اعتلالات الهيموغلوبين
اعتلالات الهيموغلوبين هي مجموعة من الاضطرابات الوراثية التي تصيب الهيموغلوبين، وهو البروتين الناقل للأكسجين في خلايا الدم الحمراء. تندرج هذه الاعتلالات ضمن فئتين ميكانيكيتين رئيسيتين: المتغيرات الهيكلية، حيث يؤدي طفرة إلى تغيير تسلسل الأحماض الأمينية لسلسلة الغلوبين (والنموذج الأولي هو هيموغلوبين الخلايا المنجلية)، والثلاسيميا، حيث يتم إنتاج سلسلة الغلوبين بكميات منخفضة. وتُعد هذه الاعتلالات معًا من بين الأمراض أحادية الجين الأكثر شيوعًا في جميع أنحاء العالم.
Definition
اعتلالات الهيموغلوبين هي حالات وراثية يكون فيها تركيب أو تخليق أو استقرار سلسلة أو أكثر من سلاسل الغلوبين في الهيموغلوبين غير طبيعي، مما ينتج عنه اضطرابات المتغيرات الهيكلية (مثل فقر الدم المنجلي) أو نقص كمي في تخليق الغلوبين (الثلاسيميا).
Scope
يوجه هذا المجال القارئ إلى الاضطرابات الوراثية للهيموغلوبين وإلى اضطرابات خلايا الدم الحمراء الوراثية وثيقة الصلة التي تُصنف معها في أمراض الدم السريرية. ويقدم التمييز بين العيوب النوعية (الهيكلية) والكمية (الثلاسيمية)، وعلم الوراثة لمواقع الغلوبين، والوبائيات العالمية التي تشكلت بفعل الانتقاء بالملاريا. وتُقدم إدخالات مفصلة حول الحالات الفردية في المواضيع الفرعية؛ هذه العقدة هي نظرة عامة توجيهية وليست إرشادات سريرية.
Sub-topics
Core questions
- هل الاضطراب المعني هو متغير هيكلي (نوعي) أم عيب في تخليق (كمي) الهيموغلوبين؟
- أي مجموعة جينية للغلوبين (ألفا أو بيتا) متأثرة، وكيف يرتبط ذلك بالتوقيت والشدة السريرية؟
- كيف يفسر علم الوراثة السكانية والانتقاء بالملاريا التوزيع الجغرافي لهذه الاضطرابات؟
Key concepts
- المتغيرات الهيكلية (النوعية) للهيموغلوبين
- الثلاسيميا (عيوب كمية في تخليق الغلوبين)
- مجموعات جينات ألفا وبيتا غلوبين
- ميزة متغايري الزيجوت (الحاملين) ضد الملاريا
- الرحلان الكهربائي للهيموغلوبين و HPLC للكشف عن المتغيرات
- فحص حديثي الولادة والحاملين
- الزيجوتية المركبة (مثل HbS/بيتا-ثلاسيميا)
Mechanisms
هيموغلوبين البالغين (HbA) هو رباعي يتكون من سلسلتي ألفا وسلسلتي بيتا غلوبين، وكل منهما يرتبط بمجموعة هيم. تؤدي الطفرات في جينات الغلوبين إلى المرض بطريقتين رئيسيتين. في المتغيرات الهيكلية، يغير التغيير في الشفرة سلسلة الغلوبين بحيث يتجمع الهيموغلوبين الناتج، أو يصبح غير مستقر، أو تتغير ألفته للأكسجين؛ وهيموغلوبين الخلايا المنجلية، حيث يتسبب استبدال واحد في تجمع HbS منزوع الأكسجين، هو النموذج الأصلي. في الثلاسيميا، تقلل الطفرات أو تلغي تخليق سلسلة غلوبين طبيعية بخلاف ذلك، بحيث تتراكم السلاسل غير المتأثرة بكميات زائدة، وتترسب، وتتلف سلائف خلايا الدم الحمراء والخلايا الناضجة، مما يسبب تكون كريات الدم الحمراء غير الفعال وانحلال الدم. نظرًا لأن مجموعات ألفا وبيتا غلوبين تُعبر عنها مع التحول التطوري من هيموغلوبين الجنين إلى هيموغلوبين البالغين، فإن اضطرابات سلسلة بيتا لا تظهر سريريًا إلا بعد التحول حول الولادة، بينما تظهر اضطرابات سلسلة ألفا الشديدة في الرحم.
Clinical relevance
تُشكل اعتلالات الهيموغلوبين جزءًا كبيرًا من فقر الدم الوراثي في جميع أنحاء العالم وتتقاطع مع فحص حديثي الولادة، والكشف عن الحاملين، وممارسة نقل الدم. ويُعد فهم التمييز بين الهيكلي والثلاسيمي أساسيًا لتفسير تحليل الهيموغلوبين والتاريخ العائلي. يصف هذا المدخل الاضطرابات كمجال معرفي وليس بديلاً عن التشخيص أو الإدارة الفردية.
Epidemiology
تتركز اعتلالات الهيموغلوبين في المناطق التي كانت الملاريا متوطنة فيها تاريخيًا - جنوب الصحراء الكبرى في أفريقيا، وحوض البحر الأبيض المتوسط، والشرق الأوسط، وشبه القارة الهندية، وجنوب شرق آسيا - مما يعكس ميزة بقاء متغايري الزيجوت ضد الملاريا الشديدة. وقد أدت حركة السكان منذ ذلك الحين إلى انتشارها عالميًا. ويصفها ويذرال وزملاؤه بأنها عبء صحي عالمي ناشئ، مع مئات الآلاف من الولادات المتأثرة سنويًا وتزايد انتشارها في المناطق التي كانت قليلة التأثر سابقًا.
History
بدأ العصر الجزيئي لهذه الاضطرابات عندما وصف بولينج وزملاؤه في عام 1949 فقر الدم المنجلي بأنه مرض جزيئي، ثم حدد إنجرام لاحقًا العيب في استبدال حمض أميني واحد، مما جعل الهيموغلوبين أول بروتين يُعزى مرضه إلى طفرة محددة. وقد حددت الأعمال الموازية على الثلاسيميا أنها عيوب كمية في تخليق الغلوبين. وقد ربط الاعتراف بأن التردد العالي لهذه الأليلات يعكس الانتقاء بالملاريا (فرضية الملاريا) أمراض الدم السريرية بعلم الوراثة السكانية ولا يزال فكرة تنظيمية مركزية.
Key figures
- David Weatherall
- Thomas N. Williams
- Linus Pauling
- Vernon Ingram
- Martin Steinberg
Related topics
Seminal works
- weatherall-2010
- williams-weatherall-2012
- piel-2017
- rund-2005
Frequently asked questions
- ما الفرق بين متغير الهيموغلوبين الهيكلي والثلاسيميا؟
- المتغير الهيكلي هو عيب نوعي: يتم إنتاج سلسلة الغلوبين بكميات طبيعية ولكن بتسلسل متغير (على سبيل المثال هيموغلوبين الخلايا المنجلية). أما الثلاسيميا فهي عيب كمي: يتم إنتاج سلسلة غلوبين طبيعية بخلاف ذلك بكمية منخفضة، مما يترك السلاسل الأخرى بكمية زائدة ضارة.
- لماذا تنتشر اعتلالات الهيموغلوبين في بعض أنحاء العالم؟
- يمكن أن يوفر حمل أليل واحد لاعتلال الهيموغلوبين حماية جزئية ضد الملاريا الشديدة، لذلك وصلت هذه الأليلات إلى تردد عالٍ في المناطق التي كانت الملاريا متوطنة فيها تاريخيًا من خلال ميزة متغايري الزيجوت (الحاملين).