Hispanopedia WikiEn hematología , la deformabilidad de los eritrocitos se refiere a la capacidad de los eritrocitos (glóbulos rojos, GR) de cambiar de forma bajo un nivel dado de estrés aplicado sin hemólisis (ruptura). Esta es una propiedad importante porque los eritrocitos deben cambiar su forma ampliamente bajo la influencia de fuerzas mecánicas en el flujo de fluidos o mientras pasan por la microcirculación (ver hemodinámica ). La extensión y geometría de este cambio de forma pueden verse afectadas por las propiedades mecánicas de los eritrocitos, la magnitud de las fuerzas aplicadas y la orientación de los eritrocitos con las fuerzas aplicadas. La deformabilidad es una propiedad celular intrínseca de los eritrocitos determinada por las propiedades geométricas y materiales de la membrana celular , [1] aunque como con muchas propiedades mensurables, las condiciones ambientales también pueden ser factores relevantes en cualquier medición dada. Ninguna otra célula de organismos mamíferos tiene una deformabilidad comparable a la de los eritrocitos; Además, los eritrocitos no mamíferos no son deformables en un grado comparable al de los eritrocitos mamíferos. En los glóbulos rojos humanos existen soportes estructurales que favorecen la resiliencia, entre los que se incluyen el citoesqueleto : actina y espectrina , que se mantienen unidas por la anquirina .
El fenómeno
El cambio de forma de los eritrocitos bajo fuerzas aplicadas (es decir, fuerzas de corte en el flujo sanguíneo) es reversible y la forma bicóncava-discoide, que es normal para la mayoría de los mamíferos, se mantiene después de la eliminación de las fuerzas deformantes. En otras palabras, los eritrocitos se comportan como cuerpos elásticos , mientras que también resisten al cambio de forma bajo fuerzas deformantes. Este comportamiento viscoelástico de los eritrocitos está determinado por las siguientes tres propiedades: [2] 1) Geometría de los eritrocitos; la forma bicóncava-discoide proporciona un área de superficie adicional para la célula, lo que permite el cambio de forma sin aumentar el área de superficie. Este tipo de cambio de forma requiere fuerzas significativamente menores que las requeridas para el cambio de forma con expansión del área de superficie. 2) Viscosidad citoplasmática; que refleja la concentración de hemoglobina citoplasmática de los eritrocitos. 3) Propiedades viscoelásticas de la membrana de los eritrocitos, determinadas principalmente por la red esquelética de membrana especial de los eritrocitos. [ cita requerida ]
Importancia fisiológica
La deformabilidad de los eritrocitos es un determinante importante de la viscosidad sanguínea y, por lo tanto, de la resistencia al flujo sanguíneo en el sistema vascular. [3] Afecta el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos grandes, debido al aumento de la resistencia por fricción entre las láminas de fluido en condiciones de flujo laminar. También afecta significativamente el flujo sanguíneo microcirculatorio, donde los eritrocitos se ven obligados a pasar a través de vasos sanguíneos con diámetros más pequeños que su tamaño. [ cita requerida ]
Importancia clínica
La deformabilidad de los eritrocitos se altera en diversas condiciones fisiopatológicas . La enfermedad de células falciformes se caracteriza por un deterioro extenso de la deformabilidad de los eritrocitos, que depende de la presión parcial de oxígeno . También se ha demostrado que la deformabilidad de los eritrocitos se ve afectada en la diabetes , las enfermedades vasculares periféricas , la sepsis y una variedad de otras enfermedades. La propiedad ofrece una amplia utilidad en el diagnóstico de enfermedades [4] (ver también Medición , a continuación).
Los glóbulos rojos almacenados (a veces denominados "pRBC" o "StRBC") también experimentan cambios en las propiedades de la membrana, como la deformabilidad, durante el almacenamiento y el procesamiento relacionado, como parte de un fenómeno más amplio conocido como "lesión de almacenamiento". Si bien aún se están explorando las implicaciones clínicas, la deformabilidad puede ser indicativa de la calidad o la conservación de los productos de glóbulos rojos almacenados disponibles para la transfusión de sangre . [5] [6] [7] La perfusión (o perfusibilidad) es una métrica basada en la deformabilidad que puede ofrecer una representación particularmente relevante desde el punto de vista fisiológico del deterioro inducido por el almacenamiento de los glóbulos rojos que ocurre en los bancos de sangre y los impactos asociados de las condiciones/sistemas de almacenamiento. [8]
Medición
La deformabilidad de los eritrocitos es una propiedad medible y se han explorado varios métodos para medirla, cada uno de los cuales tiene resultados y significancia que dependen en gran medida del método empleado. Por consiguiente, el término es un tanto impreciso en el sentido de que una célula o muestra de células determinada puede considerarse significativamente más "deformable" según un método o métrica en relación con otro. Por lo tanto, para realizar comparaciones "de igual a igual" que involucren la deformabilidad celular, es importante utilizar el mismo método cualitativo. [ cita requerida ]
La ectocitometría basada en el análisis de difracción láser es un método comúnmente preferido (y bastante directo) para medir la deformabilidad. [9] Otra métrica directa son las pinzas ópticas , que se dirigen a células individuales. La deformabilidad se puede medir de manera indirecta, como por la cantidad de presión y/o tiempo que tardan las células en pasar a través de los poros de un filtro (es decir, filtrabilidad o filtración) [10] o perfundirse a través de capilares ( perfusión ), [11] in vitro o in vivo , que tienen diámetros más pequeños que los de las células. Algunas pruebas de deformabilidad pueden ser más relevantes fisiológicamente que otras para determinadas aplicaciones. Por ejemplo, la perfusión es más sensible a cambios relativamente pequeños en la deformabilidad (en comparación con la filtrabilidad), [12] lo que la hace preferible para evaluar la deformabilidad de los glóbulos rojos en contextos donde las implicaciones microcirculatorias son de particular interés. Además, algunas pruebas pueden rastrear cómo cambia la deformabilidad en sí misma a medida que cambian las condiciones y/o se repite la deformación. [ cita requerida ]
Propiedades relacionadas con los eritrocitos
También se pueden analizar los eritrocitos para determinar otras propiedades de membrana (relacionadas), como la fragilidad (osmótica o mecánica) y la morfología celular. La morfología se puede medir mediante índices que caracterizan los cambios de forma de las diferencias entre las células. Las pruebas de fragilidad implican someter una muestra de células a estrés osmótico o mecánico, determinar luego cuánta hemólisis se produce a partir de entonces y luego caracterizar la susceptibilidad o propensión a la hemólisis inducida por estrés con un índice o perfil (que puede ser útil para evaluar la capacidad de las células para soportar estrés sostenido o repetido). [ cita requerida ]
Otras propiedades relacionadas con los glóbulos rojos pueden incluir la adhesión y la agregación, que junto con la deformabilidad a menudo se clasifican como "propiedades de flujo" de los glóbulos rojos.
Referencias
- ^ Chien S (1987). "Deformabilidad de los glóbulos rojos y su relevancia para el flujo sanguíneo". Revisión anual de fisiología . 49 : 177–192. doi :10.1146/annurev.ph.49.030187.001141. PMID 3551796.
- ^ Mohandas N, Chasis JA (1993). "Deformabilidad de los glóbulos rojos, propiedades del material de la membrana y forma: regulación por proteínas y lípidos transmembrana, esqueléticos y citosólicos". Seminarios en Hematología . 30 (3): 171–192. PMID 8211222.
- ^ Baskurt OK, Meiselman HJ (2003). "Reología sanguínea y hemodinámica". Seminarios sobre trombosis y hemostasia . 29 (5): 435–450. doi :10.1055/s-2003-44551. PMID 14631543.
- ^ Tillmann W (1986). "[Reducción de la deformabilidad de los eritrocitos como denominador común de las anemias hemolíticas]". Wien Med Wochenschr . 136 N.º de especificación: 14–6. PMID 3548086.
- ^ Disminución de la deformabilidad de los eritrocitos después de una transfusión y efectos de la duración del almacenamiento de los eritrocitos, Anesth Analg, publicado antes de su impresión el 28 de febrero de 2013
- ^ Revista de transfusión sanguínea, volumen 2012, número de artículo 102809
- ^ Ann Ist Super Sanita 2007; 43(2):176-85.
- ^ Transfusión. Mayo de 2012;52(5):1010-23. Red microvascular artificial: una nueva herramienta para medir las propiedades reológicas de los glóbulos rojos almacenados. Burns JM, Yang X, Forouzan O, Sosa JM, Shevkoplyas SS.
- ^ Baskurt OK; Hardeman; MR Uyuklu M; et al. (2009). "Comparación de tres ektacitómetros disponibles comercialmente con diferentes geometrías de corte". Biorreología . 46 (3): 251–264. doi :10.3233/BIR-2009-0536. PMID 19581731.
- ^ Avances en hemodinámica y hemorreología, volumen 1, editado por TV How
- ^ Lab Chip. 2006 Jul;6(7):914-20. Medición directa del impacto de la deformabilidad alterada de los eritrocitos en la perfusión de la red microvascular en un dispositivo microfluídico. Shevkoplyas SS, Yoshida T, Gifford SC, Bitensky MW.
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