¿Por qué los glóbulos rojos humanos no tienen núcleos?

¿La respuesta proporcionada por Stephen Brearley proporciona la razón más básica de por qué los RBC están realmente enucleados? Explicó los beneficios de que RBC se enucleara.

Tampoco necesitan uno y tampoco necesitan ninguno de los orgánulos porque:

1. No se dividen (cuando maduran): tienen una vida útil de 120 días y luego mueren, no se dividen, pero en realidad se forman a partir de la médula ósea mediante un proceso llamado eritropoyesis promovido por la eritropoyetina.

2. Moléculas de ATP-2: la glucólisis que ocurre en el citoplasma da como resultado 2 moléculas de ATP y esto es suficiente. Ellos no necesitan mitocondrias.

Beneficios de ser enucleado;

• Ningún núcleo deja más espacio disponible para la acumulación de hemoglobina que genera más capacidad de transporte de oxígeno. Dado que los mamíferos son grandes, requieren más oxígeno y esto se puede lograr de esta manera.
• La forma biconvexa se puede mantener fácilmente.

Tenga en cuenta:

1. La anemia de células falciformes no tiene nada que ver con la presencia o ausencia de núcleo, en este tipo de hemoglobina normal no se sintetiza y esto altera la forma de RBC y este trastorno es genético.
2. La anemia se produce debido a una menor cantidad de hemoglobina si el núcleo no se degenera.
3. Como los GR tienen que fluir en capilares muy finos, tienen que ser no nucleados, de lo contrario podrían bloquearlos.

Inicialmente, los glóbulos rojos poseen un núcleo (inmaduro) que se vuelven enucleados después de la maduración para realizar de manera eficiente.

Según una investigación, la forma en que esto ocurre en ratones es que un anillo de filamentos de actina rodea la célula y luego se contrae. Esto corta un segmento de la célula que contiene el núcleo, que luego es tragado por un macrófago. La enucleación en humanos muy probablemente sigue un mecanismo muy similar.

Los glóbulos rojos han perdido sus núcleos en los mamíferos, que son de sangre caliente y tienen un metabolismo elevado (se necesita más oxígeno).

Creo que la razón más importante por la que los glóbulos rojos no tienen núcleos u orgánulos es la eficiencia. No solo para dejar espacio para la hemoglobina, sino para no consumir el oxígeno que se supone que llevan a los tejidos.

El sistema de orgánulos consume mucho oxígeno. Para que funcione un núcleo, también necesitas mitocondrias. Las mitocondrias están hambrientas de oxígeno.

Por otro lado, la hemoglobina está optimizada para liberar oxígeno, una gran cantidad, con una pequeña caída en la presión de oxígeno. Esto es bueno cuando se libera al tejido. Pero si hay mitocondrias dentro del glóbulo rojo, extraerán oxígeno de la hemoglobina exactamente en la ventana crítica.

Por lo tanto, es mejor que los RBC sean solo bolsas de proteínas sin ningún metabolismo.

Otra explicación que se ofrece es que el sistema de orgánulos es voluminoso. Los glóbulos rojos saludables a menudo se comprimen a través de capilares muy pequeños para administrar sangre por todo el cuerpo. De hecho, en el bazo se filtran los RBC antiguos que han perdido esta capacidad. Así que perder sus organelos los ayuda en este proceso de exprimido.

Sin embargo, me es más difícil aceptar esta cuenta, porque los WBC a menudo también se abren a través de agujeros muy pequeños, con un núcleo perfectamente grande. Aunque los RBC lo hacen con mucha más frecuencia, también podría ser un problema de eficiencia.

Los eritrocitos se producen inicialmente en la médula ósea con el núcleo. Luego son sometidos a un proceso conocido como enucleación, en el que se elimina su núcleo. La enucleación ocurre aproximadamente cuando la célula alcanza la madurez.

La ausencia de un núcleo es una adaptación del glóbulo rojo para su función. Esto permite que los glóbulos rojos contengan más hemoglobina y, por lo tanto, transporten más moléculas de oxígeno. También permite que la célula tenga su propia forma de bivalvo distintiva, que promueve la difusión. Esta forma sería imposible si la célula tuviera un núcleo.

Los eritrocitos de mamíferos son únicos entre los vertebrados ya que son células no nucleadas en su forma madura. Estas células tienen núcleos durante las primeras fases de la eritropoyesis, pero las extruyen durante el desarrollo a medida que maduran para proporcionar más espacio para la hemoglobina. En los mamíferos, los eritrocitos también pierden todas las demás estructuras internas de la membrana, como sus mitocondrias, el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico.

A medida que los glóbulos rojos maduros se desarrollan y maduran en la médula ósea, el núcleo y los orgánulos se deterioran. Esto es por su diseño.

Los glóbulos rojos entregan oxígeno a los tejidos del cuerpo a través del flujo sanguíneo a través del sistema circulatorio. Toma oxígeno en los pulmones o branquias y lo libera a los tejidos. Los glóbulos rojos maduros deben ser capaces de exprimir a través de los capilares más pequeños; el núcleo y los orgánulos interferirían con esto.

Como resultado de no contener mitocondrias, estas células no usan el oxígeno que transportan; en cambio, producen el portador de energía ATP mediante la glucólisis de la glucosa y la fermentación del ácido láctico en el piruvato resultante.

Debido a la falta de núcleo y orgánulos, los glóbulos rojos maduros no contienen ADN y no pueden sintetizar ningún ARN y, en consecuencia, no pueden dividirse y tienen capacidades de reparación limitadas. Esto también garantiza que ningún virus pueda evolucionar para dirigirse a los glóbulos rojos de mamíferos.

El glóbulo rojo de mamífero normal toma la forma de un disco bicóncavo, de aproximadamente 7-8 micrómetros de diámetro. El citoplasma consiste en una solución acuosa de moléculas simples inorgánicas y orgánicas y macromoléculas con una alta concentración de proteína hemoglobina.

Debido a que necesita todo el espacio, puede ahorrar más hemoglobina. Los glóbulos rojos son básicamente pequeños botes que transportan oxígeno hacia las células y el dióxido de carbono. Cada molécula de hemoglobina proporciona cuatro asientos adicionales en esos barcos. El cuerpo se asentó en la solución al problema del espacio al limpiar el núcleo para dejar espacio para más asientos, produciendo nuevas células sanguíneas en la médula ósea en lugar de permitir que se dividan por sí mismas (esta es la regla general incluso para la sangre células con núcleos), y deshacerse de los viejos cada tres meses en el bazo en lugar de darles las herramientas para repararse a sí mismos. En algún momento de la historia evolutiva, el modelo fue probado con claridad y los organismos con células sanguíneas que transportaban más hemoglobina eran más aptos que los organismos con células sanguíneas que podían repararse a sí mismas.

La sangre es un fluido corporal especializado. Tiene cuatro componentes principales: plasma , glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas .
Plasma: el componente líquido de la sangre se llama plasma, una mezcla de agua, azúcar, grasa, proteínas y sales.
Glóbulos rojos : inicialmente producidos en la médula ósea con un núcleo. Luego se someten a un proceso conocido como enucleación en el que se elimina su núcleo. La enucleación ocurre más o menos cuando la célula ha alcanzado la madurez. La ausencia de un núcleo es una adaptación del glóbulo rojo para su función. Permite que los glóbulos rojos contengan más hemoglobina y, por lo tanto, transportan más moléculas de oxígeno. También permite que la célula tenga su forma bi-cóncava distintiva que ayuda a la difusión. Esta forma no sería posible si la célula tuviera un núcleo en el camino. Debido a las ventajas que brinda, es fácil ver por qué la evolución provocaría que esto ocurriera.
Glóbulos blancos: los glóbulos blancos se nuclean. Son de los siguientes neutrófilos, monocitos, eosinófilos, basófilos. y linfocitos.
Plaquetas: las plaquetas no son realmente células, sino pequeños fragmentos de células. Las plaquetas ayudan al proceso de coagulación de la sangre (o coagulación)

Hay dos respuestas de esto. Tradicionalmente, sabemos que en la médula ósea cuando se producen glóbulos rojos (RBC), contienen el núcleo. Durante un proceso conocido como enucleación (que esencialmente significa la eliminación de una masa específica sin ninguna manipulación física, como la disección) tiene lugar que esencialmente elimina el núcleo de la célula. Dado que el único propósito de RBC es el transporte de oxígeno, la presencia de un núcleo no es realmente importante.

Sin embargo, recientemente se está investigando un fenómeno llamado isla eritroblástica (EI) para comprender adecuadamente este fenómeno. Ha habido alguna evidencia de que los macrófagos podrían ser responsables de la promoción de la enucleación [1]. Además, también se ha visto en modelos de ratón que la eritropoyesis (producción de RBC) se observa en condiciones de estrés [2]. Además de esto, los modelos in vivo muestran además alguna evidencia de que el macrófago CD169 + promueve la eritropoyesis bajo condiciones basadas en el estrés [3]. En este punto, no comprendemos del todo todas las interacciones que tienen lugar en EI, pero los estudios actuales sugieren tres cosas:

– Los macrófagos juegan un papel importante en la promoción de enuecleation [1]
– Los macrófagos causan eritropoyesis / producción de RBC en el modelo basado en EI [2] [3]
– Los macrófagos podrían ser potencialmente utilizados como un biomarcador en el tratamiento de la eritropoyesis acelerada [4].

A partir de ahora, se debe trabajar más para comprender adecuadamente la IE, pero parece prometedor. Una buena visión general de EI se puede encontrar aquí [4].

Referencias

[1] D. Manwani, JJ Bieker, The Erythroblastic Island, Cur. Parte superior. Dev. Bio. , 82 , 23, 2008
[2] P. Ramos. et al., macrófagos apoyan la eritropoyesis patológica en policitemia vera y / beta-talasemia, Nature Med., 19 , 437, 2013
[3] A. Chow et al., Los macrófagos CD169 + proporcionan un nicho que promueve la eritropoyesis bajo homeostasis y estrés, Nature Med., 19 , 429, 2013
[4] M. Socolvsky, Explorando la isla eritroblástica, Nature Med., 19 , 399, 2013

Los glóbulos rojos de las aves, las ranas y los peces tienen núcleo, mientras que los glóbulos rojos maduros de los mamíferos no tienen núcleo.
Si bien hay muchas teorías acerca de cómo los eritrocitos sin núcleo tienen ventaja evolutiva, podría ser simplemente porque es una mutación durante la etapa inicial de la evolución de los mamíferos.
Si es realmente muy avanzado evolutivamente, se esperaría que la mutación se popularizaría mucho antes y no se limitaría a los mamíferos.

Porque todas y cada una de las células de nuestro cuerpo están ahí para un propósito. Las células nerviosas transmiten señales entre ellas, comunicándose con la médula espinal y el cerebro, brindándote información sobre tu mundo físico, químico y biológico.

Los glóbulos rojos también están ahí para un propósito muy importante: el transporte de oxígeno de la vida. En los primeros años de la vida producen hemoglobina y expulsan el núcleo afuera. Dedican su vida únicamente para el transporte de oxígeno.

La ausencia de un núcleo es una adaptación del glóbulo rojo para su función. Permite que los glóbulos rojos contengan más hemoglobina y, por lo tanto, transportan más moléculas de oxígeno. También permite que la célula tenga su forma bi-cóncava distintiva que ayuda a la difusión. Esta forma no sería posible si la célula tuviera un núcleo en el camino. Debido a las ventajas que brinda, es fácil ver por qué la evolución provocaría que esto ocurriera.

En primer lugar, los glóbulos rojos están enucleados de modo que tienen un área de superficie mayor para la unión del oxígeno a las proteínas. La falta de un núcleo causa lo que se conoce como el hueco bicóncavo, que es la forma típica del glóbulo rojo. Existen enfermedades como la anemia drepanocítica en la que se altera la forma del eritrocito (glóbulo rojo).

En cuanto a por qué ocurrió esta enucleación, solo puedo adivinar la evolución. Una mutación debe haber ocurrido en el eritrocito de un organismo que le dio una ventaja sobre sus competidores. Esto significa que el organismo con el gen mutado puede pasar sus genes ventajosos a la filogenia.

Esa es solo una hipótesis. ¡Estoy seguro de que alguien más responderá con una razón más concisa!

Los glóbulos rojos de mamíferos carecen de un núcleo para aumentar su área de superficie para el intercambio gaseoso. La falta de núcleo lo convierte en un medio eficaz para transportar gases por todo el cuerpo sin ser utilizado por el RBC mismo.

De acuerdo con un artículo publicado en 2008, mientras se replican los RBC, una de las células hijas obtiene todo el material genético y la otra célula hija no recibe ninguna. La célula que obtiene todo el ADN es finalmente eliminada por los macrófagos y solo los glóbulos rojos carentes de materiales genéticos sobreviven.

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Cuando un glóbulo rojo de mamífero se acerca a la madurez, un anillo de filamentos de actina se contrae y aprieta un segmento de la célula que contiene el núcleo, un tipo de “división celular”. El núcleo es luego tragado por los macrófagos (uno de los sistemas inmunológicos tropas de respuesta).

Debido a que la función de RBC es simple, por lo tanto, no es necesario Núcleo en RBC. Los glóbulos rojos transportan O2 desde los pulmones a otras partes del cuerpo y CO2 desde los tejidos a los pulmones, por esta razón carecen de núcleo ya que la eliminación del núcleo reduce el tamaño de la célula que es rápida y fácil de atravesar los capilares . pero antes de convertirse en RBC, las células eritropoyéticas poseen un gran núcleo que durante el proceso de eritropoisis desaparece para formar eritrocitos (RBC). debido a la naturaleza anucleada, estas células tienen una vida útil corta de 120 días.

Mi profesor de biología hizo una explicación vívida cuando le preguntamos al respecto. Dijo que nunca le pediríamos a un gato que entregue el pescado porque el gato seguramente lo comerá en el camino. Por la misma razón, no podemos usar células normales con núcleos y orgánulos para suministrar oxígeno, de lo contrario, estos orgánulos usarán el oxígeno transportado por la célula y disminuirán la eficiencia del transporte de oxígeno. Por lo tanto, nuestros antepasados ​​que desarrollaron este tipo de células sanguíneas tenían más probabilidades de vivir y pasar de generación en generación.
Y también, como se menciona en otra respuesta, la capacidad es un factor clave.

Los glóbulos rojos se producen inicialmente en la médula ósea con un núcleo. Luego se someten a un proceso conocido como enucleación en el que se elimina su núcleo. La enucleación ocurre más o menos cuando la célula ha alcanzado la madurez. Corta un segmento de la célula que contiene el núcleo, que luego es tragado por un macrófago. La enucleación en humanos muy probablemente sigue un mecanismo muy similar.

La ausencia de un núcleo es una adaptación del glóbulo rojo para su función. Permite que los glóbulos rojos contengan más hemoglobina y, por lo tanto, transportan más moléculas de oxígeno. También permite que la célula tenga su forma bi-cóncava distintiva que ayuda a la difusión. Esta forma no sería posible si la célula tuviera un núcleo en el camino. Debido a las ventajas que brinda, es fácil ver por qué la evolución provocaría que esto ocurriera. Sin embargo, dado que se sabe poco sobre los genes de la enucleación de control, todavía no es un proceso completamente entendido.

Permite que los glóbulos rojos contengan más hemoglobina y, por lo tanto, transportan más moléculas de oxígeno. También permite que la célula tenga su forma bi-cóncava distintiva que ayuda a la difusión. Esta forma no sería posible si la célula tuviera un núcleo en el camino.

Los glóbulos rojos pierden su núcleo así como otros orgánulos durante su fase de maduración. ¡Esto es para hacer espacio para acomodar más hemoglobina y así aumentar su capacidad de transporte de oxígeno!

Los glóbulos rojos no tienen nuclus porque su única función es transportar oxígeno. Si las células tendrán un núcleo, entonces esa parte no se puede usar para transportar oxígeno, por lo que para llevar la cantidad máxima de oxígeno se elimina el núcleo.

Creo que esto no está muy claro. Parece dependiente de la condensación de la cromatina y la desacetilación de las proteínas que se encuentran en el núcleo de la célula (llamadas histonas). Este proceso de desacetilación se produce por acción de citocinas en la célula. Lo que está claro es que los RBC enucleados son necesarios para que se pueda transportar más oxígeno a través de la hemoglobina. Además, la célula enucleada es más flexible y puede acomodarse mediante pequeños capilares. ¡Uno de los muchos misterios corporales geniales! Pregunta increíble