Patogeneza niedokrwistości – mechanizmy powstawania i rozwoju

Niedokrwistość, znana również jako anemia, to stan charakteryzujący się zmniejszeniem liczby czerwonych krwinek (erytrocytów) we krwi, co prowadzi do obniżenia poziomu hemoglobiny i hematokrytu¹. Patogeneza niedokrwistości jest złożonym procesem, który może przebiegać różnymi drogami w zależności od pierwotnej przyczyny schorzenia². Zrozumienie mechanizmów prowadzących do rozwoju niedokrwistości jest kluczowe dla właściwego rozpoznania i skutecznego leczenia tego częstego zaburzenia hematologicznego.

Podstawowe mechanizmy patogenetyczne niedokrwistości

Na poziomie biologicznym niedokrwistość rozwija się w wyniku zaburzeń równowagi między utratą erytrocytów a ich produkcją². Szpik kostny w warunkach prawidłowych produkuje czerwone krwinki i uwalnia je do krążenia, przy czym około 1% erytrocytów jest codziennie usuwanych z krwiobiegu³. Zaburzenie tej delikatnej równowagi między produkcją a usuwaniem lub destrukcją czerwonych krwinek prowadzi do rozwoju niedokrwistości³.

Istnieją trzy główne mechanizmy patogenetyczne prowadzące do rozwoju niedokrwistości. Pierwszy z nich to utrata krwi, która może być ostra lub przewlekła i prowadzi do bezpośredniego zmniejszenia masy erytrocytów⁴. Drugi mechanizm obejmuje niewystarczającą lub wadliwą erytropoezę (wytwarzanie czerwonych krwinek), która może wynikać z różnych przyczyn, od niedoborów składników odżywczych po choroby szpiku kostnego³. Trzeci mechanizm to nadmierna hemoliza (destrukcja erytrocytów), która występuje, gdy czerwone krwinki są niszczone szybciej niż szpik kostny jest w stanie je zastąpić⁴.

Mechanizmy utraty krwi i ich konsekwencje

Ostry krwotok prowadzi do natychmiastowej utraty zarówno osocza, jak i czerwonych krwinek. Jednak niedokrwistość może nie rozwinąć się od razu po ostrej utracie krwi – pojawia się dopiero po kilku godzinach, gdy płyn śródtkankowy przedostaje się do przestrzeni wewnątrznaczyniowej i rozcieńcza pozostałą masę erytrocytów⁴. W przypadku ostrej krwotoków patofizjologia niedokrwistości obejmuje przywracanie objętości krwi za pomocą płynów śród- i pozakomórkowych, co prowadzi do rozcieńczenia pozostałych czerwonych krwinek¹.

Przewlekła utrata krwi, szczególnie z przewodu pokarmowego, jest jedną z najczęstszych przyczyn niedoboru żelaza i związanej z nim niedokrwistości⁵. Mechanizm ten jest szczególnie istotny u mężczyzn i kobiet po menopauzie, gdzie przewlekły utajony krwotok często ma źródło w chorobach przewodu pokarmowego⁵. Utrata krwi prowadzi nie tylko do bezpośredniego ubytku hemoglobiny, ale także do wyczerpania zapasów żelaza, co dodatkowo spowalnia erytropoezę i pogłębia niedokrwistość Zobacz więcej: Patogeneza niedokrwistości z niedoboru żelaza - mechanizmy molekularne.

Zaburzenia produkcji czerwonych krwinek

Niewystarczająca lub wadliwa erytropoeza może mieć różnorodne przyczyny i mechanizmy. Całkowite zatrzymanie erytropoezy powoduje spadek liczby czerwonych krwinek o około 7-10% tygodniowo (1% dziennie)⁴. Nawet jeśli zaburzenia erytropoezy nie są na tyle poważne, aby zmniejszyć liczbę erytrocytów, często powodują nieprawidłowy rozmiar i kształt czerwonych krwinek⁴.

Mechanizmy zaburzeń produkcji erytrocytów obejmują niewystarczającą produkcję lub aktywność cytokin erytropoetycznych, szczególnie erytropoetyny wytwarzanej w nerkach⁶. Przewlekła choroba nerek prowadzi do niedokrwistości właśnie z powodu niedoboru erytropoetyny⁷. Inne mechanizmy obejmują hamowanie erytropoezy przez cytokiny prozapalne, niedobory minerałów i witamin niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania szpiku kostnego Zobacz więcej: Patogeneza niedokrwistości zapalnej i megaloblastycznej - mechanizmy specyficzne.

Rola zapalenia w patogenezie niedokrwistości

Niedokrwistość zapalna, nazywana także niedokrwistością chorób przewlekłych, rozwija się w wyniku złożonych mechanizmów związanych z aktywacją układu immunologicznego⁸. Cytokiny prozapalne, szczególnie interleukina-6 (IL-6), odgrywają kluczową rolę w patogenezie tego typu niedokrwistości poprzez wpływ na metabolizm żelaza i bezpośrednie hamowanie erytropoezy⁹.

Mechanizm działania cytokin prozapalnych jest wielopoziomowy. Po pierwsze, zwiększają one wychwyt żelaza przez makrofagi układu siateczkowo-śródbłonkowego i zmniejszają jego uwalnianie, co prowadzi do sekwestracji żelaza w komórkach¹⁰. Po drugie, hamują absorpcję żelaza w jelitach poprzez zwiększenie ekspresji hepcydyny – hormonu regulującego homeostazę żelaza¹⁰. Po trzecie, bezpośrednio hamują różnicowanie i proliferację komórek prekursorowych układu czerwonokrwinkowego oraz skracają żywotność erytrocytów¹¹.

Mechanizmy nadmiernej destrukcji erytrocytów

Hemoliza, czyli przedwczesna destrukcja czerwonych krwinek, może przebiegać na drodze wewnątrz- lub pozanaczyniowej¹². Hemoliza pozanaczyniowa występuje, gdy erytrocyty są fagocytowane przez makrofagi w śledzionie, wątrobie i szpiku kostnym z powodu utraty zdolności do odkształcania się¹². Hemoliza wewnątrznaczyniowa jest wynikiem pęknięcia lub lizy czerwonych krwinek w obrębie krążenia¹².

Nadmierna hemoliza może być spowodowana wewnętrznymi nieprawidłowościami erytrocytów lub czynnikami zewnętrznymi. Do czynników wewnętrznych należą defekty błony komórkowej, nieprawidłowości hemoglobiny (hemoglobinopatje) oraz niedobory enzymów⁴. Czynniki zewnętrzne obejmują obecność przeciwciał lub dopełniacza na powierzchni erytrocytów, co prowadzi do ich wcześniejszej destrukcji⁴. Powiększona śledziona może także sekwestrować i niszczyć czerwone krwinki szybciej niż w warunkach prawidłowych⁴.

Konsekwencje patofizjologiczne niedokrwistości

Niezależnie od mechanizmu patogenetycznego, niedokrwistość prowadzi do zmniejszenia zdolności krwi do przenoszenia tlenu do tkanek². Negatywne skutki zdrowotne wynikają zarówno z obniżonego dostarczania tlenu do tkanek, jak i z efektów związanych z podstawowymi przyczynami niedokrwistości². Większość pacjentów doświadcza objawów związanych z niedokrwistością, gdy poziom hemoglobiny spada poniżej 7,0 g/dl¹.

Odpowiedź fizjologiczna na niedokrwistość różni się w zależności od ostrości procesu i rodzaju uszkodzenia. Stopniowy początek może pozwolić na uruchomienie mechanizmów kompensacyjnych, podczas gdy ostra niedokrwistość z powodu utraty krwi powoduje zarówno zmniejszenie zdolności przenoszenia tlenu, jak i spadek objętości wewnątrznaczyniowej, co skutkuje hipoksją i hipowolemią¹³. Organizm uruchamia różne mechanizmy adaptacyjne, w tym zwiększenie pojemności minutowej serca, przyspieszenie akcji serca oraz zmiany w rozkładzie przepływu krwi, aby zrekompensować obniżoną zdolność przenoszenia tlenu.