Membrana del eritrocito

Catedrática: Dra. Eva Fabiola Ramírez

Alumno: D. Armando Méndez A.

HEMATOLOGIA 5° “I”

Generalidades Eritrocito es un disco bicóncavo

Diametro 7.5ɥm Grosor 2.5ɥm

140 ɥm2 área de superficie

Vida aprox. 120 días

Existen aprox. 5 millones de eritrocitos/ mm3

Generalidades

La forma del eritrocito permite una gran deformabilidad

La membrana representa el 1% de su peso

Membrana tiene un exterior resbaladizo

Soporta grandes variaciones

Membrana del eritrocito

La flexibilidad es proporcionada por una membrana celular unida a un citoesqueleto subyacente.

Este es adaptable a:- Cambios de forma- Elongación- Deformación

Membrana del eritrocito

Constituida fundamentalmente por: 50% proteínas 40% lípidos 10% carbohidratos La bicapa lipídica proporciona la continuidad de la membrana de la

célula. La bicapa lipídica formada sobretodo por colesterol y fosfolípidos Ademas de glucolipidos y acidosGrasos

Lípidos de la membrana del eritrocito Los fosfolípidos están dispuestos asimétricamente en la bicapa:

Fosfatidilcolina y esfingomielina sin carga en el exterior de la membrana

Fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina con carga negativa en el interior de la membrana

Esta asimetría es común es membranas de células eucariotas

Lípidos de la membrana del eritrocito

Lípidos de la membrana del eritrocito El colesterol se mueve libremente dentro y fuera de la bicapa, y hacia

y desde el plasma circundante.

Intercambio de lípidos y acilacion de ácidos grasos como mecanismo de reparación y renovación.

Glucolipidos presentes en zona externa

Fosfatidilcolina esfingomielina

Fosfatidiletanolamina fosfatidilserina

Proteinas de la membrana del eritrocito Se clasifican en:-Proteínas integrales -Proteínas periféricasProteínas integrales: Forman parte estructural de la doble capa lipídica a la que se unen mediante fuertes enlaces. Se hallan total o parcialmente incluidas en el espesor de la Bicapa Lipídica.

Proteinas de la membrana del eritrocito Las proteínas periféricas: interactúan con las proteínas integrales o

con los lípidos en un lado de la membrana pero no la penetran.

Esqueleto de la membrana eritrocitaria

El esqueleto de la membrana eritrocitaria esta formado por largos filamentos de α y β espectrina, dispuestos en una red de estructura hexagonal y con conglomerados de proteínas o nudos de unión en el centro y en los vértices.

Esqueleto de la membrana eritrocitaria Esta estructura establece dos interacciones básicas (zonas de

anclaje) con la doble capa lipídica en las proteínas integrales banda 3 y glicoforina C

1) Unión β espectrina -anquirina - banda 3 con soporte de la proteína 4,2

2) Unión proteína 4,1- nudo proteico - glicoforina C, con soporte de la proteina p55

El esqueleto de la membrana recubre por completo la superficie interna de la doble capa lipidica

Esqueleto de la membrana eritrocitaria Las proteínas del esqueleto presentan gran diversidad estructural,

pero su núcleo básico lo constituyen la espectrina (bandas 1 y 2) y la actina (banda 5).

Las restantes proteínas establecen con ellas diferentes interacciones, contribuyendo con ello a mantener la estabilidad del conjunto.

Entre estas proteínas destacan la anquirina (banda 2,1), proteinas 4,1 y 4,2 (palidina), proteina 4,9 (desmatina), aducina, miosina, tropomiosina y tropomodulina.

Esqueleto de la membrana eritrocitaria

Proteinas del citoesqueleto

ESPECTRINA . Es la proteina mas abundante de la membrana eritrocitaria.

Esta formada por un dimero de dos subunidades, α y β entrelazadas en espiral alrededor de un eje comun y orientadas de forma antiparalela.

La subunidad α corresponde a la banda 1, y es codificada por un gen situado en el cromosoma 1 (SPTA1)

La subunidad β corresponde a la banda 2, y es codificada por un gen situado en el cromosoma 14 (SPTB).

Proteinas del citoesqueleto

Mediante la interacción del aminoácido terminal NH2 de la cadena α con el aminoácido terminal COOH de la cadena β los dímeros se unen entre ellos para formar tetrámeros (αβ)2

Los extremos de los dímeros se unen a pequeños filamentos de actina de forma que cada seis unidades de espectrina se unen a un oligomero de actina, formando una red irregular de estructura aproximadamente hexagonal.

Proteinas del citoesqueleto

Cada unión espectrina-actina resulta estabilizada por la proteína 4,1 y reforzada por la tropomiosina y la aducina, proteínas que forman un complejo ternario o “nudo proteico” conocido como junctional complex

Puntos de unión del esqueleto a la bicapa lipídica

La unión β espectrina-anquirina-proteina 4,2, que, a su vez, se une al dominio citoplasmático de la banda 3, forma el principal punto de unión del esqueleto a la bicapa lipídica (interacción vertical)

La interacción β espectrina-actina-proteina 4,1 con la glicoforina C (GPC)constituye el segundo punto de unión del esqueleto a la capa lipídica (interacción vertical)

La sintesis de cadenas de α espectrina es de 3 a 4 veces mayor que la de las cadenas β espectrina, y su ritmo de regradacion es menor

Espectrina- espectrina, espectrina – actina (interacción horizontal)

Puntos de unión del esqueleto a la bicapa lipídica

Principal punto de unión

segundo punto de unión

INTERACIÓN ENTRE PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Ankirina

Sinapsina

Verticales

Horizontales

Proteínas del citoesqueleto

ACTINA (banda 5): Forma parte del núcleo proteico esta organizada en pequeños filamentos en doble hélice, estabilizados por sus interacciones con la espectrina, aducina, proteína 4,1, tropomiosina y tropomodulina.

La union de la espectrina a la bicapa es imposible sin la presencia de la proteína 4,1, y aunque la actina es el estabilizador del nudo proteico, existen un grupo de proteinas que contribuyen a reforzarlo.

Proteínas del citoesqueleto

Entre ellas, destacan la aducina, la desmantina (proteina 4,9) que une los filamentos de actina agrupándolos.

La tropomiosina, que interacciona con la actina, y la tropomodulina, que asociada a la actina interacciona con la tropomiosina en los residuos terminales NH2.

La miosina esta formada por dos cadenas ligeras y una pesada, tiene actividad ATPasa y se une a la actina y, posiblemente, también a la proteína 4.1

Proteínas del citoesqueleto

1. Anquirina o banda 2,1.2. Proteina 4,1.3. Proteina 4,2 (CD47).4. Proteina p55.

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Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Forman parte estructural de la doble capa lipidica, a la que se unen mediante fuertes enlaces.

Este tipo de proteínas se halla total o parcialmente incluido en el espesor de la bicapa lipídica, de forma que muchas de ellas pueden desplazarse libremente a lo largo y ancho de la misma, confiriéndole gran fluidez.

La gran mayoría son glucoproteínas casi siempre acido sialico (sialoglicoproteinas) y que se exterioriza hacia la superficie externa del eritrocito formando el llamado glicocalix

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Estructuralmente, poseen tres dominios:

Extracelular, que es un receptor glicosilado con los determinantes antigénicos de los grupos sanguíneos

Intramembranal, muy hidrofobico, que interactúa con los fosfolípidos de la bicapa

Citoplasmatico, que es el lugar de unión de las proteínas periféricas

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Las principales son: Banda 3 Glicoforinas A,B,C,D,E,F Las proteínas RhOtras proteínas relacionadas con el flujo de iones -ATPasasIntervienen en el intercambio de sodio y potasio (Na, K- ATPasa),Calcio y magnesio. Acuaforina-1

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

BANDA 3 (B3) ó canal aniónico:- Es una glucoproteína con 3 dominios. - Hay cerca de 1,2 millones de copias por célula. - Constituye el 20 a 30% de las proteínas de membrana.- Es codificada por un gen situado en el cromosoma 17 (EPB3). - Une el esqueleto de la membrana a la bicapa lipídica - Transporta iones entre el interior y el exterior del eritrocito.

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito A través de la banda 3, el HCO,- es intercambiado por Cl~ del plasma

y de esta forma es transportado a través del plasma hasta los pulmones donde, mediante una reacción inversa, es liberado en forma de CO2.

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Glicoforinas:Las glicoforinas son proteinas integrales de caracteristicas similares a la banda 3, y se caracterizan por su elevado contenido en acido sialico.

Basandose en sus propiedades y estructura genica, pueden clasificarse en dos grandes grupos:

Grupo I, glicoforinas A, B ,E Grupo II, glicoforinas C y D. Las glicoforinas del grupo I, aunque sintetizadas por diferentes genes,

son estructural mente homologas y asociadas a los antigenos de los grupos sanguineos MNS

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Las GPA y GPB contribuyen con mas del 90% del acido sialico de la membrana eritrocitaria, que es el compuesto que confiere carga negativa a la superficie de los eritrocitos.

Gracias a ello, estos no se adhieren entre si ni con las celulas del endotelio vascular.

La GPA atraviesa todo el espesor de la bicapa, y el polimorfismo de los aminoácidos situados en posición 1 y 5 de su extremo terminal determina la antigenicidad de los grupos sanguíneos M y N.

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Las glicoforinas del grupo II se hallan asociadas a los antígenos de los grupos sanguineos Gerbich (Ge) y a los receptores para el Plasmoclium falciparum.

La GPC Esta glicoforina tiene gran importancia funcional, ya que se une a la proteina 4,1 y constituye un importante punto de anclaje del esqueleto de la membrana a la bicapa lipídica.

Proteínas integrales de la membrana del eritrocito

Junto a las glicoforinas y la banda 3, existen otras proteinas integrales que intervienen en la determinacion antigenica de grupos Rh, Duffy y Kell.

Otras proteinas integrales relacionadas con el flujo de iones a traves de la membrana eritrocitaria son las-ATPasas, que intervienen en el intercambio de sodio y potasio o de calcio y magnesio.

Los eritrocitos poseen un transportador acuoso denominado acuaforina-1

BIBLIOGRAFIA

Hematología clínica J. Sans-Sabrafenn 5 Ed 2006

Tratado de medicina interna Cecil y Goldman 24 Ed 2012

Bioquimica de Harper 29 Ed 2013