Hemoglobinopatije

Sinteza hemoglobina je strogo genski kontrolisana i u pogledu strukture i u pogledu brzine sinteze pojedinih globinskih lanaca. Geni koji kodraju sintezu alfa-globinskog i beta-globinskog polipeptidnog lanca hemoglobina nalaze se u dve odvojene skupine (ili familije) gena, smeštene na dva različita hromozoma. Na hromozomu 16 su smeštena dva gena za alfa-globinske lance (α1 i α2) kao i geni za druge α – slične lance koji nisu ekprimirani u odraslih.

Na hromozomu 11 je smešten jedan gen za sintezu β-globinskih lanaca zajedno sa četiri druga gena iz β-genske familije za sintezu β-sličnih globinskih lanaca, pre svega gama lanca. Normalno je sinteza alfa i beta lanca koordinisana tako da se za svaki α-globinski lanac sintetiše po jedan β-globinski partnerski lanac pa odmah nastaje alfa-beta dimer.

Za vreme života sinteza različitih globinskih lanaca se odigrava u različito vreme i različitom brzinom. Alfa-globinski lanci se sintetišu od ranog fetalnog perioda i posle rođenja konstantnom brzinom i u ostalih. Pored ovoga, u fetalnom periodu života sintetišu se još samo gama lanci tako da se tada sintetiše samo fetalni hemoglobin. Nakon rođenja tokom prva tri meseca, brzina sinteze gama lanca opada dok počinje sinteza beta lanca koja se sve više ubrzava tako da u tom periodu dolazi do zamene fetalnog hemoglobina adultnim hemoglobinom. Sinteza delta-lanca je prisutna i pre rođenja i nastavlja se celog života ali veoma malom brzinom.

Poremećaji u napred opisanoj genskoj kontroli sinteze hemoglobina dovode do produkcije hemoglobina sa izmenjenom globinskom komponentom čija je funkcija manje ili više izmenjena i obično dovodi do određenih bolesti. Grupa ovih bolesti nastalih zbog sinteze hemoglobina sa abnormalnom strukturom globina nazivaju se hemoglobinopatije.

Poremećaji koji je doveo do hemoglobinopatije može biti dvojak:

  • poremećaj u kome je brzina sinteze jednog od dva polipeptida globinska lanca, alfa ili beta, smanjena ili potpuno odsutna;
  • poremećaj u kome postoji tačkasta mutacija gena koji kodira strukturu globina pa se zbog toga sintetišu globinski polipeptidni lanci u kojima je izmenjena primarna struktura.

Oba poremećaja mogu imati ozbiljne kliničke posledice jer izmenjeni hemoglobini koji se proizvode imaju i izmenjenu funkciju, a eritrociti sa ovakvim hemoglobinom obično imaju skraćen vek pa se u bolesnika razvija hemolitička anemija. Ovde se navode samo primeri takvih bolesti i to po jedna, najčešća bolest za svaki od gore navedenih poremećaja.

Talasemije su urođene hemolitičke bolesti u kojima postoji debalans u sintezi globinskih lanaca. Postoji dva tipa talasemije:

  • Alfa-talasemija je poremećaj u kojem je sinteza alfa-globinskih lanaca smanjena ili potpuno prekinuta. Pošto genom za sintezu alfa lanca sadrži četiri kopije alfa globinskog gena (po dve na svakom hromozomu 16-og para), od jednog do četiri gena mogu biti poremećeni i zavisno od toga mogu postojati različiti stepeni nedostatka alfa globinskih lanaca. Shodno tome postojaće i različiti stepeni kliničkih posledica odnosno težine bolesti, od prikrivenih nosilaca pa sve do intrauterine smrti takvog getusa (Hydrops foetalis). U ovoj talasemiji sinteza gama i beta lanca odvija se normalno, ali to dovodi do sinteze hemoglobina koji su funkcionalno beskorisni za prenošenje kiseonika.
  • Beta-talasemija je poremećaj u kome je sinteza beta-globinskih lanaca smanjena ili odsutna dok je sinteza alfa-globinskih lanaca normalna. Pošto genom sadrži samo dve kopije beta-globinskog gena na 11-om paru hromozoma, samo dva stepena ove bolesti su moguća: blagi oblik ili talasemija minor i težak oblik talasemija major.

Anemija srpastih ćelija je (u Severnoj Americi) najčešća bolest koja nastaje zbog tačkaste mutacije hemoglobinskog gena koja prouzrokuje sintezu globinskih lanaca sa supstituisanim aminokiselinama. U anemji srpastih ćelija stvara se molekula hemoglobina koja sadrži dva normalna alfa-globinska lanca i dva mutirana beta-globinska lanca u kojem je GLUTAMINSKA KISELINA na poziciji 6 zamenjena VALINOM. Ovaj hemoglobin se naziva HbS (zbog engleskog Sickle cell) i obeležava se α2βs2.

Patološki gen za ovu bolest je recesivan pa zbog toga heterozigoti imaju i normalan α2β2, i patološki hemoglobin α2βs2 u svojim eritrocitima i ne pokazuju znake bolesti. Međutim homozigoti koji imaju dva patološka gena proizvode samo HbS ukome supstitucija samo jedne nepolarne aminokiseline sa polarnom, elektrostatički nabijenom aminokiselinom prouzrokuje dramatično smanjenje rastvorljivosti redukovanog oblika takvog hemoglobina. Danas se zna još za mnogobrojne druge vrste patoloških hemoglobina u kojima je tačkasta mutacija gena dovela do supstitucije aminokiselina u globinskim lancima, na primer HbC u kome je glutamat na poziciji 6 zamenjen lizinom. Klinički simptomi kod homozigotnog oblika anemije srpastih ćelija nastaju zbog toga što kada eritrociti stignu u kapilare tkiva najveći deo oksihemoglobina S pređe u deoksihemoglobin S. Pošto je deoksihemogobin S slabo rastvorljiv, stvaraju se vlaknasti agregati makromolekula hemoglobina koji deformišu normalan oblik eritrocita pretvarajući ih iz diskoidnog u srpasti oblik. Ovakvi srpasti eritrociti ne mogu da prođu kroz kapilare, vrše njihovo zapušavanje čime prouzrokuju anoksiju tkiva, veoma jaku bol a ponekad i smrt.

Zamolili bismo Vas da podelite tekst sa svojim prijateljima. Hvala :)

O autoru

Portal "Budi zdrav, produži život" osnovan je od strane studenata medicinskog fakulteta. Postavite pitanje na dnu teksta, a mi ćemo pokušati da odgovorimo na Vaša pitanja u najkraćem mogućem roku. Želite da nas bolje upoznate? Kliknite ovde >>

Napišite Vaš odgovor/pitanje