Eritrócitos

Os eritrócitos, ou glóbulos vermelhos (hemácias), são as células mais abundantes no sangue. Enquanto os eritrócitos no feto são inicialmente produzidos no saco vitelino e depois no fígado, a medula óssea acaba por se tornar o principal local de produção. A eritropoiese começa com células estaminais hematopoiéticas, que se desenvolvem em progenitores comprometidos com a linhagem e se diferenciam em eritrócitos maduros. O processo ocorre em etapas, e a extrusão dos núcleos e organelos ocorre antes da maturação. Assim, os eritrócitos maduros não possuem núcleos e têm uma forma bicôncava. As hemácias transportam hemoglobina, e a sua forma permite o transporte eficiente de oxigénio. Bilhões de eritrócitos são produzidos diariamente, pois a sua vida útil é de 120 dias. As hemácias senescentes ou deformadas são removidas por macrófagos no baço, fígado e medula óssea.

Última atualização: 3 May, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descrição Geral

Definição e Descrição

Os eritrócitos, também chamados de glóbulos vermelhos (GVs), são estruturas terminalmente diferenciadas sem núcleo, mas cheias de hemoglobina transportadora de oxigénio. Os eritrócitos são as células mais abundantes no sangue.

  • Diâmetro: 7.5 μm
  • Forma bicôncava:
    • Dá aos GVs alta relação superfície-volume
    • Configura a maior parte da hemoglobina a uma curta distância da superfície da célula, facilitando o transporte eficiente de oxigénio
  • Tempo de vida: 120 dias

Estrutura

  • Estrutura bicôncava flexível:
    • Dobra-se facilmente, permitindo a passagem por pequenos capilares
    • As proteínas da membrana, incluindo a espectrina e a anquirina, estabilizam a membrana para manter a forma e a elasticidade das hemácias.
  • Componentes:
    • Sem núcleos (sem núcleos, proteínas defeituosas não podem ser substituídas)
    • Sem a maioria das organelos
    • Durante a eritropoiese, que ocorre na medula óssea vermelha, os precursores perdem núcleos e organelos antes de serem libertados na circulação.
  • As hemácias senescentes ou deformadas são removidas por macrófagos do fígado, baço e medula óssea.
  • Processamento de componentes após degradação:
    • Globina (da hemoglobina): decomposta em aminoácidos e reutilizada pela medula óssea para novas hemácias
    • Ferro: armazenado no fígado ou baço, ou reutilizado para novas hemácias na medula óssea
    • Ferro não-heme: tornar-se bilirrubina, biliverdina
Micrografia eletrônica de células sanguíneas

Micrografia eletrónica de scanning de uma célula sanguínea:
Da esquerda para a direita: eritrócitos humanos, trombócitos (plaquetas) e leucócitos

Imagem : “Electron micrograph of blood cells” por Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick. Licença: Public Domain

Eritropoiese

Produção de GVs

  • Hematopoiese:
    • 1º ao 2º mês no útero: mesoderme do saco vitelino
    • No 2º mês, a hematopoiese move-se para o fígado (e baço).
    • No 5º mês, a hematopoiese ocorre na medula óssea que se torna a fonte predominante de células sanguíneas.
  • Tal como acontece com outras células sanguíneas, a eritropoiese começa com células estaminais hematopoiéticas multipotentes (HSCs, pela sigla em inglês).
  • HSCs → células progenitoras multipotentes (MPPs, pela sigla em inglês) → progenitor mieloide comum → unidade de formação de explosão eritroide (BFU-E, pela sigla em inglês) → maturação de eritrócitos
Hematopoiese da medula óssea

Hematopoiese da medula óssea: proliferação e diferenciação dos elementos formados de sangue.
CFU-GEMM: unidade formadora de colónias de granulócitos, eritrócitos, monócitos, megacariócitos
CFU-GM: unidade formadora de colónias granulócitos-macrófagos
GM-CSF: fator estimulador de colónias de granulócitos-macrófagos
M-CSF: fator estimulador de colónias de macrófagos
G-CSF: fator estimulador de colónias de granulócitos
NK: “natural killer”
TPO: trombopoietina

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0

Fases da diferenciação eritrocitária

  1. Proeritroblasto:
    • Núcleo grande, central e de coloração pálida com 1-2 nucléolos grandes
    • Polirribossomas (que fornecem basofilia leve) no citoplasma sintetizam hemoglobina.
    • 14-20 μm de diâmetro
  2. Eritroblasto basofílico:
    • Azul profundo (basofilia mais intensa), célula menor que proeritroblasto
    • Núcleos menores e cromatina irregular
    • 13–16 μm de diâmetro
  3. Eritroblastos policromatófilos:
    • Mistura de afinidades de coloração: basofílica (de polirribossomas) e acidófila (de hemoglobina crescente)
    • Núcleos com cromatina quadriculada
    • 12–15 μm de diâmetro
  4. Eritroblasto ortocromático (normoblasto):
    • Citoplasma acidófilo, traço de basofilia
    • Pequenos núcleos excêntricos com cromatina condensada → termina com extrusão de núcleos degenerados ou picnóticos
    • 8–10 μm de diâmetro
  5. Reticulócito:
    • Quase semelhante ao GV maduro
    • Difícil de identificar sem coloração supravital
    • Se corados com azul de cresil brilhante, os polirribossomas residuais criam um precipitado citoplasmático de coloração azul.
    • A maturação em eritrócitos ocorre em 24 a 48 horas.
    • Digestão enzimática ou expulsão de organelos
  6. GV maduro:
    • Sem núcleos
    • Com formato bicôncavo

Regulação

Tabela: Regulação da eritropoiese
Citocinas e fatores de crescimento Atividades Origem
SCF Estimula todas as células progenitoras hematopoiéticas Células estromais da medula óssea
GM-CSF Estimula as células progenitoras mieloides Células endoteliais, células T
EPO Estimula a eritropoiese, incluindo a diferenciação Rim, fígado
IL-3 Mitogénio para todas as células progenitoras de granulócitos e megacariócitos/eritrócitos Células T auxiliares
EPO: eritropoietina
GM-CSF (pela sigla em inglês): fator estimulador de colónias de granulócitos macrófagos
SCF (pela sigla em inglês): fator de célula estaminal

Outros fatores:

  • Ferro
  • Vitamina B12
  • Fator intrínseco
  • Ácido fólico
  • Nível de oxigénio

Relevância Clínica

  • Anemia: diminuição do número total de eritrócitos, hemoglobina ou massa eritrocitária circulante. A anemia geralmente reflete-se na diminuição da hemoglobina e do hematócrito, que pode surgir da redução da hematopoiese, hemólise ou perda de sangue.
  • Anemia hemolítica: anemia devido à destruição ou eliminação prematura de hemácias. A anemia hemolítica pode ser caracterizada com base no aumento da depuração pelo baço (hemólise extravascular) ou dano causado por um lúmen vascular estreito (hemólise intravascular). A depuração esplênica (hemólise extravascular) pode ser devida a anomalias intrínsecas do eritrócito (membrana, enzima, hemoglobina) ou revestimento extrínseco pelo sistema imunológico (por exemplo, incompatibilidade ABO).
  • Talassemia: causa hereditária de anemia microcítica hipocrómica. A talassemia é uma deficiência na cadeia de globina alfa (⍺) ou beta (𝛽) que resulta em hemoglobinopatia. A apresentação da talassemia depende do número de cadeias defeituosas presentes. A consequente anemia hemolítica resulta em sintomas sistémicos graves, tornando os doentes mais gravemente dependentes de transfusão.
  • Anemia megaloblástica: surge devido à síntese defeituosa de ácidos nucléicos em precursores eritroides. Este comprometimento leva à produção ineficaz de hemácias e hemólise intramedular. A anemia megaloblástica é caracterizada por células grandes com maturação nuclear interrompida. As causas mais comuns são deficiências de vitamina B 12 e ácido fólico, que podem ser devido à baixa ingestão alimentar, condições subjacentes de má absorção e medicamentos. A apresentação clínica inclui sintomas anémicos e gastrointestinais com manifestações neurológicas mais frequentemente observadas na deficiência de vitamina B12 .
  • Anemia aplástica (AA): condição rara com risco de vida caracterizada por pancitopenia e hipocelularidade da medula óssea, refletindo danos às células estaminais hematopoiéticas (HSCs, pela sigla em inglês). A maioria dos casos de AA são adquiridos e causados por danos autoimunes às HSCs. As causas conhecidas de AAs adquiridas incluem medicamentos e produtos químicos, altas doses de radiação de corpo inteiro, infeções virais, doenças imunológicas e gravidez. As síndromes hereditárias ou constitucionais associadas à AA incluem anemia de Fanconi, disqueratose congénita e síndrome de Down.

Referências

  1. Hattangadi, S. M., et al. (2011). From stem cell to red cell: regulation of erythropoiesis at multiple levels by multiple proteins, RNAs, and chromatin modifications. Blood 118:6258–6268. https://doi.org/10.1182/blood-2011-07-356006 
  2. Mohandas, N. (2021). Structure and composition of the erythrocyte. In Kaushansky, K., et al. (Eds.), Williams Hematology, 10th ed.
  3. Mescher A.L. (Ed.). (2021). Blood. In Mescher A.L. (Ed.), Junqueira’s Basic Histology Text and Atlas (16th ed.) https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=3047&sectionid=255121436
  4. Paulsen D.F. (Ed.). (2010). Hematopoiesis. Chapter 13 of Histology & Cell Biology: Examination & Board Review, 5th ed. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=563&sectionid=42045308
  5. Singh, V.K., et al. (2014). Manufacturing blood ex vivo: a futuristic approach to deal with the supply and safety concerns. Frontiers in Cell and Developmental Biology. https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fcell.2014.00026 
  6. Sposi, N. (2015). Interaction between erythropoiesis and iron metabolism in human β-thalassemia—recent advances and new therapeutic approaches. In Munshi, A., Ed., Inherited Hemoglobin Disorders. https://doi.org/10.5772/61716

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