हीमोग्लोबिन वेरिएंट और अस्थिर हीमोग्लोबिन

हीमोग्लोबिन वेरिएंट हीमोग्लोबिन के संरचनात्मक रूप हैं जो ग्लोबिन श्रृंखला के अमीनो-एसिड अनुक्रम को बदलने वाले उत्परिवर्तन से उत्पन्न होते हैं। अधिकांश चिकित्सकीय रूप से मौन होते हैं, लेकिन कुछ अणु की घुलनशीलता, ऑक्सीजन आत्मीयता या स्थिरता को बदल देते हैं। अस्थिर हीमोग्लोबिन एक उपसमूह है जिसमें परिवर्तित श्रृंखला लाल रक्त कोशिकाओं के भीतर अवक्षेपित हो जाती है, जिससे समावेशन बनते हैं जो लाल रक्त कोशिका के अस्तित्व को कम करते हैं और हेमोलिटिक एनीमिया का कारण बन सकते हैं।

Definition

हीमोग्लोबिन वेरिएंट संरचनात्मक रूप से असामान्य हीमोग्लोबिन हैं जो ग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन द्वारा उत्पन्न होते हैं जो प्रोटीन के अमीनो-एसिड अनुक्रम को बदलते हैं; अस्थिर हीमोग्लोबिन वे वेरिएंट हैं जिनकी परिवर्तित संरचना उन्हें लाल रक्त कोशिका के भीतर विकृत और अवक्षेपित होने का कारण बनती है, जिससे समावेशन बनते हैं और लाल रक्त कोशिका का अस्तित्व कम हो जाता है।

Scope

यह विषय संरचनात्मक (गुणात्मक) हीमोग्लोबिन वेरिएंट को एक वर्ग के रूप में, परिवर्तित घुलनशीलता, ऑक्सीजन आत्मीयता और स्थिरता के परिणामों को, और समावेशन पिंड बनाने के लिए अवक्षेपित होने वाले अस्थिर हीमोग्लोबिन के अंतर को सर्वेक्षण करता है। सिकल सेल रोग, सबसे चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण संरचनात्मक वेरिएंट, का इलाज इसकी अपनी प्रविष्टि में किया गया है और यहां क्रॉस-लिंक किया गया है। यह एक संदर्भ अवलोकन है और व्यक्तिगत नैदानिक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• एकल अमीनो-एसिड परिवर्तन हीमोग्लोबिन की घुलनशीलता, ऑक्सीजन आत्मीयता या स्थिरता को कैसे बदल सकता है?
• अधिकांश हीमोग्लोबिन वेरिएंट चिकित्सकीय रूप से मौन क्यों होते हैं जबकि कुछ रोग का कारण बनते हैं?
• एक अस्थिर हीमोग्लोबिन को अन्य संरचनात्मक वेरिएंट से क्या अलग करता है?

Key concepts

• संरचनात्मक (गुणात्मक) हीमोग्लोबिन वेरिएंट
• परिवर्तित ऑक्सीजन आत्मीयता (उच्च- और निम्न-आत्मीयता वेरिएंट)
• अस्थिर हीमोग्लोबिन और समावेशन (हेंज) पिंड निर्माण
• वेरिएंट घुलनशीलता और बहुलकीकरण
• हीमोग्लोबिन इलेक्ट्रोफोरेसिस और एचपीएलसी पहचान
• चिकित्सकीय रूप से मौन बनाम चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण वेरिएंट
• Hb C और Hb E सामान्य संरचनात्मक वेरिएंट के रूप में

Mechanisms

एक ग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन एक ग्लोबिन श्रृंखला में अमीनो एसिड को प्रतिस्थापित, हटा या विस्तारित कर सकता है, जिससे संरचनात्मक रूप से असामान्य हीमोग्लोबिन उत्पन्न होता है। कार्यात्मक परिणाम इस बात पर निर्भर करता है कि परिवर्तन कहाँ होता है। संपर्क सतहों पर प्रतिस्थापन उच्च- और निम्न-आत्मीयता अवस्थाओं के बीच संतुलन को बदल सकते हैं, जिससे ऐसे वेरिएंट उत्पन्न होते हैं जो ऑक्सीजन को बहुत कसकर पकड़ते हैं या इसे बहुत आसानी से छोड़ देते हैं। घुलनशीलता को प्रभावित करने वाले परिवर्तन क्रिस्टलीकरण या बहुलकीकरण को बढ़ावा दे सकते हैं। उत्परिवर्तन जो ग्लोबिन श्रृंखला के फोल्डिंग या हीम से इसके बंधन को बाधित करते हैं, अस्थिर हीमोग्लोबिन उत्पन्न करते हैं: श्रृंखला विकृत हो जाती है, लाल रक्त कोशिका झिल्ली से जुड़े समावेशन (हेंज) पिंडों के रूप में अवक्षेपित हो जाती है, और प्रभावित कोशिकाएं समय से पहले हटा दी जाती हैं, जिससे हेमोलिटिक एनीमिया होता है। क्योंकि कई स्थितियां कार्यात्मक प्रभाव के बिना प्रतिस्थापन को सहन करती हैं, अधिकांश वेरिएंट चिकित्सकीय रूप से मौन होते हैं और हीमोग्लोबिन विश्लेषण पर आकस्मिक रूप से खोजे जाते हैं।

Clinical relevance

हीमोग्लोबिन वेरिएंट हीमोग्लोबिन इलेक्ट्रोफोरेसिस और उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी पर नियमित रूप से पाए जाते हैं, और चिकित्सकीय रूप से मौन वेरिएंट को उन लोगों से अलग करना जो परिवर्तित ऑक्सीजन परिवहन या हेमोलिसिस का कारण बनते हैं, इन परीक्षणों की व्याख्या का हिस्सा है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए वर्ग का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Epidemiology

सैकड़ों संरचनात्मक हीमोग्लोबिन वेरिएंट को सूचीबद्ध किया गया है, लेकिन केवल मुट्ठी भर ही पर्याप्त जनसंख्या आवृत्ति पर होते हैं। विशेष रूप से, Hb C और Hb E क्रमशः पश्चिम अफ्रीका और दक्षिण पूर्व एशिया में आम हैं, जहाँ, अन्य हीमोग्लोबिनोपैथी एलील्स की तरह, उनकी आवृत्ति मलेरिया चयन के लिए जिम्मेदार है। विलियम्स और वेदरॉल इन वेरिएंट को विरासत में मिले हीमोग्लोबिन विकारों के व्यापक, विश्व स्तर पर वितरित बोझ के भीतर रखते हैं।

History

सिकल हीमोग्लोबिन को एक आणविक रोग के रूप में मान्यता मिलने के बाद, इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा हीमोग्लोबिन के सर्वेक्षणों ने संरचनात्मक वेरिएंट की बढ़ती सूची का खुलासा किया, जिनमें से कई का नाम खोज के स्थान पर रखा गया। हीमोग्लोबिन संरचना पर पेरुत्ज़ के क्रिस्टलोग्राफिक कार्य ने यह समझने के लिए एक ढांचा प्रदान किया कि विशिष्ट प्रतिस्थापन ऑक्सीजन बंधन और स्थिरता को कैसे बदलते हैं, और अस्थिर हीमोग्लोबिन के व्यवस्थित अध्ययन ने यह स्पष्ट किया कि विकृतीकरण और समावेशन-पिंड निर्माण से हेमोलिसिस कैसे होता है।

Key figures

• David Weatherall
• Thomas N. Williams
• Max Perutz
• Hermann Lehmann

Seminal works

• williams-weatherall-2012
• weatherall-2010

Frequently asked questions

क्या सभी हीमोग्लोबिन वेरिएंट हानिकारक होते हैं?

नहीं। अधिकांश संरचनात्मक हीमोग्लोबिन वेरिएंट चिकित्सकीय रूप से मौन होते हैं और आकस्मिक रूप से पाए जाते हैं; केवल वे जो ऑक्सीजन आत्मीयता, घुलनशीलता या स्थिरता को बदलते हैं, उनमें नैदानिक प्रभाव पैदा करने की प्रवृत्ति होती है।

एक हीमोग्लोबिन को 'अस्थिर' क्या बनाता है?

एक अस्थिर हीमोग्लोबिन में एक उत्परिवर्तन होता है जो उचित फोल्डिंग या हीम बंधन को बाधित करता है, इसलिए अणु विकृत हो जाता है और लाल रक्त कोशिका के अंदर समावेशन पिंडों के रूप में अवक्षेपित हो जाता है, जिससे कोशिका का अस्तित्व कम हो जाता है और संभावित रूप से हेमोलिटिक एनीमिया हो सकता है।