Hemoglobinopati

Hemoglobinopati adalah sekelompok kelainan bawaan hemoglobin, protein pembawa oksigen dalam sel darah merah. Kelainan ini terbagi menjadi dua kelas mekanisme utama: varian struktural, di mana mutasi mengubah urutan asam amino rantai globin (prototipe adalah hemoglobin sabit), dan talasemia, di mana rantai globin diproduksi dalam jumlah yang berkurang. Bersama-sama, keduanya termasuk di antara penyakit monogenik yang paling umum di seluruh dunia.

Definition

Hemoglobinopati adalah kondisi bawaan di mana struktur, sintesis, atau stabilitas satu atau lebih rantai globin hemoglobin abnormal, menghasilkan kelainan varian struktural (misalnya, penyakit sel sabit) atau defisiensi kuantitatif sintesis globin (talasemia).

Scope

Area ini mengarahkan pembaca pada kelainan hemoglobin bawaan dan kelainan sel darah merah bawaan yang terkait erat yang dikelompokkan bersama dalam hematologi klinis. Ini memperkenalkan perbedaan antara cacat kualitatif (struktural) dan kuantitatif (talasemik), genetika lokus globin, dan epidemiologi global yang dibentuk oleh seleksi malaria. Entri terperinci tentang kondisi individu disediakan dalam topik anak; node ini adalah gambaran umum yang mengarahkan daripada panduan klinis.

Sub-topics

• Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency
• Hemoglobin Variants and Unstable Hemoglobin
• Hereditary Spherocytosis
• Sickle Cell Disease
• Thalassemia

Core questions

• Apakah kelainan tertentu merupakan varian struktural (kualitatif) atau cacat sintesis (kuantitatif) hemoglobin?
• Kluster gen globin mana (alfa atau beta) yang terpengaruh, dan bagaimana hal itu memetakan waktu dan keparahan klinis?
• Bagaimana genetika populasi dan seleksi malaria menjelaskan distribusi geografis kelainan ini?

Key concepts

• Varian hemoglobin struktural (kualitatif)
• Talasemia (cacat sintesis globin kuantitatif)
• Kluster gen alfa- dan beta-globin
• Keuntungan heterozigot (pembawa) terhadap malaria
• Elektroforesis hemoglobin dan HPLC untuk deteksi varian
• Skrining bayi baru lahir dan pembawa
• Heterozigositas majemuk (misalnya, HbS/beta-talasemia)

Mechanisms

Hemoglobin dewasa (HbA) adalah tetramer dari dua rantai alfa- dan dua rantai beta-globin, masing-masing mengikat gugus heme. Mutasi pada gen globin menghasilkan penyakit melalui dua jalur utama. Pada varian struktural, perubahan pengkodean mengubah rantai globin sehingga hemoglobin yang dihasilkan berpolimerisasi, menjadi tidak stabil, atau memiliki afinitas oksigen yang berubah; hemoglobin sabit, di mana substitusi tunggal menyebabkan HbS yang terdeoksigenasi berpolimerisasi, adalah arketipe. Pada talasemia, mutasi mengurangi atau menghilangkan sintesis rantai globin yang normal, sehingga rantai yang tidak terpengaruh menumpuk secara berlebihan, mengendap, dan merusak prekursor sel darah merah dan sel dewasa, menyebabkan eritropoiesis yang tidak efektif dan hemolisis. Karena kluster alfa- dan beta-globin diekspresikan dengan peralihan perkembangan dari hemoglobin janin ke dewasa, kelainan rantai beta menjadi jelas secara klinis hanya setelah peralihan perinatal, sedangkan kelainan rantai alfa yang parah bermanifestasi dalam kandungan.

Clinical relevance

Hemoglobinopati menyumbang sebagian besar anemia bawaan di seluruh dunia dan berinteraksi dengan skrining bayi baru lahir, deteksi pembawa, dan praktik transfusi. Memahami perbedaan struktural-versus-talasemik adalah dasar untuk menafsirkan analisis hemoglobin dan riwayat keluarga. Entri ini menjelaskan kelainan sebagai area pengetahuan dan bukan pengganti diagnosis atau manajemen individual.

Epidemiology

Hemoglobinopati terkonsentrasi di wilayah di mana malaria secara historis endemik—Afrika sub-Sahara, cekungan Mediterania, Timur Tengah, anak benua India, dan Asia Tenggara—mencerminkan keuntungan kelangsungan hidup heterozigot terhadap malaria parah. Pergerakan populasi sejak itu telah membuat mereka tersebar secara global. Weatherall dan rekan-rekannya menggambarkannya sebagai beban kesehatan global yang muncul, dengan ratusan ribu kelahiran yang terkena dampak setiap tahun dan prevalensi yang meningkat di wilayah yang sebelumnya sedikit terpengaruh.

History

Era molekuler kelainan ini dimulai ketika Pauling dan rekan kerjanya pada tahun 1949 menggambarkan anemia sel sabit sebagai penyakit molekuler dan Ingram kemudian melokalisasi cacat pada substitusi asam amino tunggal, menetapkan hemoglobin sebagai protein pertama yang penyakitnya ditelusuri ke mutasi yang terdefinisi. Pekerjaan paralel pada talasemia mendefinisikannya sebagai cacat kuantitatif sintesis globin. Pengakuan bahwa frekuensi tinggi alel ini mencerminkan seleksi malaria (hipotesis malaria) menghubungkan hematologi klinis dengan genetika populasi dan tetap menjadi ide pengorganisasian sentral.

Key figures

• David Weatherall
• Thomas N. Williams
• Linus Pauling
• Vernon Ingram
• Martin Steinberg

Seminal works

• weatherall-2010
• williams-weatherall-2012
• piel-2017
• rund-2005

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara varian hemoglobin struktural dan talasemia?

Varian struktural adalah cacat kualitatif: rantai globin dibuat dalam jumlah normal tetapi memiliki urutan yang berubah (misalnya hemoglobin sabit). Talasemia adalah cacat kuantitatif: rantai globin yang normal dibuat dalam jumlah yang berkurang, meninggalkan rantai lain dalam kelebihan yang merusak.

Mengapa hemoglobinopati umum di beberapa bagian dunia?

Membawa satu alel hemoglobinopati dapat memberikan perlindungan parsial terhadap malaria parah, sehingga alel ini mencapai frekuensi tinggi di wilayah yang secara historis endemik malaria melalui keuntungan heterozigot (pembawa).