Patofisiología de VIVO
Eritropoyetina
La eritopoyetina es una hormona proteica esencial para la producción de glóbulos rojos (eritrocitos), que a su vez suministran oxígeno a todos los tejidos del cuerpo. Esta hormona se sintetiza en el riñón y su secreción está regulada por la cantidad de oxígeno que llega a ese órgano. La eritropoyetina fue uno de los primeros fármacos producidos a través de la tecnología del ADN recombinante y se utiliza ampliamente en condiciones en las que la producción de glóbulos rojos es deficiente.
Estructura y síntesis
La eritropoyetina es una pequeña (~30 kDa) glicoproteína estructuralmente similar a la hormona del crecimiento. En el feto, se sintetiza en el hígado, pero su producción se traslada más tarde casi exclusivamente al riñón. Dentro del riñón, la eritropoyetina es producida por células intersticiales similares a los fibroblastos que rodean los túbulos renales.
Cuando la concentración de oxígeno en sangre es normal (normoxia), la síntesis de eritropoyetina se produce en células dispersas situadas predominantemente en la corteza interna, pero en condiciones de deficiencia de oxígeno en sangre (hipoxia), las células intersticiales dentro de casi todas las zonas del riñón comienzan a producir la hormona. Se trata de un concepto interesante: el aumento de la producción de eritropoyetina se debe a un incremento del número de células que la producen y no a un aumento del nivel de síntesis por parte de células endocrinas concretas. La expresión de la eritropoyetina en las células individuales se regula esencialmente un interruptor de encendido/apagado en lugar de a través del aumento/disminución.
En condiciones de hipoxia, por ejemplo con anemia grave, los riñones pueden aumentar la producción de eritropoyetina más de 100 veces por encima de lo normal.
El receptor de la eritropoyetina es un dímero de una proteína transmembrana que se expresa en la superficie celular de las células diana. La unión de la eritropoyetina a su receptor activa una quinasa intracelular que fosforila el receptor, cambiando su conformación; la transducción de la señal con las células finaliza cuando el receptor se desfosforila y el complejo hormona-receptor se internaliza.
Efectos fisiológicos de la eritropoyetina
La eritropoyetina es esencial para la producción de glóbulos rojos porque es necesaria para la supervivencia, proliferación y diferenciación de las células progenitoras eritroides en la médula ósea. En las últimas etapas de la diferenciación de los eritrocitos, el receptor de la eritropoyetina se regula a la baja y la hormona deja de ser necesaria para la supervivencia de las células.
Los glóbulos rojos suministran oxígeno a todos los tejidos y cuando el número de glóbulos rojos es reducido o anormal – una condición llamada anemia – los tejidos se ven privados de oxígeno. La anemia puede ser el resultado de una amplia gama de problemas, por ejemplo, de una hemorragia, de la destrucción de los glóbulos rojos debido a la autoinmunidad o de la interferencia con la producción celular asociada a la quimioterapia contra el cáncer. Como se muestra a continuación, la anemia provoca hipoxia en el riñón, lo que desencadena que las células intersticiales adicionales de ese lugar empiecen a secretar eritropoyetina. El aumento de la secreción de eritropoyetina mejora y acelera la producción de nuevos glóbulos rojos a partir de sus progenitores.
Además de su efecto sobre la producción de glóbulos rojos en la médula ósea, la eritropoyetina se ha implicado en una serie de otros efectos celulares en la vasculatura, el corazón y el sistema nervioso. La importancia de estas otras influencias es poco conocida.
Estados de enfermedad
La eritropoyetina es necesaria para la vida en los vertebrados. Los ratones que son homocigotos para deleciones del gen de la eritropoyetina mueren a principios de la gestación por una anemia grave.
Una causa común de la deficiencia de eritropoyetina es la enfermedad renal crónica. Cuando los riñones están dañados, su capacidad para producir eritropoyetina se ve comprometida y se produce la anemia. La anemia asociada a la enfermedad renal crónica puede aliviarse mediante el tratamiento con eritropoyetina. Dicho tratamiento también es valioso en otros tipos de enfermedades asociadas a déficits en la producción de glóbulos rojos.