Структура глобина [показать]

Различают количественные и качественные гемоглобинопатии. При количественных гемоглобинопатиях происходит нарушение соотношения обычных цепей глобина. Качественные гемоглобинопатии - заболевания, при которых генетическая аномалия приводит к синтезу Hb с нарушенной структурой глобина. Основой лабораторной диагностики качественных и количественных гемоглобинопатии является электрофорез гемоглобина на ацетате целлюлозы.

Талассемии

Талассемии - гетерогенная группа наследственно обусловленных заболеваний, в основе которых лежит нарушение синтеза одной из полипептидных цепей глобина, что приводит к увеличению продукции других цепей и развитию дисбаланса между ними. Талассемии относят к количественным гемоглобинопатиям, так как структура цепей гемоглобина не изменена. Различают α-талассемию, когда нарушается синтез α-цепей и β-талассемию, при блокаде синтеза β-цепей глобина. Описаны также случаи γ-, δ-, и βδ-талассемии с нарушением синтеза соответствующих цепей глобина. Чаще встречаются β-талассемии. Цепи, синтезируемые в избыточном количестве, накапливаются и откладываются в эритрокариоцитах костного мозга и эритроцитах периферической крови, вызывая повреждение клеточной мембраны и преждевременную гибель клеток. Эритрокариоциты гибнут в костном мозге и это нарушает соотношение между раздраженным красным ростком и небольшим повышением ретикулоцитов. Таким образом, дисбаланс синтеза глобиновых цепей вызывает развитие неэффективного эритропоэза, гемолиз эритроцитов периферической крови и развитие гипохромной анемии различной степени тяжести.

β-Талассемия

β-Талассемия является гетерогенным заболеванием. В настоящее время известно более 100 мутаций, вызывающих β-талассемию. Обычно дефект состоит в образовании неполноценной м-РНК β-глобина. Разнообразие молекулярных дефектов приводит к тому, что так называемая гомозиготная β-талассемия нередко представляет двойное гетерозиготное состояние по разным дефектам синтеза β-глобина. В результате этого имеются существенные расхождения в клинической картине различных форм талассемии. Различают β⁰-талассемию, когда у гомозигот полностью отсутствует синтез β-цепей глобина, и β⁺-талассемию при частично сохраненном синтезе β-цепей. Среди β⁺-талассемий выделяют две основные формы: тяжелую средиземноморскую форму, при которой синтезируется около 10% нормальной цепи (большая талассемия, анемия Кули) и более легкую негритянскую форму, когда сохраняется около 50% синтеза нормальной β-цепи. В группу β-талассемий относят также δβ-талассемию и Hb Lepore.

1. Большая талассемия (анемия Кули, talassemia major). Считается гомозиготной формой талассемии, хотя во многих случаях заболевание является двойным гетерозиготным состоянием по различным формам β-талассемий. Клинически заболевание проявляется к концу 1-2 года жизни ребенка спленомегалией, желтухой, бледностью кожных покровов, изменением костей - квадратный череп, уплощенная переносица, выступающие скулы, сужение глазных щелей. Дети физически плохо развиты.

   В костном мозге наблюдается гиперплазия красного ростка, выявляется значительное количество сидеробластов. В крови - гипохромная микроцитарная анемия (снижены МСV, МСН, МСНС), резкий анизоцитоз, пойкилоцитоз, мишеневидные эритроциты, шизоциты, встречаются эритроциты с базофильной пунктацией, эритрокариоциты. Даже при тяжелой анемии ретикулоцитоз не бывает высоким, так как в костном мозге выражен неэффективный эритропоэз. Отмечается повышение осмотической резистентности эритроцитов. Характерна лейкопения с относительным лимфоцитозом, в период гемолитического криза - нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево. В период криза может наблюдаться левый сдвиг.

   В сыворотке крови имеет место гипербилирубинемия за счет неконъюгированного билирубина, повышено содержание сывороточного железа. Избыточное отложение железа приводит к сидерозу органов. Характерным признаком большой талассемии является выраженное увеличение концентрации фетального гемоглобина. Количество HbА варьирует в зависимости от типа талассемии. У гомозигот с β⁰-талассемией HbА практически отсутствует. При β⁺-талассемии (средиземноморский тип) HbА варьирует от 10 до 25%, при β⁺-талассемии негритянского типа содержание HbА значительно выше. Однако тяжесть заболевания не всегда коррелирует с количеством фетального гемоглобина. Содержание HbА₂ может быть различным, чаще повышенным, но отношение HbА₂/ HbА всегда меньше, чем 1:40. Диагноз подтверждается электрофорезом гемоглобина (уровень HbF - до 70%).

2. Малая талассемия (Talassemia minor) является гетерозиготной формой β-талассемии. Клинически малая талассемия характеризуется менее выраженными симптомами, чем большая талассемия, может протекать практически бессимптомно.
   

   В костном мозге - гиперплазия эритроидного ростка, количество сидеробластов повышено или нормальное. В крови наблюдается умеренная гипохромная микроцитарная анемия: умеренное снижение гемоглобина при нормальном, а иногда и повышенном количестве эритроцитов, снижение индексов МСV, МСН, МСНС (рис. 61). В мазках крови отмечается анизоцитоз, пойкилоцитоз, мишеневидность эритроцитов, может быть базофильная пунктация эритроцитов, выявляется ретикулоцитоз.

   В сыворотке крови имеет место умеренная неконъюгированная билирубинемия, содержание железа обычно нормальное или повышенное.

   Диагноз устанавливается на основании результатов определения малых фракций гемоглобина HbА₂ и HbF. Для больных гетерозиготной формой β-талассемии характерно повышение содержания фракции HbА₂ до 3,5-8% и примерно у половины больных - HbF до 2,5-7%.

3. δβ-талассемия (HbF-талассемия) представляет собой заболевание, обусловленное нарушением синтеза как β-, так и δ-цепей глобина. Гетерозиготное состояние характеризуется гипохромной анемией. Содержание HbА₂ нормальное или даже пониженное, содержание HbF значительно повышено и может досигать 5-20%. Клинико-гематологическая картина близка к β-талассемии. Гомозиготная форма δβ-талассемии протекает легче, чем гомозиготная форма β-талассемии. У гомозигот по δβ-талассемии в крови отсутствуют HbА и HbА₂, определяется только HbF.

α-Талассемия

α-Талассемия возникает при делеции генов, кодирующих синтез данной цепи. Продукция α-цепей регулируется двумя парами неодинаковых по значению генов, располагающихся в 11 паре хромосом. При дефиците α-цепей в крови новорожденных накапливаются тетрамеры Hb Bart's (γ₄), а в постнатальном периоде (в том числе у взрослых) - HbН (β₄). Различают 4 основные формы α-талассемии.

1. Гомозиготная α-талассемия развивается вследствие полной блокады синтеза α-цепей и характеризуется отсутствием нормальных гемоглобинов (70-100% составляет Hb Bart's). Hb Bart's не способен переносить кислород из-за аномально повышенного сродства к нему, наступает аноксия тканей, приводящая к развитию водянки и внутриутробной гибели плода.

2. Н-гемоглобинопатия. Обусловнена значительным угнетением продукции α-цепей вследствие отсутствия 3-х их 4-х генов. Избыточный синтез β-цепей приводит к их накоплению и образованию тетрамеров β₄ (HbН). У новорожденных 20-40% приходится на долю Hb Bart's (γ₄), который позднее меняется на HbН. Гемоглобин Н в функциональном отношении неполноценен, так как обладает очень высоким сродством к кислороду. HbН не связывается с гаптоглобином, является нестабильным, нестойким, легко подвергается окислению и осаждается в клетке по мере ее старения. При этом заболевании наблюдается повышенное образование МеtHb. Агрегация HbН вызывает изменение пластичности мембраны эритроцитов, нарушает метаболизм клеток, что сопровождается гемолизом.

   Клинически гемоглобинопатия-Н протекает в форме промежуточной талассемии. Заболевание выявляется обычно к концу 1-го года жизни хронической гемолитической анемией умеренной степени тяжести, изредка наблюдается бессимптомное течение. Заболевание характеризуется сравнительно нетяжелым клиническим течением, гепатоспленомегалией, желтушностью, анемией. Изменения скелета незначительные. В костном мозге - умеренная гиперплазия эритроидного ростка, незначительный неэффективный эритропоэз. В крови - выраженная гипохромия и мишеневидность эритроцитов, небольшой ретикулоцитоз. После инкубации крови с крезиловым синим при 55 °С выпадает нестабильный гемоглобин Н в виде множества мелких фиолетово-синих включений в эритроцитах, что отличает ее от других форм α-талассемий. После спленэктомии включения HbН по внешнему виду начинают напоминать тельца Гейнца. Однако по химической структуре они отличаются от телец Гейнца тем, что состоят из преципитировавших β-цепей (β₄), в то время как тельца Гейнца представляют собой осажденные молекулы HbА (α₂β₂) и некоторые другие нестабильные гемоглобины. При электрофорезе сыворотки крови в щелочном буфере наблюдается дополнительная фракция, движущаяся впереди HbА (быстродвигающаяся фракция). У взрослых людей значения HbН составляют 5-30%, до 18% может приходиться на долю Hb Bart's, HbА₂ снижен (1-2%), HbF в норме или слегка повышен (0,3-3%).

3. Малая α-талассемия (α-th₂). Гетерозиготное состояние по гену α-th₁. Синтез α-цепей снижен в умеренной степени. В периферической крови обнаруживаются легкая степень анемии с характерными для талассемии морфологическими изменениями эритроцитов. У новорожденных, носителей этого гена, в пуповинной крови содержание Hb Bart's не превышает 5-6%. Продолжительность жизни эритроцитов на нижней границе нормы.

4. Бессимптомная форма α-талассемии (α-th₂). Гетерозиготное состояние по гену α-th₂ характеризуется незначительным снижением продукции α-цепей, не приводящим к развитию анемии и морфологическим изменениям эритроцитов. У новорожденных, носителей этого гена, Hb Bart's не превышает 1-2%.

Гемолитические анемии, обусловленные носительством аномального гемоглобина

1. Серповидноклеточная анемия (гемоглобин S)

   Серповидноклеточная анемия (гемоглобинопатия S) - качественная гемоглобинопатия. Это самая распространенная гемоглобинопатия. Аномалия структуры гемоглобина при серповидноклеточной анемии заключается в замене в положении 6 β-цепи глютаминовой кислоты на валин, что приводит к усилению связи одной молекулы гемоглобина с другой. Гемоглобинопатия S чаще развивается у лиц, проживающих в странах, где распространена малярия (Средиземноморье, Африка, Индия, Средняя Азия). Замена одной аминокислоты на другую сопровождается тяжелыми физико-химическими изменениями и ведет к деполимеризации НbS. Дезоксигенация вызывает отложение молекул аномального гемоглобина в виде мононитей, которые агрегируют, превращаясь в кристаллы продолговатой формы, изменяя тем самым мембрану и форму эритроцитов в виде серпов (рис. 62). Средняя продолжительность жизни эритроцитов при анемии гомозиготной по гемоглобину S составляет около 17 дней. В то же время, такая аномалия делает эти эритроциты неприемлемыми для жизнедеятельности плазмодий, носители гемоглобина S не болеют малярией, что путем естественного отбора привело к распространению этой гемоглобинопатии в странах "малярийного пояса".

   Гомозиготная форма клинически проявляется через несколько месяцев после рождения. Характерна резкая болезненность суставов, припухлость кистей рук, стоп, голеней, связанная с тромбозом сосудов, костные изменения (высокий рост, искривленный позвоночник, башенный череп, измененные зубы). Часты асептические некрозы головок бедренной и плечевой костей, инфаркт легких, окклюзии церебральных сосудов. У детей развивается гепатомегалия, спленомегалия.

   

   Кровь. Отмечается невыраженная нормохромная анемия. При гемолитическом кризе имеет место резкое падение гемоглобина и гематокрита, ретикулоцитоз, нормобластоз, тельца Жолли, серповидные эритроциты (рис. 62), базофильная пунктация, мишеневидные эритроциты, пойкилоцитоз, лейкоцитоз, тромбоцитоз, ускорение СОЭ, высокий неконъюгированный билирубин.

   Серповидность может быть выявлена в пробе с метабисульфитом натрия или при наложении жгута на основание пальца (снижение доступа кислорода). Окончательный диагноз устанавливается после электрофореза исследуемой крови, где наблюдается 90% НbS, 2-10% НbF, НbА отсутствует.

   Гетерозиготная форма (носительство признака серповидноклеточной анемии) характеризуется доброкачественным течением заболевания. У некоторых больных единственным симптомом может быть спонтанная гематурия, связанная с мелкими инфарктами сосудов почек.

   Тяжелая гипоксия развивается на больших высотах. В этих случаях могут быть тромботические осложнения. Во время криза в крови отмечается низкий гемоглобин, серповидные эритроциты, эритрокариоциты.

   Тест на серповидноклеточностъ. Окисленные НbА и НbS характеризуются одинаковой растворимостью, восстановленные НbА имеет в 2 раза, НbS в 50 раз худшую растворимость, при этом НbS выпадает в виде геля, в котором образуются кристаллы удлиненной формы, которые сходны с серповидными эритроцитами. Выявляются серповидноклсточные эритроциты при пробе с 2% раствором метабисульфата натрия, переводящий Нb в восстановленную форму или при перетяжке пальца на 5 мин для создания венозного застоя с гипоксией.

   Электрофорез. У гетерозигот НbS составляет 20-25%, при электрофорезе он имеет меньшую подвижность, чем НbА.

2. Гемолитические анемии, обусловленные носительством аномальных гемоглобинов С, D, Е
   

   Распространенными формами стабильных гемоглобинов являются С, D, Е.

   В НbС глютаминовая кислота в положении 6 заменена лизином, что ведет к его кристаллизации. В НbЕ - глютаминовая кислота в положении 26 заменена лизином, в НbD - глютаминовая кислота в положении 121 заменена на глутамин. Гетерозиготные формы протекают без клиники.

   У гомозигот симптоматика обусловлена анемией: характерны легкая гемолитическая анемия, желтуха, спленомегалия. Анемия носит нормоцитарный характер, в крови от 30 до 100 мишеневидных клеток (рис. 63). Характерна склонность к кристаллизации молекул гемоглобина. Сочетание всех 3 видов гемоглобинопатий с талассемией дает тяжелую клиническую картину.

   НbС распространен среди американских негров, НbЕ чаще всего встречается в Юго-Восточной Азии и среди негров. Специфического лечения не существует, анемия обычно не достигает степени, требующей гемотрансфузии.

Гемолитические анемии, обусловленные носительством аномальных нестабильных гемоглобинов

Замена аминокислот в НbА в α- или β-цепях вызывает появление аномального нестабильного гемоглобина. Замещение в этой зоне прикрепления тема вызывает молекулярную нестабильность, ведущую к денатурации и преципитации гемоглобина внутри эритроцита. Преципитированный гемоглобин прикрепляется к мембране эритроцита, что приводит к разрушению эритроцита, появлению телец Гейнца, нарушается эластичность и проницаемость клеточной мембраны. При прохождении через селезенку эритроциты теряют часть мембраны, а затем разрушаются.

Клиника. Гемолитическая анемия наблюдается с детства. Кризы могут быть вызваны лекарствами или инфекцией. В крови отмечается низкий гемоглобин, мишеневидные эритроциты, базофильная пунктация, полихромазия, ретикулоцитоз, тельца Гейнца, повышено содержание эритрокариоцитов. Осмотическая резистентность эритроцитов нормальная или немного увеличена. Исследование первичной структуры патологического гемоглобина позволяет установить тип нестабильного гемоглобина.

Аномальный гемоглобин составляет 30-40% от общего количества гемоглобина.

БИБЛИОГРАФИЯ [показать]

Источник: В.В.Долгов, С.А.Луговская, В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь. Лабораторная диагностика анемий: Пособие для врачей. - Тверь: "Губернская медицина", 2001