Do wrodzonych defektów hemoglobiny zaliczyć możemy niedokrwistość (anemię) sierpowatą. Przyczyną tej choroby są mutacje punktowe (zmiany sensu) w obydwu genach kodujących P-globinę (jeden z łańcuchów polipeptydowych hemoglobiny), zlokalizowanych w ramionach krótkich chromosomu 11 (loc lip1-2). Zmiana sensu powoduje wstawienie do łańcucha aminokwasu waliny zamiast kwasu glutaminowego. Zmienia to elektryczny ładunek polipepetydu, a w konsekwencji — wiele spośród jego właściwości.
Produktem zmutowanego genu jest globina oznaczana jako ps. Podczas gdy u osób zdrowych cząsteczka hemoglobiny (HbA) ma budowę CI2P2, u osób z mutacją przybiera ona kształt a2pS2. Taka cząsteczka nazywa się hemoglobiną S (Hbs). Ma ona mniejsze powinowactwo do tlenu i mniejszą rozpuszczalność. Pod wpływem obniżonego ciśnienia parcjalnego wytrąca się w postaci złogów, co powoduje, że zawierające ją erytrocyty zapadają się, przybierając kształt sierpowaty. Erytrocyty takie mają zmniejszoną oporność na urazy mechaniczne, osmotyczne i termiczne, łatwiej też ulegają rozpadowi.
Anemia sierpowata dziedziczy się w sposób pośredni, tzn. allele prawidłowe i zmutowane są kodominujące. Osoby, u których wystąpiła mutacja, dzielimy zatem na heterozygoty i homozygoty mające dwa zmutowane allele.
U homozygot (chorzy z anemią sierpowatą) cała hemoglobina jest nieprawidłowa. Powoduje to liczne groźne konsekwencje, które zostały opisane wyżej, i sprawia, że chorzy rzadko dożywają 20 roku życia.
Heterozygoty (osoby obciążone cechą sierpowatości) w warunkach normalnego ciśnienia parcjalnego tlenu są całkowicie sprawne. U osób takich hemoglobinę możemy podzielić na dwie frakcje — HbA, występującą u osób zdrowych, i Hbs, występującą u chorych na anemię sierpowatą. Obydwie frakcje stanowią po około 50%.
Częstość nosicielstwa genu Hbs (heterozygoty Hbs HbA ) wśród Murzynów afrykańskich wynosi niemal 40%, podczas gdy w USA nie sięga 10%. Spowodowane jest to zwiększoną odpornością osobników z takim genotypem na pospolitą w Afryce malarię (pierwotniak Plasmodium falciparum).
Prostym testem wykrywającym sierpowatość krwinek jest test Emmela. Kroplę krwi mieszamy z 0,8% roztworem NaCl i umieszczamy je między dwoma szkiełkami, których brzegi zabezpieczamy parafiną. Po upływie 48 godzin na skutek obniżonego ciśnienia parcjalnego tlenu (metabolizm krwinek) erytrocyty zawierające przewagę Hbs zmieniają kształt na sierpowaty.
Czasami w celu stwierdzenia sierpowatości stosuje się metody elektroforetyczne lub chromatograficzne, polegające na rozdzieleniu obydwu rodzajów hemoglobin z erytrocytów, lub metodę hybrydyzacji DNA.
GENETYCZNIE UWARUNKOWANE DEFEKTY METABOLICZNE
Najczęściej spotykane defekty metabolizmu przekazywane drogą genetyczną dotyczą zaburzeń prawidłowej przemiany aminokwasów aromatycznych (fenyloalaniny i tyrozyny). Są one spowodowane niedoborem pewnych enzymów, których synteza warunkowana jest przez odpowiednie odcinki DNA komórki.
2
Pobrano z: www.med-news.pl