Серповидно-клітинна хвороба - найвідоміше захворювання, яке вражає еритроцити (так звані еритроцити). Це перша моногенна хвороба людини, яку вивчали на молекулярному рівні.
19 червня 2020 р. - Всесвітній день серповидноклітинної анемії
Мгр. Вероніка Рубінтова
Коротка історія захворювання та його походження на молекулярному рівні.
Серповидноклітинна хвороба - найвідоміше захворювання, що вражає еритроцити (так звані еритроцити). На молекулярному рівні його вивчали як першу моногенну хворобу людини 1. Вперше це було описано в 1910 році лікарем Джеймсом Б. Херріком, який виявив наявність у своїх пацієнтів еритроцитів з аномальними ознаками з певними симптомами. Пізніше, в 1949 році, американський фізик і біохімік Лінус Карл Полінг та його колеги помітили, що ця хвороба виробляє в нашому організмі ненормальний гемоглобін, який вони назвали серпоподібним гемоглобіном (HbS). Професор Вернон Інграм вказав на генетичну природу цієї аномалії - він помітив, що в порядку амінокислот 2 цього білка глутамінова кислота обмінюється на амінокислоту валін у положенні 6. Ця зміна є результатом мутації хромосоми 11 у положенні 11p15.4. Зокрема, це заміна 4 аденозину на тимін у гені HBB 5, який кодує β-ланцюг гемоглобіну.
Гемоглобін - важливий вісник наших клітин
Гемоглобін, червоний пігмент крові, є найважливішою частиною наших еритроцитів - він доставляє кисень до клітин у всьому тілі. Здорові еритроцити мають форму дисків, що надає їм гнучкість у транспорті навіть з найменшими кровоносними судинами. Це т.зв. двоогнута форма збільшує площу поверхні еритроцитів, тим самим полегшуючи дифузію кисню та вуглекислого газу через їх плазматичну мембрану.
Після дезоксигенації 6 гемоглобін S (HbS) у 50 разів менше розчиняється, ніж гемоглобін A (HbA, у здорових людей), і тому молекули HbS класифікуються на довгі полімери 7, які спричиняють серпоподібну форму еритроцитів. Ця аномалія робить їх "липкими" і жорсткими, що в кінцевому підсумку призводить до вазооклюзії капілярів 8. Блокування кровотоку може призвести до серйозних наслідків, напр. пошкодити легеневу тканину або інсульт. Крім того, може бути пошкодження інших незамінних органів нашого тіла - селезінки, нирок та печінки. Пошкодження селезінки у дітей молодшого віку робить їх більш сприйнятливими до бактеріальних інфекцій.
Тривалість життя здорових еритроцитів становить від 90 до 120 днів, після чого вони руйнуються і замінюються новими еритроцитами. У серпоподібних еритроцитах клітини «виживають» лише 10 - 20 днів. Якщо не відбувається швидкої заміни клітин, цей стан може мати серйозні наслідки для нашого організму та т. Зв анемія. Анемія - це стан організму, коли в нашому організмі недостатньо еритроцитів, а отже, також гемоглобіну. Оскільки гемоглобін є носієм молекули кисню, кисень не транспортується до інших органів тіла, що може призвести до пошкодження. Повторне блокування кровотоку в судинах призводить до крихкості клітин і гемолізу, що призводить до хронічної анемії.
Виникнення серповидно-клітинної хвороби
Серповидноклітинна анемія - одна з найпоширеніших структурних гемоглобінопатій у всьому світі. Гемоглобінопатії - це спадкові захворювання, спричинені розладом утворення гемоглобіну. Вони є найпоширенішою моногенною хворобою з високим рівнем поширеності, особливо в Середземномор'ї, на Близькому Сході, в Західній Африці та Азії. За статистикою, щороку 2 - 7,5% вперше діагностованих випадків цього захворювання залежно від географічного розташування.
Генетична природа захворювання
Серповидно-клітинна хвороба є аутосомно-рецесивною хворобою, що означає, що вона виникає лише в тому випадку, якщо особа успадковує одну копію мутованого гена HBB 10 від матері, а іншу копію мутованого гена HBB від батька. Імовірність такого сценарію становить 25%, і лише в тому випадку, якщо обидва батьки є носіями мутації, що викликає серповидно-клітинну хворобу (рис. 4 на рис. 1). Імовірність того, що батько народить дитину, яка також буде носієм хвороби, становить 50% (2-е і 3-те потомство на рис. 1). Шанс на те, що їхня дитина не успадкує жодної копії мутованого гена і, отже, буде здоровим, становить 25% (1-е потомство на рис. 1).
Парадокс полягає в тому, що в районах із високим рівнем захворюваності на малярію корисно бути переносником. Дійсно, виявлено, що особи, які носять одну копію мутованого гена HBB, мають певну захисну перевагу проти малярії. Як результат, частота носіїв серповидноклітинної хвороби висока, особливо в районах, уражених малярією.
Фіг. 1. Пояснення способу передачі окремих генів, що спричиняють серповидно-клітинну хворобу.
Донедавна це захворювання вважалося т.зв. дитяча хвороба, оскільки педіатричні пацієнти із серповидно-клітинною хворобою не досягли повноліття. Однак сьогодні, в епоху передової медичної допомоги, кожен другий пацієнт доживає близько 50 років.
Лікування цього захворювання передбачає переливання крові, викликає сильний біль і ускладнення і навіть вимагає трансплантації кісткового мозку. Трансплантація кісткового мозку - це справді «досвід», який ніхто з нас не хоче пережити. Все залежить від вас - лише ви можете зробити крок, щоб розкрити секрет своєї ДНК. Бо все закодовано в нас. Просто заглянь глибше всередину нас.
У нашому тесті ми також зосереджуємось на виявленні серповидно-клітинної хвороби - з’ясуйте, чи є ви носієм цієї хвороби.