A estrutura e função dos glóbulos vermelhos

Os glóbulos vermelhos, também denominados de hemácias ou eritrócitos, são células anucleadas com cerca de 7,8 micrômetros de diâmetro e 2,5 micrômetros de espessura. Possui um formato bicôncavo e flexível, em especial graças a proteínas estruturais presentes em seu citoesqueleto e ligadas à sua membrana, tais como a actina, proteína 4.1, espectrina e anquirina.

A principal função dessas células se refere ao transporte de hemoglobina, uma proteína transportadora de oxigênio que, sem a conformação estrutural e química das hemácias, possuem maior facilidade de extravasarem para o espaço intersticial. Contudo, os glóbulos vermelhos também possuem outros encargos.

Um deles é a capacidade de acelerar o processo de catalisação da reação reversível entre o dióxido de carbono (CO₂) e a água (H₂O), formando o ácido carbônico, tudo isso a partir da enzima anidrase carbônica presente nas hemácias. Além disso, a hemoglobina presente no interior dos glóbulos vermelhos também é considerada um excelente tampão ácido-base, tornando a hemácia a principal responsável pelo tamponamento ácido-base do sistema circulatório.

Locais de produção das hemácias

O primeiro local de produção dos glóbulos vermelhos é o saco vitelino durante as primeiras semanas de gestação. Mais especificamente por volta da terceira semana de desenvolvimento, algumas células especializadas começam a se diferenciar, enquanto algumas se tornam o revestimento endotelial dos vasos sanguíneos, outras são destinadas a se tornarem células sanguíneas.

A partir do segundo trimestre de gestação, o fígado passa a ser responsável pela maior parte da produção das hemácias do feto, enquanto o baço e os linfonodos são adjacentes a essa produção. Durante as últimas semanas de gestação e após o nascimento, os glóbulos vermelhos passam a ser produzidos pela medula óssea.

Até por volta dos cinco anos de idade, praticamente todos os ossos conseguem produzir as hemácias, sendo que, após esse período – com a substituição da medula por tecido lipídico –, os glóbulos vermelhos começam a ser formados apenas na medula óssea dos ossos membranosos, como as vértebras, esterno, costela e íleo. A figura a seguir, retirada do livro Tratado de Fisiologia Médica do Guyton e Hall, exprime a intensidade da produção de glóbulos vermelhos segundo a idade do paciente.

Hematopoese

Como já dito anteriormente, os glóbulos vermelhos são formados na medula óssea dos ossos membranosos. Contudo, para que cheguemos ao produto final (as hemácias), é preciso observar o intenso e complexo processo de formação e diferenciação que as células atravessam.

Inicialmente, na medula óssea, é produzida a célula-tronco hematopoética pluripotente, a qual é a origem de todas as células encontradas no sangue e, sendo assim, possui diversas opções de diferenciação. Para fins didáticos, irei me ater à sequência que nos leva exclusivamente às hemácias.

Diante disso, a célula-tronco hematopoética pluripotente (PHSC) transforma-se primeiro na unidade formadora de colônia-baço (CFU-S) e, em seguida, na unidade formadora de colônia-blasto (CFU-B), para finalizar essa parte do processo da medula óssea como a unidade formadora de colônia-eritrócitos (CFU-E).

Todo esse processo de crescimento e diferenciação acontece graças a dois tipos de substancias: os indutores de crescimento, como a interleucina-3, e os indutores de diferenciação.

A partir da CFU-E, surge a primeira célula da linhagem vermelha: o proeritroblasto. Essa nova célula começa um intenso processo de divisão celular até formar a segunda célula da linhagem, chamada de eritroblasto basófilo, que passa a acumular uma pequena quantidade de hemoglobina. Em seguida, é formado o eritroblasto policromatófilo, que acumula uma quantidade maior de hemoglobina, assim como seu sucessor, o eritroblasto ortocromático. Nessa etapa é observado que o retículo endoplasmático e o núcleo começam a ser reabsorvidos, até formarem a próxima célula da linhagem, chamada de reticulócito, a primeira célula a sair da medula óssea e entrar nos capilares sanguíneos através da diapedese. Após 24 a 48 horas, o reticulócito se torna, finalmente, uma hemácia madura, que tem um tempo de vida de aproximadamente 120 dias.

A figura a seguir resume o processo de gênese dos glóbulos vermelhos.

Eritropoetina e fisiologia dos glóbulos vermelhos

A produção dos glóbulos vermelhos é estimulada, principalmente, pela eritropoetina, uma glicoproteína produzida principalmente nos rins (cerca de 90% do total dessa substância é produzida pelos rins, enquanto 10% é produzida pelo fígado e outros órgãos), cuja liberação é mediada pela quantidade de oxigênio presente no sangue. Ou seja, em casos de hipóxia, a eritropoetina é produzida e liberada em maiores quantidades, agindo na medula óssea para aumentar a produção dos glóbulos vermelhos a fim de suprir a necessidade de oxigênio do organismo. É preciso salientar que, em casos de ausência de eritropoetina, o estado de hipóxia não estimula a produção de hemácias, fato observado em pacientes que tiveram os dois rins removidos ou destruídos.

Vitamina B12 e ácido fólico

A vitamina B12 e o ácido fólico são duas substâncias provenientes da dieta e que estão intimamente relacionadas à maturação dos glóbulos vermelhos. Ambas são necessárias para a correta síntese de DNA devido ao fato de auxiliarem na formação de trifosfato de timidina.

Sendo assim, em casos de deficiência de vitamina B12 e ácido fólico, o paciente começa a ter uma diminuição do DNA e consequente falha da divisão e maturação celular. Isso leva a produção de hemácias maiores, com membranas frágeis e ovaladas, tendo, consequentemente, uma meia-vida reduzida. O resultado final desse processo é a anemia megaloblástica.

Hemácias senis e sua destruição

O tempo de vida médio das hemácias é de 120 dias, período no qual elas se mantêm na circulação fazendo o transporte de oxigênio. Durante esse tempo, é observado o processo de fragilização da membrana das hemácias até que, em um devido momento, elas se rompem ao atravessarem um local particularmente estreito da circulação. O baço tem um papel importante nessa situação, visto que suas trabéculas medem apenas 3 micrômetros de largura, enquanto o diâmetro da maioria das hemácias é de 8 micrômetros.

Perguntas para fixar o conteúdo

Gabarito

1. A
2. C
3. A
4. D

Conclusão

A fisiologia dos glóbulos vermelhos é um processo dinâmico e complexo que requer um estudo constante, esse artigo buscou oferecer apenas uma breve revisão do assunto aos acadêmicos da Comunidade Sanar. Ademais, o entendimento da fisiologia pode auxiliar na melhor compreensão dos processos patológicos envolvendo as doenças hematológicas.

O texto acima é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto.

Referências

1. Guyton A, Hall J. Tratado de Fisiologia Médica. 11 Ed. Rio de Janeiro: Elsevier; 2006.
2. Guyton A, Hall, J. Perguntas e Respostas em Fisiologia. 3 Ed. Rio de Janeiro: Elsevier; 2017.
3. Porto C, Semiologia Médica. 7 Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
4. Junqueira, L, Carneiro, J, Histologia Básica. 12 Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
5. Silverthorn, D, Fisiologia Humana. 5 Ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.