Патологические типы гемоглобинов

Помимо физиологических типов НЬ в настоящее время известно около 200 патологических его вариантов. Наличие в эритроцитах людей аномальных или патологических гемоглобинов определяет состояния, обозначаемые как гемоглоби- нозы, или гемоглобинопатии. Это наследственные аномалии кроветворения, при которых молекулы патологических гемоглобинов имеют измененную структуру, поэтому подобные заболевания относятся к группе так называемых молекулярных болезней.

Причиной возникновения патологических НЬ является повреждение генов, отвечающих за синтез той или иной цепи гемоглобина (а, (3, у, е).

Патологические типы гемоглобина, как и нормальные, различаются не по структуре протопорфиринового кольца, а по строению глобина. Разница может заключаться в изменении целых пар полипептидных цепей в гемоглобиновой молекуле или при сохранении тех же полипептидных цепей, в замещении на определенном месте первичной структуры одной аминокислоты на другую. Даже точечная мутация такого гена может привести к нарушению аминокислотной последовательности гемоглобиновых цепей и, соответственно, к изменению структуры гемоглобинового мультимера, его физико-химических свойств (электрофоретической подвижности, резистентности к щелочам, растворимости, изоэлектрической точки) и функции. Такая мутация может оказаться достаточной для полного изменения свойств гемоглобина. Подобные процессы являются основой развития гемоглобинопатий, относимых к молекулярным болезням.

Наиболее известным типом патологических гемоглобинов является гемоглобин S (HbS). Причиной его синтеза является замена в НЬАХ глютаминовой кислоты на валин в 6-м положении P-цепи, что обуславливает появление HbS, который имеет структуру a2s2 и обнаружен у больных серповидно-клеточной анемией. У гетерозигот содержание гемоглобина S равняется 20—45%, у гомозигот — 60—90%.

Гетерозиготная форма аномалии протекает бессимптомно или сопровождается легкой гемолитической анемией. У гомозиготных особей уже с первых месяцев жизни развивается тяжелая форма серповидноклеточной анемии. Эта особенность приводит к образованию в капиллярах микроциркуляторного русла, где доля дезоксигемоглобина наиболее высока, агрегированных кристаллов HbS — тактоидов. Их вытянутая, веретенообразная форма механически деформирует эритроцит, придавая ему серповидную форму (рис. 3.1). Эритроциты принимают форму серпа и теряют способность переносить кислород. Это приводит к гемолитическим явлениям, ухудшению процессов микроциркуляции, что нарушает функции крови. В результате развивается тяжелая болезнь — серповидноклеточная анемия.

Электронные микрофотографии нормального (а) и серповидного (б) эритроцитов (по Й. Тодорову)

Рис. 3.1. Электронные микрофотографии нормального (а) и серповидного (б) эритроцитов (по Й. Тодорову)

Наиболее значимыми из патологических типов НЬ в настоящее время являются: HbS, HbC, HbD, HbE, HbG, НЬН, НЫ, HbJ, HbK, HbL, HbM, HbN, HbO, HbP, HbQ, Hb-Бартс (табл. 3.2), а также возможные их комбинации (SC, SD и др.).

Таблица 3.2

Аномальные гемоглобины

Обозначение

Замещения

Особенности оксигенирования и другие свойства

М Iwate

His F8(87)a—>Tyr

ос-цепи окислены, (З-цепи имеют малое сродство к кислороду

М Hyde Parc

His F8(92)(3—Луг

а- имеют малое сродство к кислороду, P-цепи окислены

М Boston

His E7(58)a—Луг

a-цепи окислены, P-цепи имеют малое сродство к кислороду

Окончание табл. 3.2

Обозначение

Замещения

Особенности оксигенирования и другие свойства

M Sascatoon

His E7(63)p—>Tyr

а- имеют малое сродство к кислороду, р-цепи окислены

Zurich

His E7(63)P—»Arg

Высокое сродство, уменьшенная кооперативность; аргинин не укладывается в лигандный карман

M Mivaukee

Val E11(67)P—»Glu

ое-цепи окислены, СОО- может образовывать мостик с Fe(lll)

Bristol

Val El 1 (67) P—>Asp

Низкое сродство; СОО- может образовать солевой мостик с His Е7

Sydney

Val E11(67)P—>Ala

Неустойчив, гемы легко отделяются от Р-цепи

Hammersmith

Phe CD1(42)P—*Ser

Низкое сродство — результат экранирования гема в лигандиро- ванной конформации

Bucuresti

Phe CD1(42)P—Leu

Santa Ana

Leu F4(88)p—>Pro

В Р-цепи отсутствует гем

Boras

Lew F4(88)P—>Arg

Высокое сродство — проксимальная сторона гема открыта

Koln

Val FG5(98)P—>Met

Высокое сродство

На XVI Международном конгрессе гематологов в Японии в 1976 г. были сделаны сообщения о новых аномальных гемоглобинах: Hb Beth (Nagel, США), Hb Austin (Моо-Peen, США), Hb Djelfa (Labie, Франция), Hb Hrosaki (Ohba, Япония), Hb Waco (Моо-Peen, США).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >