¿Cuáles son las anormalidades de la hemoglobina?
Una anormalidad de la hemoglobina es una variante de la hemoglobina que a menudo se hereda y puede causar un trastorno sanguíneo (hemoglobinopatía).
La hemoglobina es el compuesto proteico que contiene hierro dentro de los glóbulos rojos que transporta el oxígeno por todo el cuerpo. Está compuesto de hemo, que es la porción que contiene hierro, y cadenas de globina, que son proteínas. La proteína globina consiste en cadenas de aminoácidos, los “bloques de construcción” de proteínas. Hay varios tipos diferentes de cadenas globin, llamadas alfa, beta, delta y gamma. Los tipos normales de hemoglobina incluyen:
Hemoglobina A (Hb A): representa aproximadamente el 95% -98% de la hemoglobina encontrada en adultos; contiene dos cadenas alfa (α) y dos cadenas proteicas beta (β).
Hemoglobina A2 (Hb A2): representa aproximadamente el 2% -3% de la hemoglobina encontrada en adultos; tiene dos cadenas de proteínas alfa (α) y dos delta (δ).
Hemoglobina F (Hb F, hemoglobina fetal): compone hasta 1% -2% de la hemoglobina encontrada en adultos; tiene dos cadenas de proteínas alfa (α) y dos gamma (γ). Es la hemoglobina primaria producida por el feto durante el embarazo; su producción generalmente cae poco después del nacimiento y alcanza el nivel adulto en 1-2 años.
Los cambios genéticos (mutaciones) en los genes de globina causan alteraciones en la proteína de globina, lo que resulta en hemoglobina alterada estructuralmente, como la hemoglobina S, que causa anemia drepanocítica o una disminución en la producción de cadena de globina (talasemia). En la talasemia, la producción reducida de una de las cadenas de globina altera el equilibrio de las cadenas alfa y beta y provoca la formación de hemoglobina anormal (talasemia alfa) o provoca un aumento de componentes de hemoglobina menor, como Hb A2 o Hb F (beta talasemia) .
Cuatro genes codifican las cadenas de globina alfa y dos genes (cada uno) codifican las cadenas beta, delta y gamma globina. (Para información general sobre pruebas genéticas, ver El Universo de Pruebas Genéticas.) Pueden aparecer mutaciones en los genes de globina alfa o beta. La condición más común relacionada con la cadena alfa es la alfa talasemia. La gravedad de esta condición depende de la cantidad de genes afectados. (Ver talasemia para más información).
Las mutaciones en el gen beta son en su mayoría heredadas de forma autosómica recesiva. Esto significa que la persona debe tener dos copias genéticas alteradas, una de cada padre, para tener una enfermedad relacionada con la variante de la hemoglobina. Si se heredan un gen beta normal y un gen beta anormal, la persona es heterocigótica para la hemoglobina anormal, conocida como portadora. El gen anormal puede transmitirse a cualquier niño, pero generalmente no causa síntomas o problemas de salud significativos en el portador.
Si se heredan dos genes beta anormales del mismo tipo, la persona es homocigótica. La persona produciría la variante de hemoglobina asociada y podría tener algunos síntomas asociados y posibles complicaciones. La gravedad de la condición depende de la mutación genética y varía de persona a persona. Una copia del gen beta anormal se transmitirá a cualquier niño.
Si se heredan dos genes beta anormales de diferentes tipos, la persona es “doble heterocigota” o “heterocigota compuesta”. La persona afectada generalmente tendría síntomas relacionados con una o ambas variantes de hemoglobina que él o ella produce. Uno de los genes beta anormales se transmitirá a los niños.
Los glóbulos rojos que contienen hemoglobina anormal pueden no transportar oxígeno de manera eficiente y el cuerpo los puede descomponer antes de lo normal (una supervivencia más corta), lo que resulta en anemia hemolítica. Se han documentado varios cientos de variantes de hemoglobina, pero solo unas pocas son comunes y clínicamente significativas. Algunas de las variantes de hemoglobina más comunes incluyen la hemoglobina S, la hemoglobina primaria en las personas con enfermedad de células falciformes que causa que los glóbulos rojos se deforme (hoz), disminuyendo la supervivencia de la célula; hemoglobina C, que puede causar una pequeña cantidad de anemia hemolítica; y hemoglobina E, que puede no causar síntomas o síntomas generalmente leves.
Variantes de hemoglobina
Se han identificado varios cientos de formas anormales de hemoglobina (variantes), pero solo unas pocas son comunes y clínicamente significativas.
Variantes de hemoglobina comunes
Hemoglobina S: esta es la hemoglobina primaria en personas con enfermedad de células falciformes (también conocida como anemia falciforme). Aproximadamente 1 de cada 375 bebés afroamericanos nacen con enfermedad de células falciformes, y alrededor de 100,000 estadounidenses viven con el trastorno, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Aquellos con enfermedad de Hb S tienen dos cadenas beta anormales y dos cadenas alfa normales. La presencia de hemoglobina S causa que el glóbulo rojo se deforme y adopte forma de hoz cuando se expone a cantidades reducidas de oxígeno (como podría suceder cuando alguien hace ejercicio o tiene una infección en los pulmones). Los glóbulos rojos rotos son rígidos y pueden bloquear los vasos sanguíneos pequeños, causando dolor, problemas en la circulación y disminución del suministro de oxígeno, así como una menor supervivencia de los glóbulos rojos. Una sola copia beta (βS) (conocida como rasgo drepanocítico, que está presente en aproximadamente el 8% de los afroamericanos) generalmente no causa síntomas significativos a menos que se combine con otra mutación de la hemoglobina, como la que causa Hb C o beta talasemia.
Hemoglobina C: alrededor del 2-3% de los afroamericanos en los Estados Unidos son heterocigotos para la hemoglobina C (tienen una copia, conocida como rasgo de hemoglobina C) y con frecuencia son asintomáticos. La enfermedad de la hemoglobina C (que se observa en los homocigotos, aquellos con dos copias) es rara (0.02% de los afroamericanos) y relativamente leve. Usualmente causa una pequeña cantidad de anemia hemolítica y una agrandamiento leve a moderado del bazo.
Hemoglobina E: la hemoglobina E es una de las variantes de hemoglobina de cadena beta más comunes en el mundo. Es muy prevalente en el sudeste de Asia, especialmente en Camboya, Laos y Tailandia, y en individuos de ascendencia del sudeste asiático. Las personas que son homocigóticas para Hb E (tienen dos copias de βE) generalmente tienen una anemia hemolítica leve, glóbulos rojos microcíticos y un agrandamiento leve del bazo. Una sola copia del gen de hemoglobina E no causa síntomas a menos que se combine con otra mutación, como la del rasgo de beta talasemia.
Variantes de hemoglobina menos comunes
Hay muchas otras variantes. Algunos guardan silencio, no causan signos ni síntomas, mientras que otros afectan la funcionalidad y / o la estabilidad de la molécula de hemoglobina. Ejemplos de otras variantes incluyen: Hemoglobina D, Hemoglobina G, Hemoglobina J, Hemoglobina M y Hemoglobina Constant Spring causada por una mutación en el gen de la alfa globina que da como resultado una cadena alfa (α) anormalmente larga y una molécula de hemoglobina inestable. Ejemplos adicionales incluyen:
Hemoglobina F: Hb F es la hemoglobina primaria producida por el feto, y su función es transportar oxígeno de manera eficiente en un ambiente con poco oxígeno. La producción de Hb F disminuye drásticamente después del nacimiento y alcanza los niveles de adulto en uno o dos años. La Hb F puede estar elevada en varios trastornos congénitos. Los niveles pueden ser normales o aumentar significativamente en la talasemia beta y con frecuencia se incrementan en individuos con anemia de células falciformes y en la talasemia beta de células falciformes. Los individuos con enfermedad de células falciformes y aumento de Hb F a menudo tienen una enfermedad más leve, ya que la hemoglobina F inhibe la formación de células falciformes. Los niveles de Hb F también se incrementan en una condición rara llamada persistencia hereditaria de hemoglobina fetal (HPFH). Este es un grupo de trastornos hereditarios en los que los niveles de Hb F aumentan sin los signos o las características clínicas de la talasemia. Diferentes grupos étnicos tienen diferentes mutaciones que causan HPFH. La Hb F también puede aumentar en algunas condiciones adquiridas que impliquen una producción de glóbulos rojos alterada. Algunas leucemias y otras neoplasias mieloproliferativas también se asocian con elevación leve en Hb F.
Hemoglobina H: Hb H es una hemoglobina anormal que ocurre en algunos casos de alfa talasemia. Está compuesto por cuatro cadenas beta (β) de globina y se produce debido a una grave escasez de cadenas alfa (α). Aunque cada una de las cadenas beta (β) de globina es normal, el tetrámero de 4 cadenas beta no funciona normalmente. Tiene una mayor afinidad por el oxígeno, aferrándose a él en lugar de liberarlo a los tejidos y las células. La hemoglobina H también se asocia con una descomposición importante de los glóbulos rojos (hemólisis) ya que es inestable y tiende a formar estructuras sólidas dentro de los glóbulos rojos. Los problemas médicos graves no son comunes en personas con enfermedad de hemoglobina H, aunque a menudo tienen anemia.
Barts de hemoglobina: Hb Barts se desarrolla en fetos con alfa talasemia. Está formado por cuatro cadenas de proteínas gamma (γ) cuando hay escasez de cadenas alfa, de forma similar a la formación de hemoglobina H. Si se detecta una pequeña cantidad de Hb Barts, generalmente desaparece poco después del nacimiento debido a la disminución producción de cadena gamma Estos niños tienen una o dos deleciones de genes alfa y son portadores silenciosos o tienen el rasgo de alfa talasemia. Si un niño tiene una gran cantidad de Hb Barts, generalmente tiene la enfermedad de hemoglobina H y una deleción de tres genes. Los fetos con deleciones de cuatro genes tienen hidropesía fetal y generalmente no sobreviven sin transfusiones de sangre y trasplantes de médula ósea.
Una persona también puede heredar dos genes anormales diferentes, uno de cada padre. Esto se conoce como heterocigotos compuestos o doblemente heterocigotos. Varias combinaciones diferentes clínicamente significativas se enumeran a continuación.
Enfermedad de hemoglobina SC: la herencia de un gen S beta y un gen beta C da como resultado la enfermedad de hemoglobina SC. Estos individuos tienen una leve anemia hemolítica y una dilatación moderada del bazo. Las personas con enfermedad de Hb SC pueden desarrollar las mismas complicaciones vasovasculares (bloqueo de vasos sanguíneos) que se observan en la anemia de células falciformes, pero la mayoría de los casos son menos graves.
Célula Falciforme – Enfermedad de la hemoglobina D: los individuos con anemia falciforme – la enfermedad Hb D heredó una copia de la hemoglobina S y uno de los genes de la hemoglobina D-Los Ángeles (o D-Punjab). Estas personas pueden tener crisis drepanocíticas ocasionales y anemia hemolítica moderada.
Hemoglobina E – beta talasemia: los individuos que son doblemente heterocigotos para la hemoglobina E y beta talasemia tienen una anemia que puede variar en gravedad, desde leve (o asintomática) a grave, dependiendo de la (s) mutación (s) beta talasemia presente.
Hemoglobina S – beta talasemia: drepanocitosis – la talasemia beta varía en severidad, dependiendo de la mutación beta talasemia heredada. Algunas mutaciones dan como resultado una producción disminuida de beta globina (beta +) mientras que otras la eliminan por completo (beta0). La célula falciforme – beta + talasemia tiende a ser menos severa que la anemia falciforme – beta0 talasemia. Las personas con drepanocitosis beta-beta-talasemia tienden a tener más células con anemia irreversible, problemas vasooclusivos más frecuentes y anemia más severa que aquellos con anemia drepanocítica beta + talasemia. A menudo es difícil distinguir entre la anemia drepanocítica y la drepanocitosis beta-beta.
Signos y síntomas
Los signos y síntomas asociados con las variantes de hemoglobina pueden variar en tipo y gravedad según la variante presente y si un individuo tiene una variante o una combinación. Algunos son el resultado de un aumento en la descomposición (hemólisis) de los glóbulos rojos y una supervivencia acortada de los glóbulos rojos, lo que lleva a la anemia. Algunos ejemplos incluyen:
- Debilidad, fatiga
- Falta de energía
- Ictericia
- Piel pálida (palidez)
Algunos signos y síntomas graves incluyen:
- Episodios de dolor severo
- Falta de aliento
- Bazo agrandado
- Problemas de crecimiento en niños
- Dolor en el abdomen superior (debido a la formación de cálculos en la vesícula biliar)
Pruebas
La prueba de anormalidades de hemoglobina (variantes) se realiza:
Para detectar variantes de hemoglobina comunes y clínicamente significativas en recién nacidos. En todos los estados, esto se ha convertido en una parte estándar de la detección de recién nacidos. Los bebés con variantes como Hb S pueden beneficiarse de la detección temprana y el tratamiento.
Como parte del examen prenatal, en mujeres de alto riesgo, incluidas aquellas con antecedentes étnicos asociados con una mayor prevalencia de variantes de hemoglobina (como las de ascendencia africana) y aquellas con familiares afectados. El tamizaje también se puede realizar junto con el asesoramiento genético antes del embarazo para determinar el posible estado del portador de los padres potenciales.
Identificar variantes en padres asintomáticos con un niño afectado.
Identificar las variantes de hemoglobina en aquellos con síntomas de anemia inexplicable, con glóbulos rojos (RBC) que son pequeños y / o más pálidos de lo normal (microcitosis e hipocromía). También se puede ordenar como parte de una investigación de anemia, o cuando alguien tiene signos y síntomas asociados con variantes de hemoglobina.
Pruebas de laboratorio
Las pruebas de laboratorio para las variantes de hemoglobina son una exploración de la “normalidad” de los glóbulos rojos de un individuo, una evaluación de la hemoglobina dentro de los glóbulos rojos y / o un análisis de mutaciones genéticas relevantes. Cada prueba proporciona una pieza del rompecabezas, que brinda al médico información importante sobre las hemoglobinas que pueden estar presentes. Las pruebas generalmente incluyen:
CBC (conteo sanguíneo completo): el CBC es una instantánea de las células que circulan en la sangre. Entre otras cosas, el CBC le dirá al médico cuántos glóbulos rojos hay, cuánta hemoglobina hay en ellos y le dará al médico una evaluación del tamaño promedio de los glóbulos rojos presentes. El volumen corpuscular medio (VCM) es una medida del tamaño de los glóbulos rojos. Un MCV bajo a menudo es la primera indicación de talasemia. Si el MCV es bajo y se ha descartado la deficiencia de hierro, la persona puede ser portadora del rasgo de talasemia o tener una variante de hemoglobina que dé como resultado glóbulos rojos más pequeños que los normales (por ejemplo, Hb E).
Frotis de sangre (también llamado frotis periférico): en este examen, un laboratorista capacitado mira bajo el microscopio una capa delgada de sangre en un portaobjetos tratado con una mancha especial. Se puede evaluar el número y tipo de glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas para ver si son normales y maduros. Con una hemoglobinopatía, los glóbulos rojos pueden ser:
Más pequeño de lo normal (microcítico)
Más pálido de lo normal (hipocrómico)
Varían en tamaño (anisocitosis) y forma (poiquilocitosis, por ejemplo, células en forma de hoz)
Tener un núcleo (glóbulo rojo nucleado, no normal en un RBC maduro) o cristal (por ejemplo, cristal C)
Tener una distribución desigual de la hemoglobina (produciendo “células diana” que se ven como un ojo de buey bajo el microscopio).
Cuanto mayor es el porcentaje de glóbulos rojos de aspecto anormal, mayor es la probabilidad de un trastorno subyacente.
Evaluación de hemoglobinopatía: estas pruebas identifican el tipo y miden la cantidad relativa de los diferentes tipos de hemoglobina presentes en los glóbulos rojos de un individuo. La mayoría de las variantes comunes se pueden identificar usando una de estas pruebas o una combinación. Las cantidades relativas de cualquier variante de hemoglobina detectada pueden ayudar a diagnosticar combinaciones de variantes de hemoglobina y talasemia (heterocigotos compuestos).
Pruebas genéticas: estas pruebas se utilizan para investigar deleciones y mutaciones en los genes alfa y beta productores de globina. Se pueden realizar estudios familiares para evaluar el estado del portador y los tipos de mutaciones presentes en otros miembros de la familia. Las pruebas genéticas no se realizan rutinariamente, pero se pueden usar para ayudar a confirmar las variantes de hemoglobina, la talasemia y para determinar el estado del portador.
Tratamiento
Las variantes de hemoglobina rara vez se curan. Los principales objetivos en el tratamiento de las variantes de hemoglobina incluyen aliviar el dolor, minimizar las complicaciones y el daño a los órganos y prevenir las infecciones. Los niños con drepanocitosis deben vacunarse regularmente y vacunarse contra la influenza.
El tratamiento durante una crisis drepanocítica puede implicar hospitalización y atención de apoyo, que incluye beber muchos líquidos y tomar analgésicos. A veces, se necesitan transfusiones de sangre para tratar la anemia severa. Se necesitan antibióticos si la infección por la enfermedad falciforme (p. Ej., Neumonía) desencadena una crisis falciforme.
Las personas con variantes de hemoglobina pueden minimizar las crisis al evitar o manejar situaciones que puedan desencadenar episodios. Estas situaciones incluyen sobreesfuerzo, deshidratación, temperaturas extremas, cambios de altitud, tabaquismo y estrés.
Los medicamentos que aumentan la hemoglobina F están disponibles. Estos medicamentos (por ejemplo, hidroxiurea) alivian algunos síntomas, pero la investigación sobre una terapia más segura y efectiva continúa. La L-glutamina ha sido aprobada para su uso para reducir las complicaciones graves de la anemia de células falciformes. Los trasplantes de médula ósea o células madre de un miembro de la familia con hemoglobina normal se sabe que curan la enfermedad de células falciformes. Estos tratamientos son riesgosos y tienen efectos secundarios graves, por lo que siguen siendo poco comunes. La terapia génica para corregir el gen mutado está empezando a ser prometedora en ensayos pequeños, pero requerirá mucha más investigación antes de que se considere su uso generalizado.
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