Biosíntesis y función biológica

La eritropoyetina pertenece filogenéticamente a la familia de las citoquinas, entre las que se encuentran también la somatotropina, la prolactina, las interleuquinas 2-7, y los llamados “Factores Estimulantes de la Colonia” (G-CSF, M-CSF y GM-CSF).

En el cuerpo humano, la EPO se forma en un 85-90% en el riñón mediante el endotelio de los capilares situados alrededor de los canales nefríticos, y en un 10-15% en los hepatocitos del hígado. Además, podría sintetizarse también en el cerebro, la matriz, los testículos y el bazo.

El gen de la EPO en el hombre se encuentra en el cromosoma 7 (posición 7q21-7q22). La síntesis es estimulada por la saturación de oxígeno (hipoxia) en la sangre. Esto lleva a la translocación de la subunidad alfa del “Factor Inducido por Hipoxia” (brevemente FIH) desde el citoplasma en el núcleo de las células productoras de EPO. Allí, el FIH se enlaza a la subunidad β (FIH-β) acompañante, de donde se origina el heterodímero HIF-1. Este se enlaza otra vez con el factor de transcripción CREB y el p300. El complejo proteínico resultante consiste de tres elementos iniciales mediante una conexión a tres bandas del gen de la EPO.

La concentración de la hormona en el suero de un hombre sano es de hasta 19 mU/mL. En la eritropoyesis, la EPO se enlaza en la médula al receptor de la eritropoyetina en las células del precursor tipo BFU-E (Unidad Formadora de Colonias Explosivas Eritroides), primero a las células más maduras del tipo CFU-E (Unidad Formadora de Colonias Eritroides), y finalmente a los eritrocitos diferenciados.

El receptor (EpoR) pertenece a la familia de los receptores de las citoquinas, cuyas características estructurales comunes consisten en dos o más dominios similares a la inmunoglobulina, cuatro residuos de cisteína y la secuencia extra-celular WSXWS (Triptófano-Serina-variable Aminoácido-Triptófano-Serina). La conexión de la EPO produce un homodímero del receptor que activa la enzima quinasa acoplada al receptor otra vez vía transfosforilación. Además, los restos de tirosina enlazados al receptor se fosforilan y sirven como una estación de acoplamiento para la proteína de transducción de señales STAT5 mediante la cual se producen diferentes cascadas de señalización. En conjunto hay 94 proteínas implicadas.

Cada día se generan aproximadamente doscientos mil millones de eritrocitos. Además de en la eritropoyesis, la EPO actúa en la diferenciación de las células de precursor y también estimula en pequeña medida la formación de megacariocitos. La insuficiencia aguda y crónica debida a enfermedades degenerativas del riñón, lleva a una menor formación de EPO y por eso se produce una anemia renal.

La función de la EPO en el organismo no es sólo la formación de nuevos eritrocitos. El receptor de la EPO se ha encontrado en diferentes tipos de células somáticas como las neuronas, los astrocitos, células de la microglía y las células del músculo del corazón. Se han observado interacciones entre la EPO y su receptor en tejidos que no forman sangre, como en la quimiotaxis, angiogénesis, activación intracelular del calcio y la inhibición de la muerte celular. Se han encontrado lugares específicos para la EPO en las neuronas, especialmente en el hipocampo, una región del cerebro muy afectada cuando se produce falta de oxígeno.