Erütrotsüüt

Erütrotsüüt ehk punalible ehk punaverelible (ladina keeles erythrocytus; lühend RBC) on selgroogsetel südame-veresoonkonna kaudu hapnikku ja süsihappegaasi transportiv vererakk.

Erütrotsüüdid on kaetud erütrotsüüdi membraaniga.

Enamikul selgrootutel, välja arvatud osadel rõngussidel, kidavakladel, limustel, pärgussidel, kärssussidel, okasnahksetel, erütrotsüüdid puuduvad.

Punased verelibled on rakud, mille loome käigus ei sünteesita DNA-d ja RNA-d ning millel puuduvad mitokondrid, enamasti ka rakutuum ja paljunemisvõime. Seega on erütrotsüüdid täiesti erilised keha rakud, sarnanedes eeltuumsete üherakuliste organismidega. Nad on bakterite rakkudega sarnaselt väga väiksed ja nagu eelpool öeldud neil puuduvad mitokondrid. Punaste vereliblede raku energiavajadus on rahuldatud anaeroobse hingamisega. 

Punaliblede areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti. 
Erütrotsüüdid osalevad paljude süstitud ravimite transpordis ja metabolismis. 
Punalibled on toiduks osadele vereimejatest putukatele.

Ülesanne 

Erütrotsüütide ülesandeks on transportida hingamiselunditest hapnikku kõikjale kudedesse ja organitesse ning kudedest süsinikdioksiidi kopsudesse. Kuna punastel verelibledel puuduvad mitokondrid, siis ei tarbi nad ise seda, mida kannavad teistele keharakkudele – hapnikku rakuhingamise jaoks. Liikumiseks neil energiat ei kulu, neid liigutavad vereringes südame lihased. Erütrotsüüdid peavad kogu vereringet läbides suutma läbi mahtuda väga kitsa läbimõõduga kapillaarsoontest, sellepärast on loogiline, et punased verelibled on keha rakkudest ühed kõige väiksemad.

Valdav osa hapnikust ja osa süsinikdioksiidist liituvad transpordi ajaks hemoglobiiniga. Hemoglobiin A (lüh HbA) on erütrotsüütide tsütosooli tähtsaim valk.

Erütrotsüütide ensüüm karboanhüdraas kiirendab süsinikdioksiidi muutumist transporditavaks vesinikkarbonaadiks. Reaktsioon, mida ensüüm karboanhüdraas katalüüsib, kiirendab on järgnev: 
CO2 + H2O <=>> H2CO3 <=>> HCO3- + H+ 

Kuna vereringes olevatel punastel verelibledel puudub raku tuum, DNA, mitokondrid ja ribosoomid, siis ei saa neid rakke ohustada ka viirused, sest erütrotsüütides puuduvad viiruste rünnaku jaoks vajalikud sihtmärgid.

Roomajatel

Hemogramm

Roomajate füsioloogiliste eripärade tõttu saab võtta väiksematel liikidel üksnes väga tillukese koguse verd. Roomajate vereproovide võtmisel ja tulemuste interpreteerimisel on oluline arvestada nende vanuse, soo, keskkonna (looduses, vangistuses, loomaaias, laboris, terraariumis vms) ja toitumisega ning iga üksiku indiviidi eripäraga.

Roomajatel on väiksem arv erütrotsüüte (300 000 – 2 500 000 erütrotsüüti mikroliitris) kui lindudel ja imetajatel.

Maolistel

Madude erütrotsüüdid on tuumaga rakud ja nende elukaar on 600 päeva ringis.

Hariliku rästiku erütrotsüütide mõõtmed: kõrgus 17–18 µm ja laius 12 µm.

Imetajatel

Inimestel

Inimvere küpsetest rakutüüpidest moodustavad erütrotsüüdid enamiku. Trombotsüüdid moodustavad kümnendiku ja leukotsüüdid tuhandiku erütrotsüütide arvukusest.

Vastsündinu hematoloogilised referentsväärtused erütrotsüütide arvule esimesel elunädalal on 4 – 6 × 1012/l.

Täiskasvanud 70 kg kaaluva meesterahva organismis võiks olla hinnanguliselt 24,9 triljonit erütrotsüüti, mis annavad kokku umbes 2,5 kg kehakaalust ja ligi 5/6 keharakkude arvust.

Erütrotsüüdid on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica-sse.

Erütrotsüütide morfoloogia, elutsükkel ja liikuvus

Tavaolekus on nad kaksiknõgusad kettad (ingl k "disks"), mille kuju muutub (ka spektriini toime), kui nad ringlevad suure ja väikese vereringe kaudu, teiste rakkude survel kergesti.
 
Läbimõõt: 7–8 μm (oleneb kasutavatest laboratoorsetest tehnikatest)
Paksus: 1–2 μm 
Ringlus: keskmiselt üks kord minutis (st kaks korda läbi südame ja kapillaaride)
Elutsükkel: ringleb keskmiselt 100–120 päeva.
Peamiseks energiaallikaks on glükoos
Erütrotsüüdid on väga tundlikud elektromagnetkiirguse suhtes (nt ultraheli) ja võivad kergesti 'puhkeda' (ingl k rupture).
Arvukus: normaalse füsioloogiaga inimvere erütrotsüütide arvukus on 4–8 × 106 erütrotsüüti 1 ml inimvere kohta. Arvukus on muutlik ning on seotud nii indiviidi geneetika, vanuse, toitumise, organismi haiguslike seisundite kui ka elu- ja asukohaga (kõrgmäestikes, kosmoses, merepõhjas jne) ja keskkonnaga.

Punaste vereliblede tuum peab rakust kaduma enne, kui rakk vereringesse pääseb. Erütrotsüütidega ringlevad veel ka erütroblastid, erütrofaagid.

Erütrotsüüdid ja veregrupid

Erütrotsüütide pinnal on süsivesikuid sisaldavaid valguosisega aineid – glükoproteiine, mida loetakse veregrupiteguriteks. Inimese veregrupi saab kindlaks teha laborianalüüsidega, erütrotsüütidel tuvastatud antigeenide põhjal. Selleks kasutavad laborid erinevaid vererühmade süsteeme, näiteks:
ABO-süsteem – inimesed kuulvad erütrotsüütide pinnaantigeenide põhjal kas A-, B-, AB- või O-vererühma; 
Kelli vererühmade süsteem – inimesed kuuluvad vererühma K,Kk või k; 
Kiddi vererühmade süsteem – inimesed kuulvad erütrotsüütide pinnaantigeeni põhjal kas Jka, Jkb või JkaJkb;
Duffy vererühmade süsteem – inimesed kuuluvad erütrotsüütide pinnaantigeenide põhjal kas Fya- või Fyb- vererühma; 
Rh-süsteem – inimesed kuuluvad D-antigeeni põhjal kas reesuspositiivsesse või reesusnegatiivsesse rühma.

Keemiline koostis

Erütrotsüüdi koostis: peamiselt vesi (ligi 70%), hemoglobiin, lipiidid, glükoos ja ensüümid, vitamiinid. Normaalse füsioloogiaga inimese üks erütrotsüüt võib sisaldada ~270 miljonit hemoglobiini molekuli

Normaalse füsioloogiaga inimeste erütrotsüütides on sündides palju ensüüme: glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas (RBC-G6PD), glutatiooni reduktaas (GR), püruvaatkinaas (PK), difosfoglütseraat (2,3-DPG) jm.

Erütrotsüüdid ja valgud

Lisaks hemoglobiinile, mida loetakse erütrotsüütide tsütosooli tähtsaimaks valguks ja mille membraan on kaetud võrdselt nii lipiidide kui ka valkudega, on teadlased tänapäevaseid laboratoorseid tehnikaid ja abivahendeid kasutades avastanud inimese erütrotsüütidest (RBC des) veel 750 valku.

Erütrotsüüdid ja valkude eraldamine

Erütrotsütopoees inimestel

Erütrotsütopoees inimestel toimub diferentseerumata tüvirakkudest luuüdis, nimet ka erütroplastideks, luuüdi vereliistakud omakorda komplekteeritakse arvatavasti megakarüotsüütidest, kuid selle täpset mehhanismi pole suudetud senini kirjeldada.Proerütroblastidel (e noortel erütrotsüütidel) on veel alles hemoglobiini tootmiseks vajalikku ribonukleiinhapet, mis värvumisel on nähtav võrgustikuna. Noored erütrotsüüdid ehk eel-punalibled läbivad retikulotsüütideks arenemisel mitmu rakugeneratsiooni, enne kui nad liiguvad luudest vereringesse.

Erütrotsüütide teket (nii stimulatsioon kui ka inhibeerimine) reguleerib põhiliselt neerudes komplekteeritava glükovalgu hormooni erütropoetiini ringlus. Selle hulk veres tõuseb, kui hapniku hulk neerukoes langeb. Lisaks nimetatud hormoonile mõjutavad oluliselt punase luuüdi normaalseid funktsioone veel ka mitmed mikrotoitained, nagu B12-vitamiin, foolhape ja suure tõenäosusega ka B6-vitamiin, C-vitamiin, B2-vitamiin ja E-vitamiin.

Erüptoos inimestel

Organismis vabaneb ja komplekteeritakse rakkude pideva uuenemise tõttu teatud kogus erütrotsüüte. Punaliblede keskmine eluiga on normaalse füsioloogiaga inimestel umbes 4 kuud (100–120 päeva), mille järel nad lammutatakse peamiselt makrofaagisüsteemis (vananenud termin retikuloendoteliaalsüsteem) (põrn, maks, luuüdi) fagotsütoosi teel, protsessi nimetatakse ka erüptoosiks ehk erütrotsüütide programmeeritud raku surmaks.

Hävivate punaliblede rakumembraan lõheneb ja vabaneb hemoglobiin. Hemolüüsi (ja ka teiste füsioloogiliste protsesside) tõttu hävib ja asendatakse retikulotsüütidega, iga ööpäevaga 1% kogu punaliblede arvust. Erütrotsüütide valguaines lõhustatakse aminohapeteks mida organism taaskasutab, nagu raudagi.

Erüptoosi inhibeerivad erütropoietiin ja lämmastikoksiid.

Patoloogia

Hematoloogia

Punaste vereliblede elutsükliga seostatakse ja diagnoositakse inimestel mitmesuguseid haiguslikke seisundeid, näiteks erütroblastoos, erütroblastopeenia,erütrotsüteemia, erütroviirus B19 (Parvoviridae), aneemiad (rauapuudusaneemia, talasseemia, sferotsüütne aneemia, pärilikud hemolüütilised aneemiad jt). Kasvajaid: erütroleukeemia, erütroblastoom jpt.

Erütrotsüüdid ja malaaria

Malaaria vormi (RHK-10, jaotis: B50) mida põhjustavad erütrotsüütides elavad Plasmodium falciparumi algloomad.

Hormoon: erütropoetiin

Neerude komplekteeritava hormooni erütropoetiini ja erütrotsüütide loome patoloogiatega seostatakse kliinilises meditsiinis paljusid haiguslikke seisundid, näiteks nefrogeenset aneemiat, mitmed neeruvähi vormid komplekteerivad erütropoetiini, kroonilised kopsuhaigused ja südamepuudulikkus põhjustavad raske kuluga hüpoksiat, mida seostatakse samuti erütropoetiiniga.

Ensüümipuudulikkus

Ensüümipuudulikkusega seotud haiguslikke seisundeid diagnoositakse vastavate tellitavate laboratoorsete analüüside abil.

Hemolüütiline aneemia ehk punaliblede lagunemine, mida seostatakse kliinilises meditsiinis glükolüütilise Embdeni-Meyerhofi tsükli ensüümipuudulikkusega, paljud neist on pärilikud ATP energiatootmise vähemefektiivsed protsessid keha sees, kui erütrotsüütidel pole võimalik energiat Embdeni-Meyerhofi tsükli käigus omandada, siis võtavad nad eluks vajaliku energia muid metaboolseid radu kasutades.

Inimvere kihid
Vajadusel, kas vereanalüüsi ehk doonorvere töötlemiseks, tsentrifuugitakse verd antikoagulantidega, eraldamaks selle osiseid: 
 pealmine kiht – vereplasma
 keskmine kiht – kohev leukotsüütidest ja vereliistakutest koosnev kiht
 alumine kiht – erütrotsüüdid.

Vereproovi automaatuuring erütrotsüütidele ja referentsväärtused
Kaasaegsetes molekulaarbioloogia ja kliinilise meditsiini laborites teostatakse (mh ka haiguslike seisundite diagnoosimisel) mitmeid vereanalüüse ja erütrotsüütide automaatuuringuid (ka radioaktiivse märgistusainega).

Vereproovi uuringud (värvumise meetodil), mille käigus vaadeldakse erütrotsüütide suurust, kuju ja värvumist, muudavad praktiseerivatel arstidel inimese tervislikku seisundi ja diagnoosi selgitamise ja võimaliku teraapia süsteemsemaks ja patsiendi jaoks lihtsamaks. 
Erütrotsüüte uuritakse vastavate laboratoorsete seadmetega nii hapnikustamise taseme suuruse, arvu ja mahu kui ka muude näitajate kaudu.

Erütrotsüütide liigitus:

anisotsütoos – erütrotsüüdid on erineva suurusega
isotsütoos – erütrotsüüdid on võrdse suurusega
makrostütoos – suurpunaliblesus
mikrotsütoos – erütrotsüüdid on väiksemõõtmelised (kuni 5 μm)
poikilotsütoos – erütrotsüüdid on erineva kujuga
hüpokroomia – hemoglobiinivähesus erütrotsüütides
anisokroomia – hapnikustamise varieeruvus
sferotsütoos – kerajate erütrotsüütide esinemine millega kaasneb membraani erütrotsütoos, võib olla geneetiline häire
elliptotsütoos – elliptotsüütide e ovaalsete erütrotsüütide kiirenenud lagunemine ja aneemiad
akantotsüüdid – ka ogarakud, esinevad lipiidide metabolismiga geneetiliste häirete puhul.

Eesti Haigekassa kaudu kindlustatutele võidakse vajadusel teha mitmeid hematoloogilisi analüüse, näiteks:

Inimvere erütrotsüütide automaatuuring; kontsentratsioonid ja referentsvahemikud

Märkus. Tabelis on kasutatud rahvusvaheliste ühikute e SI-ühikute eesliiteid.

Erütrotsüütide mahu määramine vereproovis ei anna inimorganismis toimuvast mitte alati tulemuslikku pilti. Näiteks on erütrotsüütide maht normaalne raseduse, tsirroosi, nefriidi korral ning HI-viirusega nakatunuil üksnes kergelt alla normi.

Laborid võivad kasutada mitmesuguseid mõõtühikuid. Näiteks saab punaliblede arvu väljendada kas 3,0–6,2 miljon/μL ja/või SI-ühikutes (norm täiskasvanul on 3,0–6,2 × 1012/L). Lisaks kasutatakse veel mitmeid laboriuuringuid: erütrotsütaarsete antikehade sõeltest (B-aRBC-g), erütrotsüüdid liikvoris (CSF-RBC), erütrotsüütide settekiirus (B-ESRw) jpt.

Ürgsed punalibled
Jäämehe Ötzi, kes suri 5300 aastat tagasi, muumiat analüüsiti röntgenikiirte ja kompuutertomograafia kaudu ning avastati tema kehal verejäänukeid. Seda kinnitasid jäämehe arvatavatelt haavakohtadelt leitud verejäänukite hiljutised immunotsütokeemiaanalüüsid (kasutades aatomjõumikroskoopiat ja Ramani spektroskoopiat). Jäämehe kudede erütrotsüüdid on üsna sarnased tänapäeva inimeste vere punalibledega.

Termin

Kreekakeelsetest sõnadest ἐρυθρός (erythrós) "punane" ja κύτος (kytos) "rakk".

Vaata ka
verepank
vereülekanne
täisvere uuring

Viited

Kirjandus
D.J. Weatherall David A. Warrell, John G.G. Ledingham, "Oxford Textbook of Medicine", Oxford University Press, 1983, ISBN 0 19 261159-3
 Lang F, Lang KS, Lang PA, Huber SM, Wieder T., Mechanisms and significance of eryptosis.Lühikokkuvõte., Antioxid Redox Signal. 2006 Juuli-August;8(7–8):1183–92., (vaadatud 06.07.2014)
 Reptile erythrocyte sizes (vaadatud 06.07.2014) 
Laine Trapido, "Meditsiini terminite lühendeid", keeletoimetaja Katrin Hallas. AS Medicina, 2007, ISBN 978-9985-829-79-0
 Chernecky, C.C. Casella, L.A. Berger, B.J. Jarvis, E., Lee, D., Wren. K.,Wren,T.L., Laboratory Tests and Diagnostic Procedures., 2. osa : Laboratory Tests and Diagnostic Procedures., Sanders Elsevier , 5. trükk, 2008, ISBN 978-1-4160-3704-0
 Health Protection Agency. Documents of the Health Protection Agency. Radiation, Chemical and Environmental Hazards, 2010,Report: Health effects of exposure to ultrasound and infrasound (vaadatud 19.05.2013) (pdf)
 Vladimir R. Muzykantov, Drug delivery by red blood cells: vascular carriers designed by Mother Nature, Expert Opin Drug Deliv. Aprill 2010; 7(4): 403–427., doi: 10.1517/17425241003610633 (vaadatud 19.05.2013)
 Florian Lang, Elisabeth Lang ja Michael Föller, Physiology and Pathophysiology of Eryptosis, Transfus Med Hemother. Oct 2012; 39(5): 308–314., 6. September, 2012. doi: 10.1159/000342534 (vaadatud 06.07.2014)
 SA TÜ Kliinikum Ühendlabor. Tartu Ülikooli Kliinikumi hematoloogilised uuringud (vaadatud 03.05.2013)
 Hemogramm, (vaadatud 03.05.2013) (pdf)

Välislingid 

 "Punased verelibled muutuvad võimekamaks" Novaator, 3. juuli 2014
 Sissekanne Terminologia Histologicas

Hematoloogia
Veri