Η χρησιμότητα των ερυθροκυττάρων ως βιοδείκτες ασθενειών
Red blood cells as disease biomarkers
Keywords
Ερυθροκύτταρα ; Βιοδείκτης ; Ασθένεια ; Διάγνωση ; Πρόγνωση ; Πρόβλεψη ; Αυτοάνοσα νοσήματα ; Νευροεκφυλιστικές ασθένειες ; Λοιμώξεις ; Καρκίνος ; Erythrocytes ; Biomarker ; Disease ; CancerAbstract
Τα ερυθροκύτταρα, εκτός από κύριο συστατικό του αίματος με βασικό ρόλο τη μεταφορά αεριών από και προς τους διάφορους ιστούς του σώματος, είναι ικανά να καθρεφτίζουν την ομοιόσταση ολόκληρου του οργανισμού, καθώς έρχονται σε επαφή σχεδόν με κάθε κύτταρό του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να εκτίθενται σε μικροπεριβάλλοντα με διαφορετικές συνθήκες που καθορίζονται από την κατάσταση της υγείας του κάθε οργάνου. Οι περισσότερες ασθένειες χαρακτηρίζονται από φλεγμονώδες προφίλ και οξειδωτικό στρες, παράγοντες που επηρεάζουν τόσο τη δομή, όσο και τη λειτουργικότητα των ερυθρών αιμοσφαιρίων με διαφορετικό τρόπο στην καθεμία. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην ανάδειξη των χαρακτηριστικών των ερυθροκυττάρων που μεταβάλλονται σε κάθε ασθένεια, αφήνοντας τη δική τους ξεχωριστή «υπογραφή» πάνω τους, καθιστώντας τα βιοδείκτες αυτών.
Οι βιοδείκτες χρησιμοποιούνται κατά κόρον τις τελευταίες δεκαετίες, μιας και είναι δείκτες που διακρίνουν με σχετική ακρίβεια τη φυσιολογική βιολογική κατάσταση από μια πα-θολογική κατάσταση, την απόκριση σε μια συγκεκριμένη θεραπευτική παρέμβαση, την πορεία της νόσου αλλά και την πρόγνωση του ασθενούς, συνήθως με εύκολα προσβάσιμο τρόπο. Η εξέλιξη της επιστήμης στον τομέα των ομικών τεχνολογιών, έχει φέρει αντίστοιχη εξέλιξη στην ανακάλυψη ολοένα και περισσότερων μοριακών βιοδεικτών που είναι απόλυτα χρήσιμοι στην εξατομικευμένη θεραπεία.
Με την αυξανόμενη χρήση των συγκεκριμένων τεχνολογιών, η ανάλυση του προφίλ των ερυθροκυττάρων του κάθε ασθενούς, αποκαλύπτει τις μεταβολές που αυτά υφίστανται σε σχέση με το μέγεθος, το σχήμα, το λιπιδιώμα, το γονιδίωμα, το πρωτέωμα και το μεταβόλωμά τους, με διαφορετικό τρόπο για την κάθε ασθένεια. Αυτό, όμως, που τα εδραίωσε ως βιοδείκτες και τα καθιστά ακόμη χρησιμότερα, είναι το γεγονός ότι επάνω τους αντανακλώνται ακόμη και οι μη αιματολογικές ασθένειες όπως ο καρκίνος, οι νευροεκφυλιστικές νόσοι, τα αυτοάνοσα νοσήματα, οι λοιμώξεις και μάλιστα κάποιες, σε αρκετά πρώιμα στάδια.
Ωστόσο, υφίστανται ασθένειες για τις οποίες ακόμη δεν υπάρχει το απαραίτητο πλήθος ερευνών που να συνδέει τα RBCs με την παθολογία που τις χαρακτηρίζει. Καθώς είναι πολλά υποσχόμενα τα στοιχεία που μας παρέχουν, πιστεύεται ότι τα επόμενα χρόνια, θα συσχετιστούν με ακόμη περισσότερες περιπτώσεις ασθενειών, προσφέροντας ολοένα και μεγαλύτερη υποστήριξη στη διάγνωση και την αξιολόγηση της σοβαρότητας της εκάστοτε νόσου.
Abstract
Erythrocytes apart from being the main component of blood with key role in the transport of gases from and towards various tissues of the body, are capable of reflecting the homeostasis of the entire organism, as they make contact with almost every cell. As a result, they are being exposed in microenvironments with different conditions, determined by the state of health of each organ. Most of the diseases are characterized by an inflammatory profile and oxidative stress, factors that affect both the structure and the functionality of red blood cells in a different way in each one of them. This diploma thesis aims to emphasize the characteristics of erythrocytes that change in each disease, marking them with their own distinct “signature, making them their biomarkers.
Biomarkers are used excessively in recent decades, since they are indicators that distinguish mostly accurately the normal biological condition from a pathological one, the response to a specific therapeutic treatment, the disease course and the prognosis of the patient, usually in an easily accessible way. Evolution of science in the omics technologies field, has brought a corresponding development in the discovery of gradually more molecular biomarkers that are absolutely useful in personalized therapy.
With the increasingly use of specific technologies, the analysis of each patient erythro-cytes profile, reveals the changes they undergo in relation to their size, shape, lipids, genes, pro-teins and metabolome, in a different way for each disease. However, the fact that established them as biomarkers and makes them even more useful, is that even non-hematological diseases, are reflected on them, such as cancer, neurodegenerative diseases, autoimmune diseases, infections and notably some of them in quite early stages.
Nevertheless, there is still not enough research connecting RBCs with the pathology describing some diseases. As promising as the providing evidence are, it is expected that more cases will be associated with erythrocytes’ properties in the future, offering even more support in diagnosing and assessing the severity of each disease.