Hemoliza - przyczyny rozpadu erytrocytów (czerwonych krwinek)

Hemoliza to rozpad czerwonych krwinek. Zjawisko może zachodzić zarówno we krwi krążącej w organizmie, jak i w pobranych od pacjentów próbkach krwi. Jakie mogą być przyczyny hemolizy i do czego może doprowadzić nadmierny rozpad erytrocytów? 

Spis treści

1. Jakie mogą być przyczyny hemolizy?
2. Nadmierny rozpad erytrocytów w organizmie może również wynikać z takich czynników, jak:
3. Nieprawidłowości, do jakich doprowadza hemoliza
4. Hemoliza a badania laboratoryjne
5. Zastosowanie hemolizy w diagnostyce bakteriologicznej

Jako hemolizę określa się zjawisko, w którym dochodzi do destrukcji czerwonych krwinek i związanego z tym uwalniania hemoglobiny do osocza krwi. Pewna ilość erytrocytów regularnie podlega rozpadowi – przeciętny czas życia tej klasy ludzkich krwinek wynosi około 120 dni.

Po upływie takiego czasu stare erytrocyty ulegają rozpadowi, a na ich miejsce produkowane są nowe krwinki czerwone – w tym przypadku mowa jest o procesach całkowicie fizjologicznych.

Inaczej dzieje się w przebiegu hemolizy, kiedy to rozpad dotyczy zdecydowanie większej liczby erytrocytów, i kiedy to u doświadczającego tego zjawiska człowieka mogą pojawiać się różne problemy zdrowotne...

Jakie mogą być przyczyny hemolizy?

Hemoliza może dotyczyć zarówno krwinek krążących w ludzkich naczyniach krwionośnych, jak i mogą jej ulegać krwinki obecne w pobranych od człowieka próbkach krwi (w pierwszym przypadku mowa o hemolizie in vivo, w drugim o hemolizie in vitro).

Potencjalnych przyczyn hemolizy zachodzącej w ludzkim organizmie wyróżnić można znaczną ilość. Hemoliza pojawiać się może bowiem w przebiegu:

• różnych zakażeń (np. takimi bakteriami jak streptokoki, enterokoki czy gronkowce, ale i wirusami, jak w przypadku mononukleozy zakaźnej czy infekcji wirusem gorączki krwotocznej),
• schorzeń uwarunkowanych genetycznie (np. anemii sierpowatej, wrodzonej sferocytozy czy niedoborów enzymatycznych, takich jak niedobór kinazy pirogronianowej czy niedobór enzymu G6PD),
• choroby hemolitycznej noworodków,
• problemów związanych z ciążą (takich jak zespół HELLP, stan przedrzucawkowy czy stan rzucawkowy),
• stosowania pewnych leków (różne środki mogą doprowadzić do hemolizy – zdarza się, że pojawia się ona po stosowaniu zarówno antybiotyków, takich jak np. penicylina czy cefalosporyny, ale i po innych lekach, takich jak rybawiryna, interferon czy ibuprofen),
• zarażeń pasożytniczych (do hemolizy szczególnie może dochodzić w przebiegu malarii),
• zatruć (np. ołowiem, po ukąszeniach owadów czy węży).

Nadmierny rozpad erytrocytów w organizmie może również wynikać z takich czynników, jak:

• posiadanie sztucznej zastawki serca: w takiej sytuacji u pacjenta czerwone krwinki mogą być po prostu uszkadzane podczas zetknięcia się z zastawką,
• zbyt niska osmotyczność osocza krwi: przy zbyt niskiej zawartości elektrolitów we krwi również może dochodzić do hemolizy. Związane to jest z prawami fizyki: kiedy stężenie erytrocytów w krwince czerwonej jest większe niż ich stężenie w otaczającym płynie, to wtedy do wnętrza krwinki napływa płyn celem niejako „rozcieńczenia” elektrolitów w krwince – efektem jest to, że w końcu dochodzi do pęknięcia nabrzmiałego erytrocytu.

Jak zostało już wcześniej nadmienione, hemoliza może zachodzić także w krwi, która znajduje się poza organizmem pacjenta – np. takiej, która została pobrana do badań laboratoryjnych. Zjawisko pojawiać się może np. na skutek nieodpowiedniego pozyskania materiału (np. przy użyciu zbyt cienkiej igły), poprzez niewłaściwe i zbyt długie przechowywanie próbki, a także przez zbyt energiczne jej mieszanie.

Nieprawidłowości, do jakich doprowadza hemoliza

W sytuacji, kiedy w organizmie człowieka dochodzi do nasilonej hemolizy, organizmowi może zwyczajnie zacząć brakować czerwonych krwinek. Co prawda na miejsce traconych erytrocytów produkowane są nowe, jednakże tempo tych procesów może nie być wystarczające do zaspokojenia potrzeb organizmu i ostatecznie na skutek hemolizy rozwijać się może niedokrwistość (anemia, zwana wtedy anemią hemolityczną). Innymi odchyleniami, które mogą pojawiać się przez występowanie hemolizy, są:

• wzrost poziomu dehydrogenazy mleczanowej we krwi,
• wzrost ilości bilirubiny (zarówno całkowitej, jak i wolnej) we krwi,
• zwiększona ilość sterkobilinogenu i urobilinogenu w moczu,
• zwiększenie zawartości żelaza we krwi,
• spadek poziomu haptoglobiny we krwi (białko te wiąże się z hemoglobiną – kiedy we krwi pojawiają się zwiększone ilości hemoglobiny, to haptoglobina łączy się z nią i ostatecznie dochodzi do zmniejszenia ilości wolnej haptoglobiny we krwi).

Wymienione powyżej odchylenia pojawiają się na skutek zwiększonego poziomu hemoglobiny we krwi oraz przemian metabolicznych, jakim poddawany jest ten barwnik. Stwierdzenie u pacjenta niedokrwistości oraz takich właśnie nieprawidłowości pozwala rozpoznać anemię hemolityczną – później rozpoczynają się poszukiwania przyczyny hemolizy.

Hemoliza a badania laboratoryjne

Jak łatwo się domyślić, hemoliza jest zjawiskiem niepożądanym w organizmie. Nie jest ona również korzystna wtedy, kiedy zachodzi w pobranych do badań próbkach krwi. Związane jest to z tym, że hemoliza może zaburzać uzyskiwane wyniki badań laboratoryjnych. Przykładowo we wnętrzu erytrocytów panuje większe stężenie potasu niż w osoczu krwi, w którym krwinki te się znajdują. Jeżeli dochodzi do nadmiernego rozpadu tych struktur, to ostateczne oznaczenie stężenia potasu we krwi może być znacznie zawyżone i wcale nie odpowiadać temu, które rzeczywiście panuje we krwi krążącej.

Innym problemem, który może wynikać z hemolizy erytrocytów w pobranej krwi, może być błędne stwierdzenie niedokrwistości – przez rozpad oznaczenie ilości czerwonych krwinek może być zaniżone i nie odpowiadać rzeczywistości.

Zastosowanie hemolizy w diagnostyce bakteriologicznej

Hemolizę ogólnie można traktować jako zjawisko niekorzystne, okazuje się jednak, że czasami rozpad erytrocytów może być przydatny. Mowa tutaj o diagnostyce mikrobiologicznej. W przypadku badań bakteriologicznych obserwowanie sposobu, w jaki zachodzi hemoliza w założonej hodowli bakteryjnej, może ułatwiać rozpoznanie konkretnego patogenu. Ogólnie wyróżnia się trzy typy hemolizy bakteryjnej: 

• alfa, gdzie dochodzi do częściowej hemolizy krwinek w okolicy kolonii bakteryjnych,
• beta, podczas której ma miejsca całkowita hemoliza erytrocytów,
• gamma, czyli stan, w którym nie zauważa się hemolizy.

Dla mikrobiologów hemoliza jest istotna, bo dzięki jej rodzajowi mogą oni dość łatwo rozpoznawać konkretne patogeny. Tak bywa w przypadku chociażby identyfikowania bakterii z rodzaju Streptococcus – przykładu S. pneumoniae (patogen wywołujący m.in. zapalenie płuc czy zapalenie ucha środkowego) doprowadza do hemolizy typu alfa, natomiast S. pyogenes (czynnik chorobotwórczy anginy paciorkowcowej) prowadzi do hemolizy typu beta.