ERÄ°TROPOÄ°ETÄ°N VE ERÄ°TROPOEZÄ°S
Eritropoietini anlamak için kısaca eritropoezis hakkında bilgi vermek gereklidir. Eritropoezis kırmızı kan hücreleri olan eritrositlerin yapımı anlamına gelir. Kemik iliğinde oluşan bu işlem de diğer kan elemanları gibi retikulum hücresinden gelişen multipotansiyel stem (kök) hücrelerinden oluşmaktadır. Bu işlemin gerçekleşmesi değişik safhaları içermektedir.
Multipotensiyel stem hücreleri
¯
Unipotansiyel stem hücreleri (Committed stem cell)
¯
Proeritroblast
¯
Bazofil eritroblast
¯
Polikromatik normoblast
¯
Ortokromatik normoblast
¯
Retikülosit
¯
Olgun kırmızı hücre
Proeritroblast: Bu terim Naegeli tarafından kullanılmıştır. Ayrıca pronormoblast veya erythrogon isimleri de değişik literatürlerde kullanılmaktadır. Bu yapının büyüklüğü 12-22 m arasındadır. Çoğu kez yuvarlak veya hafifçe ovaldir. Bir çok kez protuberentina denilen çıkıntısı bulunabilir. Sitoplazması koyu bazofil olup çekirdek hücrenin büyük bir kesimini kapsar. Kimi kez hücrenin kenarına kadar gelir. İnce retiküler bir vasıfta bir kromatin ağı vardır. İyi boyanmış preparatlarla çekirdeğin içinde bir veya birkaç tane koyu bazofil nükleol gözükür. Plazma hücrelerinden daha az olmakla beraber proeritroblastlarda birden çok çekirdekli olmaya eğilimi vardır. Çekirdeğin kenarında pembe bir hare gözükür ki burası phase mikroskobu ile incelenirse granüllü bir bölge olduğu saptanır. Hemoglobin oluşumu burada başlar. Hücre olgunlaştıkça bazofil azalır. Yani RNA değeri düşer, hemoglobin değeri artar. Mitozu kaba olup mitoz köşeleri keskindir (1).
Unipotensiyel kök hücrelerinden proeritroblast oluşabilmesi için eritropoietinin etkisi gereklidir. Proeritroblastlardan gelişen diğer hücreler için eritropoetine gereksinim yoktur.Kemik iliğinde her bin hücrenin %2.53?ü proeritroblasttır (1).
Bazofil Eritroblast: Bazofilik normoblastta denir. Bu kan hücresi proeritroblasta benzer yanlız daha ufak ve nükleolü yoktur. Çapı 10-16 m dur. Kromatin ağı daha kabacadır ve çekirdeği oldukça büyüktür (1).
Polikromatik Normoblast: 8-14 m çapındadır. Çekirdek bazofilliğini yavaş yavaş kaybeder ve hücrenin daha az bir bölümünü kapsar. Sitoplazmada RNA azalıp hemoglobin arttığından hem asit hemde baz boyaları alır ve bu yüzden polikromatiktir. Kromatin çok kaba olup koyu boyanır ve kümeler halindedir. Spesifik mitotik indeksi %5.65?tir (1,7).
Ortokromatik Normoblast: 7-10 m çapındadır. Sitoplasması tamamen asidofilik olup hemoglobin almıştır. Bu yüzden eritrositte olduğu gibi pembedir. Çok az da olsa RNA vardır. Bunun için iyi boyanmış preparatlarda çok hafif polikromatiktir. Daha sonra çekirdek dışarı atılır ve retikülosit meydana gelir (1,7)
Retikülositler: Retikülositlerde bir miktar RNA bulundğu için supravital boya ile boyandığında retiküler bir görünüm arzetmektedir. Retikülositlerin normal değeri 50.000 mm³ tür. Erişkinlerde kemik iliğinde yaklaşık olarak %20 ve periferide %0.5-2 oranında bulunur. Hemoglobin yapımı az da olsa devam eder. Retikülositlerin yaşama süreleri 1-2 gündür. Akut kanamalarda erkenden retikülasitler oluşur ki bunların yaşama süreleri daha kısadır. Kemik iliğinin sellülaritesindeki akut değişmelerin hücrelere yaptığı etkiler metabolik değişiklikleri gerektirir ki bu da sonuç olarak metabolik olarak tamamlanmamış hücrelerin salınımına neden olabilir (1,2).
Åžekil-1: Eritropoietik aktivite ve eritropoezis (23).
ERÄ°TROPOÄ°ETÄ°N
Yapı ve Fonksiyonu:
Hipoksik halde bulunan veya kanaması olan bir kişide hemoglobin sentezi, eritropoezis ve eritrositlerin kana geçişi hızlanır. Bunun aksine kan transfüzyonu ile eritrosit miktarı arttırılmış kişilerde (kan dopingi gibi) eritropoietik aktivite miktarı azalır. Eritropoietik aktivitedeki bu değişiklikler dolaşımda bulunan ve 165 aminoasit ile in vivo aktivite için gerekli olan 4 oligosakkarit zinciri içeren ve 60.000 dalton molekül ağırlığında, glikoprotein yapısındaki bir hormon olan eritropoietin tarafından gerçekleştirilir. Bunun kandaki konsantrasyonu anemide belirgin şekilde yükselir (Şekil-1). Bu hormona ait gen klonlanmış ve hayvan hücrelerinde, klinik kullanıma uygun rekombinant eritropoietin üretilmiştir. Rekombinant eritropoietin böbrek yetmezliği olan kişilerde gözlenen anemilerin tedavisinde ve olacakları ameliyatlarda kendi kanları kullanılacak kişilerden önceden kan alıp depolama amacıyla eritropoezi uyarmada kullanılmaktadır. Sporda da yine illegal bir yöntem olan eritropoietin dopingi olarak, eritropoezi arttırarak aerobik performansta artış sağlamak amacıyla da kullanılmaktadır (4,5,8).
Eritropoietin kemik iliğindeki eritropoietine duyarlı kök hücrelerini uyarır. Bu hücrelerden eritrosit öncülü hücreler, bunlardan da olgun eritrositler meydana gelir. Eritropoietin reseptörü sitokin reseptör üst ailesinden, tek bir transmembran domen içeren, lineer bir proteindir. Bu hormonun hücre
içi etkilerini oluşturmada kullandığı mekanizma bilinmemekle beraber bu bir tirozin kinaz olabilir. Bununla beraber eritropoietin düzeyleri düşük olduğunda eritroid seri kök hücreleri, kendisini programlanmış hücre ölümünün izlediği DNA yarılması göstermektedir. Çeşitli hücre tiplerinde apoptoz oluşu birçok dokunun normal gelişim sürecinin bir evresidir. Eritropoietin DNA yarılmasını önleyerek eritrositer seri kök hücrelerinin yaşamasını sağlar (4).
Kan dolaşımındaki yarı ömrü yaklaşık 5 saat olan eritropoietinin temel inaktivasyonu yeri karaciğerdir. Eritrosit olgunlaşması nisbeten uzun bir süreç olduğu için eritropoietin etkisi ile dolaşımdaki eritrosit sayısının artması için 2-3 gün gerekir. Molekülün karbonhidrat kısımlardaki sialik asitlerin çok az bir kaybı dahi eritropoietini hem biyolojik olarak etkisiz hale getirir hem de yarı ömrünü 5 dakikaya indirir (9).
Kısaca eritropoietin:
Demirin eritrosit içine girme derecesini, retikülosit teşekkül derecesini ve eritrosit sayısını arttırmaktadır (10).
Hematokrit
Şekil-2: Kan bağışlayan sağlıklı kişilerde (5) ve çeşitli tip anemileri olan hastalarda (g)plazma eritroproietin düzeyleri (4).
Kaynakları:
Erişkinlerde eritropoietinin yaklaşık %85?i böbreklerde, %15?i karaciğerde yapılır. Bu organlarda, eritropoietin mRNA?sı bulunur. Dalak ve tükrük bezlerinin ekstrelerinden de eritropoietin elde edilebilir ancak, eritropoietin mRNA?sı bulunmayan bu dokularda eritropoietin yapımı olmaz. Eritrosit yapımı ve eritropoietin üretiminin kemik iliği ve böbrekler tarafından yüklenilmesinden önceki fötal ve yenidoğan evresinde en önemli eritropoietin ve eritrosit yapım merkezi karaciğerdir. Çeşitli böbrek hastalıkları nedeniyle böbrek dokuları azalmış ya da böbrekleri çıkarılmış erişkinlerde meydana gelen açığı karaciğer kapatamaz ve anemi gelişir. Yine birçok böbrek hastalıkları eritropoietin yetersizliğine bağlı anemiye sebep olur (3,4).
Eritropoietin böbrek korteksindeki peritübüler kapillerlerin endotel hücrelerinde üretilir (juxtoglomerüler hücreler). Karaciğerde hem Kupffer hücrelerinin hem de hepatositlerin eritropoietin sentezlendiği ileri sürülmektedir (3,5).
Salınımın Düzenlenmesi:
Eritropoietin salınımının temel uyarıcısı hipoksidir. Androjenler ve kobalt tuzları da eritropoietin salınımını uyarırlar. Yeni elde edilmiş kanıtlar böbreklerde ve karaciğerde eritropoietin salınımını düzenleyen O2 algılayıcının bir hem proteini olduğunu ve eritropoietin geninden eritropoietin mRNA?sının transkripsiyonunun bu proteinin dioksi formu tarafından uyarılıp oksi formu tarafından inhibe edildiğini telkin etmektedir. Yüksek irtifada oluşan alkaloz eritropoietin salınımını kolaylaştırır. Katekolaminler, renin-anjiyotensin sisteminin eritropoietin sisteminden tamamen bağımsız olmasına rağmen tıpkı renin salnımı gibi eritropoietin salınımını da bir b-adrenerjik mekanizma ile kolaylaştırır. Adenozin de eritropoietin sentezini uyarırken, bir adenozin antagonisti olan teofilin inhibe eder (4).
Kobalt ile Eritropoietin Arasındaki İlgi: Kısaca değinecek olursak; Kobalt iyonunun (örneğin kobalt klorür) eritropoeze etkisi çoktan beri bilinmektedir. Organik kobalt tuzları hayvanlarda ve normal insanlarda kullanılırsa poliglobüli gelişir. Deneyler göstermiştir ki kobalt, eritropoietin salgısını arttırmaktadır. İzole edilmiş böbreğin kobalttan zengin maddelerle beslenmesi sonucunda eritropoezin arttığı çeşitli hayvan deneylerinde gösterilmiştir. Eğer çok miktarda askorbik asit (C vitamini) verilirse kobaltın stimulazan etkisi görülmez. Bu da kobaltın toksik dozlarda oksijen taşıyan fermentleri inhibe ettiği ve bu suretle doku hipoksisi yaparak eritropoietin ifrazına neden olduğu ileri sürülmüştür (1).
Kortikosteroidlerin Eritropoeze Etkisi: Steroidlerin kemik iliğine stimulan bir etkisi olduğu anlaşılmaktadır. Kortikosteroidlerin fizyolojik değerlerde eritropoezi stimüle etmelerinin sebebi bu hormonların oksijen harcanmasını arttırdığından ileri geldiği sanılmaktadır (1).
Androjenler ve Eritropoezis: Horozlarda kan değerlerinin tavuklardan daha yüksek olması androjen hormonların etkisiyle aydınlatılmak istenmiştir. Yine birçok hayvan deneyleri ve klinik gözlemler androjenlerin kan değerlerini arttırdığını göstermiştir. Steinglas ve arkadaşları 1941?de sıçanlarda, testislerin çıkartılması ile hemoglobin ve eritrosit değerlerinin azaldığını ve testosteron verilmesi ile tekrar yükseldiğini bildirmişlerdir. Yine kastre olanlara testosterone propionate veya methyl testosterone verilmekle kan değerlerinin belirli biçimde arttığı gösterilmiştir. Tedavi kesilince bu değerler eski durumuna dönmüştür (1).
Östrojenler ve Eritropoezis: Androjenlerin zıddına östrojenler eritropoez üretimini azaltır. Hayvan deneylerinde yüksek dozda östrojenle alınan sonuçlar bu fikri vermiştir (1).
Tiroid Hormonları ve Eritropoezis: Tiroksinin eritropoezi oksijen harcanmasını arttırmak yolu ile stimüle ettiği kesin olarak bilinmektedir. Radyoiyot ile hipotroid yapılmış köpeklerde anemi ve sirküle olan kan volümünde azalma saptanmıştır. Köpeklerdeki bu değişiklik thyroxine ile normale dönmüştür. Thyroxine plazma demir devrini arttırır ve hayvanlarda radyo-demirin eritrositlere bağlanmasını hızlandırır. Hayvan deneylerinde tiroidin çıkarılmasından sonra doku hipoksemi eritropoietin oluşumu aynen sürer. Yine deneylere göre tiroidin doğrudan doğruya kemik iliğini stimüle etmediğini söyleyebiliriz. Ayrıca tiroid hormonları eritropoietinin kemik iliğine etkisini arttırmaz. Oksijen harcanmasını arttırması ile veya kalorijenik etki ile eritropoietin salgısı artar (1).
Hipofiz ve Eritropoezis: Simmonds kaşeksisinde anemi eskiden beri bilinmektedir. Hipofizi çıkartılmış sıçanlarda hemen daima anemi saptanmıştır. Özellikle kemik iliğinde eritroblastların azaldığı bulunmuştur. Bugün hayvan deneylerine göre hipofizin eritropoez için kesin olarak bulunması gereken bir organ olmadığı kabul edilmektedir. Buna rağmen hipofiz, etkisi altında bulundurduğu tiroid, sürrenal ve testis hormonları ile eritropoezin kontrolünde rolü vardır (1).
Growth Hormon (Büyüyme Hormonu) ve Eritropoezis: Son zamanlarda hipofizi çıkartılmış sıçanlarda yapılan deneyler, büyüme hormonunun eritropoez için gerekli olduğunu göstermektedir. Büyüme hormonunun etkisi eritropoietin yoluyla olmaktadır. Yine prolaktin hormonunun sıçanlarda eritropoezi stimüle ettiğini gösteren gözlemler vardır. Yine sıçanlarda laktasyonda eritrosit volümünün arttığı ve kanda eritropoietik aktivitenin yükseldiği bildirilmiştir (1).
Doku Oksijenlenmesinin Kontrolünde Sistem Diyagramı: Burada doku oksijenlenmesinin düzeyini regüle eden bir negatif feedback mekanizmasının kontrol diyagramı verilmektedir (Şekil-3). Şekilde sıklıkla doku hipoksisine neden olan ve böbrekte eritropoietin salınımını stimüle eden faktörlerin listesi görülmektedir (2).
OKSÄ°JENLENMEYÄ° AZALTAN
FAKTÖRLER
(1. Kan hacmi azalması)
(2. Anemi)
(3. Hemoglobin azlığı)
(4. Kan akımının azalması)
(5. Akciğer hastalıkları)
Şekil-3: Dış faktörlerin etkisiyle doku oksijenlenmesi azaldığı zaman eritrosit yapımını hızlandıran eritropoietin mekanizmasının fonksiyonu (2).
Eritrositlerin Yapımı İçin Gerekli Vitaminler
Olgunlaşma Faktörü-Vitamin B12 (siyanokobalamin): B12 vitamini bütün vücut hücreleri için esaslı bir besin maddesidir. Bu vitaminin eksikliğinde dokuların büyümesi genel olarak ağır bir şekilde deprese olur. Bu, B12 vitamininin DNA sentezi için gerekli olmasından kaynaklanır. Bu vitaminin eksikliği nukleusun olgunlaşmasını duraklatarak bölünmenin geri kalmasına yol açar. Alyuvarların üretildiği doku, bütün vücut dokuları içinde en çabuk büyüyen ve proliferasyona uğrayanlar arasında olduğundan, B12 vitamini eksikliği eritrosit üretim hızını özellikle inhibe eder. Kemik iliğindeki eritroblastik hücreler hızlı proliferasyon göstermedikleri gibi, normalden daha büyük megaloblastik hücrelere dönüşürler. Makrosit adı verilen olgun eritrositler geniştir ve ince, düzensiz bir membrana sahip olup, normal disk şekilleri yerine oval biçimde görülürler. Az sayıda oluşan bu makrositler dolaşıma katıldıktan sonra, oksijen taşıma yeteneğine sahip olmakla birlikte frajil olduklarından normalin ancak ½, 1/3?ü kadar kısa ömürlüdür. Böylece B12 vitamini eksikliği eritropoez sürecinde olgunlaşma bozukluğuna yol açar (2).
Anormal şekilde hücrelerin nedeni şöyle açıklanmaktadır: DNA sentezindeki yetersizlik hücrelerin bölünme hızını yavaşlatırken, RNA yapımını engellemez. Böylece, normalden daha fazla RNA oluşarak, öteki bütün stoplazmik içeriğin, hemoglobin dahil, aşırı miktarda gelişmesine neden olur, bunlarda hücreyi büyütür (2).
Ayrıca, hücrenin bazı genlerini anormal replikasyonla hücredeki öteki anormalliklere yol açması da olasıdır (2).
Eritrosit Olgunlaşmasında Folik Asitin (Pteroilglutamik Asit) Etkisi:
Bazen, olgunlaşma kusuruna bağlı anemili hasta, B12 vitamini yerine, folik asit tedavisine iyi cevap verir. Bundan anlaşıldığı gibi bu vitamin de alyuvarların olgunlaşmasıyla ilgilidir. Folik asit de B12 gibi, fakat farklı yoldan DNA yapımı için gereklidir. Folik asit DNA sentezi için gerekli nükleotidlerden biri olan deoksimidilat oluşumunda deoksiürodilatın metilasyonunu hızlandırır (2).
HEMOGLOBÄ°N YAPIMI:
Konumuzla indirek ilişkisinden dolayı hemoglobin yapımı hakkında da kısaca bilgi vermek gerekir.
Hemoglobin sentezinin eritroblastlarda başlayarak retikülosit evresine kadar, hatta hafif de olsa bu evrede de devam ettiğini daha önce de belirtmiştik. Retikülosit kemik iliğini terkedip, dolaşım kanına atıldıktan sonra birgün ya da daha uzun bir süre, az miktarda hemoglobin yapımını sürdürürler.
Åžekil-4: Hemoglobin oluÅŸumu (2).
Şekil 4, hemoglobin yapımındaki temel kimyasal aşamaları göstermektedir. İzotopla izleme çalışmalarında hemoglobinin hem bölümünün, başlıca asetik asit ve glisinde sentez edildiği ve bu sentezin büyük kısmının mitokondrilerde geçtiği bilinmektedir. Asetik asit, krebs çemberinde süksinil-CoA?ya dönüşür ve bunun iki molekülü iki molekül glisinle bağlanarak pirol bileşiğini yapar. Sonra dört pirol bileşiği kombine olur ve bir protoporfirin bileşiği yapar. Protoporfirin IX olarak bilinen protoporfirinlerden biri demirle birleşerek hem molekülünü oluşturur. Sonunda, dört hem molekülünün herbiri ribozomlarda sentez edilen ve hemoglobin zinciri diye adlandırılan çok uzun bir polipeptid zincirine bağlanır (Şekil-5). Herbirinin molekül ağırlığı 16,000 dalton olan bu subünitelerden dört tanesi gevşek bir bağlanma ile biraraya gelerek hemoglobin molekülünü oluşturur (2,10).
Hemoglobin subünite zincirlerinde polipeptid bölümündeki amino asit içeriğine bağlı hafif farklılıklar vardır. Farklı zincirler alfa, beta, gama vb. zincirleri olarak adlandırılır. Erişkin insanda en çok bulunan hemoglobin formu, iki alfa ve iki beta zincirinden oluşan hemoglobin A?dır (2).
Her zincirde bir hem prostetik grubu bulunduğu için, her hemoglobin molekülünde dört ayrı demir atomu vardır; bunlardan herbirine bir molekül oksijen bağlandığından, her hemoglobin molekülü ile 4 molekül oksijen (ya da 8 atom) taşınabilir. Hemoglobinin molekül ağırlığı 64,458 daltondur (2).
(Hemoglobin zinciri-a yada ß)
Şekil-5: Hemoglobin molekülünün temel yapısı. Hemoglobin molekülünde, dört hem kompleksinden birinin, merkezi globülin yapısına bağlandığı görülmekte (2).
Hemoglobin zincirlerinin doğası, hemoglobinin oksijen bağlama affinitesini (ilgisini) belirler. Zincirlerdeki anormallikler hemoglobin molekülünün fiziksel karakteristiklerini de değiştirir (2).
Örneğin, orak hücreli anemide her iki beta zincirindeki glutamik asidin yerini valin almıştır. Bu tip hemoglobin oksijensiz ortama bırakılırsa, eritrositler içinde bazen 15 mikron uzunluğa varan kristaller oluşur. Bu, hücrelerin küçük kapillerlerden geçmesini olanaksız kılar ve çoğu kez kristalin ince ucu hücre membranını yırtar ve böylece orak hücreli aneminin ortaya çıkmasına neden olur (2).
Hemoglobinin Oksijenle BirleÅŸmesi:
Hemoglobin molekülünün en önemli özelliği, oksijenle gevşek ve geri dönüşümlü (reversibl) bağlanma yeteneğidir. Çünkü, hemoglobinin vücuttaki temel fonksiyonu, akciğerlerde oksijenle birleşme yeteneği ve oksijen gaz basıncının akciğerlerden çok daha düşük olduğu doku kapillerlerinde oksijeni hemen serbestletmesine bağlıdır (2).
POLÄ°SÄ°TEMÄ°LER
Polisitemi, gerçek anlamda kanda şekilli elemanların yani, eritrosit, lökosit ve trombositlerin artması anlamına gelir. Ancak pratikte polisitemi deyiminden eritrositlerin artması anlaşılır. Genelde eritrositlerin artması ile beraber hemoglobin ve hemotokrit değerlerinde de artma olur. Bununla beraber eritrositlerin hipokromik, mikrositer olduğu durumlarda, hemoglobin veya hemotokrit değerinde artış daha az belirgin olabilir. Erkeklerde hemoglobinin %18gr, hemotokritin %54 ve eritrosit sayısının 6.2 milyon/mm³ üstünde, kadınlarda ise hemoglobinin %16gr, hemotokritin % 47 ve kırmızı küre sayısının 4.7 milyon/mm³kan üzerinde olmasına polisitemi denir. Polisitemiler başlıca iki gruba ayrılır:
1. Gerçek polisitemiler,
2. Rölatif polisitemiler
Gerçek polisitemilerde kırmızı küre sayısının hakiki bir artışı sözkonusu olduğu halde rölatif polisitemilerde plazma hacmi azaldığı için polisitemi oluşmuştur. Eritrosit kitlesinin mutlak artışı söz konusu değildir. Bu sebeple burada konumuzla ilgisinin olmaması nedeniyle rölatif polisitemilerden bahsedilmeyecektir (6).
Gerçek polisitemileri aşağıda görüldüğü gibi sınıflandırabiliriz:
1) Polisitemia vera
2) Sekonder polisitemiler
a) Doku hipoksisine bağlı
ÖYüksek yerlerde yaşayanlar
Ö Konjenital kalp hastalıkları
Ö Kronik akciğer hastalıkları
Ö Hipoventilasyon sendromu
Ö Anormal hemoglabine bağlı
b) Uygun olmayan eritropoietin salınımına bağlı
Doku Hipoksisine Bağlı Sekonder Polisitemiler:
Hipoksiye bağlı olarak gelişen sekonder polisitemiada esas patogenetik mekanizma hipoksi sonucu eritropoietinin artmasıdır. Eritropoietinin de kemik iliğine etki ederek eritrositozisi arttırdığından da daha önce bahsetmiştik. Radyoaktif Cr51 ile yapılan çalışmalarda eritrozis kitlesinin arttığı, buna karşılık plazma hacminin normal yada biraz azaldığı saptanır (6).
Yüksek yerlerde yaşayanlarda atmosferde bulunan oksijen basıncı az olduğu için, anoksi ve neticede polisitemi oluşur. Polisiteminin derecesi kronik dağ hastalığı olan kişilerde daha barizdir. Ayrıca hipoksi yapan kronik akciğer hastalıkları da sekonder eritrozise neden olurlar. Ancak kronik akciğer hastalıklarında görülen polisiteminin derecesi genel olarak beklenen düzeyde değildir. Bunun nedeni tam olarak aydınlanmamakla beraber, kronik infeksiyonlar ve kanda CO2 birikmesi veya bir eritropoietin inhibitörünün varlığı eritropoietine olan cevapsızlıktan sorumlu tutulmuştur (6).
Uygun Olmayan Eritropoietin Salınımına Bağlı Sekonder Polisitemiler:
Bazı tümörlerde böbrek hastalıklarında kanda eritropoietin artmasına bağlı sekonder polisitemiler gelişebilir. Olguların çoğunda kanda yüksek düzeyde eritropoietin saptanmış, bazı olgularda ise kistte ve tümörde yüksek miktarda eritropoietin tespit edilmiştir (6).
ERÄ°TROPOÄ°ETÄ°N (rHuEPO) DOPÄ°NGÄ°
Rekombinant DNA teknikleriyle insan Eritropoietini labaratuvarlarda üretilebilmektedir. Doğal eritropoietin ve üretilen yapay eritropoietin kemik iliğinde aynı etkiyi gösterirler (5).
Maalesef bu fizyolojik düzenleme amacı sporda kötüye kullanılmış ve kan alyuvar miktarı normal olan insanlarda dışarıdan eritropoietin verilerek alyuvarlar arttırılmaya, dolayısıyla kaslara 02 taşınması arttırılarak dayanıklılık sporlarında performans ve spor ahlakına uymayan bir yolla yükseltilmeye çalışılmıştır (5).
1988 haziranında dışarıdan verilen eritropoietin yasaklı maddeler listesine alımmıştır. İlk defa Calgary kış olimpiyat oyunlarında ortaya çıkmıştır. Daha komplike olan kan dopinginin yerini alma amacı güderek kullanım alanına girmiştir (5).
İsveç?ten B. Ekblom, eritropoietinin normal insanlarda alyuvarların arttığını ve buna bağlı olarak dayanıklılık performansının da arttığını göstermiş isede zararlı yan etkileride vardır. Eritropoietin yapay olarak üretildikten sonra kan dopingine alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır (5).
Ancak eritropoiteinin etki süresi tam olarak bilinmediğinden hemotokrit %60 ve daha yukarısına çıkabilir. Sıvı kaybının çok fazla olduğu maraton yarışlarında %42-43 hemotokritle yarışa başlayan bir maratoncu %55 hemotokritle yarışı bitirir. %52-58 hemotokritle yarışa başlayan sporcu %60 üzerinde hemotokritle yarışı bitirir. Eritropoietin kan dopinginden daha tehlikelidir. Çünkü henüz eritropoietinin ne kadar sürede etkili olduğu bilinmemektedir. Eritropoietini kullanan maratoncu yarışı Pazar günü biterse bile hemotokrit artışı Çarşamba gününe kadar devam eder. Bir başka deyişle yarış biter ama tehlike devam eder. Kan dopinginde %50-55?ten daha yukarı nadir olarak çıkar (5).
Eritropoietin tehlikesi damar içi pıhtılaşmalar ve vizkozitesi artan kanın vital organlarda akımının azalmasıdır. Yüksek dozda alınan eritropoietin, sıvı kaybı ve subklink enfeksiyonların etkisiyle kanın agrege olmasına ve kapillerden geçememesine neden olur (5).
Kanın vizkozitesi artar, koyulaşır, kan akımı yavaşlar, kalp çalışmasında bozukluklar görülür, kalp yetersizliği, akciğer ödemi, beyinde oksijen yetmezliği ve ani ölümler görülür (5).
Klinik olarak baş ağrısı, baş dönmesi, kulak çınlaması, geçici akut beyin iskemisi kendisini gösterir. Kan nakli yolu ile yapılan doping etkisi kısa zamanda geçtiği halde eritropoietinle elde edilen hematokrit yükselmesi 5-10 gün sürebilir. Eritropoietin genellikle dayanıklılık sporcuları tarafından kullanıldığından ve uzun süren sportif aktivite esnasında terle vücutta fazla su kaybedildiğinden, bu kayıpta hemotokrit değerinin artımına katkıda bulunur (5).
Lavoie ve arkadaşları, sıçanlar üzerindeki yaptıkları deneylerle rekombinant insan eritropoietininin anaerobik egzersizde metabolizmaya etkilerini araştırmış ve çalışmanın sonucunda anlamlı değerler bulmuşlardır. Bu çalışmanın amacı rekombinant insan eritropoietinin (rHuEPO) egzersiz boyunca enerji metabolizmasına etkilerini ve kullanımını incelemektir. Eritropoietinin özellikle anaerobik (glikolitik) egzersiz boyuncaki katkıları değerlendirilmiştir. Sprague-Dawley sıçanları üzerinde rastgele seçimler yapılmış ve biri deney [rHuEPO] (her 3 günde bir 600 U/kg), diğeri de kontrol (buna eşdeğer volümde salin verilerek) olmak üzere iki grup seçilmiştir (5).
Lavoie ve arkadaşları Québec Üniversitesi biyokimya laboratuvarındaki yaptıkları bu çalışmaların sonucunda aşağıdaki değerleri elde ederek tablolar hazırlamışlardır.
Kontrol rHuEPO
Ä°stirahat Egzersiz Ä°stirahat Egzersiz
Hemotokrit 43 ± 2 44 ± 2 54 ± 1a 60 ± 2c
L/L
Hemoglobin 126.1± 3.8 158.5 ± 3.0b
gr/L
Eritrositler 6.67 ± 0.14 8.20 ± 0.23b
x10¹²/L
a p<0.05 KÄ°
b p<0.001
c p<0.05 KE, EÄ°
Tablo-1: Eritropoietinin (rHuEPO) egzersiz sonrası ve istirahat durumlarında eritrosit endekslerine etkisi. Kİ:Kontrol istirahat, KE:Kontrol egzersiz, ER:rHuEPO istirahat (5).
Kontrol rHuEPO
Ä°stirahat Egzersiz Ä°stirahat Egzersiz
Glikoz mmol/L 8.3 ± 0.4 8.5 ± 0.5 11.0 ± 1.6 8.4 ± 0.9
Laktat mmol/L 1.99 ± 0.19 2.54 ± 0.09a 2.05 ± 0.27 2.22 ± 0.27
Gliserol mmol/L 0.024 ± 0.007 0.036 ± 0.005 0.016 ± 0.002 0.043 ± 0.008b
SYA mmol/L 0.131 ± 0.040 0.268 ± 0.045a 0.089 ± 0.017 0.049 ± 0.039c
a p<0.05 KÄ°
b p<0.05 EÄ°
c p<0.05 EÄ°,KE
Tablo-2: Eritropoietinin (rHuEPO) egzersiz sonrası ve istirahat durumlarında plazma metabolitlerine etkisi. Kİ:Kontrol istirahat, KE: Kontrol egzersiz, Eİ:rHuEPO istirahat, SYA:Serbest yağ asitleri (5).
Kontrol rHuEPO
Ä°stirahat Egzersiz Ä°stirahat Egzersiz
Soleus 5.69 ± 0.67 2.87 ± 0.21a 5.54 ± 0.57 3.96 ± 0.35b
Gastrocnemius 6.16 ± 0.48 3.53 ± 0.67a 6.55 ± 0.41 3.87 ± 0.70c
Vastus 6.53 ± 0.51 3.59 ± 1.05a 6.05 ± 0.51 4.48 ± 0.068c
Karaciğer 39.2 ± 1.7 26.0 ± 1.6a 39.6 ± 2.7 25.6 ± 2.7c
a p<0.05 KÄ°
p<0.05 EÄ°, KE
c p<0.05 EÄ°
Tablo-3: Eritropoietinin (rHuEPO) egzersiz sonrası ve istirahat durumunda yaş doku glikojen konsantrasyonlarına etkisi (mg glikojen/gr yaş doku). Kİ:Kontrol istirahat, KE:Kontrol egzersiz, Eİ:rHuEPO istirahat (5).
Kontrol rHuEPO
Ä°stirahat Egzersiz Ä°stirahat Egzersiz
Epinefrin pmol/L 747 ± 198 941 ± 102 3268 ± 1167 2419 ± 922
Norepinefrin nmol/L 1.20 ± 0.11 2.78 ± 0.40 2.99 ± 1.64 6.24 ± 2.54
Tablo-4: Eritropoietinin (rHuEPO) egzersiz sonrası ve istirahat durumunda katekolaminlere etkisi (5).
Åžekil-6: Eritropoietinin (rHuEPO) delta serbest yaÄŸ asit (SYA) konsantrasyonuna etkisi (mmol/L). P<0.005 (5).
Tartışma ve Sonuç:
Eritropoietin kullanımında sınırlayıcı faktör kasın metabolik kapasitesidir. Yani oksijeni kullanacak olan yapılar kas hücreleri, mitokondriler ve bazı enzimlerdir. Dokuda 02 kullanan enzimler artmadığı taktirde taşınan fazla 02 kullanılmayacaktır. Kanaatimce eritropoietin plazma kosantrasyonunun yapay olarak arttırılması, organizmada bir çok fonksiyonel yetersizlikler hatta yaşamsal riskler ortaya çıkarmaktadır.
Doping araştırma labaratuvarlarının kurulması bu gün yeni koşullara bağlanmıştır. Bu koşullarda IOC (Uluslararası Olimpiyat Komitesi) tarafından istenmektedir. Böyle bir labaratuvar içinde gaz kromotogaf, ince tabaka, kromotograf, kitle spektrometresi, bilgisayar, kilitli buzdolabı, radyoimmün için gerekli cihazlar ve yüksek basınçlı likid kromotograf bulunması istenmektedir (5).
Bu günkü kurallara göre idrarda nanogramla ifade edilecek kadar az doping maddesinin bulunması sporcuyu suçlamak için yeterli bulunmaktadır.
SÖZLÜK:
Adenozin: Vücutta sedatif etkisi olan bir tür nükleik asit.
Affinite: İstekli, seven, -a yönelen.
Akut: Ani ve ÅŸiddetli.
Alaktoz: Laktoz molekülünden yoksun.
Androjen: Erkeklik hormonu.
Anemi: Kansızlık.
Anoksi: Oksijen yokluÄŸu.
Asidofilik: Affinitesi asitik boyalara yüksek olan.
Bazofil: Affinitesi kırmızı boyalara yüksek olan.
Deprese: Çökme, bozulma.
Ekstre: Hülasa, öz.
Endotel: İç organlarda bulunan bir çeşit epitel hücresi.
Ferment: Maya, enzim.
Fötal: Fötüs’e ait.
Frajil: Kolayca yırtılıp parçalanabilen, gevrek yapıya sahip.
Glikoprotein: Yapısında glikoz (C6H12O6), bileşiği olan protein molekülü.
Granül: Tanecikli.
Hematokrit: Kandaki şekilli elemanların hacminin, kan hacmine oranı.
Hepatosit: Karaciğer hücresi.
Hipokromik: Renk solukluğu, renk azalması.
Hipoksemi: Kanda Oksijen azlığı.
Hipoksi: Oksijen azlığı.
Hipotroid: Troid hormon azlığı.
İfraz: Salgı.
İn vivo: Organizma dışı, deney tüpünde yapılan çalışmalar.
İnhibe: Baskılama, çalışmasını durdurma.
İskemi: Kan akımının yetesiz kalması.
İzole: Ayırmak.
Kalorijenik: Isı üreten.
Kapiller: Kılcal
Kastre: İğdiş, kısır.
KaÅŸeksi: Zafiyet, beslenme bozukluÄŸu.
Katekolamin: Adrenalin, noradrenalinin de içinde bulunduğu hormonlara topluca verilen isim.
Konjenital: DoÄŸuÅŸtan, doÄŸumla ve hamilelikle ilgili.
Kromatin: Koyu boyanan.
Kronik: Yavaş ve uzun süreli.
Laktasyon: Süt salınımı.
Makrosit: Dev hücre.
Metabolit: Metabolizma artıkları.
Metilasyon: Metil kök bileşiğinin bağlanması.
Mitotik indeks: Mitoz bölünme göstergesi (katsayısı).
Multipotensiyel: Çok yönlü.
Nukleus: Çekirdek.
Nükleol: Çekirdekçik.
Oligosakkarit: Az sayıda sakkarit molekülü içeren şeker bileşiği.
Östrojen: Kadınlık hormonu.
Patogenetik: Hastalık gidişatı sonucu.
Periferik: Merkeze uzak, uç bölgeler.
Peritübüler: Tüp yanındaki.
Poliglobüli: Çoklu Globülin protein bileşiği.
Polipeptit: Aminoasitlerin peptit bağlarıyla birleşerek oluşturdukları polimer yapı.
Prolaktin: Süt salınımını uyaran hormon.
Proliferasyon: Çoğalma, artma.
Radyoiyot: Radyoaktif iyot (I¹³¹).
Regüle etmek: Düzenlemek.
Rekombinant: Tekrar birleÅŸtirme.
Renin-anjiyotensin: Kan basıncını düzenleyen ve böbrek tarafından düzenlenen hormon sistemi.
Replikasyon: Kopyalamak.
Reseptör: Algılayıcı, alıcı.
Retikulum: Ağcık, ağ.
Salin: Tuz, tuzla ilgili.
Sellülarite: Hücreselleşme.
Sirküle: Dolaşan.
Stimulan: Uyaran uyarıcı.
Subklinik: Belirgin olmayan (hastalıklarda).
Subünite: Altbirim.
Sürrenel: Böbreküstü.
Teofilin: Adrenerjik etkili bir çeşit kafein türevi.
Tirozin kinaz: Tirozin molekülünü parçalayan enzim.
Toksik: Zehirli.
Transfüzyon: Nakil.
Transkripsiyon: Gen yardımıyla protein kopyalanması.
Transmembran: Hücre zarından geçiş özelliği.
Unipotensiyel: Tek yönlü.
Viskozite: Yoğunlaşma, akışkanlığın azalması.
Vital: Hayati, yaÅŸamsal.
ß-adrenerjik: Adrenaline duyarlı bir çeşit reseptör.
**************************************
KAYNAKLAR:
1. Aksöz M;?Hematoloji I. Eritrosit Hastalıkları (Anemiler Polisitemiler)?İÜ Tıp. Fak. Yayınları, İstanbul, 1975
2. Berk AÖ;?Atlaslı Kan Hastalıkları Tanı ve Tedavi Teknikleri?Hekimler Birliği Vakfı, Türkiye Klinikleri Yayınevi, Ankara,1989
3. Bruknen P, Khan K;?Clinical Sport Medicine?McGraw-Hill Book Co.(Sydney), Toronto, 1993
4. Ganong William F;?Medical Physiology?California University, San Francisco,1977
5. Lavoie C, Diguet A, Milot M, Gareau A;?Erythropoietin (rHuEPO) Doping: Effects of Exercise on Anaerobic Metabolism in Rats?, Int. J. Sports Med.,19:281-286, Trois-Riviéres (Québec), 1998
6. Müftüoğlu E;?Klinik Hematoloji?Dicle Üniversitesi Tıp Fak. Yayınları, Diyarbakır-1981
7. Özer A;?Pratik Hematoloji-Klinik Laboratuvar ve Tedavi?Ege Üniversitesi Tıp Fak. Yayınları, İzmir,1985
8. West JB;?Physiological Basis Of Medical Practice?Best & Taylor?s II. Edition, Williams & Wilkins, London, 1985
9. Williams WJ; ?Hematology?III. Edition, Deptartment of Medicine, State University, New York, 1986
10. Yenson M;?İnsan Biyokimyası?İÜ Tıp Fak. Biyokimya Kürsüsü Yayınları, İstanbul-1981
Eritropoietin Biyokimyası ve rHuEPO Dopingi
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder