Arteriyel hipoksemi, dokular için oksijen mevcudiyetinin azalmasına neden olur, bunu hücresel hasar takip eder, böbrekteki gen ifadesini artıran ve değiştiren kimyasal sinyallerin üretilmesine yol açarak eritropoetin üretimi ve salgılanmasıyla sonuçlanır. . Bu glikoprotein hormonu, doku hipoksisine yanıt olarak öncelikle böbreğin peritübüler interstisyel hücreleri tarafından üretilir ve kırmızı kan hücresi üretiminin ana düzenleyicisidir.
Eritropoietin öncelikle kemik iliğindeki eritroid progenitör hücrelere etki eder ve bu hücrelerin hayatta kalması, çoğalması, farklılaşması ve olgunlaşması için gerekli olan temel büyüme faktörlerinden biridir. Biyolojik aktivitesi iki ana kategoriye ayrılmıştır:
1) Eritroid progenitör hücrelerin çoğalmasının ve hayatta kalmasının uyarılması :Bu eylemlere, apoptozun inhibisyonu ve anti-apoptotik sinyallerin aktivasyonu, hücre döngüsü düzenleyicilerinin artan gen ekspresyonu ve büyüme faktörü reseptörlerinin indüksiyonu dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalar aracılığıyla aracılık edilir.
2) Eritroid farklılaşmasının ve olgunlaşmasının desteklenmesi: Eritropoietin, eritroid farklılaşmasını ve kırmızı kan hücresi progenitörlerinin terminal olgunlaşmasını artırarak retikülositlerin ve ardından eritrositlerin üretimine yol açar. Bu, hemoglobin, globin ve hem sentezinde yer alan çeşitli enzimler gibi eritroid gelişimi için kritik olan proteinleri kodlayan genlerin yukarı regülasyonu da dahil olmak üzere gen ekspresyon modellerindeki değişiklikleri içerir.
Eritropoetin'in kırmızı hücre üretiminin tek düzenleyicisi olmadığına dikkat etmek önemlidir. Demir bulunabilirliği, B12 vitamini ve folat seviyeleri ve yeterli kemik iliği fonksiyonu gibi diğer faktörler de eritropoezde hayati rol oynar.