Obr. 59: Erytrocyt – červená krvinka
Buněčná membrána erytrocytů je dobře popsána, protože je možné ji získat v poměrně velkém množ ství a čistotě hemolýzou erytrocytů v hypotonickém roztoku. Základní složkou membrány erytrocytů je standardní dvojvrstva lipidů tvořená 60 % fosfolipidů (hlavně fosfatidylcholinu, fosfatidyletanolaminu, sfingofosfatidylcholinu a fosfatidylserinu), 30 % neutrálních lipidů (hlavně cholesterolu) a 10 % glyko lipidů. Další složkou membrány erytrocytů jsou membránové proteiny. Asi 50 % membránových protei nů erytrocytů tvoří integrální membránové proteiny. Hlavním integrálním membránovým proteinem erytrocytů je protein band 3 (název podle označení proužku při elektroforéze). Je to transmembránový glykoprotein, který funguje především jako vazebné místo pro membránový skelet (obr. 60), ale váže
Obr. 60: Membránový skelet erytrocytu
98 /
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS208384
tetramery spektrinu
spojovací komplex
Obr. 61: Síť tetramerů spektrinu
také glykolytické enzymy, hemoglobin a slouží jako aniontový kanál. Dalšími integrálními membráno vými proteiny erytrocytů jsou glykoforiny, glykoproteiny s vysokým obsahem kyseliny sialové. Tento devítiuhlíkový sacharid nesoucí karboxyl je zodpovědný za elektronegativitu povrchu erytrocytů důle žitou pro vzájemné odpuzování krvinek bránící intravaskulárnímu srážení krve. Polymorfismus řetězců kyseliny sialové na glykoforinu A je také základem pro příslušnost ke krevní skupině systému MN. Membrána erytrocytů obsahuje dále řadu integrálních proteinů určujících krevní skupiny, jako je napří klad známý Rh systém. Nejznámější systém krevních skupin AB0 je však určen sekvencí oligosacharidů v povrchových řetězcích řady membránových glykolipidů a glykoproteinů. Stejně jako každá buňka musí i erytrocyt mít v membráně integrální proteiny sloužící jako iontové kanály a pumpy. Periferní membránové proteiny erytrocytů lze rozdělit na proteiny kotvící a cytoskeletální. Hlavním kotvícím proteinem je ankyrin, který zprostředkuje vazbu membránového skeletu na protein band 3 (obr. 60). Podobnou funkci má také protein 4,2. Membránový skelet erytrocytů je založen na síti tvo řené fibrilárním proteinem spektrinem rozprostřené pod buněčnou membránou. Na rozdíl od pravého cytoskeletu je tato síť pevně připojena k buněčné membráně a tedy tvořena periferními membránovými proteiny. Vlákna spektrinu jsou složena z dimerů α a β spektrinu, které se vzájemně spojují svými konci a vytvářejí tak tetramery (obr. 61), které se mohou protáhnout až na délku 200 nm. V přirozeném stavu však zaujímají svinutý tvar o délce 76 nm. Obvykle šest tetramerů spektrinu se spojuje svými konci s krátkým (35 nm) aktinovým filamentem, které spolu s několika aktin-vážícími proteiny (tropomyosin, adducin, protein 4,1, protein p55, tropomodulin) tvoří tak zvaný spojovací komplex (obr. 60) připojený k integrálnímu glykoforinu C. Aktinová filamenta spojovacích komplexů interagují s cytoplasmatickým myosinem, který je v erytrocytech přítomen, a spolu s pružnými tetramery spektrinu tak zodpovídají za bikonkávní tvar a flexibilitu červených krvinek. Asi 33 % obsahu cytoplasmy erytrocytů představuje hemoglobin, komplex čtyř proteinových řetězců (globinů), z nichž každý nese porfyrinové jádro (hem), ve kterém je vázán atom železa. Hemoglobin má zásaditou reakci a je tedy zodpovědný za eosinofílii erytrocytů, vázané železo je pak příčinou elek tronové density cytoplasmy červených krvinek. Hemoglobin A, jenž představuje asi 95 % hemoglobinu u dospělých, je tvořen dvěma řetězci α globinu a dvěma řetězci β globinu. Asi 3 % hemoglobinu u do 99 /
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS208384
spělých představuje hemoglobin A2 s dvěma α a dvěma δ globiny, zbývající 2 % pak fetální hemoglobin F s dvěma α a dvěma γ řetězci. V průběhu embryonálního a fetálního období, stejně jako při některých vrozených onemocněních, se setkáváme i s dalšími typy hemoglobinu. Přítomnost železa v molekule he moglobinu je podkladem schopnosti hemoglobinu reverzibilně vázat kyslík za vzniku oxyhemoglobinu a přenášet ho z míst s jeho vysokou koncentrací (plíce) do míst, kde je jeho koncentrace nižší. Podobně, i když na jiném chemickém principu, funguje i zpětný přenos oxidu uhličitého za vzniku karbaminohe moglobinu. Většina oxidu uhličitého je však přenášena jako bikarbonátový anion bez vazby na hemoglo bin. Reverzibilní vazbu kyslíku na hemoglobin lze ireverzibilně zablokovat oxidem uhelnatým za vzniku karboxyhemoglobinu nebo oxidací železa (zejména dusitany) za vzniku methemoglobinu. Cytoplasma erytrocytů dále obsahuje enzymy několika metabolických řetězců, především anaerob ní glykolýzy, jež je pro erytrocyty hlavním zdrojem energie. Nepřítomnost mitochondrií způsobuje, že erytrocyty paradoxně nemohou využít kyslík, který na svém hemoglobinu přenášejí. Erytrocyty přežívají v cirkulaci asi 120 dnů. Jejich stárnutí je zapříčiněno vyčerpáním metabo lických schopností vedoucím ke snížení aktivity membránového transportu a ke zhoršení flexibility. Stárnoucí krvinky jsou signalizovány odkrytými oligosacharidovými řetězci, které jsou u mladého erytrocytu maskovány kyselinou sialovou. Po odmytí sialových konců se odhalí fosfatidylserin a další fosfolipidy dosud kryté annexiny. To je rozpoznáváno makrofágy sleziny, kostní dřeně i jiných orgánů. Erytrocyty jsou fagocytovány, jejich globin je v lysosomech rozštěpen na aminokyseliny a porfyrinová jádra jsou odbourána za vzniku bilirubinu. Železo je v makrofázích střádáno pomocí proteinu ferritinu, velkého kulovitého proteinového komplexu o průměru 8 nm, složeného ze 24 podjednotek, který je schopen vázat až 4 500 železitých kationtů. Pravidelné uspořádání ferritinových makromolekul a je jich velikost umožňuje identifikaci ferritinu v elektronovém mikroskopu. Železo je pak opět využito při tvorbě nových erytrocytů v krvetvorných orgánech, kam je přenášeno ve vazbě s plasmatickým proteinem transferrinem.
Bílé krvinky – leukocyty Leukocyty (obr. 62) jsou plnohodnotné buňky využívající krev pouze jako transportní médium, které je přenáší z míst jejich vzniku do míst, kde po průniku cévní stěnou plní svou funkci. Setkáváme se tedy s nimi nebo s jejich deriváty nejen v krvi, ale také v řadě tkání, hlavně v tkáni vazivové, a v řadě specia lizovaných orgánů lymfatického systému. V periferní krvi zdravého dospělého člověka lze napočítat 4 až 10 tisíc leukocytů v 1 mm3. Tento počet však nevypovídá o celkovém počtu leukocytů v krvi. Přibližně polovina leukocytů, které se v daném okamžiku vyskytují v krvi, necirkuluje, ale je přisedlá k cévní stěně a tvoří tak marginální pool leukocytů. Společnou vlastností leukocytů je jejich schopnost zachytávat se svými povrchovými adhesivními molekulami, podobnými hlenu, na P- a E-selektiny endotelových buněk cév podobně jako při zapínání suchého zipu. Tím se jejich pohyb cévou zpomalí (rolling) a nakonec zastaví. Při recirkulaci zejména lymfocytů nesoucích L-selektin hraje zvláštní roli vysoký endotel postkapilárních venul (viz další kapi toly). V další fázi pak leukocyty pomocí lamellipodií pronikají rozvolněnými intercelulárními spoji mezi endotelovými buňkami (diapedéza) a na základě chemických signálů aktivně migrují do míst tkáňového poškození nebo zánětu (chemotaxe). Zde pak vykonávají svou specifickou funkci. Leukocyty lze rozdělit do dvou skupin pomocí dvou kritérií. Jedním kritériem je přítomnost či ne přítomnost specifických granul v cytoplasmě, podle níž je dělíme na granulocyty a agranulocyty. Druhým kritériem je tvar jádra. Leukocyty se segmentovaným jádrem nazýváme polymorfonukleární leukocyty, bílé krvinky s kulatým, oválným nebo ledvinovitým jádrem nazýváme mononukleární leu kocyty. Skupina granulocytů se kryje s polymorfonukleárními leukocyty a skupina agranulocytů s mo nonukleárními leukocyty. Při hematologickém vyšetření krevních nátěrů se jednotlivé druhy leukocytů počítají, čímž se získává diferenciální rozpočet leukocytů, leukogram. 100 /
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS208384