18.3 Rauðkorn

18.3 Rauðkorn

Lögun og bygging rauðkorna

Þegar forstig rauðkorns þroskast í rauðum beinmerg ýtir það kjarnanum út og missir flest önnur frumulíffæri. Fyrstu einn til tvo sólarhringana í blóðrásinni inniheldur ófullþroskað rauðkorn, sem nefnist netfruma, yfirleitt enn leifar frumulíffæra og ríbósóma-RNA. Netfrumur eru gjarnan um 1–2 prósent rauðkorna í blóði og netfrumutalning gefur gróft mat á rauðkornamyndun; óvenjulágt eða óvenjuhátt hlutfall getur bent til breytinga á myndun eða tapi rauðkorna. Leifarnar mynda netkennt mynstur við sérstaka litun en hverfa fljótt. Fullþroska rauðkorn í blóðrás hafa því fá innri byggingareinkenni. Þau hafa enga hvatbera og mynda ATP með loftfirrðri glýkólýsu, ekki með öndunarkeðjunni. Þau nota því ekki súrefnið sem þau flytja. Þau hafa heldur hvorki frymisnet né starfhæf ríbósóm og geta ekki myndað ný prótein. Í þeim eru þó byggingarprótein sem viðhalda sérkennilegri lögun þeirra og gera þeim kleift að afmyndast þegar þau fara um háræðar. Þar á meðal er spektrín, sveigjanlegt prótein í stoðgrind frumunnar.

Blóðrauði

Breytingar á fjölda rauðkorna geta haft veruleg áhrif á súrefnisflutning til vefja. Ófullnægjandi blóðmyndun getur leitt til of fárra rauðkorna og blóðleysis af ýmsum gerðum. Of mikil myndun rauðkorna getur valdið rauðkornadreyra. Meginvandinn við mikinn rauðkornamassa er ekki skortur á súrefnisflutningsgetu heldur aukin seigja blóðsins, sem eykur viðnám í blóðrás og getur aukið álag á hjarta og hættu á blóðtappa.

Ef blóðrauði er of lágur getur súrefnisflutningur til vefja orðið ófullnægjandi og blóðleysi komið fram. Við mat á súrefnisbindingu blóðs er súrefnismettun mikilvæg: hún er hlutfall bindisæta blóðrauða sem eru setnar súrefni. Í klínísku tali er þetta oft einfaldlega nefnt mettun.

Nýrun fá mikið blóðflæði og mynda hjá meðalstórum fullorðnum um 180 lítra (~380 bandarísk pint-mál) af gaukulsíu úr blóðvökva á sólarhring. Þau taka við um 20 prósentum af hjartaútfalli í hvíld; þetta merkir ekki að 180 lítrar af heilblóði séu skildir út. Sérhæfðar trefjakímfrumulíkar millivefsfrumur í nýrum skynja minnkað súrefnisframboð. Við súrefnisskort í blóði og nýrnavef auka þær seytingu rauðkornavaka (EPO), sem örvar rauðkornamyndun og styður endurheimt súrefnisflutnings. Þegar súrefnisframboð batnar minnkar EPO-seyting aftur í neikvæðri afturvirkni. Langvarandi dvöl í mikilli hæð, þar sem hlutþrýstingur súrefnis er lægri, getur því hækkað blóðkornahlutfall. Fólk sem kemur skyndilega í mikla hæð getur fyrstu dagana fundið fyrir þreytu, höfuðverk og mæði vegna hæðaraðlögunar og súrefnisskorts. EPO hækkar snemma en aukning rauðkorna tekur lengri tíma. Fjallgöngufólk hækkar því oft í áföngum og dvelur í búðum til að aðlagast. Við hæstu tinda, svo sem Everest og K2 í Himalajafjöllum, nota margir viðbótarsúrefni nærri tindinum.

Lífsferill rauðkorna

Í beinmerg myndast meira en 2 milljón rauðkorn á sekúndu. Til þess þarf nægt framboð almennra byggingarefna og orkugjafa, meðal annars glúkósa, lípíða og amínósýra. Rauðkornamyndun er jafnframt sérstaklega háð nokkrum vítamínum og snefilefnum:

• Járn. Hver hemhópur blóðrauðasameindar inniheldur járnjón. Frásogshlutfall járns er breytilegt eftir járnbirgðum, fæðu og öðrum þáttum en er í blönduðu fæði oft minna en 20 prósent. Hemjárn úr dýraafurðum á borð við kjöt, alifugla og fisk frásogast að jafnaði betur en óhemjárn úr plöntufæði, þótt samsetning máltíðar skipti miklu. Beinmergur, lifur og milta geyma járn einkum í próteinunum ferritíni og hemósíderíni. Ferróportín flytur Fe²⁺ út úr þarmaþekjufrumum og járnendurvinnandi átfrumum. Járnið oxast síðan og binst transferríni í blóðvökva, sem flytur það meðal annars til rauðkornskímfrumna í beinmerg. Þegar EPO eykur rauðkornamyndun breytist hepsidínstjórnun þannig að meira járn verður tiltækt úr frásogi og birgðum.
• Kopar. Kopar er snefilefni og nauðsynlegur hluti tveggja járnoxunarensíma: hefestín er í grunnhlið himnu þarmaþekjufrumna en serúlóplasmín er einkum í blóðvökva. Þau styðja útflutning og flutning járns fremur en upptöku þess inn í þarmafrumuna sjálfa. Bæði oxa járn úr Fe²⁺ í Fe³⁺, en það form getur bundist flutningspróteininu transferríni. Við koparskort skerðist þessi meðhöndlun járns; járn getur safnast í vefjum en framboð til hemmyndunar minnkað, sem getur valdið blóðleysi og við langvarandi alvarlegan skort stuðlað að líffæraskaða.
• Sink. Sink er hjálparþáttur nokkurra ensíma og kemur meðal annars við sögu í hemmyndun. Sinkskortur getur því raskað myndun hems og blóðrauða, en ferlið er háð fleiri næringar- og stýriþáttum.
• B-vítamín. Fólat og B₁₂-vítamín taka þátt í ein-kolefnisefnaskiptum sem eru nauðsynleg fyrir eðlilega DNA-myndun. Skortur á hvoru vítamíni getur því truflað frumuskiptingar, þar á meðal hraða myndun forstiga rauðkorna.

Rauðkorn lifa að jafnaði í um 120 daga í blóðrásinni. Eldri eða sködduð rauðkorn eru síðan tekin upp af stórætum, einkum í milta, lifur og beinmerg. Efnisþættir blóðrauða þeirra eru meðhöndlaðir á eftirfarandi hátt:

• Globín, próteinhluti blóðrauða, er brotið niður í amínósýrur sem líkaminn getur endurnýtt við próteinmyndun, meðal annars í forstigum nýrra rauðkorna. Frír blóðrauði sem losnar í blóðvökva binst að jafnaði haptóglóbíni og frítt hem getur bundist hemópexíni; flétturnar eru hreinsaðar einkum í lifur og átfrumukerfi. Aðeins þegar þessi bindikerfi mettast verður umtalsverð síun blóðrauða um nýru.
• Járnið í hemhluta blóðrauða er annaðhvort geymt, einkum sem ferritín eða hemósíderín í átfrumum og lifur, eða flutt með transferríni um blóðið til rauðs beinmergs og endurnýtt í ný rauðkorn.
• Járnlausi hluti hems er fyrst brotinn niður í græna litarefnið bílíverdín og síðan í gula litarefnið bílírúbín. Ótengt bílírúbín binst albúmíni í blóði og berst til lifrar. Þar er það tengt glúkúrónsýru og seytt út í gall; lifrin notar það ekki til að „framleiða“ gallið heldur losar það sem úrgangsefni með galli. Í þörmum aftengja þarmaörverur bílírúbínið og umbreyta því í úróbílínógen. Mest skilst út með hægðum eftir umbreytingu í stercóbílín og skyld litarefni, en hluti endurfrásogast. Lítill hluti úróbílínógens og afleiða þess berst til nýrna og skilst út í þvagi. Breiðvirk sýklalyf geta breytt þarmaflóru og þar með stundum lit hægða, en nýru fjarlægja ekki að jafnaði ótengt bílírúbín úr blóðrás.

Litarefni sem myndast við niðurbrot blóðrauða sjást við ýmsar aðstæður. Þegar mar myndast stuðla bílíverdín og síðar bílírúbín frá niðurbroti skaddaðra rauðkorna að grænleitum og gulleitum litabreytingum. Ef lifur getur ekki tekið upp, tengt eða seytt bílírúbíni á eðlilegan hátt, eða ef gallflæði teppist, getur bílírúbín safnast upp og valdið gulu. Stercóbílín og skyld efni gefa hægðum brúnan lit en úróbílín stuðlar að gulum lit þvags.

Raskanir rauðkorna

Stærð, lögun og fjöldi rauðkorna og magn blóðrauða hafa mikil áhrif á heilsu. Blóðleysi er almennt skilgreint með of lágum blóðrauðastyrk miðað við viðeigandi viðmiðun, en ekki eingöngu með fjölda rauðkorna. Frumtextinn nefnir meira en 400 „tegundir“ blóðleysis og meira en 3.5 milljón Bandaríkjamenn; þessar tölur eru eldri bandarísk fræðslutölfræði en ekki alþjóðlegt flokkunarkerfi eða núverandi algengismat. Orsakir má þó gróflega flokka í blóðtap, skerta eða ófullnægjandi myndun rauðkorna og aukið niðurbrot þeirra. Við greiningu er bæði metið hvort myndun, tap eða eyðing rauðkorna sé breytt og hvernig rauðkornin líta út. Meðalrúmmál rauðkorna (MCV) lýsir meðalstærð þeirra. Þau geta verið af eðlilegri stærð, smá eða stór og blóðleysi er þá flokkað sem blóðleysi með eðlilega stórum, smáum eða stórum rauðkornum eftir samhengi. Netfrumutalning hjálpar til við að meta hvort beinmergur svari með aukinni myndun rauðkorna. Fækkun rauðkorna eða lækkaður blóðrauði dregur úr súrefnisflutningi og getur valdið þreytu, sleni, höfuðverk, pirringi og mæði; hjarta og lungu geta aukið starfsemi sína til mótvægis. Blóðleysi eitt og sér veldur ekki alltaf aukinni sýkingarhættu, en sú hætta getur fylgt undirliggjandi sjúkdómi sem skerðir einnig hvítkorn eða beinmergsstarfsemi.

Blóðtap getur valdið blóðleysi með augljósri eða dulinni blæðingu. Auk sára og áverka geta orsakir verið magasár eða skeifugarnarsár, gyllinæð, magabólga og sum krabbamein í meltingarvegi. Aspirín og önnur bólgueyðandi gigtarlyf, svo sem íbúprófen, geta aukið hættu á slímhúðarskaða og blæðingu, einkum við mikla eða langvarandi notkun og hjá viðkvæmum einstaklingum. Miklar tíðablæðingar og blóðtap við fæðingu eru einnig mögulegar orsakir.

Blóðleysi vegna skertrar rauðkornamyndunar getur meðal annars tengst sigðfrumusjúkdómi, járnskorti, skorti á B₁₂-vítamíni eða fólati og sjúkdómum í beinmerg eða blóðmyndandi stofnfrumum.

• Einkennandi breyting á lögun rauðkorna getur sést í sigðfrumusjúkdómi, sem áður var oft nefndur sigðkornablóðleysi. Sjúkdómurinn stafar af sjúkdómsvaldandi arfgerðum sem leiða til myndunar blóðrauða S (HbS). Þegar HbS missir súrefni getur það fjölliðast í stífa þræði sem afmynda rauðkornið, sérstaklega við lágan súrefnishlutþrýsting (mynd 18.9). Rauðkornin verða stífari, brotna fyrr niður og geta ásamt bólgu- og viðloðunarferlum stíflað smáæðar. Afleiðingarnar geta meðal annars verið sársaukaköst, vaxtarseinkun og skemmdir á augum, heila og öðrum líffærum, þar á meðal heilaslag. Sigðfrumusjúkdómur finnst ekki aðeins hjá fólki af afrískum uppruna; HbS er algengara í ættlínum frá svæðum þar sem malaría hefur verið landlæg, meðal annars í Afríku sunnan Sahara, við Miðjarðarhaf, í Mið-Austurlöndum og á hlutum Indlands.

• Járnskortsblóðleysi er algengasta næringartengda gerð blóðleysis og verður þegar tiltækt járn nægir ekki til eðlilegrar hem- og blóðrauðamyndunar. Orsakir geta verið of lítil járninntaka miðað við þörf, aukin þörf á vaxtarskeiði eða meðgöngu, skert frásog eða hægt og langvinnt blóðtap. Börn, unglingar og fólk sem missir blóð reglulega eru meðal áhættuhópa. Vel skipulagt jurtafæði getur fullnægt járnþörf, en óhemjárn frásogast verr og því þarf að huga sérstaklega að járnríkum fæðutegundum og frásogsaukandi samsetningu máltíða.
• Vítamínskortsblóðleysi tengist einkum skorti á B₁₂-vítamíni eða fólati.
  Risarauðmæðrablóðleysi getur stafað af skorti á B₁₂-vítamíni og/eða fólati og einkennist af truflaðri DNA-myndun í frumum sem skipta sér hratt. Skortur getur orðið vegna ónógrar inntöku, aukinnar þarfar eða skerts frásogs; fólat er meðal annars í grænu grænmeti, belgjurtum og vítamínbættum mat en B₁₂ fæst náttúrulega aðallega úr dýraafurðum og þarf því tryggðan annan gjafa í jurtafæði. Meinblóðleysi er sjálfsofnæmissjúkdómur þar sem magabólga og skortur á innri þætti valda skertu frásogi B₁₂. Crohns-sjúkdómur, brottnám hluta maga eða garnar, sumir sníkjudýrasjúkdómar og aðrir frásogskvillar geta einnig valdið B₁₂-skorti en eru ekki sjálfkrafa meinblóðleysi. Meðganga eykur fólatþörf og sum lyf, mikil áfengisneysla og glútenóþol geta einnig stuðlað að skorti. Næg fólínsýra fyrir getnað og snemma á meðgöngu dregur úr hættu á taugapípugöllum, þar á meðal klofnum hrygg.
  • Risarauðmæðrablóðleysi getur stafað af skorti á B₁₂-vítamíni og/eða fólati og einkennist af truflaðri DNA-myndun í frumum sem skipta sér hratt. Skortur getur orðið vegna ónógrar inntöku, aukinnar þarfar eða skerts frásogs; fólat er meðal annars í grænu grænmeti, belgjurtum og vítamínbættum mat en B₁₂ fæst náttúrulega aðallega úr dýraafurðum og þarf því tryggðan annan gjafa í jurtafæði.
  • Meinblóðleysi er sjálfsofnæmissjúkdómur þar sem magabólga og skortur á innri þætti valda skertu frásogi B₁₂. Crohns-sjúkdómur, brottnám hluta maga eða garnar, sumir sníkjudýrasjúkdómar og aðrir frásogskvillar geta einnig valdið B₁₂-skorti en eru ekki sjálfkrafa meinblóðleysi.
  • Meðganga eykur fólatþörf og sum lyf, mikil áfengisneysla og glútenóþol geta einnig stuðlað að skorti. Næg fólínsýra fyrir getnað og snemma á meðgöngu dregur úr hættu á taugapípugöllum, þar á meðal klofnum hrygg.
• Ýmsir sjúkdómar geta truflað myndun rauðkorna og blóðrauða. Ef blóðmyndandi stofnfrumur skaddast eða eðlilegur beinmergur víkur fyrir krabbameinsfrumum getur myndun rauðkorna og annarra blóðfrumna minnkað.
  Vanmyndunarblóðleysi er beinmergsbilun þar sem blóðmyndandi stofnfrumur eru of fáar eða starfa illa og því fækkar oft rauðkornum, hvítkornum og blóðflögum. Flest tilvik eru áunnin, oft ónæmismiðluð, en til eru arfgeng form; geislun, tiltekin lyf og efni og sumar sýkingar geta einnig tengst sjúkdómnum. Þalassemía er hópur arfgengra blóðrauðasjúkdóma þar sem myndun alfa- eða beta-globínkeðja er minnkuð eða engin. Ójafnvægi globínkeðja veldur ófullnægjandi rauðkornamyndun og rauðkornarofi fremur en einfaldri seinkun á þroska rauðkorna. Sjúkdómarnir finnast víða en eru algengari í ættlínum frá Miðjarðarhafssvæðinu, Afríku, Mið-Austurlöndum og Suður- og Suðaustur-Asíu. Cooley-blóðleysi er sögulegt heiti á alvarlegri beta-þalassemíu, ekki á öllum alvarlegustu formum þalassemíu. Blý úr blýmálningu, iðnaðaruppsprettum eða ófullnægjandi glerungi á leirvörum getur hamlað hemmyndun og valdið blóðleysi auk tauga- og nýrnaskaða; vandinn stafar af blýi, ekki „járninnihaldandi“ málningu, og er ekki einfaldlega eyðing rauðs beinmergs.
  • Vanmyndunarblóðleysi er beinmergsbilun þar sem blóðmyndandi stofnfrumur eru of fáar eða starfa illa og því fækkar oft rauðkornum, hvítkornum og blóðflögum. Flest tilvik eru áunnin, oft ónæmismiðluð, en til eru arfgeng form; geislun, tiltekin lyf og efni og sumar sýkingar geta einnig tengst sjúkdómnum.
  • Þalassemía er hópur arfgengra blóðrauðasjúkdóma þar sem myndun alfa- eða beta-globínkeðja er minnkuð eða engin. Ójafnvægi globínkeðja veldur ófullnægjandi rauðkornamyndun og rauðkornarofi fremur en einfaldri seinkun á þroska rauðkorna. Sjúkdómarnir finnast víða en eru algengari í ættlínum frá Miðjarðarhafssvæðinu, Afríku, Mið-Austurlöndum og Suður- og Suðaustur-Asíu. Cooley-blóðleysi er sögulegt heiti á alvarlegri beta-þalassemíu, ekki á öllum alvarlegustu formum þalassemíu.
  • Blý úr blýmálningu, iðnaðaruppsprettum eða ófullnægjandi glerungi á leirvörum getur hamlað hemmyndun og valdið blóðleysi auk tauga- og nýrnaskaða; vandinn stafar af blýi, ekki „járninnihaldandi“ málningu, og er ekki einfaldlega eyðing rauðs beinmergs.
• Aðrir sjúkdómar geta einnig valdið blóðleysi. Langvinnur nýrnasjúkdómur tengist oft minni myndun EPO og truflun á járnbúskap. Vanstarfsemi skjaldkirtils, sum krabbamein, rauðir úlfar og iktsýki geta sömuleiðis tengst blóðleysi, meðal annars með bólgumiðluðum breytingum á járnnotkun eða beinmergsstarfsemi.

Aukinn rauðkornamassi nefnist rauðkornadreyri og birtist oft sem hækkaður blóðrauði eða hækkað blóðkornahlutfall. Hækkað blóðkornahlutfall eitt og sér getur þó verið afstætt, til dæmis við vökvaskort þegar rúmmál blóðvökva minnkar án þess að rauðkornamassi aukist. Við langvarandi dvöl í mikilli hæð getur orðið vægur, lífeðlisfræðilegur afleiddur rauðkornadreyri vegna aukinnar EPO-örvunar, og sumt afreksíþróttafólk æfir í hæð til að nýta þessa aðlögun. Rauðkornadreyri vera er hins vegar klónalt mergfrumufjölgunaræxli, oftast tengt virkjandi breytingu í JAK2. Beinmergur myndar þá of mikið af fullþroskuðum rauðkornum og oft einnig fleiri hvítkorn og blóðflögur; sjúkdómurinn er því ekki skilgreindur sem ofmyndun ófullþroskaðra rauðkorna. Hann getur aukið seigju blóðs og hættu á blóðtappa og þannig aukið álag á blóðrás. Sjúkdómurinn er sjaldgæfur, greinist lítillega oftar hjá körlum en konum og getur komið fram á öllum aldri, en miðgildi greiningaraldurs er um 60 ár.