Trong cơ thể con người, việc sản xuất các tế bào hồng cầu là một quá trình sinh lý quan trọng và cơ chế điều chỉnh của nó phụ thuộc phần nào vào chức năng của thận. Erythropoietin (EPO) là một loại hormone glycoprotein được tiết ra chủ yếu bởi thận và rất cần thiết cho quá trình sản xuất hồng cầu. Khi cơ thể gặp tình trạng thiếu oxy, thận sẽ tiết ra một lượng lớn EPO để kích thích tủy xương sản sinh ra nhiều hồng cầu hơn, từ đó tăng cường khả năng vận chuyển oxy trong máu.
Trong tình trạng thiếu oxy, thận sẽ tiết ra erythropoietin để tăng sản xuất hồng cầu.
Quá trình sản xuất hồng cầu được hoàn thiện thông qua quá trình biệt hóa của các tế bào tiền thân hồng cầu trong tủy xương. EPO đóng vai trò quan trọng trong việc này. Nó chủ yếu nhắm vào các tiền thân tế bào hồng cầu mới sinh và bảo vệ chúng khỏi sự biến mất do quá trình chết tế bào theo chương trình. Đồng thời, erythropoietin còn điều chỉnh các yếu tố tăng trưởng khác liên quan đến quá trình tạo hồng cầu, do đó làm cho quá trình sản xuất hồng cầu hiệu quả hơn.
Tác động của tình trạng thiếu oxy lên sản xuất EPOKhi cơ thể gặp tình trạng thiếu oxy, chẳng hạn như ở độ cao lớn hoặc do tình trạng thiếu oxy gây ra bởi bệnh phổi mãn tính, các tế bào kẽ trong thận sẽ nhanh chóng tăng sản xuất EPO. Thông thường, các tình huống sau đây sẽ khiến mức EPO tăng cao gấp 10 lần mức bình thường:
Ngoài tác dụng thúc đẩy sản xuất tế bào hồng cầu, EPO còn được phát hiện có tác dụng đến tim, cơ và mô thần kinh. Ví dụ, nó có vai trò kích thích hình thành mạch máu mới và bảo vệ một số mô bị thiếu máu cục bộ. Tuy nhiên, kết luận nghiên cứu trong lĩnh vực này vẫn còn gây tranh cãi và kết quả thử nghiệm lâm sàng chưa cho thấy hiệu quả điều trị rõ ràng.
Quá trình tổng hợp EPO chủ yếu phụ thuộc vào các tế bào kẽ trong thận và quá trình tổng hợp của nó được điều chỉnh bởi cơ chế phản hồi của hàm lượng oxy và sắt trong cơ thể. Trong điều kiện bình thường, nồng độ EPO tương đối thấp, nhưng trong điều kiện thiếu oxy, sản lượng EPO có thể tăng nhanh tới 1.000 lần. Điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của thận trong việc duy trì sức khỏe tổng thể.
Dưới áp lực của tình trạng thiếu oxy, quá trình sản xuất EPO sẽ tăng đột biến, thúc đẩy quá trình sản xuất nhiều tế bào hồng cầu hơn.
Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, công nghệ DNA tái tổ hợp đã được ứng dụng để tổng hợp erythropoietin, giúp nó có thể được sử dụng như một loại thuốc, đặc biệt là trong điều trị thiếu máu do bệnh thận mãn tính và hóa trị ung thư. Tuy nhiên, có một số rủi ro liên quan đến việc sử dụng thuốc EPO, đặc biệt là khi nồng độ hemoglobin tăng lên 11 g/dL đến 12 g/dL, có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe.
Trong thế giới thể thao, EPO bị coi là một loại thuốc tăng cường hiệu suất được sử dụng không đúng cách. EPO đã bị cấm trong thể thao từ đầu những năm 1990 và được thử nghiệm lần đầu tiên vào năm 2000. Trong vài năm trở lại đây, một số vận động viên nổi tiếng đã bị phạt vì sử dụng EPO, và hiện tượng này vẫn tiếp tục gây ra nhiều tranh cãi bên ngoài.
Mặc dù chúng ta đã biết rất nhiều về chức năng và tác dụng của EPO, vẫn còn nhiều lĩnh vực chưa biết đang chờ các nhà khoa học khám phá. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ tiếp tục tiết lộ vai trò của EPO trong các quá trình sinh lý khác và cách sử dụng hiệu quả hormone này để cải thiện sức khỏe con người. Trong quá trình này, vấn đề đảm bảo sử dụng EPO một cách có đạo đức có trở thành trọng tâm nghiên cứu mới hay không?