การสร้างเม็ดเลือดแดง

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
สายของเซลล์เม็ดเลือด[1]

การสร้างเม็ดเลือดแดง (อังกฤษ: erythropoiesis) คือ กระบวนการการผลิตเม็ดเลือดแดง สามารถถูกกระตุ้นได้ในภาวะ O2 ลดต่ำลงในกระแสเลือด ซึ่งจะถูกตรวจสอบโดยไตและจะหลั่งฮอร์โมน erythropoietin ออกมาก[2] ฮอร์โมนตัวนี้จะไปกระตุ้นการเพิ่มจำนวน (proliferation) และการเปลี่ยนสภาพ (differentiation) ของเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิด ซึ่งจะมีผลให้เกิดการกระตุ้นการเพิ่มกระบวนการสร้างเม็ดเลือดแดงในเนื้อเยื่อที่เกี่ยวกับการสร้างเม็ดเลือดแดง (hemopoietic tissues)[2] ในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึง มนุษย์ กระบวนการนี้มักจะเกิดขึ้นที่ไขกระดูกแดง (red bone marrow)[2] สำหรับทารกในครรภ์ในช่วงแรกๆ นั้น การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเกิดขึ้นที่ mesodermal cell ของถุงไข่แดง (yolk sac) เมื่ออายุครรภ์ได้ 3-4 เดือน การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเปลี่ยนไปอยู่ที่ม้ามและตับ[3] และหลังจาก 7 เดือนไปแล้ว การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเปลี่ยนไปอยู่ที่ไขกระดูกแทน กิจกรรมทางกายภาพที่ลดลงสามารถทำให้เกิดการสร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้นได้[4] อย่างไรก็ตาม ในคนที่เป็นโรคบางอย่างและในสัตว์บางชนิด การสร้างเม็ดเลือดแดงสามารถเกิดขึ้นที่อวัยวะอื่นนอกเหนือจากไขกระดูกได้ เช่น ม้ามและตับ เรียกว่า extramedullary erythropoiesis

ไขกระดูกของกระดูกทั้งหมดจะผลิตเม็ดเลือดแดงจนกระทั่งเด็กอายุได้ 5 ขวบ หลังจากนั้น กระดูกแข้งและกระดูกต้นขาจะเป็นแหล่งหลักในการผลิตเม็ดเลือดแดงจนกระทั่งอายุได้ 25 ปี กระดูกสันหลัง กระดูกสันอก เชิงกรานกระดูกซี่โครง และกระดูกหุ้มสมอง จะทำหน้าที่ผลิตเม็ดเลือดแดงไปตลอดชีวิต

การเปลี่ยนสภาพของเม็ดเลือดแดง[แก้]

สำหรับกระบวนการการเจริยเติบโตของเม็ดเลือดแดง เซลล์จะเข้าสู่การเปลี่ยนสภาพของเซลล์ (cellular differentiation) ขั้นตอนการพัฒนาในขั้นตอนที่ 1-7 เกิดขึ้นภายในไขกระดูก

  1. hemocytoblast เป็น pluripotent hematopoietic stem cell
  2. Common myeloid progenitor multipotent stem cell
  3. unipotent stem cell
  4. pronormoblast เรียกโดยทั่วไปว่า proerythroblast หรือ rubriblast
  5. basophilic normoblast/early normoblast เรียกโดยทั่วไปว่า erythroblast
  6. polychromatophilic normoblast/intermediate normoblast
  7. orthochromatic normoblast/late normoblast - นิวเคลียสจะถูกไล่ออกก่อนที่จะกลายเป็น reticulocyte
  8. reticulocyte

เซลล์จะถูกปล่อยจากไขกระดูกเข้าสู่กระแสเลือดหลังจากขั้นตอนที่ 7 โดยจะมี reticulocyte 1% หลังจาก 1-2 วัน เซลล์จะกลายเป็นเม็ดเลือดแดงเต็มวัย (erythrocytes หรือ mature red blood cells) เซลล์ในระยะนี้จะมีลักษณะที่จำเพาะเมื่อย้อมด้วย Wright's stain แล้วส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์

ในการพัฒนาของ basophilic pronormoblast ซึ่งเป็นระยะที่เซลล์มีนิวเคลียสขนาดใหญ่และมีปริมาตรถึง 900 fL ไปเป็นเซลล์ที่ปราศจากนิวเคลียสและมีปริมาตรเพียง 95 fL ตามระยะ reticulocyte เซลล์ก็ยังมีความสามารถในการผลิตฮีโมโกลบินอยู่

สิ่งสำคัญสำหรับเม็ดเลือดแดงเต็มวัย คือ วิตามินบี 12 และกรดฟอลิก ถ้าหากขาดแล้วจะทำให้การสร้างเม็ดเลือดล้มเหลวและสามารถแสดงอาการทางคลินิกได้ เช่น reticulocytopenia ซึ่งเป็นภาวะที่เซลล์ reticulocyte มีจำนวนน้อยผิดปกติ

ลักษณะของเม็ดเลือดแดงระหว่างการสร้างเม็ดเลือดแดง[แก้]

เราสามารถเห็นลักษณะการเปลี่ยนแปลงระหว่างการพัฒนาของเม็ดเลือดแดงได้ ดังนี้

  • ขนาดของเซลล์จะลดลง
  • ปริมาณ cytoplasmic matrix เพิ่มมากขึ้น
  • ปฏิกิริยาจากการย้อมสีของไซโตพลาสซึม จะเปลี่ยนจาก basophilic ไปเป็น acidophilic (เนื่องจากการลดลงของ RNA และ DNA)
  • ในระยะแรกนั้น นิวเคลียสจะใหญ่และโครมาตินจะหลวม แต่หลังจากการพัฒนาของเซลล์เม็ดเลือดแล้วขนาดของนิวเคลียสจะเล็กลงและจะหายไปพร้อมกับโครมาติน[5]

การควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง[แก้]

ฮอร์โมน erythropoietin จะช่วยในการควบคุมการสร้างเม็ดเลือแดง ดังนั้น ในภาวะปกติการสร้างเม็ดเลือดแดงจะสมดุลกับการทำลายเม็ดเลือดแดง และจำนวนเม็ดเลือดแดงก็มีปริมาณเพียงพอกับระดับความต้องการออกซิเจนของเนื้อเยื่อ แต่ไม่มากเหมือนกับที่เกิดจากการรวมตัวกันของเม็ดเลือดแดง (sludging) ภาวะหลอดเลือดมีลิ่มเลือด และโรคหลอดเลือดสมอง ฮอร์โมน Erythropoietin ถูกสร้างขึ้นที่ไตและตับเพื่อตอบสนองต่อภาวะระดับออกซิเจนต่ำ รวมทั้ง Erythropoietin สามารถจับกับเม็ดเลือดแดงที่อยู่ในกระแสเลือดได้ ดังนั้น ถ้าปริมาณเม็ดเลือดแดงในกระแสเลือดต่ำจะทำให้Erythropoietin ที่ไม่สามารถจับได้กับเม็ดเลือดแดงได้มีระดับที่สูงขึ้น ซึ่งจะไปกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดแดงในไขกระดูก

จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ พบว่า ฮอร์โมน hepcidin อาจจะมีบทบาทในการควบคุมการสร้างฮีโมโกลบินและอาจส่งผลกระทบต่อการสร้างเม็ดเลือดแดง ฮอร์โมน hepcidin ถูกผลิตขึ้นที่ตับ โดยทำหน้าที่ควบคุมการดูดซึมธาตุเหล็กในระบบทางเดินอาหารและปลดปล่อยธาตุเหล็กจาก reticuloendothelial tissue ธาตุเหล็กสามารถถูกปลดปล่อยออกมาจาก macrophages ในไขกระดูกและจับกับฮีมของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดเแดง

การสูญเสียหน้าที่ของ erythropoietin receptor หรือ JAK2 ในเซลล์หนูนำไปสู่ความล้มเหลวของการสร้างเม็ดเลือดแดง ดังนั้น การสร้างเม็ดเลือดแดงในเอ็มบริโอและการเจริญเติมโตจะได้รับผลกระทบด้วย นอกจากนี้ ถ้าหากไม่มีกระบวนการ feedback inhibition เช่น SOCS (Suppressors of Cytokine Signaling) จะนำไปสู่ภาวะ giantism ในหนู[6][7]

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. Le, Tao; Bhushan, Vikas; Vasan, Neil (2010). First Aid for the USMLE Step 1: 2010 20th Anniversary Edition. USA: The McGraw-Hill Companies, Inc. p. 123. ISBN 978-0-07-163340-6. 
  2. 2.0 2.1 2.2 Sherwood, L, Klandorf, H, Yancey, P: Animal Physiology, Brooks/Cole, Cengage Learning, 2005.
  3. Palis J, Segel GB (June 1998). "Developmental biology of erythropoiesis". Blood Rev. 12 (2): 106–14. doi:10.1016/S0268-960X(98)90022-4. PMID 9661799. 
  4. Le, Tao; Bhushan, Vikas; Vasan, Neil (2010). First Aid for the USMLE Step 1: 2010 20th Anniversary Edition. USA: The McGraw-Hill Companies, Inc. p. 124. ISBN 978-0-07-163340-6. 
  5. Textbook of Physiology by Dr. A. K. Jain reprint 2006-2007 3rd edition.
  6. Nicolas G, Bennoun M, Porteu A, Mativet S, Beaumont C, Grandchamp B, Sirito M, Sawadogo M, Kahn A, Vaulont S (April 2002). "Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (7): 4596–601. doi:10.1073/pnas.072632499. PMC 123693. PMID 11930010. 
  7. Michael Föller, Stephan M. Huber , Florian Lang (August 2008). "Erythrocyte programmed cell death.". IUBMB Life 60 (10): 661–668. doi:10.1002/iub.106. PMID 18720418.