Modelo matemático predice período de vida de eritrocitos

Se ha desarrollado un modelo matemático que refleja como los glóbulos rojos (GR) cambian de tamaño y contenido de hemoglobina, durante su periodo de vida de cuatro meses.

Parece que los eritrocitos de individuos sanos se eliminan del torrente sanguíneo antes de que se reduzcan más allá de un tamaño específico. Sin embargo, en pacientes con anemia leve por deficiencia de hierro o de enfermedades genéticas como la talasemia, los glóbulos rojos continúan disminuyendo de tamaño más allá del umbral para las células sanas.

Una colaboración entre un médico en el Hospital General de Massachusetts (MGH, Boston, MA, EUA) y un matemático de la Universidad de Harvard (Cambridge, MA, EUA.), ha llevado al desarrollo del modelo matemático. Los investigadores trabajaron para desarrollar una descripción matemática relativamente simple de cómo el contenido de hemoglobina y el volumen del GR cambia con en el tiempo. A partir de las características conocidas de las células jóvenes y maduras, se desarrollaron ecuaciones que aproximan la forma como las células jóvenes se transforman en células maduras. Después de construir su modelo con los datos de individuos sanos, descubrieron que los datos de los pacientes con tres tipos de anemia corresponden a distintos valores para los parámetros en el modelo.

Los investigadores fueron capaces de predecir el desarrollo de la anemia por deficiencia de hierro, cuando vieron un aumento de la población de eritrocitos pequeños en muestras de sangre de individuos que tenían una prueba de sangre normal y luego desarrollaron una anemia por deficiencia de hierro 30 a 90 días más tarde. Se conoce bastante acerca de cómo estas células se desarrollan inicialmente a partir de células madre hematopoyéticas, pero se sabe mucho menos acerca de cómo los glóbulos rojos maduran y son destruidos con el tiempo. Estudios recientes han revelado que los glóbulos rojos muy jóvenes, que son más grandes y tienen mayores niveles de hemoglobina que las células maduras, experimentan una pérdida rápida de tamaño y de contenido de hemoglobina durante sus primeros días. A medida que las células maduran, siguen perdiendo volumen y hemoglobina, pero a tasas significativamente más lentas.

John Higgins, MD, un médico en el MGH, dijo: "la anemia inexplicable por deficiencia de hierro en los adultos suele ser un signo de una enfermedad mucho más grave. Un estudio mostró que el 11% de las personas con anemia por deficiencia de hierro no causada por sangrado evidente, en realidad tenían cáncer de colon. En casos como estos, diagnosticar la anemia 90 días antes sería comparable a diagnosticar el cáncer subyacente 90 días antes. "El estudio fue publicado, en línea, en la edición temprana del 8 de noviembre de 2010, de la revista Proceedings of the [US] National Academy of Science (PNAS).

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Massachusetts General Hospital
Harvard University