Что такое аномальный гемоглобин

Гемоглобинопатии представляют собой группу врожденных патологий, которые связаны с нарушением последовательности аминокислот в цепи гемоглобина либо приостановлением процесса образования цепей гемоглобина (Нb). Наследственные нарушения имеют высокую летальность, как правило, они проявляются еще в детском возрасте.

Общая информация о гемоглобинопатии

Заболевание относится к аутосомно-рецессивным генетическим болезням. Гемоглобинопатии делят на 2 большие группы: качественные и количественные. Первая группа аномалий связана с возникновением мутации генов, которые отвечают за синтезирование аминокислот в бета-цепочке глобина. Из-за мутации происходит замещение одной аминокислоты на другую, например, перемена мест глутаминовой кислоты с валином.

Вследствие замещения образуются аномальные гемоглобины, которые не могут полноценно функционировать, то есть переносить кислород и углекислый газ. В результате мутации изменяется и форма Нb, вместо округлой он становится серповидной или мишеневидной формы. Также снижается и продолжительность цикла жизни красных аномальных клеток.

Вторая группа гемоглобинопатий связана с мутацией генов, кодирующих глобиновую цепочку  в целом (чаще всего задействованы цепи альфа, бета). При мутации нарушается баланс между количеством цепей, то есть либо преобладают альфа-цепи, либо бета, хотя в норме их количество равно. В результате изменяется размер эритроцитов, содержание гемоглобина в них резко снижается. Оболочка истончается, вследствие чего становится восприимчива к любым повреждающим факторам.

Механизм развития

Все гемоглобинопатии имеют похожий патогенетический принцип развития. За счет изменения структуры Нb возникает гемолиз эритроцитов, то есть они разрушаются и высвобождают большое количество свободного Нb в кровь, что проявляется гемолитической анемией. Под ее влиянием происходит повышение количества клеток в костном мозге. В результате изменяется форма костей, искривляется позвоночный столб, появляются дополнительные очаги кроветворения. Увеличивается объем печени и селезенки.

Печень начинает синтезировать в желчь избыточное количество билирубина, а это фактор риска формирования камней в желчном пузыре. Из-за наличия свободного гемоглобина в крови повышается уровень железа, что опасно усилением процессов окисления липидов и разрушением органов. При качественных патологиях аномальный Нb растягивает оболочку красных клеток, что меняет их форму. Измененные эритроциты теряют свои свойства и не в состоянии функционировать в полном объеме. Они приносят клеткам и тканям меньшее количество кислорода, поэтому организм начинает страдать от состояния гипоксии.

Классификация

Гемоглобинопатии имеют 2 вида: качественные и количественные, каждый из которых включает в себя несколько форм патологий. Качественные:

1. Гемоглобинопатия С – клинические признаки похожи на серповидно-клеточную анемию, только выраженность их меньше, но степень увеличения селезенки выше.
2. Серповидно-клеточная анемия или гемоглобинемия S. Самый часто встречающийся вид наследственной патологии. В своем развитии имеет 2 формы: без проявления симптомов  (легкое течение) и ярко выраженная форма с проявлением характерной клинической симптоматики.
3. Гемоглобинопатия СS или африканский ревматизм. Проявляется преимущественно болями в суставах и костях, которые возникают в виде приступов.
4. Наследственная метгемоглобинемия. При данной патологии образуется метгемоглобин, который прочно присоединяет молекулы кислорода и не может отдавать его клеткам.
5. Гемоглобинопатия Е, D – отличаются от серповидно-клеточной анемии менее выраженными признаками гемолитической анемии.
6. Анемия, которая спровоцирована носительством нестабильного Нb. Заболевание доброкачественного характера, которое возникает после применения сульфаниламидных медикаментов.

Количественные аномальные изменения гемоглобина включают:

1. Альфа-талассемию – частичное или полное прекращение синтезирование альфа-цепей. Течение заболевания зависит от количества мутированных генов.
2. Бета-талассемию – снижение синтезирования бета-цепей. Может протекать в 2 формах: без симптомов и с тяжелой симптоматикой (анемия Кули).
3. Гемоглобинопатию Lероrе. Развивается за счет соединения бета-цепей, имеет схожие клинические проявления с бета-талассемией.
4. Гемоглобинопатию Н – одна из форм альфа-талассемии, которая имеет малосимптомную клинику.
5. Бета-дельта-талассемию – одна из самых редких видов бета-талассемии, которая связана со снижением формирования дельта- и бета-цепей.

Также в данную группу относят синдром водянки плода с Нb Барт, который является самой тяжелой формой гемоглобинопатий, так как ведет к внутриутробной гибели плода.

Причины развития

Патология относится к генетическим аутосомно-рецессивным заболеваниям. То есть мутированный ген может передаваться из поколения в поколение. В случае гетерозиготного наследования (получение гена от одного родителя) заболевание может не проявиться, но человек все равно становится носителем мутированного гена на всю жизнь и так же может передать его своим детям. Если болезнь наследуется гомозиготно (от двух родителей), то развивается гемоглобинопатия с выраженной характерной клиникой.

При гемоглобинопатиях возникают кризы – это периоды тяжелых приступов (усиление выраженности симптомов). Чаще всего их провокаторами являются:

• инфекционные заболевания с повышением температуры;
• сильное переохлаждение;
• обезвоживание;
• беременность.

Самая главная причина кризов – это снижение количества кислорода в крови, которое возникает при тяжелой пневмонии или подъемом на высоту, например, при полете.

Клиническая картина

Если болезнь унаследовалась от одного родителя, то она может протекать без клинических признаков либо иметь легкое течение. При получении мутированных генов от двух родителей симптомы проявляются уже через полгода после рождения. Общие признаки гемоглобинопатий:

• желтушность кожных покровов и слизистых;
• бледность;
• увеличение объема селезенки;
• башенный череп (голова имеет четырехугольную форму);
• искривление позвоночника;
• уплощенная переносица.

При заболевании часто возникают долго незаживающие язвы в области голени. Из-за избыточного количества билирубина в желчи, может возникнуть желчнокаменная болезни. Ее симптомы: ноющая боль в правом подреберье, тяжесть в правом боку, обесцвечивание каловых масс.  Если гемоглобинопатия связана с дефектом в структуре Нb, то она, как правило, сопровождается периодическими приступами. Виды кризов:

1. Гемолитический. Сопровождается массивным распадом эритроцитов и резким падением уровня гемоглобина и эритроцитов. Проявления криза: лихорадка, усиление желтушности кожи, боли в пояснице, животе, снижение артериального давления. А также головокружение, в некоторых случаях обмороки, потемнение мочи.
2. Апластический. Самый редкий вид. Возникает при заражении парвовирусом В19, способный снижать процесс кроветворения в красном костном мозге. Проявляется криз резким снижением количества лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов. Вследствие чего к анемии присоединяются инфекции (из-за дефицита лейкоцитов) и геморрагический синдром (из-за снижения тромбоцитов), который проявляется кровотечениями, преимущественно из носа.
3. Секвестрационный. Сопровождается резким падением Нb, из-за скопления крови в печени, селезенки и тромбоза вен. Вследствие увеличения органов появляются распирающие боли в подреберьях.
4. Вазоокклюзивный. Самый распространенный вид криза, связанный с закрытием просвета сосудов мелкого калибра в органах. Что проявляется болями в длинных трубчатых костях, животе, отеками кистей, стоп. Приступ сопровождается чрезмерной потливостью, лихорадкой, тахикардией.

Самые тяжелые кризы сопровождают серповидно-клеточную анемию, которые могут закончиться летальным исходом.

Диагностика

Выявлением патологии занимаются генетики и гематологи. После сбора анамнеза и выслушивания жалоб переходят к осмотру. Во время его проведения обращают внимание на цвет кожи – желтушный, бледный, конституциональные изменения – нарушения строения костей (скелета), задержку психического и физического развития у детей. Методы исследования:

1. Анализы крови (биохимия, мазок, общий анализ). По результатам лабораторного исследования выявляют: анемию (в том числе микроцитарную), измененные по форме эритроциты, повышение уровня свободного железа, феррина, непрямого билирубина.
2. Генетические исследования. Включают в себя несколько способов молекулярного  выявления мутаций генов. При риске рождения ребенка с патологией Нb, проводят амниоцентез (забор околоплодной жидкости) и выполняют ПЦР диагностику, полученных ДНК.
3. Электрофорез гемоглобина. Главный метод исследования, который отражает соотношение фракций гемоглобина и наличие его аномальных форм.
4. Инструментальные. По данным УЗИ выявляют увеличение размеров печени, селезенки, наличие камней в желчном пузыре. По результатам рентгенографии обнаруживают признаки разрастания костного мозга в костях конечностей, патологические изменения в строении костей черепа.

При постановке диагноза необходима дифференциальная диагностика с заболеваниями, которые могут проявляться схожими симптомами: другие врожденные гемолитические анемии, тромбофилии, наследственный гемохроматоз.

Осложнения

Общими осложнениями наследственной патологии являются желчнокаменная болезнь и спонтанные переломы трубчатых костей. Осложнения при унаследовании заболевания от одного родителя, как правило, не возникают. При количественных нарушениях в связи с чрезмерным отложением железа в органах формируется цирроз печени, сахарный диабет второго типа, сердечная недостаточность.

Самыми опасными осложнениями качественных нарушений Нb являются: эмболия легочных сосудов, острая недостаточность мозгового кровообращения, инфаркт миокарда. Именно они являются причиной смерти у  15% людей, которые имеют качественные дефекты гемоглобина. Из-за закупорки сосудов, которые кровоснабжают головки костей развивается асептический некроз бедренной кости. Также в виде осложнений выступает асплезнизм (состояние, которое возникает после удаления селезенки), бактериальные инфекции.

Лечение

Гемоглобинопатии требуют многокомпонентной и длительной терапии. При гомозиготном наследовании человек подлежит обязательному лечению в гематологическом стационаре, так как болезнь проявляется выраженными и тяжелыми симптомами. Лечение людям при гетерозиготном наследовании не показано.

Консервативное лечение

Лекарственные препараты, подбирают в зависимости от формы аномалии гемоглобина, тяжести течения, наличия осложнений, данных исследований. Для ликвидации кризов применяют нестероидные противовоспалительные препараты, наркотические обезболивающие средства, ингаляции кислородом. С целью предупреждения приступов при качественных нарушениях применяют гидроксимочевину.

Действие средства связано со стимуляцией синтезирования фетального Нb, который угнетает действие гена, отвечающего за продуцирование аномального Нb. В результате снижается количество деформированных эритроцитов  и вероятность приступов. При инфекционных осложнениях назначают антибактериальные препараты, при тромбозах – антикоагулянты.

Для выведения из организма  избыточного количества железа назначают хелатирующие препараты. С целью повышения  уровня фолатов, которые снижаются на фоне распада эритроцитов, назначают фолиевую кислоту.  Для лечения тяжелой анемии, больным с количественной аномалией показаны гемотрансфузии. При качественной, только при кризах.

Оперативное лечение

Если гемоглобинопатия сочетается с выраженными симптомами распада эритроцитов то проводят удаление селезенки. Другим способом лечения, который помогает добиться приостановления заболевания, является пересадка гемопоэтических стволовых клеток. Их берут у другого человека – донора. Но выполняют операцию крайне редко, только при тяжелом течении болезни, так как высок риск летального исхода. Также оперативное лечение показано при наличии камней в желчном пузыре, при которых проводят удаление органа.

Гемоглобинопатии – это группа тяжелых наследственных заболеваний, которые могут проявляться опасными для жизни осложнениями. При наследовании патологии от двух родителей плод с альфа-талассемией погибает внутриутробно. Дети, имеющие бета-талассемию, как правило, умирают от осложнений до наступления пубертатного периода. Люди с качественными патологиями  гемоглобина на фоне лечения проживают более 50 лет.