Urinewegstelsel: vorming van erytropoëtine (EPO)

Bijna alle cellen van het lichaam hebben zuurstof nodig. De cellen voeren namelijk belangrijke processen uit die het leven mogelijk maken. Voor deze processen is energie (ATP) nodig. 95% van deze benodigde energie wordt met gebruikmaking van zuurstof geleverd. Zuurstof wordt gebruikt om voedingsstoffen te verbranden in de cellen. Bij deze verbranding komt ATP vrij. Het is dus belangrijk dat alle cellen een constante toevoer van zuurstof hebben. Deze zuurstof wordt aangevoerd door de rode bloedcellen van het bloed. Wanneer de zuurstofspanning te laag wordt (hypoxie) maken met name de nieren (peritbulaire fibroblasten) EPO aan. EPO stimuleert het rode beenmerg om meer rode bloedcellen te produceren. Daarom is EPO spuiten zo populair bij wielrenners. De zuurstofopnamecapaciteit neemt dan sterk toe en daarmee de conditie.

Effect van erytropoëtine (EPO) op de vorming van rode bloedcellen
Het bloed bestaat voor ongeveer 40 tot 45% uit rode bloedcellen (erytrocyten). De erytrocyten zijn de cellen van het bloed die zuurstof naar alle cellen van het lichaam vervoeren. Het zuurstoftransporterend eiwit van de rode bloedcellen is het hemoglobine. Cellen hebben zuurstof nodig om voedingsstoffen te verbranden, zodat ze energie (ATP) vrij kunnen maken voor hun vitale processen. Wanneer de zuurstofspanning te laag wordt (hypoxie), maken de nieren (maar ook de lever en macrofagen) EPO aan.
EPO remt de afbraak van bloedvormende cellen in het rode beenmerg. Hierdoor heeft EPO anti-apoptose (apoptose betekent celdood) eigenschappen. Daarnaast stimuleert EPO de vorming (erytropoëse) van rode bloedcellen in het rode beenmerg. Deze eigenschap wordt de proliferatieve eigenschap van EPO genoemd. Testosteron, Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1) en somatotropine stimuleren de eigenschappen van EPO op de bloedvorming. Oestrogenen remmen de eigenschappen van EPO op de bloedvorming. Om deze reden hebben mannen vaker een groter aantal rode bloedcellen in het bloed (hematocriet), dan vrouwen. Verder stimuleert angiotensine II de vorming van EPO.
Een stijging van de EPO-spiegel in het bloed zorgt binnen 3 tot 4 dagen voor een toename van de bloedvorming.

Aanmaak van EPO
Voor de geboorte wordt EPO met name door de hepatocyten (levercellen) en milt gemaakt. Na de geboorte wordt EPO in kleine hoeveelheden door de lever en macrofagen gemaakt. Het meeste EPO wordt echter na de geboorte door de nieren gemaakt.

Productie van EPO vindt plaats in peritubulaire fibroblasten
De productie van EPO vindt plaats in fibroblasten die naast de niertubuli in de nierschors (cortex) liggen. Deze fibroblasten worden de peritubulaire fibroblasten genoemd. De aanmaak van EPO is een transscriptioneel proces. Dit betekent dat het DNA van de peritubulaire fibroblasten wordt gestimuleerd om EPO mRNA aan te maken. Op basis van het EPO mRNA maken de ribosomen EPO aan. Ribosomen zijn eiwitproducerende organellen. EPO is een hormoon wat bestaat uit 165 aan elkaar gekoppelde aminozuren en vier glycanen (een soort koolhydraten).

Productie van EPO op moleculair niveau
De productie van EPO door de peritubulaire fibroblasten is een complex moleculair proces. De peritubulaire fibroblasten registreren de zuurstofspanning van het bloed. Bij een normale zuurstofspanning (normoxie) is de concentratie van een bepaalde stof in de peritubulaire fibroblasten hoog. Deze stof wordt GATA-2 genoemd. Wanneer de zuurstofspanning van het bloed daalt (hypoxie), daalt ook de concentratie van GATA-2. Wanneer de concentratie van GATA-2 daalt, wordt de EPO-promotor gestimuleerd. Daarnaast wordt de EPO-promotor gestimuleerd door Hypoxia Inducable Factor (HIF). HIF komt ook vrij bij hypoxia. Zowel een daling van GATA-2, als een stijging van HIF stimuleren de EPO-promotor. De EPO-promotor stimuleert het DNA van de peritubulaire fibroblasten om EPO mRNA te maken.

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf over hobby, werk of studie en verdien extra inkomsten!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Urinewegstelsel; regulatie van de vochtbalans

Urinewegstelsel; uitscheiding van afvalstoffen

Urinewegstelsel; overzicht van het urinewegstelsel

Urinewegstelsel; anatomie van het urinewegstelsel

Urinewegstelsel; anatomie en fysiologie van het nefron

Urineproductie door de nieren 1

Urineproductie door de nieren 2

Integratie van renale regelmechanismen

Regulatie van de osmolariteit

Regulatie van de tensie door de nieren

Regulatie van het zuur-base evenwicht

Nierziekten en diuretica

Extra-, intracellulaire en interstitiële vloeistof

Nierstenen, nefrolithiasis, oorzaak en behandeling

Bronnen:

http://jp.physoc.org/content/589/6/1251.full