Схема развития анемии при нарушении синтеза гемоглобина

Эритроциты необходимы для транспорта О2 и СО2, а также для поддержания буферных свойств крови. Гемоглобин важен для всех этих трех функций. Его молекула состоит из четырех субъединиц (двух а и двух b в HbA), в состав каждой из которых входит три компонента: протопорфирин, железо (Fe2+) и глобин (а или b).

При включении Fe2+ в структуру протопорфирина образуется гем. Синтез гемоглобина нарушается при дефиците или дефекте одного из компонентов гема. В этих случаях размеры эритроцитов обычно уменьшаются (MCV вниз), содержание гемоглобина в них также уменьшается (МСН вниз) (микроцитарная гипохромная анемия).

Нарушения синтеза протопорфиринов возникают в результате наследственно обусловленного дефицита ферментов, например, при наследственной сидеробластной анемии, при которой нарушается образование δ-аминолевулиновой кислоты (δ-АЛК) из глицина и сукцинил-КоА, а значит, и синтез гема.

Гем подавляет активность синтазы δ-АЛК по принципу отрицательной обратной связи. Иными словами, если концентрация гема снижается, ингибирование фермента прекращается и, несмотря на дефект, образуется достаточное количество гема. Дефекты ферментов, катализирующих последующие метаболические превращения, приводят к повышению концентрации промежуточных продуктов. Из-за увеличения скорости образования гема эти метаболиты вызывают другие расстройства — порфирии.

Нарушения синтеза глобина. Обычно гемоглобин состоит из двух a-цепей, содержащих по 141 аминокислотному остатку каждая, и двух β-цепей, содержащих по 146 аминокислотных остатков (HbА, = HbАα2β2). Лишь 2-3 % всего гемоглобина вместо β-цепей имеют δ-цепи (HbА2 = HbАα2β2).

Перед рождением у ребенка присутствует разновидность гемоглобина, имеющего повышенное сродство к О2, что является механизмом адаптации к низкому РO2 в крови сосудов плаценты. Этот фетальный гемоглобин (HbF) содержит у-цепи вместо β-цепей (HbFα2γ2).

Схема анемии при нарушении синтеза гемоглобина

Свойства гемоглобина (растворимость, сродство к O2, окисляемость и др.) зависят от последовательности аминокислот в белковой части молекулы. Вместе с тем не все из более 300 известных генетически опосредованных вариантов гемоглобина характеризуются нарушением функциональных свойств гемоглобина. С другой стороны, даже единственная «аномальная» аминокислота (замещение глутамина на валин в 6-м положении β-цепи с образованием HbS) может привести к серьезным функциональным расстройствам, наблюдающимся при серповидноклеточной анемии, вызванной гомозиготным дефектом гена.

В окисленном состоянии HbS группируется так, что эритроциты приобретают серповидную форму. Эти клетки не способны деформироваться, они образуют агрегаты, закупоривая мелкие кровеносные сосуды. Агрегация эритроцитов происходит в течение нескольких минут, поэтому она более выражена в капилпярах с медленным кровотоком (селезенка, прямые сосуды мозгового слоя почек).

При общем замедлении кровотока (шок) или при гипоксии (в условиях высокогорья, во время авиаперелетов, при анестезии) агрегация эритроцитов может усиливаться и в других органах (например, в сердце). Окклюзия кровеносных сосудов нарушает кровоток в пораженных органах и тканях и РO2 еще больше уменьшается, приводя к порочному кругу.

Серповидноклеточная анемия встречается практически только у темнокожих, которые либо сами, либо их предки мигрировали из регионов центральной Африки с высокой распространенностью в них малярии. «Выживание» дефектного гена у 40 % населения Центральной Африки, несмотря на то что до недавнего времени дети, гомозиготные по данному гену, умирали, можно объяснить тем, что гетерозиготные носители гена защищены от тяжелых форм малярии (избирательное преимущество).

При β-талассемии уменьшено образование β-цепей, что приводит к недостатку HbА. Частично это может быть компенсировано усилением образования HbА2 и HbF. Fe2+ слабо включается в состав гема, поэтому в эритроцитах часть железа остается неиспользованной (сидероахрезия). В последующем Fe2+ может накапливаться в организме в избыточных количествах (вторичный гемохроматоз).

Несмотря на то что осмотическая резистентность эритроцитов возрастает, повышается их чувствительность к механическим повреждениям, поэтому они быстро разрушаются в селезенке (ранний гемолиз). Если гетерозиготная форма (малая талассемия) практически не сопровождается симптоматикой, гомозиготные формы (большая талассемия) могут приводить к смерти пациентов даже до наступления полового созревания.

При редкой a-талассемии обычно наблюдается гибель плода, т. к. при отсутствии a-цепи также нарушается синтез HbF. Hbγ4, образующийся в этом случае у плода, и Hbβ4, синтезирующийся в постнатальный период, очевидно, не способны адекватно заменить нормальные формы гемоглобина.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Схема развития железодефицитной анемии"

Оглавление темы "Патофизиология в схемах":
  1. Схема развития мегалобластной анемии (В12-дефицитной анемии, анемии дефицита фолиевой кислоты)
  2. Схема развития анемии при нарушении синтеза гемоглобина
  3. Схема развития железодефицитной анемии
  4. Схема развития гемолитической анемии
  5. Схема организации иммунной системы человека
  6. Схема развития воспаления
  7. Схема развития аллергии - рекции гиперчувствительности первого типа
  8. Схема развития аллергической рекции второго типа (цитотоксического)
  9. Схема развития аллергической рекции третьего типа (иммунокомплексного)
  10. Схема развития аллергической рекции четвертого типа (замедленного)
Кратко о сайте:
Медицинский сайт MedicalPlanet.su является некоммерческим ресурсом для всеобщего и бесплатного развития медицинских работников.
Материалы подготовлены и размещены после модерации редакцией сайта, в составе которой только лица с высшим медицинским образованием.
Ни один из материалов не может быть применен на практике без консультации лечащего врача.
Вопросы, замечания принимаются по адресу admin@medicalplanet.su
По этому же адресу мы оперативно предоставим вам координаты автора, заинтересовавшей вас статьи.
Если планируется использование отрывков размещенных текстов - обязательно размещение обратной ссылки на страницу источник.