Серповидноклеточная анемия

Серповидноклеточная анемия — это группа наследственных заболеваний, вызванных серповидноклеточным гемоглобином (HbS), который полимеризуется при дезоксигенации и деформирует эритроциты, придавая им жесткую серповидную форму. Возникающие в результате хроническая гемолитическая анемия и рецидивирующая вазоокклюзия вызывают болевые эпизоды и прогрессирующее повреждение органов. Это одна из наиболее распространенных и клинически значимых структурных гемоглобинопатий.

Definition

Серповидноклеточная анемия включает наследственные состояния, при которых серповидноклеточный гемоглобин (образующийся в результате замены валина на глутаминовую кислоту в шестой позиции бета-глобиновой цепи) полимеризуется при дезоксигенации, вызывая серповидность эритроцитов, хроническую гемолитическую анемию и рецидивирующую вазоокклюзию.

Scope

Эта тема охватывает молекулярные основы полимеризации HbS, спектр генотипов (гомозиготный HbSS и компаундные гетерозиготные состояния, такие как HbSC и HbS/бета-талассемия), основные механизмы заболевания — гемолиз и вазоокклюзию, а также эпидемиологию, сформированную отбором по малярии. Это справочная статья о заболевании, которая не предоставляет индивидуальных рекомендаций по клиническому ведению.

Core questions

• Как единичная замена в бета-глобине приводит к полимеризации и серповидности эритроцитов?
• Как гемолиз и вазоокклюзия способствуют острым и хроническим осложнениям?
• Почему тяжесть заболевания варьирует в зависимости от генотипов и уровня фетального гемоглобина?

Key concepts

• Серповидноклеточный гемоглобин (HbS) и замена Glu→Val в позиции бета6
• Дезоксигенация-зависимая полимеризация HbS
• Вазоокклюзия
• Хроническая гемолитическая анемия
• Компаундная гетерозиготность (HbSC, HbS/бета-талассемия)
• Фетальный гемоглобин (HbF) как модификатор тяжести
• Серповидноклеточный признак (гетерозиготное носительство)

Mechanisms

Заболевание возникает из-за точечной мутации, которая заменяет валин на глутаминовую кислоту в позиции 6 бета-глобиновой цепи, продуцируя серповидноклеточный гемоглобин. Когда HbS дезоксигенируется, он полимеризуется в жесткие волокна, которые искажают эритроциты, придавая им характерную серповидную форму, и снижают их деформируемость. Эти клетки преждевременно гемолизируются, вызывая хроническую анемию, и аномально прилипают к эндотелию и друг к другу, обтурируя микроциркуляцию. Возникающая вазоокклюзия является причиной острых болевых эпизодов и ишемического повреждения органов, которые определяют клиническое течение. Проявление заболевания модифицируется количеством фетального гемоглобина (который ингибирует полимеризацию), сопутствующей альфа-талассемией и специфическим генотипом, так что компаундные гетерозиготные состояния отличаются по тяжести от гомозиготного заболевания HbSS.

Clinical relevance

Серповидноклеточная анемия является основной причиной наследственной гемолитической анемии и частым объектом неонатального скрининга, что делает знание ее механизмов важным для интерпретации анализа гемоглобина и оценки анемии. Эта статья суммирует информацию о заболевании для справочных и образовательных целей и не является основанием для индивидуальных диагностических или лечебных решений.

Epidemiology

Серповидноклеточный гемоглобин достигает высокой частоты в регионах, где малярия была эндемичной — в частности, в странах Африки к югу от Сахары, а также в некоторых частях Средиземноморья, Ближнего Востока и Индийского субконтинента — поскольку носители получают частичную защиту от тяжелой малярии. Миграция распространила это заболевание по всему миру, и Уэзеролл с коллегами характеризуют его как часть растущего глобального бремени здравоохранения с сотнями тысяч затронутых рождений каждый год.

History

В 1949 году Полинг и коллеги описали серповидноклеточную анемию как молекулярное заболевание, впервые приписав клиническое заболевание аномальному белку, а Ингрэм впоследствии идентифицировал ответственную за это единичную аминокислотную замену. Эти открытия сделали серповидноклеточный гемоглобин основополагающим примером в молекулярной медицине. Более поздние работы развили механизм полимеризации и модифицирующую роль фетального гемоглобина, а признание отбора по малярии объяснило высокую частоту серповидноклеточного аллеля.

Key figures

• Linus Pauling
• Vernon Ingram
• Martin Steinberg
• Russell Ware
• Frédéric Piel

Seminal works

• piel-2017
• ware-2017
• weatherall-2010

Frequently asked questions

Что вызывает серповидность эритроцитов при серповидноклеточной анемии?

Серповидноклеточный гемоглобин полимеризуется в жесткие волокна, когда он отдает кислород, деформируя эритроциты в серповидную форму, которая является хрупкой и склонной к обструкции мелких кровеносных сосудов.

Является ли серповидноклеточный признак тем же самым, что и серповидноклеточная анемия?

Нет. Серповидноклеточный признак — это гетерозиготное носительство, при котором человек наследует один серповидноклеточный и один нормальный ген бета-глобина и, как правило, здоров, тогда как серповидноклеточная анемия относится к симптоматическим генотипам, таким как гомозиготный HbSS или компаундные гетерозиготные состояния.