Bệnh hồng cầu hình liềm

Bệnh hồng cầu hình liềm là một nhóm các rối loạn di truyền do hemoglobin hình liềm (HbS) gây ra, hemoglobin này polyme hóa khi thiếu oxy và biến dạng hồng cầu thành hình liềm cứng. Tình trạng thiếu máu tán huyết mạn tính và tắc mạch tái phát dẫn đến các cơn đau và tổn thương cơ quan tiến triển. Đây là một trong những bệnh hemoglobin cấu trúc phổ biến và có ý nghĩa lâm sàng nhất.

Definition

Bệnh hồng cầu hình liềm bao gồm các tình trạng di truyền trong đó hemoglobin hình liềm (do sự thay thế valine cho axit glutamic ở vị trí thứ sáu của chuỗi beta-globin) polyme hóa khi thiếu oxy, gây ra sự biến dạng hồng cầu hình liềm, thiếu máu tán huyết mạn tính và tắc mạch tái phát.

Scope

Chủ đề này bao gồm cơ sở phân tử của sự polyme hóa HbS, phổ kiểu gen (HbSS đồng hợp tử và các trạng thái dị hợp tử kép như HbSC và HbS/beta-thalassemia), các cơ chế bệnh chính của tán huyết và tắc mạch, và dịch tễ học được định hình bởi chọn lọc sốt rét. Đây là một mục tham khảo về rối loạn này và không cung cấp quản lý lâm sàng cá nhân hóa.

Core questions

• Làm thế nào một sự thay thế beta-globin duy nhất dẫn đến sự polyme hóa và biến dạng hồng cầu hình liềm?
• Tán huyết và tắc mạch đóng góp như thế nào vào các biến chứng cấp tính và mạn tính?
• Tại sao mức độ nghiêm trọng của bệnh thay đổi giữa các kiểu gen và với mức độ hemoglobin bào thai?

Key concepts

• Hemoglobin hình liềm (HbS) và sự thay thế beta6 Glu→Val
• Sự polyme hóa HbS phụ thuộc vào thiếu oxy
• Tắc mạch
• Thiếu máu tán huyết mạn tính
• Dị hợp tử kép (HbSC, HbS/beta-thalassemia)
• Hemoglobin bào thai (HbF) như một yếu tố điều chỉnh mức độ nghiêm trọng
• Đặc điểm hồng cầu hình liềm (trạng thái người mang gen dị hợp tử)

Mechanisms

Bệnh bắt nguồn từ một đột biến điểm duy nhất thay thế valine cho axit glutamic ở vị trí 6 của chuỗi beta-globin, tạo ra hemoglobin hình liềm. Khi HbS bị thiếu oxy, nó polyme hóa thành các sợi cứng làm biến dạng hồng cầu thành hình liềm đặc trưng và giảm khả năng biến dạng của nó. Các tế bào này bị tán huyết sớm, gây thiếu máu mạn tính, và bám dính bất thường vào nội mô và vào nhau, làm tắc nghẽn vi tuần hoàn. Tình trạng tắc mạch dẫn đến các cơn đau cấp tính và tổn thương cơ quan do thiếu máu cục bộ, định hình diễn biến lâm sàng. Biểu hiện bệnh được điều chỉnh bởi lượng hemoglobin bào thai (ức chế sự polyme hóa), bởi bệnh alpha-thalassemia di truyền đồng thời, và bởi kiểu gen cụ thể, do đó các trạng thái dị hợp tử kép khác nhau về mức độ nghiêm trọng so với bệnh HbSS đồng hợp tử.

Clinical relevance

Bệnh hồng cầu hình liềm là nguyên nhân hàng đầu gây thiếu máu tán huyết di truyền và là chủ đề thường xuyên của sàng lọc sơ sinh, do đó việc nắm vững các cơ chế của nó rất quan trọng để giải thích phân tích hemoglobin và đánh giá thiếu máu. Mục này tóm tắt rối loạn để tham khảo và mục đích giáo dục và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Hemoglobin hình liềm đạt tần số cao ở các vùng mà bệnh sốt rét đã lưu hành — đặc biệt là vùng cận Sahara châu Phi, cũng như các khu vực của Địa Trung Hải, Trung Đông và tiểu lục địa Ấn Độ — vì người mang gen được bảo vệ một phần chống lại bệnh sốt rét nặng. Di cư đã phân bố rối loạn này trên toàn thế giới, và Weatherall cùng các đồng nghiệp mô tả nó như một phần của gánh nặng sức khỏe toàn cầu đang nổi lên với hàng trăm nghìn ca sinh bị ảnh hưởng mỗi năm.

History

Năm 1949, Pauling và các đồng nghiệp đã mô tả thiếu máu hồng cầu hình liềm là một bệnh phân tử, lần đầu tiên một bệnh lâm sàng được quy cho một protein bất thường, và Ingram sau đó đã xác định sự thay thế axit amin đơn lẻ chịu trách nhiệm. Những phát hiện này đã biến hemoglobin hình liềm thành một ví dụ nền tảng trong y học phân tử. Công trình sau này đã làm rõ cơ chế polyme hóa và vai trò điều chỉnh của hemoglobin bào thai, và việc công nhận chọn lọc sốt rét đã giải thích tần số cao của alen hồng cầu hình liềm.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Điều gì khiến hồng cầu biến dạng hình liềm trong bệnh hồng cầu hình liềm?

Hemoglobin hình liềm polyme hóa thành các sợi cứng khi nó nhả oxy, làm biến dạng hồng cầu thành hình liềm dễ vỡ và dễ làm tắc nghẽn các mạch máu nhỏ.

Đặc điểm hồng cầu hình liềm có giống với bệnh hồng cầu hình liềm không?

Không. Đặc điểm hồng cầu hình liềm là trạng thái người mang gen dị hợp tử, trong đó một người thừa hưởng một gen beta-globin hình liềm và một gen bình thường và thường khỏe mạnh, trong khi bệnh hồng cầu hình liềm đề cập đến các kiểu gen có triệu chứng như HbSS đồng hợp tử hoặc các trạng thái dị hợp tử kép.