Fetální hemoglobin

Biologická role

V červených krvinkách plodu je možné identifikovat formu hemoglobinu odlišnou od dospělé.

• Ze strukturálního hlediska se fetální hemoglobin (α ₂ γ ₂ ) liší od dospělého (α _{2 2 2} ) v důsledku přítomnosti dvou řetězců gama namísto dvou alfa řetězců.

  • Konkrétně, fetální hemoglobin je tvořen dvěma a řetězci a dva y řetězce obsahující 141 a 146 aminokyselin. Dva alfa řetězce jsou identické s těmi, které jsou přítomny v dospělém hemoglobinu, zatímco gama se liší od beta až 39 aminokyselin

• Tato strukturní modifikace poskytuje fetální hemoglobin afinitu pro lepší kyslík ; jinými slovy, váže se na kyslík více houževnatě než dospělý hemoglobin

Z funkčního hlediska fetální hemoglobin ( HbF nebo hemoglobin F ) umožňuje plodu účinněji extrahovat kyslík z mateřské krve .

• při nízké hodnotě PO ₂ fetální krve může fetální hemoglobin nést až o 20-30% více kyslíku než mateřská, jak ukazuje graf níže; toto je kvůli nižší afinitě pro 2, 3-bisfosfoglycerát ve srovnání s dospělým hemoglobinem

Je pozorován posun disociační křivky fetálního hemoglobinu ve srovnání s dospělým směrem doleva

Přenos kyslíku do fetální krve placentární bariérou je také zvýhodněn vyšší koncentrací hemoglobinu, která je o 50% vyšší než koncentrace mateřské krve.

Normální hodnoty

Syntéza fetálního hemoglobinu začíná kolem šestého týdne těhotenství a postupně nahrazuje embryonální hemoglobiny Gower ( ₂ ε ₂ ), Gower II (α ₂ ε ₂ ) a Portland (ζ ₂ γ ₂ ), produkované v prvních týdnů početí.

Exprese v čase a v různých tkáních různých typů lidských globinových řetězců.

Lidské globinové řetězce jsou vyjádřeny jako procento hemoglobinu v celkovém množství

Syntéza Beta globinů charakterizujících hemoglobin dospělých, sotva vnímatelná během života plodu, dosahuje normálního režimu pouze ke konci třetího měsíce mimoděložního života.

• při narození představuje fetální hemoglobin přibližně 70-90% celkového hemoglobinu přítomného v červených krvinkách novorozence
• syntéza fetálního hemoglobinu pokračuje i po porodu, ale postupně klesá a bude tvořit méně než 8% celkového hemoglobinu při mrtvém cyklu šesti měsíců života.
• koncentrace hemoglobinu plodu v prvním roce života klesnou na úroveň obecně nižší než 1% \ t
• normální dospělí mají hodnoty fetálního hemoglobinu mezi 0, 3% a 1, 2%, méně než 3, 5% hemoglobinu A2 (α2, δ2) a zbývající procento (obvykle> 96%) pokryté hemoglobinem typu A.

Odlišná exprese různých globinových řetězců u lidí závisí od aktivace a extinkce specifických genů v čase, od počátků po dospělost.

Vysoký fetální hemoglobin

Patologický význam

• V děloze, normální plod produkuje malý podíl dospělého hemoglobin (2.5-5%). Plod s thalassemií maior produkuje ještě méně (méně než 2%). K detekci během těhotenství, pokud je plod ovlivněn majoritním thalassemií, je možné určit množství hemoglobinu dospělého přítomného ve vzorku krve odebraném kordocentézou.
• Malé procento fetálního hemoglobinu je také vyjádřeno během dospělého života a jeho hladiny se mohou také značně lišit pod vlivem faktorů, jako jsou věk, pohlaví nebo zvláštnosti genomu. Někteří jedinci jsou postiženi takzvanou dědičnou perzistencí fetálního hemoglobinu, což je benigní stav, kdy významné koncentrace fetálního hemoglobinu (> 10%) přetrvávají i v dospělosti. Bylo zjištěno, že tato zvláštnost, obecně asymptomatická, může zmírnit závažnost určitých hemoglobinopatií a thalassemií.
• Léková terapie schopná zvýšit koncentraci fetálního hemoglobinu přináší významné výhody pro některé kategorie pacientů, jako jsou pacienti s srpkovitou anémií nebo beta thalassemií. Prototypem těchto léčiv byla hydroxymočovina, antineoplastický lék s myelosupresivním účinkem, který se ukázal jako účinný při zvyšování hladin fetálního hemoglobinu a snížení výskytu bolestivých krizí u pacientů trpících srpkovitou anémií.