สรีรวิทยา

Erythropoietin (EPO)

ดูเพิ่มเติม: EPO และการฝึกอบรมระดับความสูง

erythropoietin

Erythropoietin ซึ่งส่วนใหญ่รู้จักกันในชื่อ EPO เป็นฮอร์โมน glycoprotein (ประกอบด้วยกรดอะมิโน 193 ตัวซึ่ง 27 ตัวแรกหายไปในช่วงหลั่ง) ซึ่งควบคุมการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดง (erythropoiesis) มันถูกสังเคราะห์ส่วนใหญ่จากเซลล์ไตและในส่วนเล็ก ๆ จากตับที่กลายเป็นผู้ผลิตหลักเท่านั้นในช่วงชีวิตของทารกในครรภ์ การใช้ erythropoietin ในด้านการแพทย์ช่วยให้รักษาโรคโลหิตจางบางประเภทได้เช่นนั้นเกิดจากภาวะไตวายเรื้อรัง

ฟังก์ชั่นของมันคืออะไร?

หลังจากได้รับการปล่อยตัวสู่การไหลเวียนของเม็ดเลือดแดง erythropoietin จะทำปฏิกิริยากับตัวรับเฉพาะ (Epor) ที่มีอยู่ในไขกระดูกซึ่งเป็นอวัยวะที่มีเม็ดเลือดแดงที่สำคัญที่สุดในผู้ใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจับกับ erythropoietin-receptor ทำให้เกิดกระบวนการต่าง ๆ ที่นำไปสู่การก่อตัวของเซลล์เม็ดเลือดแดงใหม่

เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีจำนวนมากที่สุดในเลือด: ประมาณ 4-6 ล้านต่อลูกบาศก์มิลลิเมตร พวกเขาไม่มีนิวเคลียสที่จะออกจากพื้นที่มากขึ้นสำหรับฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนที่สามารถเชื่อมและส่งออกซิเจนไปยังเซลล์ชาร์จส่วนหนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์และกำจัดมันในปอด

ในร่างกายของเราไม่มีการสะสมของ erythoprotein และการสังเคราะห์นั้นแตกต่างกันไปตามความต้องการของการเผาผลาญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตของ EPO ถูกควบคุมโดยการมีออกซิเจนในเนื้อเยื่อและส่วนที่น้อยที่สุดโดยความเข้มข้นของมันในซีรั่ม หากเนื้อเยื่อไม่ได้รับออกซิเจนเพียงพอไตจะเพิ่มการหลั่งของ erythropoitein และในทางกลับกัน เพียงแค่ปิดเรื่องสักสองสามชั่วโมงในห้องที่มีปริมาณออกซิเจนลดลงเพื่อเพิ่มการผลิตอีรีโทรโรเอตินอย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากนี้ฮอร์โมนบางอย่างเช่นฮอร์โมนเพศชายและฮอร์โมนไทรอยด์แทรกแซงในกระบวนการสังเคราะห์นี้

ระดับปกติของเม็ดเลือดแดงในเลือดอยู่ที่ประมาณ 2-25 mU / ml แต่พวกเขาสามารถเพิ่มขึ้น 100-1000 เท่าเพื่อตอบสนองต่อการขาดออกซิเจน

สังเคราะห์ erythropoietin

ยีนที่ควบคุมการผลิตของอีริโธรปัวอีตินนั้นถูกแยกออกเป็นครั้งแรกในปี 1985

EPO สามารถสังเคราะห์ได้ในห้องปฏิบัติการโดยใช้เทคนิค recombinant DNA วิธีการนี้ค่อนข้างเร็ว แต่มีราคาแพงช่วยให้สามารถดึงยีนจำเพาะจาก DNA ของเซลล์และแทรกเข้าไปในเซลล์อื่นที่จะสร้างสารที่เข้ารหัสโดยยีนนั้นในปริมาณมาก (ในกรณีนี้คือ epo)

ความแตกต่างระหว่าง erythropoietin ภายนอกและสังเคราะห์

เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นผลมาจากกระบวนการแบ่งเซลล์และการแยกเซลล์ที่ยาวนาน

ต้องขอบคุณการทำงานของ erythropoietin จึงสามารถควบคุมขั้นตอนเหล่านี้ได้ด้วยการเลือกและนำไปสู่ความสมบูรณ์ของเซลล์ที่ทำงานได้

Erythropoietin ที่ผลิตในห้องปฏิบัติการไม่สามารถเลือกได้ เซลล์ที่ไม่สมบูรณ์ซึ่งมีความเสี่ยงสูงต่อเลือดและเนื้องอกก็จะถูกสังเคราะห์และหมุนเวียน

ทำไมนักกีฬาถึงใช้มัน?

ความเข้มข้นที่สูงขึ้นของเซลล์เม็ดเลือดแดงในเลือดช่วยเพิ่มการขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ ดังนั้น Ertitropoietin จึงถูกนำมาใช้เป็นหลักในกีฬาความอดทนเพื่อส่งเสริมกระบวนการแอโรบิคของเซลล์และให้ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า

แม้ว่าการศึกษาบางอย่างได้แสดงให้เห็นว่าอีรีโทรโรเอตินมีคุณสมบัติเป็นกรดอะนาโบลิกปานกลาง (การซ่อมแซมเซลล์กล้ามเนื้อและมวลที่เพิ่มขึ้นน้อย) การใช้ในกีฬาพลังงานมีข้อ จำกัด เนื่องจากไม่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

EPO และยาสลบ: อันตรายและผลข้างเคียง

ตามที่ทราบกันว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง (GR) ส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและกีฬาที่มีความอดทนเช่นการขี่จักรยานการเล่นสกีข้ามประเทศเป็นต้นความต้องการออกซิเจนสูงมาก ดังนั้นบางครั้งมีการตรวจสอบวิธีการเพื่อเพิ่มการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกีฬา กลยุทธ์ล่าสุดขึ้นอยู่กับบทบาทกระตุ้นของ erythropoietin ในการสังเคราะห์เซลล์เม็ดเลือดแดงโดยไขกระดูก

Erythropoietin ที่มาจากภายนอก (สังเคราะห์) นั้นเป็นอันตรายต่อสุขภาพมากกว่าในไตภายนอก

เราได้เห็นแล้วว่าการบริหารของสารนี้ทำให้เกิดการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงผิดปกติและเพิ่มความเสี่ยงในการพัฒนาเลือดและเนื้องอก (มะเร็งเม็ดเลือดขาว) นอกจากนี้ยังมีอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้อีรีโทรปิโอเอตินสังเคราะห์เป็นอันตรายต่อสุขภาพของนักกีฬา: การเพิ่มขึ้นของเซลล์เม็ดเลือดแดงจะช่วยลดการไหลเวียนของเลือดจริงเพิ่มส่วนที่เป็นของแข็งหรือชิ้นส่วน (hematocrit) ความหนืดที่เพิ่มขึ้นนี้ทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น (ความดันโลหิตสูง) และช่วยให้เกิดลิ่มเลือดซึ่งเมื่อเกิดขึ้นแล้วสามารถอุดตันหลอดเลือด (ลิ่มเลือด) ความเสี่ยงนี้เพิ่มขึ้นอย่างมากในกรณีที่ร่างกายขาดน้ำซึ่งปกติแล้วจะเป็นในกรณีของความอดทน

ในบรรดาผลข้างเคียงที่ร้ายแรงที่สุดของสารนี้ยังรวมถึงภาวะหัวใจวายการเสียชีวิตอย่างกะทันหันและความเสียหายของสมอง (จังหวะ)