Что такое эритроциты? Что такое серповидноклеточная анемия?

В 1673 г. голландец Антони ван Левенгук, торговец тканями – и первооткрыватель мира одноклеточных существ – рассмотрел в созданный им микроскоп каплю собственно крови. Его взгляду открылось поразительное зрелище: кровь не была однородной жидкостью – как полагали современники Левенгука – в ней плавало множество мельчайших телец, которые Левенгук назвал глобалами (шариками)…

Позднее эти тельца получили научное название - эритроциты (в переводе с греческого – «красные клетки»). Среди клеток нашего организма они занимают поистине особое положение.

Кровь – это транспортная система организма: она забирает кислород из лёгких и питательные вещества из кишечника, перенося их к клеткам-потребителям. У самых низших животных это всё попросту растворено в циркулирующей по телу жидкости, на более высоких ступенях эволюции «найдено» более рациональное решение: особые вещества, которые легко соединяются с кислородом, когда его много, и легко «отдают», когда его мало. Такими свойствами обладают два белка, молекулы которых содержат металлы. Один из них – гемоциан, который содержит медь, придающую голубой цвет, он присутствует в крови ракообразных (потому-то именно у них – а вовсе не у аристократов – кровь голубая). Но нас сейчас интересует другое подобное вещество – гемоглобин, содержащий железо, придающее красный цвет – именно он содержится в крови млекопитающих (в том числе и в нашей). Чтобы кровь эффективно «работала», вещество это не должно ни разрушаться, ни оседать в тканях – потому-то природа и «спрятала» его внутрь особых клеток – эритроцитов.

У земноводных эритроциты поистине огромны – их объём достигает 1100 мк³. При таком объёме кислороду достаточно трудно проникнуть внутрь эритроцита, на единицу поверхности приходится много гемоглобина – и используется он неэффективно, и потому чем выше существа на эволюционной лестнице, тем меньше у них размер эритроцитов: 150 мк³ у птиц, в среднем 70 – у млекопитающих… у нас объём эритроцита составляет 90 мк³, а диаметр – 8 мк. У коз они ещё мельче – 4 мк, разумеется, не потому, что козы совершеннее нас: их дикие предки обитали в горах, а там – в условиях разреженной атмосферы – кислород поистине на все золота… Но и у нас эритроцит используется предельно эффективно: для увеличения поверхности, с которой соприкасаются молекулы кислорода, и для сокращения их пути внутрь эти кровяные клетки имеют форму дисков, вогнутых внутрь с обеих сторон.

Всё это, конечно, очень рационально – но ведь эритроцит, чьё назначение быть «тарой», при этом остаётся клеткой, которая тоже потребляет кислород, питательные вещества… и природа нашла изящное решение. Что произойдёт, если у клетки (например, у амёбы) удалить ядро? Клетка станет нежизнеспособной – поскольку резко сократится обмен веществ… но ведь эритроциту собственная жизнеспособность по сути дела и не нужна – его дело быть «вместилищем»… Вот так эритроциты и лишились ядер.

Правда, такими они становятся не сразу. Когда эритроциты зарождаются из клеток- предшественниц (в свою очередь порождаемых стволовыми клетками в костном мозге рёбер, грудины, костей таза, черепа), у них есть ядро – но по мере того, как клетка созревает, гемоглобин накапливается в ней, а ядро разрушается клеточными ферментами – и только тогда новый эритроцит попадает в кровоток. Но при большой кровопотере в кровоток могу попадать и эритроциты с ядрами (т.е. незрелые) – организм стремится возместить ущерб, и костный мозг поставляет эритроциты ускоренно – так что они не успевают созревать.

Как уже говорилось, «фабрикой» эритроцитов является костный мозг, но до этого – во внутриутробном периоде – они образуются в печени и селезёнке. К такому «способу производства» организм может вернуться в экстремальных условиях – например, если костный мозг поражён раком.

Живут эритроциты в среднем 120 суток, после чего разрушаются в печени.

Как и у всех клеток организма, у эритроцитов бывают свои болезни. Например, существует врождённая аномалия, при которой гемоглобин приобретает особую кристаллическую структуру – и эритроциты при этом не могут сохранять форму двояковогнутных дисков, они становятся серповидными. Это наследственное заболевание так и называется – серповидноклеточная анемия. Такие дети могут умереть от любой случайной инфекции до 5 лет, а если повезло выжить – в подростковом возрасте отстают в физическом развитии на 2-3 года, уступают здоровым сверстникам в росте (что может стать предметом нешуточных терзаний для подростка). У взрослых больных нередко бывает закупорка капилляров (поскольку неполноценные эритроциты выпадают из жидкой части крови), что приводит к лёгочной или почечной недостаточности или даже к инсульту – поэтому такие люди нередко рано умирают. У женщин чаще бывают выкидыши и преждевременные роды… Словом, носители такой генетической аномалии – первейшие кандидаты на вымирание, но…

В тропических районах Африки таких людей довольно много – кое-где они даже составляют большинство (эту болезнь иногда даже называют африканской анемией). Как так получилось?

Причина проста: такие «больные» эритроциты не может поражать малярийный плазмодий, и там, где постоянно свирепствует малярия, такие люди выживают – в то время как остальных она "косит"! Вот такой пример естественного отбора, наглядно демонстрирующий, что в нём выживает не сильнейший (как нередко говорят люди, далёкие от науки), а приспособленный к данным условиям.

А «Выживает сильнейший» – это лозунг, придуманный людьми для оправдания преступлений.