Fetálny hemoglobín

Biologická úloha

V červených krvinkách plodu je možné identifikovať formu hemoglobínu odlišnú od formy dospelého.

• Zo štrukturálneho hľadiska sa fetálny hemoglobín (α ₂ γ ₂ ) líši od dospelého jedinca (α ₂ Β ₂ ) v dôsledku prítomnosti dvoch gama reťazcov namiesto dvoch alfa reťazcov.

  • Konkrétne, fetálny hemoglobín je tvorený dvoma a reťazcami a dva y reťazce, pozostávajúce zo 141 a 146 aminokyselín. Dva alfa reťazce sú identické s reťazcami prítomnými v dospelom hemoglobíne, zatiaľ čo gama sa líšia od beta až 39 aminokyselín

• Táto štrukturálna modifikácia poskytuje afinitu fetálneho hemoglobínu k lepšiemu kyslíku ; inými slovami, viaže sa na kyslík húževnatejšie ako dospelý hemoglobín

Z funkčného hľadiska fetálny hemoglobín ( HbF alebo hemoglobín F ) umožňuje plodu účinnejšie extrahovať kyslík z materskej krvi .

• pri nízkej hodnote PO2 fetálnej krvi môže fetálny hemoglobín niesť až o 20-30% viac kyslíka ako materský, ako je znázornené na nasledujúcom grafe; je to spôsobené nižšou afinitou k 2, 3-bisfosfoglycerátu v porovnaní s dospelým hemoglobínom

Pozoruje sa posun smerom k ľavej strane disociačnej krivky fetálneho hemoglobínu v porovnaní s dospelým

Prenos kyslíka do fetálnej krvi placentárnou bariérou je tiež podporovaný vyššou koncentráciou hemoglobínu, ktorá je o 50% vyššia ako koncentrácia materskej krvi.

Normálne hodnoty

Syntéza fetálneho hemoglobínu začína okolo šiesteho týždňa tehotenstva a postupne nahrádza embryonálny hemoglobín Gower ( ₂ ε ₂ ), Gower II (α ₂ ε ₂ ) a Portland (ζ ₂ γ ₂ ), produkovaný v prvých týždňov počatia.

Expresia v čase av rôznych tkanivách rôznych typov ľudských globínových reťazcov.

Ľudské globínové reťazce sú vyjadrené ako percento hemoglobínu v celkovom množstve

Syntéza beta-globínov charakterizujúcich hemoglobín u dospelých, sotva vnímateľná počas života plodu, dosahuje normálny režim až do konca tretieho mesiaca mimotelového života.

• pri narodení predstavuje fetálny hemoglobín približne 70-90% celkového hemoglobínu prítomného v červených krvinkách novorodenca.
• syntéza fetálneho hemoglobínu pokračuje aj po narodení, ale postupne klesá a bude tvoriť menej ako 8% celkového hemoglobínu pri náhlom náraze šiestich mesiacov života.
• počas prvého roka života koncentrácie fetálneho hemoglobínu klesnú na úroveň všeobecne pod 1% \ t
• normálni dospelí majú hodnoty fetálneho hemoglobínu medzi 0, 3% a 1, 2%, menej ako 3, 5% hemoglobínu A2 (α2, δ2) a zvyšné percento (všeobecne> 96%) zahrnuté v hemoglobíne typu A.

Odlišná expresia rôznych globínových reťazcov u ľudí závisí od aktivácie a zániku špecifických génov v čase, od počatia až po život v dospelosti.

Vysoký fetálny hemoglobín

Patologický význam

• V maternici produkuje normálny plod malý podiel dospelého hemoglobínu (2, 5 - 5%). Plod s talasémiou maior produkuje ešte menej (menej ako 2%). Ak chcete zistiť počas tehotenstva, ak je plod ovplyvnený talasémiou major, je možné stanoviť množstvo dospelého hemoglobínu prítomného vo vzorke krvi odobratej kordocentézou.
• Malé percento fetálneho hemoglobínu je tiež exprimované počas života v dospelosti a jeho hladiny sa môžu tiež značne líšiť pod vplyvom faktorov ako vek, pohlavie alebo genomické zvláštnosti. Niektorí pacienti sú ovplyvnení takzvanou dedičnou perzistenciou fetálneho hemoglobínu, benígnym stavom, pri ktorom významné koncentrácie fetálneho hemoglobínu (> 10%) pretrvávajú aj v dospelosti. Bolo zistené, že táto zvláštnosť, všeobecne asymptomatická, môže zmierniť závažnosť určitých hemoglobinopatií a talasémií.
• Liečba liekmi schopná zvýšiť koncentráciu fetálneho hemoglobínu prináša významné výhody pre niektoré kategórie pacientov, ako sú pacienti s kosáčikovitou anémiou alebo beta talasémiou. Prototypom týchto liečiv bola hydroxymočovina, antineoplastický liek s myelosupresívnym účinkom, ktorý sa ukázal ako účinný pri zvyšovaní hladín fetálneho hemoglobínu a znižovaní výskytu bolestivých kríz u pacientov trpiacich kosáčikovitou chorobou.