangel durch [[Zystenniere]]n oder [[Nierenarterienstenose]]n beeinflussen den Erythropoetin-Spiegel und regulieren damit die Blutbildung hoch.
+Eine vermehrte Bildung von Erythrozyten findet sich als physiologischer Prozess nach einem [[Blutverlust]] oder im Rahmen von Höhenaufenthalten. Pathologisch tritt sie u.a. bei [[Nierenarterienstenose]] oder [[Zystenniere]]n sowie bei [[myeloproliferative Erkrankung|myeloproliferativen Erkrankungen]] (z.B. [[Polycythaemia vera]]) auf. Auch eine [[paraneoplastisch]] bedingte exzessive Erythropoetinbildung, z.B. bei [[Nierenzellkarzinom]]en, kann zu einer Erythrozytose führen.
 [[Fachgebiet:Histologie]]
 [[Fachgebiet:Hämatologie]]