Đặc điểm huyết sắc tố S có nghĩa là gì?

71. 5. 7. 5 kiểu gen bệnh hồng cầu hình liềm hiếm gặp khác

Hb S/C-Harlem (β6 Glu → Val và β73 Asp → Asn) là bệnh rối loạn hồng cầu hình liềm nghiêm trọng. Hb C-Harlem có hai thay thế axit amin, thay thế tế bào hình liềm ở codon 6 và một thay thế ở codon 73 làm cho huyết sắc tố di chuyển giống như Hb C trong điện di ở pH kiềm (7). In combination with Hb S it causes severe sickle-cell disease.

Hb S-Antilles (β6 Glu → Val và β23 Val → Ile) có hai axit amin thay thế, tương tự như Hb C Harlem. Nó dễ bị hình liềm hơn bản thân Hb S và ở trạng thái dị hợp tử, nó dẫn đến thiếu máu nhẹ và rối loạn hình liềm vừa phải. Kết hợp với Hb S, nó được báo cáo là tạo ra một dạng bệnh hồng cầu hình liềm rất nghiêm trọng kèm theo thiếu máu tán huyết mãn tính nghiêm trọng. Dị hợp tử Hb C và Hb S-Antilles cũng tạo ra rối loạn hồng cầu hình liềm nghiêm trọng

Hb S-Oman (β6 Glam → Val và β121 Glam → Lys) có hai kiểu hình khác nhau ở trạng thái dị hợp tử, tùy thuộc vào việc bệnh nhân có đồng hợp tử hay đồng hợp tử di truyền bệnh α-thalassemia (tất cả các bệnh nhân được mô tả với Hb S-Oman có . Bệnh nhân mắc bệnh α+-thalassemia có khoảng 20% ​​Hb S và rối loạn hình liềm vừa phải. Màng máu cho thấy một dạng duy nhất của tế bào hình liềm không thể đảo ngược được gọi là “tế bào Mũ Napoléon” hoặc “tế bào sợi và kim đan. ” Ngược lại, bệnh nhân mang đặc điểm Hb S-Oman và đồng hợp tử α+-thalassemia có khoảng 14% Hb S-Oman và không có triệu chứng. Trạng thái dị hợp tử của Hb S và Hb S-Oman đã được mô tả ở một số bệnh nhân người Oman. Bệnh nhân có 25% Hb S và 11% Hb S-Oman, và màng máu cho thấy các tế bào Mũ Napoléon. Bệnh nhân mắc bệnh rất nặng, với mức Hb là 7 g/dl

Sự tương tác của Hb S với các biến thể β không ổn định có thể dẫn đến một dạng bệnh hồng cầu hình liềm nhẹ. Ba biến thể như vậy đã được mô tả, cụ thể là Hb Quebec-Chori, Hb Hofu và Hb I-Toulouse. Hb S kết hợp với các biến thể beta không ổn định nhẹ như Hb Hope và Hb Siiraj có thể gây tán huyết nhẹ

Hemoglobin S hình liềm

Bệnh hồng cầu hình liềm là một rối loạn gây ra bởi sự thay thế valin bằng axit glutamic trong tiểu đơn vị β-globin. Ở trạng thái khử oxy, HbS trải qua những thay đổi về hình dạng làm lộ ra vùng kỵ nước của phân tử. Ở trạng thái khử oxy nghiêm trọng, các vùng kỵ nước tập hợp lại và điều này dẫn đến sự biến dạng của màng hồng cầu, tổn thương oxy hóa cho màng, suy giảm khả năng biến dạng và tuổi thọ bị rút ngắn chỉ từ 10-20 ngày.

Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, dạng đồng hợp tử của bệnh HbS, xuất hiện sớm trong cuộc đời với tình trạng thiếu máu tán huyết nặng và tiến triển thành tổn thương cơ quan đích đáng kể bao gồm tủy xương, lá lách, thận và hệ thần kinh trung ương. Bệnh nhân trải qua các cơn đau từng cơn (khủng hoảng tắc mạch) đặc trưng bởi đau xương và khớp có thể có hoặc không liên quan đến bệnh đồng thời, căng thẳng hoặc mất nước. Mức độ nghiêm trọng và tiến triển của bệnh có thể thay đổi đáng kể. Tổn thương cơ quan có thể bắt đầu sớm trong thời thơ ấu, với nhồi máu lách tái phát lên đến đỉnh điểm là mất chức năng lách trong thập kỷ đầu tiên của cuộc đời. Thận có thể biểu hiện tiểu máu không đau và mất khả năng tập trung như một đặc điểm ban đầu và sau đó tiến triển thành suy thận mãn tính trong thập kỷ thứ ba hoặc thứ tư của cuộc đời. Các biến chứng về phổi và thần kinh là nguyên nhân chính gây bệnh tật và tử vong. Tổn thương phổi do viêm dai dẳng mãn tính. Hội chứng ngực cấp tính, một biến chứng giống như viêm phổi, được đặc trưng bởi sự hiện diện của thâm nhiễm phổi mới liên quan đến ít nhất một phân thùy phổi cộng với ít nhất một trong các triệu chứng sau. đau ngực, sốt, thở nhanh, thở khò khè hoặc ho. Các biến chứng thần kinh bao gồm đột quỵ, thường là hậu quả của bệnh động mạch chứ không phải bệnh liềm. Thanh thiếu niên bị nhồi máu não, trong khi người lớn thường bị đột quỵ xuất huyết

Sự ổn định của Hemoglobin S và sự hình thành chất oxy hóa

HbS không ổn định vừa phải, được quan sát trong ống nghiệm là không ổn định đối với các ứng suất khác nhau. Hai căng thẳng sinh lý rõ ràng nhất liên quan đến quá trình oxy hóa Hb. 2 HbS có khả năng oxy hóa khử bất thường so với HbA, điều này có thể là cơ sở cho tốc độ tự oxy hóa tăng nhẹ (~40%) của nó. Tuy nhiên, HbS thể hiện rõ rệt (~340%) sự mất ổn định và quá trình oxy hóa gia tăng khi tương tác với aminophospholipid đặc trưng của tờ rơi bên trong màng. Hành vi của nó khi xâm nhập vào môi trường huyết tương (do tán huyết nội mạch) vẫn chưa được biết. Mặc dù cơ chế hóa lý của vai trò gây mất ổn định của β 6 valine trong HbS vẫn chưa được biết, nhưng sự mất ổn định này dẫn đến sự tích tụ của nhiều dạng Hb và sắt khác nhau . 2 Kết quả là sự xuất hiện của quá trình sinh hóa oxy hóa, bất thường thúc đẩy một số khiếm khuyết nổi bật của màng hồng cầu hình liềm.

sinh bệnh học

Globin, là phần protein của huyết sắc tố, có vòng heme porphyrin chứa sắt cho phép phân tử vận ​​chuyển oxy hiệu quả. Đột biến gây ra những thay đổi trong trình tự axit amin của chuỗi polypeptide globin có thể gây ra các bệnh quan trọng về mặt lâm sàng, bao gồm bệnh hồng cầu hình liềm, được gọi chung là bệnh huyết sắc tố. Huyết sắc tố hình liềm (HbS. α2β2s), được gây ra bởi sự thay thế adenine (A) thành thymidine (T) (GAG thành GTG) trong codon 6 của gen β-globin (HBB), dẫn đến dư lượng valin (Glu6Val) thay vì axit glutamic bình thường . 154-2 Fig. 154-2 ). Bệnh hồng cầu hình liềm đồng hợp tử (HbSS) là một bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường, vì vậy mỗi đứa con của hai bố mẹ mang tế bào hình liềm có 25% khả năng bị ảnh hưởng ( Hình. 154-3AI ).

HbS polyme hóa khi nó bị khử oxy và điều này làm biến dạng hình dạng của các tế bào màu đỏ thành hình lưỡi liềm đặc trưng ( Hình. 154-3Aii ) và dẫn đến tổn thương hồng cầu, tán huyết và tắc mạch. Quá trình khử oxy của hồng cầu xảy ra trong vòng tuần hoàn khi chúng đi qua lớp mao mạch; . Chu trình khử liềm-liềm này được lặp lại khi tế bào hồng cầu tái tuần hoàn, nhưng nếu quá trình di chuyển của hồng cầu bị trì hoãn, tế bào có hình liềm, tổn thương màng tế bào và do đó tắc mạch xảy ra trước khi quá trình vận chuyển qua vi mạch hoàn tất. Sự hình thành polyme (và mức độ nghiêm trọng của liềm) có thể tăng lên do nồng độ huyết sắc tố nội bào tăng, độ pH thấp và nhiệt độ tăng và giảm do sự hiện diện của các huyết sắc tố nội bào khác, chẳng hạn như huyết sắc tố bào thai (HbF). 1b

Sự trùng hợp huyết sắc tố hình liềm dẫn đến tổn thương hồng cầu theo một số cơ chế dẫn đến phá hủy hồng cầu (tan máu) và tắc mạch. 2 Hầu hết tán huyết là ngoài mạch máu vì nó xảy ra khi đại thực bào nhận ra hồng cầu hình liềm bị tổn thương, do đó dẫn đến hiện tượng thực bào hồng cầu. Tán huyết nội mạch giải phóng huyết sắc tố vào tuần hoàn, nơi nó liên kết và do đó làm cạn kiệt haptoglobin tự do trong huyết tương và cũng loại bỏ oxit nitric (NO). Ngoài ra, các tế bào hồng cầu hình liềm này bám vào các tế bào nội mô mạch máu đã hoạt hóa, thúc đẩy phản ứng viêm và bạch cầu và tiểu cầu bám vào nội mạc mạch máu. Những tương tác này với lớp nội mô dẫn đến tắc nghẽn mạch máu, thiếu máu cục bộ mô và sau đó là tắc mạch. Các tế bào nội mô phản ứng với các yếu tố biến đổi sinh học được tạo ra trong các giai đoạn tắc mạch này và dẫn đến tình trạng viêm. Sự bắt đầu của tắc mạch rất phức tạp và các cơ chế bao gồm những điều sau đây.

Tổn thương tế bào do tương tác kết dính giữa các tế bào hình liềm, bạch cầu, tế bào nội mô và tiểu cầu và liên quan đến các phân tử kết dính tế bào như P selectin, được biểu hiện trên các tế bào nội mô và tiểu cầu khi chúng được kích hoạt. Bạch cầu sau đó được bắt giữ trên lớp nội mô

Các tế bào hình liềm kết dính và ứng suất cắt giải phóng các loại oxy hóa phản ứng, biểu hiện endothelin và làm xáo trộn cân bằng NO

Chấn thương tái tưới máu, có thể kích hoạt các tế bào nội mô và kích thích viêm

Hồng cầu lưới, được giải phóng sớm từ tủy xương, có các phối tử kết dính làm tăng tương tác giữa hồng cầu và tế bào nội mô

Các biến thể huyết sắc tố có gen β-globin thay thế Glu6Val (HbS) dễ bị trùng hợp và sự tích tụ của các polyme HbS này trong hồng cầu hình liềm gây tổn thương tế bào, do đó dẫn đến hội chứng lâm sàng của bệnh hồng cầu hình liềm. Trong bệnh hồng cầu hình liềm đồng hợp tử (HbSS) hoặc sự di truyền đồng thời của HbS và β0-thalassemia (HbSβ0-thalassemia), các tế bào chứa HbS và không có HbA và có mức độ nghiêm trọng nhất về mặt lâm sàng (thiếu máu hồng cầu hình liềm). Sự đồng thời của HbS với các biến thể huyết sắc tố khác (e. g. , HbC, HbE, HbSβ+-thalassemia, HbSDPunjab, HbSOArab) cũng liên quan đến các rối loạn hình liềm ở các mức độ nghiêm trọng khác nhau ( Bảng 154-1 ). Mặc dù hầu hết trong số hơn 1000 đột biến huyết sắc tố đều không có ý nghĩa lâm sàng, nhưng những đột biến khác đôi khi có thể ảnh hưởng đến sự ổn định và chức năng của huyết sắc tố và gây thiếu máu tán huyết, rối loạn vận chuyển oxy hoặc methemoglobin huyết ( Chương 149).

Bệnh huyết sắc tố S

Hemoglobin S là bệnh huyết sắc tố phổ biến nhất được phát hiện ở Hoa Kỳ. Các chẩn đoán có thể có đối với bệnh nhân mắc bệnh huyết sắc tố Hb S bao gồm đặc điểm hồng cầu hình liềm (Hb AS), bệnh hồng cầu hình liềm (Hb SS) và tình trạng bệnh hồng cầu hình liềm sau khi truyền/trao đổi hồng cầu. Bệnh nhân có đặc điểm tế bào hình liềm cũng có thể mắc bệnh α-thalassemia đồng thời và chẩn đoán Hb S/β-thalassemia (0/+/++) đôi khi cũng được thực hiện. Các trạng thái dị hợp tử kép của Hb SC, Hb SD và Hb SO là các trạng thái hình liềm quan trọng không nên bỏ qua.

Bệnh nhân mắc bệnh Hb SS có thể bị tăng Hb F. Sự phân bố của Hb F giữa các haplotypes của Hb SS như sau. Hb F, 5–7% ở Bantu, Bénin hoặc Cameroon; . Hydroxyurea cũng gây tăng Hb F. Điều này thường đi kèm với macrocytosis. Hb F cũng có thể tăng trong Hb S/HPFH. [19]. Hydroxyurea also causes an increase in Hb F. This is usually accompanied by macrocytosis. Hb F can also be increased in Hb S/HPFH.

Giá trị Hb A2 thường tăng trong bệnh hồng cầu hình liềm và hơn thế nữa bởi HPLC. Điều này là do dạng biến đổi sau dịch mã của Hb S, Hb S1d, tạo ra một đỉnh trong cửa sổ A2. Giá trị Hb A2 tăng cao này có thể gây nhầm lẫn chẩn đoán với bệnh Hb SS và Hb S/β-thalassemia. Điều quan trọng cần nhớ là bệnh hồng cầu nhỏ không phải là một đặc điểm của bệnh Hb SS và bệnh nhân mắc bệnh Hb S/β-thalassemia thường có biểu hiện bệnh hồng cầu nhỏ

Bệnh nhân Hb SS và bệnh nhân Hb S/β-0-thalassemia không có bất kỳ Hb A nào, trừ khi bệnh nhân đã được truyền máu hoặc đã trải qua quá trình trao đổi hồng cầu. Hb S Glycated có cùng thời gian lưu (khoảng 2. 5 phút) dưới dạng Hb A trong HPLC [19] . Điều này sẽ tạo ra một đỉnh nhỏ trong cửa sổ A và tăng khả năng mắc bệnh Hb S/β+-thalassemia.

Hb S/α-thalassemia được cân nhắc khi tỷ lệ phần trăm Hb S thấp hơn dự kiến. Các trường hợp cổ điển của đặc điểm tế bào hình liềm là 60% Hb A và khoảng 35–40% Hb S. Các trường hợp Hb S/α-thalassemia sẽ có giá trị Hb S thấp hơn, điển hình là dưới 30% với bệnh hồng cầu nhỏ. Một bức tranh tương tự cũng sẽ xuất hiện ở những bệnh nhân có đặc điểm tế bào hình liềm và thiếu sắt. Những thách thức thường gặp trong việc phát hiện bệnh huyết sắc tố được tóm tắt trong Bảng 18. 3 .

Bảng 18. 3 . Những thách thức thường gặp trong việc phát hiện bệnh huyết sắc tố

Tình huống Nguyên nhân của thách thức HPLCChuyển mẫu từ người này sang người khácTruyền máuTruyền máu từ những người cho, ví dụ, Hb AS (đặc điểm S) hoặc Hb AC (đặc điểm C)ThuốcHydroxyurea làm tăng mức Hb F. . g. , Hb A2′) có thể không bị phát hiệnHPLCHb A2′ rửa giải trong cửa sổ S. Do đó, trong bệnh hoặc tính trạng hồng cầu hình liềm, Hb A2′ sẽ không bị phát hiện biến thể HPLCFast hemoglobin (e. g. , Hb H và Hb Bart’s) có thể không được định lượng một cách hiệu quả. Định lượng Hb F cũng sẽ bị ảnh hưởng

Giới thiệu

Huyết sắc tố S (HbS) có tỷ lệ lưu hành là 25–30% ở nhiều vùng của Châu Phi và cả một số vùng ở Trung Đông ( Hình 65. 6 ). HbS có xu hướng phổ biến ở các nhóm dân tộc có truyền thống phơi nhiễm cao với bệnh sốt rét Plasmodium falciparum. Ở châu Phi cận Sahara, khoảng 230 000 trẻ sơ sinh được sinh ra mắc bệnh hồng cầu hình liềm mỗi năm, hầu hết là mắc HbSS. Bệnh hồng cầu hình liềm (SCD) là một rối loạn di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường được đặc trưng bởi sự sản xuất huyết sắc tố bất thường, huyết sắc tố hình liềm. Huyết sắc tố hình liềm (HbS) phát sinh từ đột biến ở codon 6 của gen β-globin dẫn đến thay thế gốc axit glutamic bình thường bằng valin. 68 SCD thường được gây ra nhất do sự đồng thừa kế của hai gen hồng cầu hình liềm (bệnh Hb SS đồng hợp tử) nhưng bệnh nhân là người dị hợp tử về HbS và một gen khác . 69 Bệnh SS và bệnh Sβ0 nặng hơn bệnh SC và bệnh Sβ+ ( Hộp 65. 6 ). 70 SCD có thể ảnh hưởng đến nhiều cơ quan và diễn biến lâm sàng của nó được chấm dứt bởi các đợt bệnh cấp tính trên nền tổn thương cơ quan tiến triển, đặc biệt là hệ thần kinh trung ương và . 70

Bệnh hồng cầu hình liềm (SC)

Tế bào hình liềm huyết sắc tố (SC) là kết quả của sự di truyền HbS từ cha mẹ và HbC từ cha mẹ kia. Tỷ lệ lưu hành cao nhất là ở Tây Phi. Các đặc điểm lâm sàng tương tự như bệnh HbSS nhưng nhẹ hơn một chút. Sự tưới máu lách vẫn còn nguyên vẹn ở tuổi trưởng thành và do đó lách to, nhồi máu lách và sự cô lập lách có thể xuất hiện ở tuổi trưởng thành. Nên kiểm tra nhãn khoa thường xuyên vì bệnh võng mạc tăng sinh có thể bắt đầu trong thập kỷ thứ hai của cuộc đời

Thiếu máu ít được đánh dấu bằng HbSC hơn so với HbSS (8–14 g/dl). Màng máu trong HbSC khác với màng trong HbSS vì có ít tế bào hình liềm hơn và nhiều tế bào đích hơn, đồng thời có thể nhìn thấy các tinh thể HbC hình thoi trong các tế bào ma. Xét nghiệm độ hòa tan hình liềm dương tính do có sự hiện diện của HbS và chẩn đoán có thể được xác nhận bằng điện di Hb hoặc HPLC

29 Tại sao mất nước và thiếu oxy (e. g. , độ cao) làm tăng hồng cầu hình liềm trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm?

Sự kết tủa của các sợi HbS có ảnh hưởng xấu đến màng tế bào hồng cầu trong các tế bào hình liềm không thể phục hồi mà còn ở các tế bào có vẻ ngoài bình thường. Khi màng tế bào bị tổn thương, hồng cầu gặp khó khăn trong việc duy trì thể tích nội bào bình thường và do đó nồng độ hemoglobin nội bào tăng (MCHC cao hơn), với nồng độ HbS trong tế bào cao hơn. Mất nước sẽ loại bỏ nước khỏi hồng cầu, đưa các phân tử HbS lại gần nhau hơn, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hình thành liềm.

Tình trạng thiếu oxy, xảy ra ở độ cao lớn, làm tăng lượng HbS bị khử oxy. Vì các phân tử HbS khử oxy tổng hợp và trùng hợp dễ dàng hơn nhiều lần so với HbS oxy hóa, rõ ràng là tình trạng thiếu oxy sẽ thúc đẩy bệnh hình liềm. Tương tự như vậy, giảm độ pH làm giảm ái lực của huyết sắc tố đối với oxy và do đó làm tăng lượng HbS khử oxy, điều này sẽ làm tăng hình liềm

Huyết sắc tố S chỉ ra điều gì?

Một người có huyết sắc tố S sẽ bị ảnh hưởng như thế nào?

Các triệu chứng phổ biến của một người sinh ra với đặc điểm huyết sắc tố S là gì?

Đặc điểm tế bào hình liềm ảnh hưởng đến bạn như thế nào?