هموگلوبینوپاتیها
هموگلوبینوپاتیها گروهی از اختلالات ارثی هموگلوبین هستند که پروتئین حامل اکسیژن در گلبولهای قرمز خون است. آنها به دو دسته مکانیکی گسترده تقسیم میشوند: انواع ساختاری، که در آن جهش توالی اسید آمینه یک زنجیره گلوبین را تغییر میدهد (نمونه اولیه آن هموگلوبین داسیشکل است)، و تالاسمیها، که در آن زنجیره گلوبین به مقدار کمتری تولید میشود. این دو با هم از جمله شایعترین بیماریهای تکژنی در سراسر جهان هستند.
Definition
هموگلوبینوپاتیها شرایط ارثی هستند که در آنها ساختار، سنتز یا پایداری یک یا چند زنجیره گلوبین هموگلوبین غیرطبیعی است و منجر به اختلالات نوع ساختاری (مانند بیماری سلول داسیشکل) یا کمبودهای کمی در سنتز گلوبین (تالاسمیها) میشود.
Scope
این بخش خواننده را با اختلالات ارثی هموگلوبین و اختلالات ارثی گلبولهای قرمز خون که در هماتولوژی بالینی با آنها گروهبندی میشوند، آشنا میکند. این بخش تمایز بین نقصهای کیفی (ساختاری) و کمی (تالاسمی)، ژنتیک جایگاههای گلوبین، و اپیدمیولوژی جهانی که توسط انتخاب مالاریا شکل گرفته است را معرفی میکند. مدخلهای دقیق در مورد شرایط فردی در موضوعات فرعی ارائه شده است؛ این گره یک نمای کلی جهتدهنده است تا یک راهنمای بالینی.
Sub-topics
Core questions
- آیا یک اختلال معین یک نوع ساختاری (کیفی) یا یک نقص سنتز (کمی) هموگلوبین است؟
- کدام خوشه ژن گلوبین (آلفا یا بتا) تحت تأثیر قرار گرفته است و چگونه این به زمانبندی و شدت بالینی مرتبط میشود؟
- چگونه ژنتیک جمعیت و انتخاب مالاریا توزیع جغرافیایی این اختلالات را توضیح میدهند؟
Key concepts
- انواع ساختاری (کیفی) هموگلوبین
- تالاسمیها (نقصهای کمی در سنتز گلوبین)
- خوشههای ژن آلفا و بتا-گلوبین
- مزیت هتروزیگوت (ناقل) در برابر مالاریا
- الکتروفورز هموگلوبین و HPLC برای تشخیص انواع
- غربالگری نوزادان و ناقلین
- هتروزیگوسیتی مرکب (مانند HbS/بتا-تالاسمی)
Mechanisms
هموگلوبین بالغ (HbA) یک تترامر از دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بتا-گلوبین است که هر کدام یک گروه هم را متصل میکنند. جهشها در ژنهای گلوبین از دو مسیر اصلی باعث بیماری میشوند. در انواع ساختاری، یک تغییر کدگذاری، زنجیره گلوبین را تغییر میدهد به طوری که هموگلوبین حاصل پلیمریزه میشود، ناپایدار میشود یا میل ترکیبی اکسیژن آن تغییر میکند؛ هموگلوبین داسیشکل، که در آن یک جایگزینی منفرد باعث پلیمریزاسیون HbS بدون اکسیژن میشود، نمونه اولیه است. در تالاسمیها، جهشها سنتز یک زنجیره گلوبین که در غیر این صورت طبیعی است را کاهش میدهند یا از بین میبرند، بنابراین زنجیرههای بدون تأثیر به مقدار زیاد انباشته میشوند، رسوب میکنند و به پیشسازهای گلبول قرمز و سلولهای بالغ آسیب میرسانند و باعث اریتروپوئیزیس ناکارآمد و همولیز میشوند. از آنجا که خوشههای آلفا و بتا-گلوبین با تغییر تکاملی از هموگلوبین جنینی به هموگلوبین بالغ بیان میشوند، اختلالات زنجیره بتا تنها پس از تغییر پریناتال از نظر بالینی آشکار میشوند، در حالی که اختلالات شدید زنجیره آلفا در رحم ظاهر میشوند.
Clinical relevance
هموگلوبینوپاتیها سهم بزرگی از کمخونی ارثی در سراسر جهان را تشکیل میدهند و با غربالگری نوزادان، تشخیص ناقلین و رویههای انتقال خون تلاقی دارند. درک تمایز ساختاری در مقابل تالاسمی برای تفسیر تحلیل هموگلوبین و سوابق خانوادگی اساسی است. این مدخل اختلالات را به عنوان یک حوزه دانش توصیف میکند و جایگزینی برای تشخیص یا مدیریت فردی نیست.
Epidemiology
هموگلوبینوپاتیها در مناطقی متمرکز هستند که مالاریا به طور تاریخی بومی بوده است – آفریقای زیر صحرا، حوضه مدیترانه، خاورمیانه، شبه قاره هند و آسیای جنوب شرقی – که نشاندهنده مزیت بقای هتروزیگوت در برابر مالاریای شدید است. حرکت جمعیت از آن زمان آنها را در سراسر جهان توزیع کرده است. ودرال و همکارانش آنها را به عنوان یک بار بهداشتی جهانی در حال ظهور توصیف میکنند، با صدها هزار تولد مبتلا سالانه و افزایش شیوع در مناطقی که قبلاً کمتر تحت تأثیر قرار گرفته بودند.
History
دوران مولکولی این اختلالات زمانی آغاز شد که پاولینگ و همکارانش در سال 1949 کمخونی داسیشکل را به عنوان یک بیماری مولکولی توصیف کردند و اینگرام بعدها نقص را به یک جایگزینی اسید آمینه منفرد محدود کرد و هموگلوبین را به عنوان اولین پروتئینی که بیماری آن به یک جهش تعریف شده ردیابی شد، تثبیت کرد. کارهای موازی بر روی تالاسمیها آنها را به عنوان نقصهای کمی در سنتز گلوبین تعریف کردند. تشخیص اینکه فراوانی بالای این آللها منعکسکننده انتخاب مالاریا (فرضیه مالاریا) بود، هماتولوژی بالینی را به ژنتیک جمعیت پیوند داد و یک ایده سازماندهنده مرکزی باقی مانده است.
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
- تفاوت بین یک نوع ساختاری هموگلوبین و تالاسمی چیست؟
- یک نوع ساختاری یک نقص کیفی است: زنجیره گلوبین به مقدار طبیعی ساخته میشود اما توالی تغییر یافتهای دارد (به عنوان مثال هموگلوبین داسیشکل). تالاسمی یک نقص کمی است: یک زنجیره گلوبین که در غیر این صورت طبیعی است، به مقدار کمتری ساخته میشود و زنجیرههای دیگر به مقدار زیاد و آسیبرسان باقی میمانند.
- چرا هموگلوبینوپاتیها در برخی نقاط جهان شایع هستند؟
- حمل یک آلل هموگلوبینوپاتی میتواند محافظت جزئی در برابر مالاریای شدید ایجاد کند، بنابراین این آللها از طریق مزیت هتروزیگوت (ناقل) به فراوانی بالایی در مناطق بومی مالاریا در طول تاریخ رسیدند.