Hemácia

Conceito de Hemácia

As hemácias, glóbulos vermelhos ou eritrócitos são os elementos mais abundantes no sangue. São células altamente especializadas cuja função é transportar oxigénio (O₂) dos pulmões (ou brânquias) para as células e dióxido de carbono (CO₂) no percurso inverso.

Morfologia

As hemácias podem surgir com diferentes formas em diferentes animais. No Homem, são células anucleadas, sem organelos, com formato de disco bicôncavo e medem aproximadamente 7,2µm.

Possuem apenas uma membrana plasmática e citosqueleto subjacente, enzimas glicolíticas e hemoglobina, um pigmento vermelho que tem como função efetuar o transporte de oxigénio e que lhes confere a coloração vermelha.

Membrana eritrocitária

A membrana das hemácias possui a composição normal das membranas celulares: 40% de fosfolípidos numa bicamada, 10% de carboidratos e 50% de proteínas. Estas últimas consistem principalmente em:

Proteínas transmembranares: Glicoforinas, proteína banda 3 e aquaporinas;

Proteínas periféricas: A espectrina forma um esqueleto hexagonal abaixo da membrana plasmática. As moléculas de espectrina estão ligadas entre elas através de complexos juncionais compostos pela proteína banda 4.1, actina, aducina, tropomiosina e glicoforina. A rede de espectrina liga-se, por sua vez, à proteína banda 3 com a ajuda da anquirina.

Propriedades e funções da membrana eritrocitária

• A rede de sustentação de proteínas proporciona flexibilidade, estabilidade e resistência às forças de deformação que a hemácia requer durante a passagem pela microcirculação.
• A membrana retém os fosfatos orgânicos e outros componentes vitais e ajuda a eliminação de dejetos metabólicos.
• Mantém uma superfície que impede a aderência das hemácias ao endotélio e impede que se agregam entre elas e obstruam a microcirculação.
• Durante a eritropoiese, a membrana responde à eritropoietina e capta o Ferro necessário à síntese de Hemoglobina.
• A superfície extracelular da membrana das hemácias possui proteínas, glicoproteínas ou glicolípidos que atuam como antigénios. Estes são herdados e capazes de ser reconhecidos pelo sistema imunitário. Um determinado conjunto de antigénios forma um sistema. No Homem, foram identificados mais de 20 sistemas de antigénios eritrocitários sendo os principais os sistemas ABO e Rh.

Função

• Transporte de oxigénio (O₂) dos pulmões para os tecidos. O oxigénio liga-se à hemoglobina (Hb) presente nas hemácias formando oxiemoglobina (Hb (O₂)), sendo que cada molécula de hemoglobina pode carregar até quatro moléculas de oxigénio:

Hb + 4 O₂ ↔ Hb (O₂)₄

As moléculas de hemoglobina possuem iões de ferro, aos quais se ligam as moléculas de oxigénio a transportar. As moléculas de oxigénio, essenciais ao metabolismo celular, são assim transportadas por todo o organismo.

O monóxido de carbono pode também ligar-se à hemoglobina, impedindo a ligação do oxigénio a esta. Aqui reside a toxicidade do monóxido de carbono – impedida esta ligação, o oxigénio não chega às células nas quantidades necessárias e estas não conseguem realizar as suas funções.

• Regulação do pH sanguíneo e transporte de dióxido de carbono (CO₂) dos tecidos até aos pulmões, devido à presença de anidrase carbónica (CA), uma enzima que catalisa a rápida interconversão do dióxido de carbono e da água em ácido carbónico (H₂CO₃). O ácido carbónico, por sua vez, dissocia-se em bicarbonato (HCO₃^–), que atua como tampão mantendo o pH do sangue dentro dos valores normais, e protões numa reação reversível:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ HCO₃^– + H⁺

Vida e morte das hemácias

– Eritropoiese

A eritropoiese, que designa o conjunto dos fenómenos que leva à formação das hemácias, decorre na medula óssea. Este processo inicia-se com a diferenciação de unidades formadoras de blastos de eritrócitos – BFU-E (Erythroid burst-forming unit) em unidades formadoras de colónias eritroides – CFU-E (Erythroid colony-forming unit) que, por sua vez, se diferenciam em:

• Proeritroblasto – Célula arredondada com um núcleo voluminoso e 1 ou 2 nucléolos, rica em ribossomas e possui os organelos comuns tais como o complexo de Golgi e as mitocôndrias. Após 20 horas de vida, cada proeritroblasto origina por mitose 2 eritroblastos basófilos;
• Eritroblasto basófilo – Célula circular menor do que o proeritroblasto com núcleo relativamente grande, citoplasma basófilo (azulado) e com 1 nucléolo (nem sempre visível). Após um tempo médio de vida de 40 horas, cada eritroblasto basófilo origina por mitose 2 eritroblastos policromáticos;
• Eritroblasto policromático – Célula menor do que a precedente, com um núcleo central, cromatina densa, sem nucléolo e com citoplasma acinzentado devido ao aparecimento da hemoglobina. Apresenta um tempo médio de vida de 24 horas, após o qual diferencia-se em eritroblasto ortocromático;
• Eritroblasto ortocromático – Esta célula caracteriza-se pela deslocação do núcleo para a periferia. Possui uma cromatina muito densa e um citoplasma abundante e acidófilo. Após um tempo médio de 24 horas e a perda do núcleo, o eritroblasto ortocromático passa a designar-se reticulócito;
• Reticulócito – Célula um pouco maior do que a hemácia. Possui uma coloração azul-acinzentada devido à presença de material nuclear residual e restos de organelos de cor azulada associada à cor avermelhada da hemoglobina. Os reticulócitos saem da medula óssea por diapedese, através de movimentos pseudopódicos, e passam para a circulação onde continuam a maturação. Representam 1 a 2% das hemácias circulantes e vivem de 24 a 48 horas a seguir das quais perdem os resíduos de organelos e transformam-se em hemácias.

– Regulação da eritropoiese

A eritropoiese é regulada pela hormona eritropoietina secretada principalmente por células especializadas do rim. Esta hormona estimula a maturação e proliferação das hemácias. A síntese de eritropoietina é estimulada pela hipoxia (diminuição na disponibilidade de oxigénio nos tecidos) que pode ter várias causas: diminuição do número de hemácias ou do teor em hemoglobina, diminuição do fluxo sanguíneo ou diminuição do aporte de oxigénio dos pulmões para o sangue.

Os elementos necessários à eritropoiese são:

• Ferro: Elemento essencial para a formação da hemoglobina. É nele que o oxigénio se fixa. Cerca de 70% do ferro presente no organismo encontra-se na hemoglobina, o restante é armazenado no fígado, no baço e na medula óssea;
• Ácido fólico (vitamina B9): Vitamina essencial à síntese de DNA e como tal é necessária para a maturação das células na eritropoiese;
• Vitamina B12: Tal como o ácido fólico é necessária para a maturação das hemácias. Esta vitamina encontra-se armazenada em grande quantidade no fígado.

Hemólise

Após um tempo médio de vida de 120 dias, as hemácias envelhecidas são destruídas por hemólise através da ação de macrófagos presentes na medula óssea, no baço e no fígado. A hemoglobina é decomposta em hemossiderina, bilirrubina e globina. A hemossiderina, pigmento que contém ferro, é reutilizada pela medula óssea para formação de novas hemácias; a bilirrubina é eliminada pelo fígado na bílis; a globina é metabolizada pelo fígado.

Valores de referência

Hematócrito = Proporção do volume da amostra de sangue ocupado pelas hemácias em %; V.G.M = Volume globular médio expresso em fentolitros (fl ou x10^-15); H.G.M = Hemoglobina globular média expressa em picogramas (pg ou x10^-12); C.H.G.M = Concentração média de hemoglobina globular expressa em g/dL.

As hemácias estão presentes no sangue em quantidades muito maiores do que os restantes tipos de células sanguíneas. Por isso conferem ao sangue a sua coloração vermelha.

Anomalias eritrocitárias

As anomalias eritrocitárias podem resultar em anemia (redução da capacidade do sangue transportar oxigénio que geralmente resulta de uma redução da massa de hemácias circulantes abaixo do normal) ou, menos comumente, poliglobulia (aumento no número de hemácias).

Anomalias associadas à destruição acelerada de hemácias (anemia hemolítica):

• Esferocitose hereditária
• Anemia falciforme (Drepanocitose)
• Talassemias
• Anemias imuno-hemolíticas

Anemias por eritropoiese diminuída:

• Anemia por deficiência em ferro
• Anemia por doença crónica
• Anemia megaloblástica
• Anemia aplásica
• Anemia mielotísica

References:

• Gartner, L.P. and Hiatt, J.L . (2012). Histologia Essencial. Rio de Janeiro: Elsevier Brasil. p132-151.
• kierszenbaum, A.L. and Tres L.L. (2012). Histologia e Biologia Celular – Uma introdução à patologia. 3rd ed. Rio de Janeiro: Elsevier Brasil. p169-171.
• Nguyen, S. and Bourouina, R. (2008). Manuel d’anatomie et de physiologie. 4th ed. Paris: Editions Lamarre. p179-182.
• Widmaier, E.P. et al. (2003). Human Physiology – The mechanisms of body function. 9th ed. Boston: McGraw-Hill. p376; 450-454.