139. Полиморфные формы гемоглобинов человека. Гемоглобинопатии. Анемические гипоксии
Гемоглобины взрослого человека
В эритроцитах взрослого человека гемоглобин составляет 90% от всех белков данной клетки.
Гемоглобин А -основной гемоглобин взрослого организма, составляет около 98% от общего количества гемоглобина, тетрамер, состоит из 2 полипептидных цепей α и 2 β (2α2β).
Гемоглобин A2находится в организме взрослого человека в меньшей концентрации, на его долю приходится около 2% общего гемоглобина. Он состоит из 2 α- и 2 δ-цепей.
Гемоглобин А1с - гемоглобин А, модифицированный ковалентным присоединением к нему глюкозы (так называемый гликозилированный гемоглобин).
Гемоглобины, синтезирующиеся в период внутриутробного развития плода:
Эмбриональный гемоглобинсинтезируется в эмбриональном желточном мешке через несколько недель после оплодотворения. Представляет собой тетрамер 2α2ε. Через 2 нед после формирования печени плода в ней начинает синтезироваться гемоглобин F, который к 6 мес замещает эмбриональный гемоглобин.
Гемоглобин F- фетальный гемоглобин, синтезируется в печени и костном мозге плода до периода его рождения. Имеет тетрамерную структуру, состоящую из 2 α- и 2 γ-цепей. После рождения ребёнка постепенно замещается на гемоглобин А, который начинает синтезироваться в клетках костного мозга уже на 8-м месяце развития плода.
Гемоглобинопатия— наследственное или врождённое изменение или нарушение структурыбелкагемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функцииэритроцитов.
Классическим примером наследственнойгемоглобинопатии является серповидно-клеточная анемия, широко распространенная в странах Южной Америки, Африки и Юго-Восточной Азии. При этой патологииэритроцитыв условиях низкого парциальногодавлениякислородапринимают форму серпа.ГемоглобинS, как показали Л. Полинг и др., отличается рядом свойств от нормальногогемоглобина: в частности, после отдачикислородавтканяхон превращается в плохо растворимую дез-окси-форму и начинает выпадать в осадок в виде веретенообразных кристаллоидов, названных тактоидами. Последние деформируютклеткуи приводят к массивномугемолизу. Болезнь протекает остро, и дети, гомозиготные по мутантномугену, часто умирают в раннем возрасте. Химическийдефектпри серповидно-клеточной анемии был раскрыт В. Ингремом и сводится к замене единственнойаминокислоты, а именно глутаминовой, в 6-м положении с N-конца навалинв β-цепяхмолекулыгемоглобинаHbS. Это результатмутациивмолекулеДНК, кодирующей синтез β-цепигемоглобина. Все остальныеаминокислотырасполагаются в той же последовательности и в таком же количестве, как и в нормальномгемоглобинеНЬА. Одной этой замены оказалось достаточно не только для нарушения формыэритроцита, но и для развития тяжелойнаследственнойболезни – серповидно-клеточной анемии.Талассемии, строго говоря, не являются гемоглобинопатиями. Это генетически обусловленное нарушение синтеза одной из нормальных цепейгемоглобина. Если угнетается синтез β-цепей, то развивается β-талассемия; при генетическомдефектесинтеза α-цепей развивается α-талас-семия. При β-талассемии вкровинаряду с HbA1появляется до 15% НЬА2 и резко повышается содержание HbF – до 15–60%. Болезнь характеризуется гиперплазией и разрушением костного мозга, поражениемпечени, селезенки,деформациейчерепа и сопровождается тяжелойгемолитической анемией.Эритроцитыприталассемииприобретают мишеневидную форму. Механизм изменения формыэритроцитовобъяснить пока не удалось.