Διαταραχές της πρωτεϊνικής σύστασης της ερυθροκυτταρικής μεμβράνης σε ασθενείς με MDS

Κοσμά, Μαρία-Ασπασία

Disorders of protein composition of the red cell membrane in patients with MDS

Πτυχιακή εργασία

Author

Κοσμά, Μαρία-Ασπασία

Date

2022-10-05

Advisor

Georgatzakou, Chara

Πτυχιακή Εργασία (2.378Mb)

Keywords

Ερυθροκυτταρική μεμβράνη ; Ζώνη 3 ; Πρωτεινη 4,1R ; Σπεκτρίνη ; Ακτίνη ; MDS ; Δυσερυθροποίηση ; Δείγματα ασθενών ; Controls ; Πειραματικές διαδικασίες ; Συμπέρασμα

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάλυση της πρωτεϊνικής σύστασης της μεμβράνης των ερυθροκυττάρων των ασθενών με μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα. Τα ερυθροκύτταρα είναι τα κύτταρα του αίματος που παράγονται με τη διαδικασία της ερυθροποίησης και υφίστανται πολλαπλές διαφοροποιήσεις μέχρι να αποκτήσουν την τελική ώριμη μορφή τους με την οποία παρατηρούνται φυσιολογικά στην κυκλοφορία του αίματος .Τα κύτταρα αυτά είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά του O2 από τους πνεύμονες στους διάφορους ιστούς. Σημαντικό ρόλο στη λειτουργία του ερυθροκυττάρου διαδραματίζει η ερυθροκυτταρική του μεμβράνη , η οποία αποτελείται από μια διπλοστιβάδα λιπιδίων με ενσωματωμένες διαμεμβρανικές πρωτεΐνες και από ένα υπομεμβρανικό σκελετό που στηρίζει όλη τη μεμβράνη και αποτελείται από τις σκελετικές πρωτεΐνες. Βασικές διαμεμβρανικές πρωτεΐνες είναι η ζώνη 3 ή δίαυλος ανταλλαγής ανιόντων (band 3) ,η υδατοπορίνη 1(AQP1) ,ο μεταφορέας της γλυκόζης (GLUT1) κ.α., ενώ σημαντικές σκελετικές ή περιφερικές είναι σπεκτρίνη ,η αγκυρίνη ,η ακτίνη ,οι πρωτεΐνες 4,1 R και 4,2 κ.α. Οι ασθενείς με μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα (Myelodysplastic Syndrome -MDS) είναι το δεύτερο αντικείμενο παρατήρησης της συγκεκριμένης εργασίας . Τα σύνδρομα αυτά χαρακτηρίζονται από ελαττωματική αιμοποίηση στο μυελό των οστών που μπορεί να οφείλεται σε διάφορες γενετικές ανωμαλίες .Βασική αιτιολογία εμφάνισή τους αποτελεί η δυσερυθροποίηση και η κλινική εικόνα των ασθενών μπορεί να ξεκινάει από ήπια μορφή αναιμίας και βαθμιαία να παραπέμπει σε οξεία μυελογενή λευχαιμία. Στη συγκεκριμένη μελέτη πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε δείγματα ασθενών με MDS που στόχευαν στην αρχική απομόνωση των πρωτεϊνών τους μέχρι την τελική ημι-ποσοτική ανάλυση της βασικής πρωτεϊνικής σύστασης της μεμβράνης τους .Απώτερος σκοπός των πειραματικών αυτών διαδικασιών , υπήρξε ο εντοπισμός των αλλοιώσεων της βασικής αυτής πρωτεϊνικής σύστασης των δυσπλαστικών ερυθροκυττάρων των ασθενών ,σε σύγκριση με την ανάλυση των δειγμάτων υγιών ατόμων. Συμπερασματικά λοιπόν τα αποτελέσματα της μελέτης υπέδειξαν το κλασικό αιματολογικό προφίλ ενός ασθενή με MDS με χαρακτηριστικά ήπιας αναιμίας, θρομβοπενίας και λευκοπενίας και μια σημαντική αύξηση του ερυθροκυτταρικού δείκτη RDW. Λιγότερο αυξημένες παρατηρήθηκαν οι τιμές MCH και MCV. Η ανάλυση της βασικής πρωτεϊνικής σύστασης της ερυθροκυτταρικής μεμβράνης των ασθενών υπέδειξε σημαντική αύξηση στην κατανομή της βασικής διαμεμβρανικής πρωτεΐνης ζώνη 3. Η διαταραχή αυτή αποτελεί πιθανά μια αντισταθμιστική ικανότητα του κυττάρου με σκοπό της διατήρηση της φυσιολογικής του λειτουργίας

Abstract

The main purpose of this study is the analysis of the protein composition of the erythrocyte membrane of patients with MDS (Myelodysplastic Syndromes). Erythrocytes are the blood cells that are produced by the process of erythropoiesis and undergo multiple differentiations,until they acquire their terminal mature form in which they are normally observed in thebloodstream.These cells are responsible for the transport of O2 from the lungs to the various tissues. The erythrocyte membrane plays an important role in the function of RBCs. It’s consisted of a lipid bilayer with integrated transmembrane proteins and it also has a submembrane skeleton that supports the entire structure of the membrane. This skeleton contains the skeletal proteins. Band 3 or anion exchange channel, aquaporin 1, glycose transporter etc. are some of the main transmembrane proteins, while spectrin, ankyrin, actin, proteins 4,1R and 4,2 are the main skeletal ones. Patients with MDS is the second subject of observation of this study. These syndromes are linked to defective hematopoiesis in the bone marrow, which may be the result of genetic abnormalities. The main cause of their existence is dyserythropoiesis and the clinical portrait of the patients may start from a mild type of anemia and gradually develop into acute myeloid leukemia. In this specific study, experiments were performed on samples of patients with MDS and aimed at the initial isolation of their proteins until the final semi-quantitative analysis of the basic protein composition of their membrane. The ultimate purpose of these experimental procedures has been the identification of the alterations of this basic protein composition of the patients’ dysplastic erythrocytes, compared to the analysis of samples from healthy individuals. In conclusion, the results of this study indicated the classic hematological profile of a patient with MDS with features of mild anemia, thrombocytopenia, leukopenia and a major increase in the erythrocyte indicator RDW. MCH and MCV values have been less increased. Analysis of the basic protein composition of the erythrocyte membrane of the patients showed a significant increase in the distribution of the main transmembrane protein band 3. This membrane abnormality is a possible compensatory ability of the cell in order to maintain its normal function