Hemoglobinopātijas

Hemoglobinopātijas ir ģenētiski noteikti hemoglobīna struktūras traucējumi. Normāli pieauguša cilvēka hemoglobīna olbaltumvielu daļa (globīns) sastāv no 4 polipeptīdu ķēdēm — 2α un 2β ķēdēm, kurās aminoskābes atrodas stingri noteiktā secībā. Normāla hemoglobīna olbaltumvielu daļas aminoskābju secību nosaka vismaz 2 gēni, viens gēns kontrolē a polipeptīdu ķēdi, otrs — β polipeptīdu ķēdi. Mūsdienās zināmi vairāk nekā 50 dažādi patoloģiski hemoglobīna veidi, kuri atšķiras no normālā hemoglobīna ar savādāku aminoskābju sastāvu globīna polipeptīdu ķēdēs. Biežāk sastopamās hemoglobinopātijas ir sirpjveida eritrocītu anēmija un talasēmija.

Sirpjveida eritrocītu anēmija jeb drepanocitoze (drepanocytosis). Normāli hemoglobīna β polipeptīdu ķēdes 6. pozīcijā (no NH₂ gala) atrodas glutamīnskābe, bet sirpjveida eritrocītu anēmijas slimniekiem — valīns. Tā kā aminoskābe aizstāta 6. pozīcijā, jādomā, ka gēna mutācija notikusi 6. kodonā. Salīdzinot glutamīnskābes un valīna kodonus, tiešām izrādījās, ka mutācijas rezultātā 17. nukleotīdā, kurš ietilpst 6. kodonā, adenīns aizstāts ar timīnu.

Sirpjveida eritrocītu anēmijas hemoglobīns HbS (α₂(β₂^s) salīdzinājumā ar normālo hemoglobīnu HbA (α₂(β₂) šķīst apmēram 50 reizes sliktāk, tādēļ HbS kristalizējas sirpjveida formā, sevišķi — hipoksijas apstākļos. Kristalizācijas mehāniskais spēks ir pietiekami liels, lai mainītu eritrocīta formu. Sirpjveida forma traucē eritrocītiem virzīties pa asinsvadiem, tie vieglāk pakļaujas mehāniskam bojājumam un hemolīzei. Šādos apstākļos nereti veidojas trombi, tādēļ rodas liesas un citu orgānu infarkti, kas mēdz sastrutot.

Sirpjveida eritrocītu anēmija izplatīta Āfrikas nēģeriem, tā sastopama arī ASV nēģeriem un Indijas iedzīvotājiem. Kubā ik gadus piedzimst apmēram 100 ar sirpjveida anēmiju slimi bērni. Reti slimības gadījumi konstatēti Padomju Savienībā (Azerbaidžānā, Gruzijā).

Sirpjveida eritrocītu anēmiju pārmanto autosomāli recesīvi. Ja mutantais gēns atrodas homozigotā stāvoklī, slimniekam visi eritrocīti ir sirpjveidīgi, bet, ja gēns ir heterozigotā stāvoklī, aptuveni puse hemoglobīna ir HbS, bet otra puse — HbA (normāls hemoglobīns).

Bērni, kuru organismā mutantais gēns ir homozigotā stāvoklī, iet bojā pirmajos dzīves gados, jo hipoksijas apstākļos sirpjveida eritrocīti viegli hemolizējas un attīstās smaga anēmija, dažādu orgānu bojājumi un sāpju lēkmes. Var konstatēt dzelti, palielinātas aknas un liesu. Nāves cēlonis ir bakteriāla infekcija.

Arī heterozigotiem mutantā gēna pārnesējiem hipoksijas apstākļos notiek sirpjveida eritrocītu hemolīze, taču tā ir mazāk izteikta. Heterozigotie pārnēsāji nedrīkst veikt tādu darbu, kurā var rasties hipoksija. Parastos dzīves apstākļos sirpjveida eritrocītu anēmijas heterozigotajiem pārnesējiem anēmija neattīstās. Tropu apvidos viņu dzīves iespējas ir pat lielākas nekā veseliem cilvēkiem, jo eritrocītos ar sirpjveida hemoglobīnu malārijas plazmodija attīstība ir traucēta, tādēļ heterozigotie pārnēsāji retāk slimo ar malāriju un ankilostomozi. Heterozigotā stāvokļa agrīna diagnostika ir svarīga slima bērna dzimšanas riska noteikšanai.

Talasēmija (gr. thalassa — jūra, haima — asins) sastopama galvenokārt Vidusjūras zemēs, atsevišķi saslimšanas gadījumi konstatēti arī Padomju Savienībā (Vidusāzijā, Aizkaukāza republikās).

Talasēmijas pamatā ir to gēnu mutācija, kuri regulē hemoglobīna ķēžu sintēzi. Talasēmijas klasificē atkarībā no tā, kuras hemoglobīna polipeptīdu ķēdes sintēzes ātrums ir samazināts: α talasēmijas gadījumā traucēta α ķēdes sintēze, bet β talasēmijas gadījumā — β ķēdes sintēze, β talasēmija ir izplatītāka, to nosaka vairāku gēnu mutācija. Daļai slimnieku hemoglobīna β ķēdes sintēze ir pilnīgi pārtraukta, citiem — daļēji pārtraukta. Šādā gadījumā pastiprinās galvenokārt fetālā hemoglobīna HbF (α₂γ₂) un arī A₂ hemoglobīna (HbA₂) veidošanās. Tā kā auglim 80% no visa hemoglobīna ir HbF, bet pieaugušiem — tikai apmēram 1%, uzskata, ka HbF sintēzi uztur hipoksija. HbF struktūra atvieglo tā piesātināšanos ar O₂ tādos apstākļos, kad pO₂ ir pazemināts, taču HbF sintēze noris ļoti lēni. Vienlaikus ar β ķēžu sintēzes pavājināšanos palielinās a ķēžu sintēzes ātrums, α ķēdes veido savienojumus ar eritrocītu stromu un veicina to priekšlaicīgu noārdīšanos, tādēļ β talasēmijai raksturīga t. s. neefektīvā eritropoēze.

Pastiprinātās hemolīzes dēļ rodas dzelte, palielinās liesa; traucēts pārkaulošanās process, tādēļ talasēmijas slimniekiem veidojas izspīlēti pieres kauli, žokļu deformācija, zobu novietojuma maiņa utt. Asinīs izteikta retikulocitoze, anizocitoze, asins iztriepes preparātā redz šūnu fragmentus, eritroblastus un raksturīgās tiecamšūnas — šūnas ar «tukšu» centru.

Homozigotiem mutantie gēni izraisa smagu anēmiju — t. s. lielo talasēmiju, kas izpaužas ļoti agri — maziem bērniem. Bez aprakstītajiem simptomiem nereti attīstās kardiovaskulāra mazspēja, rodas čūlas uz kājām, žultsakmeņi, mēdz veidoties aknu ciroze un cukura diabēts.Heterozigotiem mutantie gēni izraisa vieglu anēmijas formu — t. s. mazo talasēmiju. Tā parasti noris bez simptomiem, dažkārt palielinās liesa. Eritrocītu skaits ir palielināts, eritrocīti ir mazi.

Talasēmijas slimniekiem var būt viena mutantā gēna homozigots stāvoklis un cita gēna heterozigots stāvoklis vai arī vairāku mutanto gēnu heterozigots stāvoklis. Ar lielo talasēmiju slims bērns visbiežāk piedzimst vecākiem, ja abi ir mazās talasēmijas slimnieki. Ja ar mazo talasēmiju slimo tikai viens no vecākiem, bērnam var būt tikai mazās talasēmijas tipa hemolītiskā anēmija.

Eritrocitopātiju un hemoglobinopātiju gadījumā prevalē ekstravazalā intracelulārā hemolīze. Deformētie eritrocīti ir mazelastīgi, rigīdi. Ar grūtībām izkļūstot cauri sīkajiem asinsvadiem, tie tiek bojāti. Pēc tam šos eritrocītus uztver liesas un aknu makrofāgi, un šajos orgānos notiek priekšlaicīga eritrocītu hemolīze (liesu dažkārt sauc par eritrocītu «kapsētu»). Korpuskulāro hemolītisko anēmiju slimniekiem ir palielināta liesa un aknas sakarā ar pastiprināto hemolīzi.