stringtranslate.com

Гемоглобин С

Гемоглобин C (сокращенно HbC ) — это аномальный гемоглобин , в котором остаток глутаминовой кислоты в 6-й позиции цепи β-глобина заменен остатком лизина из-за точечной мутации в гене HBB . [1] Люди с одной копией гена гемоглобина C не испытывают симптомов, но могут передать аномальный ген своим детям. Те, у кого две копии гена, как говорят, имеют болезнь гемоглобина C и могут испытывать легкую анемию . У человека может быть как ген гемоглобина S (форма, связанная с серповидноклеточной анемией ), так и ген гемоглобина C; это состояние называется болезнью гемоглобина SC и, как правило, протекает тяжелее, чем болезнь гемоглобина C, но мягче, чем серповидноклеточная анемия. [2]

HbC был открыт Харви Итано и Джеймсом В. Нилом в 1950 году в двух афроамериканских семьях. С тех пор было установлено, что он наиболее распространен среди людей в Западной Африке. Он дает преимущества в выживании, поскольку люди с HbC обладают естественной устойчивостью к малярии, вызываемой Plasmodium falciparum , хотя и не полностью.

Симптомы и признаки

Люди с одной копией гена гемоглобина C (называемые гетерозиготными ) не испытывают значительных симптомов, но могут передать аномальный ген своим детям; это состояние называется признаком гемоглобина C. Когда присутствуют два гена гемоглобина C (называемые гомозиготными ), говорят, что у человека есть болезнь гемоглобина C, и у него может развиться легкая анемия , поскольку эритроциты, содержащие гемоглобин C, имеют сокращенную продолжительность жизни. Анемия при болезни гемоглобина C классифицируется как гемолитическая , поскольку она вызвана разрушением эритроцитов. Также может наблюдаться увеличение селезенки , а иногда и желтуха. [1] [3] [4] У некоторых людей с этим заболеванием могут развиться желчные камни , требующие лечения. [5] Продолжающийся гемолиз может привести к образованию пигментированных желчных камней, необычного типа желчных камней, состоящих из темного содержимого эритроцитов. [6]

Аномалии эритроцитов

Эритроциты людей с гемоглобиновым заболеванием C обычно аномально малы ( микроцитарные ) с высокой средней концентрацией корпускулярного гемоглобина (MCHC). Высокая MCHC вызвана пониженной концентрацией воды внутри клеток. Целевые клетки , микросфероциты и кристаллы HbC можно увидеть при микроскопическом исследовании мазков крови гомозиготных пациентов. [2]

Сочетания с другими состояниями

Мазок крови при гемоглобин-SC заболевании, показывающий множество клеток-мишеней и несколько серповидных клеток

HbC может сочетаться с другими аномальными гемоглобинами и вызывать серьезные гемоглобинопатии. Люди с серповидноклеточной анемией - гемоглобином C (HbSC) унаследовали ген серповидноклеточной анемии (HbS) от одного родителя и ген заболевания гемоглобином C (HbC) от другого родителя. Поскольку HbC не полимеризуется так же легко, как HbS, в большинстве случаев наблюдается меньше серповидноклеточной анемии. Существует меньше острых вазоокклюзионных событий и, следовательно, в некоторых случаях меньше серповидноклеточных кризов. Периферический мазок показывает в основном клетки-мишени, случайные кристаллы гемоглобина C и только несколько серповидных клеток. Однако у людей с заболеванием гемоглобина SC (HbSC) наблюдается более выраженная ретинопатия, ишемический некроз кости и приапизм, чем у людей с чистым заболеванием SS. [2]

Также есть несколько случаев HbC в сочетании с HbO , HbD и бета-талассемией . [1]

Генетика

Гемоглобин C образуется, когда точечная мутация в гене HBB вызывает замену аминокислоты глутаминовой кислоты на лизин в 6-й позиции β-глобиновой цепи гемоглобина. Мутация может быть гомозиготной, возникающей на обеих хромосомах (аллелях), или гетерозиготной, затрагивающей только один аллель. [1] При гетерозиготном состоянии говорят, что люди имеют признак гемоглобина C , или являются носителями гемоглобина C, и у них есть один ген для HbC либо с одним геном HbA, либо с геном HbS. Их эритроциты содержат как гемоглобин C, так и либо нормальный гемоглобин A , либо гемоглобин S. Мутация гемоглобина C является аутосомно-рецессивным заболеванием, которое является результатом двуродительского наследования аллеля, кодирующего гемоглобин C. [6] Если оба родителя являются носителями гемоглобина C, есть вероятность рождения ребенка с заболеванием гемоглобина C. Если предположить, что оба родителя являются носителями, то существует 25% вероятность рождения ребенка с заболеванием гемоглобина С, 50% вероятность рождения ребенка, который является носителем гемоглобина С, и 25% вероятность рождения ребенка, который не является носителем и не страдает заболеванием гемоглобина С. [4]

Эта мутировавшая форма снижает нормальную пластичность эритроцитов хозяина, вызывая гемоглобинопатию . У тех, кто гетерозиготен по мутации, около 28–44% общего гемоглобина (Hb) составляет HbC, и анемия не развивается. У гомозигот почти весь Hb находится в форме HbC, что приводит к легкой гемолитической анемии , желтухе и увеличению селезенки. [1]

Устойчивость к малярии

У людей с HbC снижен риск заражения малярией P. falciparum . [7] HbC описывается как более выгодный, чем HbS, поскольку даже у гомозиготных людей он обычно не приводит к летальному исходу. [8] Однако, в отличие от HbS, он не предотвращает малярию, вызванную P. vivax, [9] и менее эффективен в устойчивости к малярии falciparum в гетерозиготных состояниях. [7] Гомозиготный HbC более устойчив к гетерозиготному состоянию или к талассемиям. [10] [11] Но мутация HbC не предотвращает инфекцию. P. falciparum не выживают в эритроцитах с гомозиготными гемоглобинами, но могут выживать в присутствии гетерозиготных гемоглобинов. [10] HbC снижает силу связывания (цитоадгезию) P. falciparum , снижая активность PfEMP1 . [12] Имеющиеся данные указывают на то, что HbC снижает уровень PfEMP1, который необходим для эффективного связывания и проникновения в эритроциты малярийного паразита. [13] Было предсказано, что с тенденцией мутации HbC и распространенностью тропической лихорадки, HbC заменит HbS в центральной Западной Африке в будущем. [10]

Диагноз

Физическое обследование может показать увеличенную селезенку. Тесты, которые могут быть сделаны, включают: общий анализ крови (ОАК), электрофорез гемоглобина и мазок периферической крови . [5]

Профилактика

Генетическое консультирование может быть целесообразным для пар с высоким риском, желающих иметь ребенка. [14]

Уход

Обычно лечение не требуется. Добавки фолиевой кислоты могут помочь вырабатывать нормальные эритроциты и улучшить симптомы анемии [14]

Прогноз

В целом, болезнь гемоглобина С является одной из наиболее доброкачественных гемоглобинопатий . [6] Легкое или умеренное сокращение продолжительности жизни эритроцитов может сопровождать легкую гемолитическую анемию. У людей с болезнью гемоглобина С наблюдаются спорадические эпизоды мышечно-скелетной (суставной) боли. [6] Люди с болезнью гемоглобина С могут рассчитывать на нормальную жизнь. [14]

Эпидемиология

Гемоглобин C наиболее распространен в районах Западной Африки, таких как Нигерия, где проживают йоруба . [15] [16] [17] Ген гемоглобина C обнаружен у 2-3% афроамериканцев [4], в то время как 8% афроамериканцев имеют ген гемоглобина S (серповидный). Таким образом, заболевание гемоглобина SC встречается значительно чаще, чем заболевание гемоглобина CC. Этот признак также поражает людей, чьи предки были выходцами из Италии , Греции , Латинской Америки и Карибского региона. [4] Однако человек любой расы или национальности может иметь признак гемоглобина C. С точки зрения географического распределения, аллель гемоглобина C встречается с наибольшей частотой в Западной Африке , где он связан с защитой от малярии . [3] Заболевание гемоглобина C присутствует при рождении, хотя некоторые случаи могут не быть диагностированы до достижения зрелого возраста. Как мужчины, так и женщины болеют в равной степени. [6]

История

Изучая молекулярную основу серповидноклеточной анемии , Лайнус Полинг и Харви Итано из Калифорнийского технологического института в 1949 году обнаружили, что заболевание вызвано аномальным гемоглобином, называемым HBS. [18] [19] В 1950 году Итано и Джеймс В. Нил обнаружили у двух афроамериканских семей другое заболевание крови, очень похожее на серповидноклеточную анемию. [20] [21] У пяти из десяти человек были обнаружены серповидные эритроциты. Но это состояние было безвредным, поскольку у этих людей не было анемии. Таким образом, было неясно, связано ли оно с серповидноклеточной анемией. Генетически аномальный гемоглобин был только в гетерозиготном состоянии. [22] В следующем году Нил и его коллеги установили, что гемоглобин связан с серповидноклеточной анемией. [23]

Гемоглобин был назван гемоглобином III, [24], но в конечном итоге использовался гемоглобин C. [25] [26] К 1954 году было обнаружено, что мутантный гемоглобин был широко распространен в Западной Африке. [27] [28] В 1960 году Вернон Ингрэм и Дж. А. Хант из Кембриджского университета обнаружили, что мутация представляла собой замену одной аминокислоты глутаминовой кислоты на лизин. [29]

Ссылки

  1. ^ abcde Карна, Бибек; Джа, Суман К.; Аль Зааби, Эйман (2020), «Болезнь гемоглобина С», StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID  32644469 , получено 26 октября 2020 г.  В данной статье используется текст, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  2. ^ abc Нагель, Рональд Л.; Фабри, Мэри Э.; Стейнберг, Мартин Х. (2003). «Парадокс заболевания гемоглобина SC». Blood Reviews . 17 (3): 167–78. doi :10.1016/S0268-960X(03)00003-1. PMID  12818227.
  3. ^ ab Fairhurst, Rick M.; Casella, James F. (2004). «Гомозиготная болезнь гемоглобина C». New England Journal of Medicine . 350 (26): e24. doi :10.1056/NEJMicm030486. PMID  15215497.
  4. ^ abcd "Hemoglobin C Trait". Stjude.org . Получено 2015-03-03 .
  5. ^ ab "Обновление PubMed Health - Национальная медицинская библиотека - PubMed Health". Ncbi.nlm.nih.gov. 2014-11-12 . Получено 2015-03-03 .
  6. ^ abcde Гемоглобин C Болезнь в eMedicine
  7. ^ ab Тейлор, Стив М.; Паробек, Кристиан М.; Фэрхерст, Рик М. (2012). «Гемоглобинопатии и клиническая эпидемиология малярии: систематический обзор и метаанализ». The Lancet . 12 (6): 457–468. doi :10.1016/S1473-3099(12)70055-5. PMC 3404513 . PMID  22445352. 
  8. ^ Травассос, Марк А.; Кулибали, Дрисса; Лоуренс, Мэтью Б.; Дембеле, Ахмаду; Толо, Юсуф; Коне, Абдулай К.; Траоре, Карим; Ниангали, Амаду; Гиндо, Альдиума; Ву, Юкун; Берри, Андреа А. (2015). «Признак гемоглобина C обеспечивает защиту от клинической малярии Falciparum у малийских детей». Журнал инфекционных болезней . 212 (11): 1778–1786. doi : 10.1093/infdis/jiv308. ПМЦ 4633765 . ПМИД  26019283. 
  9. ^ Кройэлс, Бенно; Кройцберг, Кристина; Коббе, Робин; Айим-Аконор, Матильда; Апиа-Томпсон, Питер; Томпсон, Бенедикта; Эмен, Криста; Аджей, Сэмюэл; Лангефельд, Ирис; Аджеи, Охене; Мэй, Юрген (2010). «Различное влияние признаков HbS и HbC на неосложненную малярию, анемию и рост детей». Кровь . 115 (22): 4551–4558. дои : 10.1182/кровь-2009-09-241844 . ПМИД  20231425.
  10. ^ abc Модиано, Д.; Луони, Г.; Сирима, бакалавр наук; Симпоре, Дж.; Верра, Ф.; Конате, А.; Растрелли, Э.; Оливьери, А.; Калиссано, К.; Паганотти, генеральный менеджер; Д'Урбано, Л. (2001). «Гемоглобин C защищает от клинической малярии Plasmodium falciparum». Природа . 414 (6861): 305–308. Бибкод : 2001Natur.414..305M. дои : 10.1038/35104556. PMID  11713529. S2CID  4360808.
  11. ^ Тейлор, Стив М.; Паробек, Кристиан М.; Фэрхерст, Рик М. (2012). «Гемоглобинопатии и клиническая эпидемиология малярии: систематический обзор и метаанализ». The Lancet Infectious Diseases . 12 (6): 457–468. doi :10.1016/S1473-3099(12)70055-5. PMC 3404513. PMID  22445352 . 
  12. ^ Фэрхерст, Рик М.; Барух, Дрор И.; Бриттен, Натаниэль Дж.; Остера, Грасиела Р.; Уоллах, Джон С.; Хоанг, Холли Л.; Хейтон, Карен; Гвиндо, Альдиума; Макобонго, Моррис О.; Шварц, Оуэн М.; Тункара, Анатоль (2005). «Аномальное проявление PfEMP-1 на эритроцитах, несущих гемоглобин С, может защитить от малярии». Nature . 435 (7045): 1117–1121. Bibcode :2005Natur.435.1117F. doi : 10.1038/nature03631 . PMID  15973412. S2CID  4412263.
  13. ^ Фэрхерст, Рик М.; Бесс, Кэмерон Д.; Краузе, Майкл А. (2012). «Аномальное отображение PfEMP1/knob на эритроцитах, инфицированных Plasmodium falciparum, содержащих варианты гемоглобина: новые взгляды на патогенез и защиту от малярии». Микробы и инфекции . 14 (10): 851–862. doi :10.1016/j.micinf.2012.05.006. PMC 3396718. PMID 22634344  . 
  14. ^ abc MedlinePlus Encyclopedia : Болезнь гемоглобина C
  15. ^ Акиньянджу, Олуфеми О. (1989). «Профиль серповидноклеточной анемии в Нигерии». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 565 (1): 126–36. Bibcode : 1989NYASA.565..126A. doi : 10.1111/j.1749-6632.1989.tb24159.x. PMID  2672962. S2CID  24734397.
  16. ^ Фэрхерст, Р. М.; Фудзиока, Х.; Хейтон, К.; Коллинз, К. Ф.; Веллемс, ТЕ (2003). «Аберрантное развитие Plasmodium falciparum в гемоглобиновых CC-эритроцитах: значение для защитного эффекта гомозиготного состояния от малярии». Blood . 101 (8): 3309–15. doi :10.1182/blood-2002-10-3105. PMID  12480691.
  17. ^ Эдингтон, GM; Леманн, H. (1956). "36. Распределение гемоглобина C в Западной Африке". Man . 56 : 34–36. doi :10.2307/2793520. ISSN  0025-1496. JSTOR  2793520.
  18. ^ Pauling L, Itano HA (ноябрь 1949). «Серповидноклеточная анемия — молекулярное заболевание». Science . 110 (2865): 543–8. Bibcode :1949Sci...110..543P. doi :10.1126/science.110.2865.543. PMID  15395398. S2CID  31674765.
  19. ^ Serjeant GR (декабрь 2010 г.). «Сто лет серповидноклеточной анемии». British Journal of Haematology . 151 (5): 425–9. doi : 10.1111/j.1365-2141.2010.08419.x . PMID  20955412. S2CID  44763460.
  20. ^ Hiernauz, J.; Linhard, J.; Livingstone, FB; Neel, JV; Robinson, A.; Zuelzer, WW (1956). «Дата появления гемоглобина C и других аномальных гемоглобинов в некоторых африканских популяциях». American Journal of Human Genetics . 8 (3): 138–150. PMC 1716688. PMID  13362221 . 
  21. ^ Huehns, ER (1970). «Заболевания, вызванные аномалиями структуры гемоглобина». Annual Review of Medicine . 21 : 157–178. doi :10.1146/annurev.me.21.020170.001105. PMID  4912473.
  22. ^ Itano, HA; Neel, JV (1950). «Новая наследственная аномалия человеческого гемоглобина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 36 (11): 613–617. Bibcode : 1950PNAS...36..613I. doi : 10.1073/pnas.36.11.613 . PMC 1063254. PMID  14808148 . 
  23. ^ Каплан, Э.; Зюльцер, WW; Нил, Дж. В. (1951). «Новая наследственная аномалия гемоглобина и ее взаимодействие с серповидноклеточным гемоглобином». Кровь . 6 (12): 1240–1249. doi : 10.1182/blood.V6.12.1240.1240 . PMID  14886398.
  24. ^ Уайт, Дж. К.; Бивер, Г. Х. (1954). «Обзор разновидностей человеческого гемоглобина в норме и при заболеваниях». Журнал клинической патологии . 7 (3): 175–200. doi :10.1136/jcp.7.3.175. PMC 1023791. PMID  13192193 . 
  25. ^ Сингер, Карл; Сингер, Лили (1953). «Исследования аномальных гемоглобинов». Кровь . 8 (11): 1008–1023. doi : 10.1182/blood.V8.11.1008.1008 .
  26. ^ Шелл, Норман Б. (1956). «БОЛЕЗНЬ СЕРПОВИДНО-КЛЕТОЧНОЙ-ГЕМОГЛОБИННОЙ-C: Отчет о случае с электрофоретическими исследованиями гемоглобина у членов семьи». Журнал детских болезней AMA . 91 (1): 38–44. doi :10.1001/archpedi.1956.02060020040008. PMID  13275117.
  27. ^ Эдингтон, GM; Леманн, H (1954). «Случай серповидноклеточной анемии — гемоглобин C и обзор заболеваемости гемоглобином C в Западной Африке». Труды Королевского общества тропической медицины и гигиены . 48 (4): 332–336. doi :10.1016/0035-9203(54)90104-2. PMID  13187564.
  28. ^ Эдингтон, GM; Леманн, H. (1956). «Распределение гемоглобина C в Западной Африке». Man . 56 : 34. doi :10.2307/2793520. JSTOR  2793520.
  29. ^ Хант, Дж.А.; Ингрэм, В.М. (1960). «Аномальные человеческие гемоглобины». Биохимика и биофизика Acta . 42 : 409–421. дои : 10.1016/0006-3002(60)90818-0. ПМИД  13716852.

Внешние ссылки