هموگلوبینوپاتی‌ها گروهی از اختلالات ژنتیکی هستند که بر ساختار یا تولید هموگلوبین، پروتئین مسئول انتقال اکسیژن در گلبول‌های قرمز خون، تأثیر می‌گذارند. این اختلالات می‌توانند منجر به کم‌خونی، اختلالات عملکردی اندام‌ها و سایر عوارض بالینی شوند. در این مقاله، به بررسی سه نوع اصلی هموگلوبینوپاتی‌ها شامل بیماری سلول داسی شکل (SCD)، آلفا-تالاسمی و بتا-تالاسمی پرداخته می‌شود.
ویژگی‌های هموگلوبین (Hb)
ساختار هموگلوبین:
- هموگلوبین یک پروتئین کروی است که از چهار زیرواحد تشکیل شده است. هر زیرواحد شامل یک زنجیره پلی‌پپتیدی و یک گروه هم (heme) است که حاوی آهن (Fe) می‌باشد.
- آهن در حالت فرو (Fe²⁺) به اکسیژن متصل می‌شود و اکسی‌هموگلوبین را تشکیل می‌دهد. در حالت فریک (Fe³⁺)، آهن به اکسیژن متصل نمی‌شود و دئوکسی‌هموگلوبین تشکیل می‌شود.
هموگلوبین جنینی (HbF):
- HbF از دو زیرواحد آلفا-گلوبین و دو زیرواحد گاما-گلوبین تشکیل شده است (Hb α2γ2).
- این نوع هموگلوبین در دوران جنینی غالب است زیرا میل ترکیبی آن به اکسیژن بیشتر از هموگلوبین بالغ (HbA) است و به انتقال اکسیژن از خون مادر به جنین کمک می‌کند.
هموگلوبین بالغ (HbA):
- HbA از دو زیرواحد آلفا-گلوبین و دو زیرواحد بتا-گلوبین تشکیل شده است (Hb α2β2).
- این نوع هموگلوبین پس از تولد جایگزین HbF می‌شود و در بزرگسالان غالب است.
۱. بیماری سلول داسی شکل (Sickle Cell Disease - SCD)
علت ژنتیکی
بیماری سلول داسی شکل یک اختلال ژنتیکی اتوزومال مغلوب است که به دلیل جهش نقطه‌ای در ژن HBB روی کروموزوم 11p15.5 ایجاد می‌شود. این جهش باعث جایگزینی اسید گلوتامیک با والین در موقعیت ششم زیرواحد بتا-گلوبین (E6V) می‌شود. این تغییر ساختاری منجر به تشکیل هموگلوبین S (HbS) می‌گردد که در شرایط کم‌اکسیژن، پلیمریزه شده و گلبول‌های قرمز را به شکل داسی تغییر می‌دهد.
ویژگی‌های بالینی
- نوزادان: در بدو تولد سالم به نظر می‌رسند، اما پس از کاهش سطح هموگلوبین جنینی (HbF) و افزایش سطح HbS، علائم ظاهر می‌شوند.
- درد و تورم: درد و تورم دست‌ها و پاها در نوزادان و کودکان خردسال شایع است.
- کم‌خونی مزمن: همولیز گلبول‌های قرمز منجر به کم‌خونی مزمن، سنگ کیسه صفرا و تاخیر در رشد و بلوغ جنسی می‌شود.
- انسداد عروقی: حملات متناوب انسداد عروقی (vaso-occlusive crises) از عوارض شایع این بیماری است.
- اختلال عملکرد اندام‌ها: بیماران ممکن است دچار اختلالات حاد و مزمن اندام‌ها مانند اسپلنومگالی (بزرگی طحال) و استئومیلیت (عفونت استخوان) شوند.
شیوع
بیماری سلول داسی شکل در جمعیت‌های آفریقایی، مدیترانه‌ای، خاورمیانه‌ای، هندی و کارائیبی شیوع بالایی دارد. در جمعیت آفریقایی-آمریکایی، شیوع ناقلین ۱ در ۱۲ و در غرب آفریقای مرکزی ۱ در ۴ است.
۲. آلفا-تالاسمی (Alpha-Thalassemia)
علت ژنتیکی
آلفا-تالاسمی یک اختلال ژنتیکی اتوزومال مغلوب است که معمولاً به دلیل حذف ژن‌های HBA1 و/یا HBA2 روی کروموزوم 16pter-p13.3 ایجاد می‌شود. این حذف‌ها منجر به کاهش سنتز زیرواحدهای آلفا-گلوبین می‌شوند. در برخی موارد، جهش‌های غیرحذفی مانند جهش در کدون STOP ژن HBA2 نیز می‌توانند باعث آلفا-تالاسمی شوند.
اشکال بالینی
- Hb Bart hydrops fetalis: شدیدترین شکل آلفا-تالاسمی است که به دلیل حذف یا اختلال عملکرد هر چهار آلل آلفا-گلوبین ایجاد می‌شود. این حالت با ادم جنینی، آسیت، کم‌خونی شدید و مرگ در دوره نوزادی همراه است.
- بیماری HbH: به دلیل حذف یا اختلال عملکرد سه آلل آلفا-گلوبین ایجاد می‌شود و با کم‌خونی همولیتیک خفیف و هپاتوسپلنومگالی همراه است.
- آلفا⁰-تالاسمی (صفت تالاسمی): به دلیل حذف یا اختلال عملکرد دو آلل آلفا-گلوبین ایجاد می‌شود و با یافته‌های هماتولوژیک شبیه تالاسمی متوسط همراه است.
- آلفا¹-تالاسمی (حالت ناقلی خاموش): به دلیل حذف یا اختلال عملکرد یک آلل آلفا-گلوبین ایجاد می‌شود و معمولاً بدون علامت است.
شیوع
آلفا-تالاسمی در جمعیت‌های آفریقایی، مدیترانه‌ای، عربی، هندی و جنوب شرق آسیا شیوع بالایی دارد. به عنوان مثال، شیوع Hb Bart hydrops fetalis در هند ۱ در ۲۰۰ تولد است.
۳. بتا-تالاسمی (Beta-Thalassemia)
علت ژنتیکی
بتا-تالاسمی یک اختلال ژنتیکی اتوزومال مغلوب است که به دلیل جهش‌های مختلف در ژن HBB روی کروموزوم 11p15.5 ایجاد می‌شود. این جهش‌ها می‌توانند منجر به کاهش یا عدم تولید زیرواحدهای بتا-گلوبین شوند. جهش‌های بتا⁰ باعث عدم تولید زیرواحدهای بتا-گلوبین می‌شوند، در حالی که جهش‌های بتا⁺ باعث کاهش تولید این زیرواحدها می‌شوند.
اشکال بالینی
- تالاسمی ماژور: شدیدترین شکل بتا-تالاسمی است که به دلیل توارث دو جهش بتا⁰ (بتا⁰/بتا⁰) ایجاد می‌شود. این بیماران دچار کم‌خونی شدید، هپاتوسپلنومگالی، تاخیر در رشد و نیاز به انتقال خون منظم هستند.
- تالاسمی اینترمدیا: شکل خفیف‌تری از بتا-تالاسمی است که به دلیل توارث یک جهش بتا⁰ و یک آلل طبیعی (بتا⁰/بتا طبیعی) ایجاد می‌شود. این بیماران معمولاً کم‌خونی خفیف دارند و به ندرت نیاز به انتقال خون پیدا می‌کنند.
- تالاسمی مینور (حالت ناقلی): به دلیل توارث یک جهش بتا⁺ و یک آلل طبیعی (بتا⁺/بتا طبیعی) ایجاد می‌شود. این افراد معمولاً بدون علامت هستند، اما ممکن است ناهنجاری‌های گلبول‌های قرمز در آزمایش خون مشاهده شود.
شیوع
بتا-تالاسمی در جمعیت‌های مدیترانه‌ای، آفریقایی، عربی، هندی و جنوب شرق آسیا شیوع بالایی دارد. به عنوان مثال، شیوع بتا-تالاسمی در قبرس ۱ در ۷ تولد و در ساردینیا ۱ در ۸ تولد است.
جدول خلاصه هموگلوبینوپاتی‌ها
| اختلال ژنتیکی | ژن/محصول ژن | کروموزوم | ویژگی‌های بالینی |
|---|---|---|---|
| بیماری سلول داسی شکل | ژن HBB / زیرواحد بتا-گلوبین | 11p15.5 | درد و تورم دست‌ها و پاها، کم‌خونی مزمن، حملات انسداد عروقی، اختلال عملکرد اندام‌ها |
| آلفا-تالاسمی | ژن HBA1 و HBA2 / زیرواحد آلفا-گلوبین | 16pter-p13.3 | Hb Bart: مرگ جنین یا نوزاد؛ HbH: کم‌خونی همولیتیک خفیف و هپاتوسپلنومگالی |
| بتا-تالاسمی | ژن HBB / زیرواحد بتا-گلوبین | 11p15.5 | تالاسمی ماژور: کم‌خونی شدید، نیاز به انتقال خون؛ تالاسمی اینترمدیا: کم‌خونی خفیف |
نتیجه‌گیری
هموگلوبینوپاتی‌ها از جمله بیماری‌های ژنتیکی شایعی هستند که می‌توانند تأثیرات بالینی قابل توجهی داشته باشند. بیماری سلول داسی شکل، آلفا-تالاسمی و بتا-تالاسمی هر کدام به دلیل جهش‌های خاص در ژن‌های مربوط به زیرواحدهای هموگلوبین ایجاد می‌شوند و هر کدام ویژگی‌های بالینی و شیوع متفاوتی دارند. تشخیص زودهنگام و مدیریت مناسب این اختلالات می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی بیماران کمک کند.
درک عمیق‌تر از ژنتیک و پاتوفیزیولوژی این بیماری‌ها می‌تواند به توسعه روش‌های درمانی جدید و بهبود استراتژی‌های پیشگیری از جمله مشاوره ژنتیک و غربالگری نوزادان کمک کند.
