Blod Flashcards
Sekundär hemostas
Extrinsic pathway Initieringsfas => liten mängd Trombin + Fibrin
TF (tissue factor) + FVIIa + FIV (Ca2+)
(Hämmas av: TFPI + Prot S)
FX —> FXa + FVa + FIV
FII (protrombin) —>FIIa (trombin)
Fibrinogen —> Fibrin
Förstärkningsfas => stor mängd Trombin + Fibrin
FIIa —> aktiverar: FXI + FVIII + FV + FVI
FXIa
FIX —> FIXa + FVIIIa + FIVa (tenaskomplex)
FX —> FXa + FVa + FIVa (protrombinkomplex)
FII (protrombin) —> FIIa (trombin)
Fibrinogen —> Fibrin
Trombin är inte bara ett nyckelenzym i koagulationskaskaden utan också en viktigt aktivator av trombocyterna. Beskriv hur trombinaktiverar trombocytreceptorer och varför dessa receptormolekyler inte kan aktiveras flera gånger av trombin. Du ska intebeskriva vad som händer intracellulärt i trombocyten.
Trombin klyver proteolytiskt av en N-terminal del (1p) av receptorerna PAR1 och PAR4 (1p), den nya N-terminalen binder till en del av receptorn och utlöser en aktiveringssignal. Proteolysen är irreversibel, därför kan en receptormolekyl bara aktiveras en gång (1p).
Beskriv mekanismerna för hur K-vit beroende koag. faktorer binder till ytan på aktiverade trombocyter.
De K-vitaminberoende koagulationfaktorerna har en postribosomal modifiering, en extra karboxylgrupp på glutaminsyra, gamma-karboxyglutaminsyra, som ger två negativa laddningar som matchar kalciums två positiva och möjliggör en elektrostatisk interaktion med den negativt laddade ytan på aktiverade trombocyter. Dessutom ändras den tredimensionella konformationen så att en hydrofob yta exponeras som kan interagera med fetterna i trombocytmembranet.
Hemostas stimulerande + hämmande faktorer
Stim: TXA2 PAI-1 vWF Hämmande: NO PGI2 t-PA
Vilka är de K-vitaminberoende koagulationsfaktorerna?
Faktor II (=protrombin), VII, IX och X.
Beskriv kortfattat hur och var protrombin aktiveras till trombin
protrombin aktiveras genom en proteolytisk klyvning av faktor Xa med faktor Va som hjälpfaktor på ytan av aktiverade trombocyter. Denna reaktion kräver Ca2+.
Trombin omvandlar fibrinogen till fibrin och åstadkommer indirekt att fibrintrådarna tvärbinds till ett nätverk. Hur?
Genom att aktivera FXIII till XIIIa som i sin tur åstadkommer tvärbindningarna.
Beskriv den molekylära mekanismen för hur protrombin aktiveras till trombin.
Faktor Xa klyver en peptidbindning i protrombin med hjälp av faktor Va, i den reaktionen behövs Ca2+. Efter denna klyvning ändras den tredimensionella konformationen, till ett aktivt enzym.
Vilka olika koagulationshämmare finns och var verkar dem?
- Endotelceller — Trombomodulin — Trombin —> aktiverar Prot. C = APC (som tillsammans med Prot. S) bryter ner bindningar i FVa + FVIIIa
- TAFI = trombinaktiverbar fibrinolyshämmare
Trombin (FIIa) aktiverar FXIII (FXIIIa) + Fibrinogen —> Fibrin som mha FXIIIa blir till korsbundet Fibrin. Det korsbundna fibrinet kan genomgå fibrinolys —> nedbrytningsprodukter av Fibrin och FIBRINOLYSEN hämmas av TAFI
- AT = antitrombin
i koagulationskaskadens förstärkningsfas:
FIXa + FVIIIa + FIVa (Tenaskomplexet)
FX —> FXa I———-AT hämmar
FII —> FIIa I———-dessa steg
- TFPI = Tissue factor pathway inhibitor
Koagulationskaskadens initieringsfas
TF + FVIIa + FIVa
FX —> FXa I———–TFPI + prot.S
FXa + FVa + FIVa
Protein C- systemets hämning av koagulation
Endotelceller— Trombomodulin — Trombin => aktivt protC (+prot S) —> bryter ner FVa + FVIIIa
Trombin är inte bara prokoagulant utan också antikoagulant. Beskriv mekanismerna för denna effekt, hur trombin via aktivering av andra proteiner bromsar koagulationen och hur dessa i sin tur hämmar koagulationen.
Trombin binder på frisk kärlvägg till membranproteinet trombomodulin och aktiverar protein C som i sin tur med hjälp av kofaktorerna protein S och (ej aktiverad) faktor V inaktiverar faktor VIIIa och Va (1) och därför bildas mindre faktor Xa av tenasekomplexet respektive mindre trombin ur protrombin av protrombinaskomplexet.
Alfahemolys
förmåga att delvis bryta ner RBC
Betahemolys
förmåga att fullständigt bryta ner RBC
Järn-omsättning (reglering, lagring, förlust, förekomst, upptag)
Reglering = absorption Förlust = passiv ex. Faeces, mens
Upptag = 1-2mg/ dygn
Upptag: 1-2mg —> Plasma —>
- Placenta 500mg
- Hb 2500mg (30mg återupptas via Mjältens nedbrytning)
- Muskler 300mg
- Ferritin (lever) 1000mg
Förlust: 1-2mg/ dygn
Järn förekomst: Hb, myoglobin, 1/3 citronsyracykelns enzymer, elektrontransportkedjan (mitokondrie), hepatocyternas MEOS (metabolisering av LM)
Järnupptag: Kryptceller känner järnstatus genom basala receptorkomplex —> ökad DMT1 uttryck (vid låg järn) => mognar + migrerar längst villus + uttrycker DMT1 —> mogen cell med full absorptiv funktion
vitc, HCl (Ferri reduktas co-faktorer, bevarar Fe2+) Föda: Fe2+, Fe3+
—–> DMT1 (kryptcell)
Järnreduktas —> Fe2+ —>
- apoferritin —> ferritin
- Hepcidin —–I / > ferroportin (god/dålig järntillgång) —> facilicerad transport (vid dålig järntillgång) —> blod
Hem-bundet järn (Hb) —> proteas => Hem —> passiv transport in i kryptcell —> Hem —>
- Fe2+
- Biliverdin —> Bilirubin
- CO
Ferritin: produktion, funktion, reglering
- Ferritin = protein som lagrar järn (4000 järnjoner/molekyl)
- L-kedja —> lagring
- H-kedja —> omvandlar Fe2+ till Fe3+
- Syntesreglering: God järntillgång —> hög ferritin
¤ Produktion + reglering
mRNA för Ferritin har en stemloop (IRE = iron responsible element) i 5’UTR —> Binder IRP-1 => hämmar syntes av Ferritin (järn binder till IRP-1 => binder ej till IRE)
- God järntillgång —> järn binder till IRP- 1 —> kan ej hämma Ferritinproduktion via IRE —> hög Ferritin - låg järn —> IRP-1 binder till IRE —> hämmar Ferritinsyntes —> låg Ferritin
¤ Aconitas och järnbrist
Aconitas = enzym i citronsyracykeln: komplex av järn + svavel Järnbrist => ändrad konfiguration —> aconitas fungerar som IRP-1 —> hämmar syntes av Ferritin
Transferrin
= järnbindande glykoprotein
- syntes i lever
- reversibel bindning järn
- 2 Fe3+ per molekyl
- 0,1% av järn bundet
- Affinitet för Fe3+ minskar vid låg pH
- Transferrin receptorn stöds av HFE (hemokromatosprotein)
- om muterat => för mycket järn absorberas från tarmen
Vad händer med järn i makrofagen?
- Fagocytos + lysering av senescenta RBC
—> a.a. återanvändning (proteinsyntes)
—> HEM ——————–> Biliverdin ( Heme-oxygenas) —————> Bilirubin (Heme reduktas)
- Nedbrytning av Heme
II Albumin + bilirubin (blod) —> konjugeras =vattenlöslig (lever) —> glutaminsyra spjälkas (tunntarm) —> Urobilinogen —>
a. Gallväg —> stercobilinogen (tarmbakterier) —> stercobilin (oxidtion) = brun —> Faeces (kolon)
b. Blodväg (enterohepatiska cirkulationen) —> Urobilin (gul) —> urin (njurar)
Hur ökas järnabsobtionen i GI efter blodförlust
Enzymet aconitas i citronsyracykeln innehåller komplex av Järn och Svavel Järnbrist => ändrad konfiguration —> blir IRP-1 = järnreglerande protein IRP-1 binder till:
- 5’ av mRNA för apoferritin vilket hämmar ferritintranslationen —> mer järn kan komma ut i blodbanan —> benmärg erytropoes —> RBC
- 3’ av mRNA för järnoxidas, divalent metalltransporter typ 1, ferroportin + fler protein som gynnar absorption av järn från tunntarm => stabilisering av mRNA genom blockad av 3’ —> translation av proteiner
Hur sker och regleras utsöndringen av järn ur kroppen?
Utsöndringen av järn sker när celler utsöndras ur kroppen, t ex med mensblod, gastrointestinala celler med feces, med huden, i upphostningar eller med urinen. Utsöndringen av järn är en oreglerad passiv process.
Hur transporteras järn i cirkulationen från enterocyten till målcellen?
Bundet till transferrin.
Förklara varför absorptionen av fritt järn i duodenum försvåras av försämrad funktion av epitelet i magsäcken.
Det tvåvärt järn som absorberas i duodenum. Trevärt järn måste därför omvandlas till tvåvärt genom enzym (Ferri reduktas) som använder saltsyra och C-vitamin som ko-faktorer. Minskad saltsyreproduktion i magsäcken genom vävnadsskada eller läkemedel minskar därför duodenums möjligheter att absorbera järn.
Hematopoes
HSC —> MPP —>
- LMPP —>
a. GMP
b. CLP —> BC, TC, NK, DC - CMP —>
a. MKE —> (BM) EPO-beroende: Hemocytoblast —> proerytroblast —> Järnberoende: Basoerytroblast —> polykromatisk —> ortokromatisk —> enukleation —> retikulocyt —> Perifert blod: Erytrocyt
b. Endomitos 2N–>32N —> fragmentering —> Trombocyt
c. GMP —> DC, Mastcell, Myeloblast —> pro myelocyt (BM) - azurofil granula —>
a) Monocyt (blod) —> makrofag (vävnad)
b) Myelocyt - specifik granula —> Bandcell- tertiär gran (ex. gelatinas) —> Basofil, Eosinofil, Neutrofil granulocyt
Hematopoesen hos vuxna individer sker i en mikromiljö som kallas niche. Var finner vi denna mikromiljö hos en vuxen individ? Ge också fyra exempel på stödjeceller som är viktiga i nichen.
Benmärgen (röd benmärg). T.ex. osteoblast, endotelceller, fettceller, stromaceller.
Effekt av Hypoxi/ Anemi
EPO (erytropoetin) = Glykoprotein produceras av Pericyter (specialicerade fibroblaster) - i anslutning till afferenta arteriolen i njurglomeruli + vissa delar av levern => erytropoes i benmärgen
Förklara anemi vid inflammation
- Hepcidin = 25 aa lång svavelrik peptid som syntetiseras i levern vid inflammation (ökad il6) + vid ökad järn. Kodas av HAMP genen i kromosom 19
- Hepcidin hämmar ferroportin som transporterar järn från Enterocyter (återupptag/upptag av järn) + Makrofager —> blod
- God järntillgång (leverceller) —> ökad Hepcidin syntes —-I järnupptag - ökad Erytropoes —> minskad Hepcidinsyntes —> järnupptag
- Inflammation (Il6) => inlåsning av Järn i makrofager —> anemi (järnberoende erytrocytförstadier kan ej utvecklas)
pga: Bakterier = järnberoende (förökning, utveckling etc) —> ökad Hepcidin —I ferroportin —> minskad järn i plasma (sämre förutsättningar för bakterieöverlevnad) Men alla inflammationer => Hepcidin (ej bara bakteriella) —> funktionell järnbrist + sekundäranemi
RBC produktion- var i kroppen?
- Höft: 40% - Vertebra: 28% - Skalle: 13%
Foster —> navelsträng, lever
Hur skapas en ökad Hb vid polycytemi?
RBC (erytrocyters) produktion regleras av EPO = glykoprotein som produceras av peritubulära celler (Pericyter = specialicerade fibroblaster
- i anslutning till afferenta arteriolen i njurglomeruli + vissa delar av levern) som känner av låg O2. Låg syresättning pga få RBC eller låg Hb kan ej mättas i lungor —> EPO = överlevnadsfaktor för erytroblaster —> fler erytrocyter
Röd benmärg innehåll
- 50% blodceller - stromaceller - fettceller - osteoblaster - endotelceller
Erytropoes vid anemi
Syrehalten i blodet, som bestäms av antalet erytrocyter och den arteriella syremättnaden, påverkar vävnadens syrekoncentrationer (pO2) och påverkar därmed det syreberoende genuttrycket.
Hypoxiinducerbar faktor (HIF-2) bestämmer genuttrycket för erytropoietin (EPO) i njuren hos vuxna och även till viss del levern (främst i foster- och tidigt postnatalt liv).
Erytropoietin i sin tur stimulerar erytropoesen. Erytroida progenitorceller frisätter då erytroferron, ett protein som undertrycker hepcidinsyntesen i levern och därigenom förbättras järntillgängligheten för att matcha det ökade behovet.
Detta sker, på cellnivå, genom att hepcidin som normalt binder till och inaktiverar ferroportin, den enda kända cellulära järnexportören, hämmas. Genom den hämmade hepcidinsyntesen ökar alltså den cellulära järnexporten från enterocyter och makrofager.
Absorptionen av järn från tarmen kräver aktivt ferroportin och en ökad ferroportinaktivitet tillsammans med HIF-2 som känner av hypoxi uppreglerar uttrycket av järnabsorberande gener.
Aconitas ändrar konfiguration vid låg järn fungerar som IRP-1 som binder till IRE på 5’UTR av APO-Ferritin mRNA (mindre Ferritin) samt 3’ del mRNA för protein som gynnar absorptionen av järn ex. Transferrin, Järnreduktas etc vilket stabiliserar mRNA och ökar produktionen av dessa protein.
Förklara anemi vid infektion
- Makrofager —> tar hand om nedbrytningsprodukter som bildas iom infektion —> ökad cytokinproduktion (bl.a. IL6) —> ökad hepcudinsyntes i hepatocyter
- Hepcidin hämmar ferroportin => järn kan ej absorberas i tunntarm + frisätts ej från förråd i retikuloendoteliala systemet. => funktionell järnbrist + sekundär anemi
I toppen av det hematopoetiska trädet återfinns hematopoietiskastamcellen. Ange de två (2) huvudsakliga utvecklingsvägarna som delar trädet efter den multipotenta progenitorn (MPP). Ge exempel på mogna/specialiserade celler som återfinns i trädets botten, ange en cell per utvecklingsväg och tydliggör vilken utvecklingsväg de tillhör.
Myeloid gren; exempel på celler granulocyt, makrofag, erytrocyt.Lymfoid gren; exempel på celler NK cell, T cell, B cell.
Hematopoetiska stamceller ger upphov till mogna blodceller i kroppen. Vad kännetecknar en hematopoetisk blodstamcell?
Multipotenta-ger alla blodets celler från myeloid eller lymfoid gren(differentierar)
Kan ge nya stamceller (self-renewal)
Ger blodceller över lång tid
Delar sig få gånger (progenitorer delar sig mest)
Förklara mekanismerna för hur produktionen av röda blodkroppar regleras hos en frisk vuxen person?
Erytropoietin (Epo), ett glykoprotein på ca 35 kd är en obligatorisk tillväxtfaktor för utvecklingen av erytrocyter. Epo tillverkas i njurens peritubulära celler. Dessa innehåller ett heminnehållande protein som mäter cellernas syrgasbehov och ökar uttrycket av Epo och dess frisättning till blodbanan vid ökat syrgasbehov. Epo transporteras genom blodbanan (hormon) till benmärgens stamceller till erytrocyternas hematopoetiska celler.
Erytrocyters anaeroba mekanismer
- ATP —> bikonkav form —> Na/K-ATPas (jontransport) —> H2O transport
- Glukostransport mha Glut 1 = insulinberoende
- pentfosfatshunten => NADPH —> reducera glutation = skydd oxidativ stress
- Glykolys => NADH —> Methemoglobin reduceras till hemoglobin
- Rapoport-Luberings shunt => 2,3 DPG —> Hb släpper O2 i vävnader
Vad säger Hb-koncentration?
- konc. Hb återspeglar den totala mängden Hb i cirkulationen dvs O2 + CO2 transport mellan lungor och perifer vävnad
- nybildning av Hb beror på föda: järn, folsyra, B12 etc
- låg Hb innebär en låg syntes + förekomst av hem och järnhaltiga protein ex. elektrontransportkedja (mitokondrier), myoglobin, krebs-cykel enzymer
Beskriv översiktligt det adulta hemoglobinets uppbyggnad.
Hemoglobin är en tetramer där varje subenhet består av en polypetid (en alfa- eller en beta-globin), som omsluter en hem-grupp (en porfyrin koordinerad kring en centralt placerad järnjon). Hemoglobinmolekylens uppbyggnad kan skrivas: [alfa (hem)]2 [beta (hem)]2.
Hur många syrgasmolekyler kan varje hemoglobin binda till sig?
Varje hemoglobin kan binda fyra syrgasmolekyler (en per järnjon).
Förklara mekanismen bakom att det fetala hemoglobinet har högre affinitet för syrgas än det adulta hemoglobinet och varför detta är viktigt?
Den organiska fosfaten 2,3-difosfoglycerat (2,3-DPG) finns i den röda blodkroppen och då den binder hemoglobin minskar hemoglobinets affinitet för syrgas (hemoglobinets dissociationskurva för syrgas högerförskjuts). Orsaken till att det fetala hemoglobinet har högre affinitet för syrgas än det adulta hemoglobinet är att den beta-lika subenheten gamma hos det fetala hemoglobinet är mindre benägen att binda 2,3-DPG än det adulta hemoglobinets beta-subenhet. Den relativt högre affiniteten för syrgas hos det fetala hemoglobinet är avgörande för att fostret ska kunna extrahera syrgas från moderns blod i placenta.
Hur skapas ATP i en erytrocyt?
Den mogna erytrocyten är helt beroende av anaerob glykolys
Embden-Meyerhof-vägen
Vilken organelle saknas i erytrocyten?
Vad blir konsekvensen av detta?
Mitokondrier, ingen andningskedja, citronsyracykel, betaoxidation eller nedbrytning av ketonkroppar
Vad används ATP för i erytrocyten?
• Bibehålla den bikonkava formen som ökar ytan för syreupptag.
• Transport av vatten och joner (anjonbytes-protein och Na/K-
ATPas)
Hur transporteras glukos över erytrocytmembranet
Glukos transporteras över membranet med facilitaterad diffusion
genom glukostransportören (GLUT-1) som är oberoende av insulin.
Vad används glukos till i erytrocyten?
Via pentosfosfat-shunten skapas aktivt ett extra tillskott av NADPH
som behövs vid reducering av glutation. Erytrocytens enda sätt
att skydda membranet
mot oxidativ stress.
Glykolysen ger även tillskott av NADH som behövs
vid reduktion av methemoglobin till hemoglobin.
Via Rapoport-Lübering-shunten produceras 2,3-DPG som behövs för att
hemoglobin ska kunna släppa ifrån sig syre till vävnader.
Ange stegen från hemocytoblast till erytrocyt
Hemocytoblast - proerytroblast - basofil erytroblast - polykromatisk erytroblast - ortokromatisk erytroblast (enuklering) - retikulocyt - erytrocyt
Var sker erytropoesen och varför?
Erytropoesen sker i kluster runt makrofager, s.k. erytroida öar.
Makrofager - stromala celler av hematopoetiskt ursprung.
• Lagrar järn i form av hemosiderin.
• Producerar tillväxtfaktorer och upprätthåller fagocytiska funktioner (t.ex. erytrocyters cellkärnor).
Hur regleras erytropoesen?
Genom Erytropoetin och proliferationsstyrning. Erytropoetin är den huvudsakliga regulatorn av erytropoesen.
• Ett cytokin – aktiverar JAK2/STAT
• Syntetiseras huvudskligen av fibroblaster i njuren
(peritubulärt), men även liten syntes i levern
(perisinusoidalt).
• Syntesen ökar 1000-falt vid vävnads-hypoxi.
Erytropoietin binder till EPO-
receptorn och aktiverar
JAK/STAT-signalvägen.
Signalsystemet styr både
proliferation och
differentiering.
Vad är Erytropoetin?
Huvudsakliga regulatorn av erytropoesen.
• Ett cytokin – aktiverar JAK2/STAT
• Syntetiseras huvudskligen av fibroblaster i njuren
(peritubulärt), men även liten syntes i levern
(perisinusoidalt).
• Syntesen ökar 1000-falt vid vävnads-hypoxi.
Hur är Hemoglobin uppbyggt och vad har den för funktion?
2 alfa-globin och 2 beta-globin, totalt 68 kDa.
4 heme-molekyler som var och en binder en O2.
2,3-difosfoglycerat binder ihop globinkedjorna.
Transport av O2
från lungorna till kroppens alla vävnader.
Transport av CO2
från vävnadsceller tillbaka till lungorna.
Buffring av pH.
Vad har 2,3-DPG för betydelse i Hemoglobin?
Globinkedjorna hålls samman av 2,3-DPG med elektrostatiska bindningar i hemoglobinets T-form (deoxy-form).
När O2 binds in till heme-
molekylen försvagas de
elektrostatiska bindningarna vilket
”öppnar” hemoglobin-molekylen
och ökar O2 -affiniteten för övriga
bindningsställen.
I R-from (O2
-mättad form) underlättas O2
-
frisläpp varefter 2,3-DPG åter kan bindas in.
Vad orsakar höger/ vänsterförskjutning i syre-dissociationskurvan? Vad heter de olika fenomenen?
Vad är Transferring, funktion
Järnbindande glykoprotein ca 80 kDa som
syntetiseras huvudsakligen i levern.
Binder järn reversibelt - varje
transferrinmolekyl kan binda 2 Fe3+.
Ca 0,1% av kroppens totala järninnehåll är
bundet till transferrin.
Vad heter de olika Transferrin formerna?
Apotransferrin -ej bundit järn
Holotransferrin -med bundet järn
Under vilka omständigheter förändras transferrin affiniteten till järn?
Affiniteten för Fe3+ sjunker i sur
miljö.
Ferritin uppbyggnad + funktion
Kroppens lagringsform för järn.
En ferritinmolekyl kan binda upp till 4000
järnjoner.
Syntesen minskar vid järnbrist och ökar vid
inflammation.
Består av 24 subenheter (kedjor).
Fördelning beroende på var syntes sker.
L-kedjan ansvarar för järninlagring.
H-kedjan har ferroxidasaktivitet -omvandlar toxiskt Fe2+ till Fe3+.
Hur regleras järnupptag?
Känner av järnstatus i cirkulationen via
basala receptorkomplex.
Fe3+ reduceras till Fe2+ i cytosolen.
DMT1-uttrycket uppregleras vid ökat
järnbehov.
Varefter krypcellen differentieras
migrerar den upp längs villus. DMT1
uttrycks då på ytan och cellen får full
absorptiv funktion.
Var och hur sker järnupptag?
I mogna villusceller
Fe3+ reduceras till Fe2+ apikalt för att underlätta intransport.
Magsyra (HCl) underlättar att Fe bibehålls i tvåvärd form.
Hem-järn tas upp lättare än järn i fri form.
Fe2+ oxideras till Fe3+ av hephestin vid uttransport att underlätta inbindning till transferrin.
Hur regleras järntillgången?
Hepcidin reglerar järntillgången
Syntetiseras i hepatocyterna.
Hämmar ferroportin och därigenom
upptag och återvinning av järn
till erytrocyter.
Syntesen minskar vid ökat behov av
järn och ökar vid infektion/inflammation
Hur går nedbrytning av Heme till?
Nedbrytning av heme
från senescenta
erytrocyter i makrofager
i RES (lever, mjälte och
benmärg)
Heme - Biliverdin (hemeoxigenas)
-Bilirubin (biliverdinreduktas)
Brunt, olösligt i vatten
Blodbana:
Albumin + Bilirubin (gul) ± 2 glukuronsyra —
Lever:
Bilirubin-diglukuronid (konjugerat Bilirubin, vattenlösligt) (UDP-glukuronyltransferas) -
Tarm:
Glutminsyra spjälkas
bort av tarmbakterier
- Urobilinogen
(färglös) -
- Via enterohepatiska cirkulationen
- njurar: Urobilin (gult) - Via tjocktarmen:
Tarmbakterier Stercobilinogen - oxidation - Stercobilin (brunt)
