Диагностическая лаборатория в Уфе
Что такое фетальный гемоглобин
Фетальный гемоглобин
Фетальный гемоглобин (HbF) -это нормальный гемоглобин, образующийся в эритроцитах плода и, в небольшом количестве, у детей младшего возраста. Он составляет 50—90% гемоглобинановорожденного. Остальная часть гемоглобина представлена формами HbА1 и HbА2, т.е. «взрослыми» формами гемоглобина.В норме выработка HbF прекращается в течение первых лет жизни, его заменяет «взрослый» гемоглобин. Если такая смена не происходит и после 6 месяцев HbF составляет более 5% общего гемоглобина, это может свидетельствовать о заболевании, в частности о талассемии. 1. Следует объяснить пациенту, что исследование позволит диагностировать талассемию.2. Следует предупредить его, что для исследования необходимо взять пробу крови, и сообщить, кто и когда будет брать кровь из вены.3. Необходимо предупредить его о возможных неприятных ощущениях во время наложения жгута и пункции вены.4. При исследовании ребенка необходимо объяснить ему или его родителям (если ребенок маленький), что у него возьмут небольшое количество крови из пальца или мочки уха.5. Каких-либо ограничений в диете и режиме питания передисследованием не требуется. 1. После пункции вены кровь набирают в пробирку с ЭДТА.2. У детей младшего возраста берут капиллярную кровь.3. При образовании гематомы назначают согревающий компресс.4. Место пункции прижимают ватным шариком, до остановки кровотечения.
% Hb F Фракция массы Hb F 1 день 77,0 ±7,3 х 0,01 0,770±0,073 5 дней 76,8 ± 5,8 0,768± 0,058 3 нед 70,0 ± 7,3 0,700 ± 0,073 6-9 нед. 52,9 ± 11,0 0,529± 0,110 3-4 мес. 23,2 ± 16,0 0,232 ± 0,160 6 мес. 4,7 ± 2,2 0,047 ± 0,022 8-11 мес. 1,6 ± 1,0 0,016±0,010 Взрослые < 2,0
Гемоглобин F - это... Что такое Гемоглобин F?
| В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 мая 2011. |
Гемоглоби́н F (HbF) — фетальный, плодный тип гемоглобина человека.
Строение
Гемоглобин F — это белок-гетеротетрамер из двух α-цепей и двух γ-цепей глобина, или гемоглобин α2γ2. Этот вариант гемоглобина есть и в крови взрослого человека, но в норме он составляет менее 1 % от общего количества гемоглобина крови взрослого и определяется в 1-7 % от общего числа эритроцитов крови. Однако у плода эта форма гемоглобина является доминирующей, основной.
Гемоглобин F обладает повышенным сродством к кислороду и позволяет сравнительно малому объёму крови плода выполнять кислородоснабжающие функции более эффективно. Однако гемоглобин F обладает меньшей стойкостью к разрушению и меньшей стабильностью в физиологически широком интервале pH и температур. В течение последнего триместра беременности и вскоре после рождения ребёнка гемоглобин F постепенно — в течение первых нескольких недель или месяцев жизни, параллельно увеличению объёма крови — замещается «взрослым» гемоглобином А (HbA), менее активным транспортёром кислорода, но более стойким к разрушению и более стабильным при различных значениях pH крови и температуры тела. Такое замещение происходит вследствие постепенного снижения продукции γ-цепей глобина и постепенного увеличения синтеза β-цепей созревающими эритроцитами.
Повышенное сродство к кислороду HbF определяется его первичной структурой: в γ-цепях вместо лизина-143 (β-143 лизин у HbA) находится серин-143, вносящий дополнительный отрицательный заряд. В связи с этим молекула HbF менее положительно заряжена и основной конкурент за связь гемоглобина с кислородом − 2,3ДФГ (2,3-дифосфоглицерат) — в меньшей степени связывается с гемоглобином, в этих условиях кислород получает приоритет и связывается с гемоглобином в большей степени.
Синтез в организме человека
Гемоглобин F начинает синтезироваться с 12-14 недели развития плода (с момента формирования плаценты), заменяя эмбриональный гемоглобин. Его первичная структура отличается от первичной структуры гемоглобина А в тридцати девяти позициях (последовательность β-цепей по сравнению с таковой у γ-цепей). Эти отличия лежат в основе отличий физико-химических свойств гемоглобина А от гемоглобина F. Фетальный гемоглобин является устойчивым к денатурирующему воздействию щёлочи. Это отличительное свойство легло в основу метода количественного определения фетального гемоглобина. Кроме того, фетальный гемоглобин в большей степени способен превращаться в метгемоглобин, имеет специфический спектр поглощения в ультрафиолетовой части спектра. К моменту рождения на долю фетального гемоглобина приходится 80-85 % от общего количества. Синтез фетального гемоглобина в течение первого года жизни замедляется, заменяясь гемоглобином взрослого типа. К трём годам его количество соответствует содержанию HbF у взрослого человека и составляет 1-1,5 %.
Диагностика
Определение фетального гемоглобина имеет большое диагностическое значение для ряда заболеваний и состояний. Так, по уровню фетального гемоглобина можно судить о «степени созревания» недоношенного ребенка.
Определение уровня фетального гемоглобина важно для проведения лечебных мероприятий при гемолитической анемии новорожденных, касающихся заменных переливаний крови. Заменные переливания крови проводятся донорской кровью, в которой практически отсутствует фетальный гемоглобин. В связи с этим о полноте заменных переливаний можно судить по уровню фетального гемоглобина у новорожденного ребенка.
С помощью определения фетального гемоглобина диагностируется анемия в случае фето-материнской и фето-фетальной гемотрансфузий. Если ребенок рождается с анемией, то при определении HbF у матери он будет повышен. Следовательно, имеет место фето-материнская гемотранфузия, при которой эритроциты плода через плаценту проникают в организм матери. При рождении близнецов возможно обнаружение анемии у одного из новорожденных. В этом случае определение уровня фетального гемоглобина может подтвердить фето-фетальную гемотрансфузию, при которой у одного из близнецов уровень HbF повышен, а у другого он снижен.
Также определение фетального гемоглобина важно для диагностики лейкозов. Повышение фетального гемоглобина является показателем возврата к эмбриональному типу кроветворения, то есть свидетельствует о появлении молодых, незрелых клеток крови. На ранних стадиях заболевания это может быть одним из важных показателей. Уровень фетального гемоглобина может свидетельствовать также и о полноте ремиссии после проведенных курсов лечения, а также о новом обострении.
Содержание фетального гемоглобина повышается при гипоксии тканей и гипоксемии. Это происходит в результате компенсаторного повышения синтеза гемоглобина, обладающего повышенным сродством к кислороду. Гипоксия и гипоксемия являются следствием недостаточного снабжения тканей кислородом, что может быть при анемиях, заболеваниях легких.
См. также
- Гемоглобин E
- Гемоглобин А
Фетальный гемоглобин
Фетальный гемоглобин обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин А, входящий в эритроциты взрослых. Содержание HbF достигает 60 — 80% от всего гемоглобина эритроцитов доношенного новорожденного ребенка.
Замена фетального гемоглобина начинается еще в раннем неонатальном периоде и продолжается первые месяцы постнатального развития.
Сродство гемоглобина к кислороду снижается при повышении содержания органических фосфатов — 2,3-дифосфоглицерата, аденозинтрифосфата и инозитгексафосфата, участвующих в цикле расщепления глюкозы (дифосфоглицератный шунт в цикле Эмбдена — Мейергофа), который поставляет энергию для функциональной активности молекулы гемоглобина.
Так, 2,3-дифосфоглицерат, в частности, снижает сродство гемоглобина к кислороду тремя путями:
- прямым взаимодействием с молекулой гемоглобина;
- усилением эффекта Бора (т. е. увеличением скорости диссоциации оксигемоглобина);
- снижением рН внутри эритроцита, облегчающим диссоциацию оксигемоглобина.
О степени сродства гемоглобина к кислороду судят по положению кривой оксигемоглобина в системе координат, где по оси абсцисс отложены величины напряжения кислорода в крови, а по оси ординат — насыщение гемоглобина кислородом или концентрация оксигемоглобина.
«Гипоксия плода и новорожденного»,М.Я.Студиникин
Параметры мозгового кровообращенияСо вторых суток жизни объемные параметры мозгового кровообращения уже не зависят от величины капиллярного гематокрита. Становление метаболического контроля мозгового кровообращения при повышении содержания кислорода в артериальной крови у здоровых доношенных детей завершается в первые сутки жизни: со вторых суток ингаляция кислородно-воздушной смеси (50 — 60% кислорода в воздухе) приводит к уменьшению объемных параметров мозгового кровообращения…
Становление метаболического контроляСтановление метаболического контроля цереброваскулярного компонента СКСМ при гиперкапнии оказалось ускоренным у клинически здоровых детей, матери которых страдали невыраженным поздним токсикозом беременности: в этих случаях ингаляция 5% гиперкапнической смеси уже в первые 5 суток жизни приводила к выраженному увеличению интенсивности мозгового кровотока. Нейрогуморальный контроль мозгового кровообращения в раннем постнатальном периоде остается неизученным. Особенности метаболического контроля мозгового…
У доношенных детей кривая диссоциации и оксигемоглобина при рождении оказывается левее, так как содержание фетального гемоглобина и низкий уровень органических фосфатов резко повышают сродство гемоглобина к кислороду. В процессе постнатального развития в результате замены фетального гемоглобина и повышения уровня органических фосфатов кривая диссоциации «смещается» вправо (кривые 2, 3), что говорит о более совершенной оксигенации тканей….
Из клинических наблюдений над взрослыми больными известно, что гормоны щитовидной железы и гормон роста приводят к повышению содержания 2,3-ДФГ и, следовательно, снижению сродства гемоглобина к кислороду. В связи с этим можно предположить, что и у новорожденных детей эти гормоны выполняют определенную роль в нейрогуморальном контроле дыхательной функции кислорода. Транспорт кислорода в нервной клетке завершается переносом…
Метаболический контроль клеточного компонента СКСММетаболический контроль клеточного компонента СКСМ непосредственно связан с процессами обмена в нервной ткани, так как источниками электронов для окислительного фосфорилирования являются промежуточные продукты распада углеводов (сукцинат- и а-глицерофосфат), жирные кислоты и аминокислоты (например, глутамат или пролин). Интенсивность метаболических процессов в нервной ткани у новорожденных детей должна быть достаточной не только для нормального функционирования нервных клеток,…
Анемия Гемоглобин Типы гемоглобина
Дыхательный пигмент, содержащийся в эритроцитах, с помощью которого осуществляется транспорт молекулярного кислорода из легких к тканям. Относится к сложным белкам - хромопротеидам. Молекула гемоглобина состоит из двух частей: простетической группы (гема), в состав которой входит атом железа, и белка типа альбуминов - глобина. На долю гема приходится 4 % молекулы гемоглобина, а глобина - 96 %. Гем относится к порфиринам, он содержит 4 пирроловые группы, соединенные в центре атомом железа. При потере железа гем превращается в гематопорфирин. Как в оксигемоглобине, так и в редуцированном гемоглобине железо находится в двухвалентной закисной форме. Трехвалентная (окисная) форма железа, не способная переносить молекулярный кислород, может образовываться при окислении в метгемоглобин. При разрушении эритроцитов (гемоглобина) в конечном счете в печени образуются желчные пигменты - билирубин и биливердин; в течение суток 3,6 г гемоглобина превращается в желчные пигменты. В капиллярах легких гемоглобин (гем) вступает с кислородом в непрочное соединение, образуя оксигемоглобин, а в капиллярах тканей происходит отщепление кислорода и восстановление гемоглобина. Последний вновь легко вступает в соединение с кислородом. Нарушение дыхательной функции крови может наблюдаться при уменьшении количества гемоглобина, эритроцитов в крови (анемии) и изменении качества гемоглобина: образовании карбоксигемоглобина (отравлении окисью углерода), метгемоглобина (отравлении гемолитическими ядами) сульфгемоглобина.
Типы нормального гемоглобина
С помощью физико-химических методов исследования (электрофорез, хроматография) удалось установить неоднородность человеческого гемоглобина, существование различных его типов как в нормальных, так и в патологических условиях. В настоящее время известны три формы нормального гемоглобина:
Примитивный гемоглобин (гемоглобин Р)Это гемоглобин, который может быть обнаружен у трехсантиметрового зародыша, характеризуется высокой щелочной резистентностью и малой электрофоретической подвижностью. Находится в эритроцитах зародыша до 18 - недельного возраста (в основном между 7 - й и 12 - й неделями), затем сменяется фетальным гемоглобином.
Фетальный гемоглобин (гемоглобин F)Представляет собой основную массу гемоглобина с 9 - 13 недельного возраста эмбриона. После третьего месяца - основной гемоглобин плода. Затем содержание его постепенно уменьшается за счет образования с 13 - й недели гемоглобина А. К моменту рождения гемоглобина F остается около 20 %, а 80 % приходится на гемоглобин А. К 4 - 5 месяцу жизни гемоглобина F остается всего 1 - 2 %. Существует метод цитологической дифференцировки гемоглобина F путем обработки мазка крови лимоннокислофосфатной буферной смесью с рН = 3,4. В этих условиях эритроциты, содержащие преимущественно гемоглобин А, подвергаются гемолизу и представляются на препарате в виде теней (стром). Эритроциты, в которых преобладает гемоглобин F, оказываются резистентными и контрастно окрашиваются.
Гемоглобин взрослых (гемоглобин А)Представляет основную массу гемоглобина взрослых людей. С помощью электрофореза на крахмале установлено наличие нескольких фракций гемоглобина А:
Содержание гемоглобина F в крови взрослого человека составляет 1 - 2 %. Повышение этих величин возможно в условиях патологии. Преобладание того или иного типа гемоглобина совпадает во времени с периодами эмбрионального кроветворения: гемоглобин Р характерен для периода желточного кроветворения, гемоглобин F - для печеночного, гемоглобин А - для периода костномозгового кроветворения.
Аномальные гемоглобины
Наличие в эритроцитах людей аномальных или патологических гемоглобинов определяет состояния, обозначаемые как гемоглобинозы, или гемоглобинопатии. Это наследственные аномалии кроветворения, при которых молекулы патологических гемоглобинов имеют измененную структуру, поэтому подобные заболевания относятся к группе так называемых молекулярных болезней. Аномальные гемоглобины различаются своими физико - химическими свойствами (электрофоретической подвижностью, резистентностью к щелочам, растворимостью, изоэлектрической точкой), а также по молекулярной структуре глобиновой части (по одному из пептидов, в котором изменена последовательность аминокислот). Появление аномальных гемоглобинов объясняется мутационной теорией, передача потомкам аномального гена осуществляется по законам наследственности. У гетерозиготных особей (Аа) заболевание отсутствует или обнаруживаются субклинические признаки, у гомозиготных (от брака гетерозиготных особей) наблюдается развитие тяжелых анемий гемолитического типа. В настоящее время установлено более 200 аномальных гемоглобинов: B (S), С, D, Е, G, J, I, К, L, M, N, О, Р, Q и других, а также возможные их комбинации (SC, SD и др.). На XVI Международном конгрессе гематологов (Япония, 1976 г.) сделаны сообщения о новых аномальных гемоглобинах: Hb Beth (Nagel, США), Hb Austin (Moo-Peen, США), Hb Djelfa (Labie, Франция), Hb Hrosaki (Ohba, Япония), Hb Waco (Moo-Peen, США). Гемоглобинозы в гетерозиготной и гомозиготной форме имеют распространение в экваториальной Африке, странах, омываемых Средиземным морем, на Аравийском полуострове, в Южной Индии, на острове Шри-Ланка, в Юго-Восточной Азии, Южном Китае, южных районах США. Причину появления аномальных гемоглобинов объясняет малярийная гипотеза, согласно которой мутации в гене, контролирующем образование гемоглобина, возникли в странах с широким распространением тропической малярии. Было установлено, что наличие аномального гена в гетерозиготной форме повышает устойчивость людей к заболеванию, создает иммунитет к малярии, так как изменения молекулы гемоглобина препятствуют использованию его малярийным плазмодием.
Гемоглобин SОтличается от гемоглобина А строением четвертого пептида, в котором на шестом месте вместо глутаминовой кислоты находится электрически нейтральный валин. Гемоглобин S менее растворим, нейтрален по заряду, электрофоретически менее подвижен. В капиллярах при отдаче кислорода гемоглобин S выпадает в осадок в форме веретенообразных кристаллоидов (тактоидов), которые растягивают оболочку и ведут к распаду эритроцитов. У гетерозиготов содержание гемоглобина S равняется 20 - 45 %, у гомозиготов - 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.
Гемоглобин FХарактерный для крови плода фетальный гемоглобин может быть обнаружен в повышенных количествах в эритроцитах крови недоношенных детей, при коклюше, серповидноклеточной анемии, талассемии, врожденной микроцитарной анемии, пернициозной анемии, острых и хронических лейкозах, миеломной болезни. Наибольшее содержание (до 97 %) наблюдается при большой талассемии.
Гемоглобин СОтличается строением четвертого пептида молекулы гемоглобина, в котором на шестом месте вместо глутаминовой кислоты находится лизин. Центр распространения гена С - северная часть Ганы. Частота гетерозиготности по данным одних авторов, до 15 %, по данным других, - 16,5 - 28 %, среди негров США - 1,8 - 3% на Ямайке - 2,7 % (В. П. Эфроимсон). Наличие гена С в гомозиготном состоянии ведет к развитию выраженной спленомегалии, умеренной микроцитарной анемии с наличием эритроцитов мишеневидной формы. При наличии комбинации гемоглобинов С и S анемия оказывается более тяжелой.
Гемоглобин DОбнаружен у 2 % берберов Марокко и у 0,4 % негров США. У гомозиготов наблюдается микроцитоз, слабый анизо- и пойкилоцитоз и мишеневидность эритроцитов. Описано несколько гемоглобинов D (в северо-западной Индии, среди сикхов в Индии, на острове Кипр, в Турции).
Гемоглобин ЕОбнаружен у жителей Юго-Восточной Азии: в Кампучии, Таиланде, Бирме, Бенгалии, у веддов Шри-Ланки, в северо-восточной Малайе, у населения Калимантана и Сулавеси. Частота распространения гена С в разных местностях колеблется от 1 - 3 до 13 (Таиланд) - 20 (Бирма) - 28 - 37 % (Кампучия). У гомозиготов ЕЕ наблюдается микроцитоз, компенсируемый развитием эритроцитоза (до 7 - 8 x 1012 /л). Отмечены комбинации генов ES и ЕТ, дающие сублетальный эффект. Клинические проявления при других гемоглобинозах выражены слабо, а распространение более ограниченное (гены G, I, J, К, L, M, N, О, Р, Q).
