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Hemoglobinopatía

La hemoglobinopatía es el término médico para un grupo de trastornos sanguíneos hereditarios que afectan a la hemoglobina , la proteína de los glóbulos rojos . [1] Son trastornos de un solo gen y, en la mayoría de los casos, se heredan como rasgos codominantes autosómicos . [2]

Existen dos grupos principales: las variantes estructurales anormales de la hemoglobina causadas por mutaciones en los genes de la hemoglobina y las talasemias , que son causadas por una producción insuficiente de moléculas de hemoglobina que, por lo demás, son normales. Las principales variantes estructurales de la hemoglobina son la HbS, la HbE y la HbC. Los principales tipos de talasemia son la alfa-talasemia y la beta-talasemia . [3]

Las dos afecciones pueden superponerse porque algunas afecciones que causan anomalías en las proteínas de la hemoglobina también afectan su producción. Algunas variantes de la hemoglobina no causan patología ni anemia y, por lo tanto, a menudo no se clasifican como hemoglobinopatías. [4] [5]

Biología estructural de la hemoglobina

Las hemoglobinas humanas normales son proteínas tetraméricas compuestas por dos pares de cadenas de globina, cada una de las cuales contiene una cadena α (alfa) y una cadena β (beta). Cada cadena de globina está asociada con una fracción de hemo que contiene hierro . A lo largo de la vida, la síntesis de las cadenas α y β está equilibrada de modo que su proporción es relativamente constante y no hay exceso de ninguno de los dos tipos. [6]

Las cadenas α y β específicas que se incorporan a la Hb están altamente reguladas durante el desarrollo: [ cita requerida ]

Clasificación de las hemoglobinopatías

A) Cualitativo

Anomalías estructurales

Variantes de la Hb: Las variantes estructurales de la Hb son defectos cualitativos que causan un cambio en la estructura (primaria, secundaria, terciaria y/o cuaternaria) de la molécula de Hb. La mayoría de las variantes de la Hb no causan enfermedad y se descubren más comúnmente de manera incidental o mediante pruebas de detección en recién nacidos. Un subconjunto de variantes de la Hb puede causar una enfermedad grave cuando se hereda en estado homocigoto o heterocigoto compuesto en combinación con otra variante estructural o una mutación de talasemia. Cuando ocurren consecuencias clínicas, pueden incluir anemia debido a hemólisis o policitemia debido a alteraciones en la afinidad por el oxígeno de la Hb anormal. Ejemplos comunes de variantes de la hemoglobina asociadas con hemólisis incluyen la Hb falciforme (HbS) y la HbC . Las variantes de la Hb generalmente se pueden detectar mediante métodos de análisis basados ​​en proteínas ; sin embargo, pueden requerirse métodos basados ​​en ADN para variantes con resultados ambiguos o inusuales del análisis de proteínas. [ cita requerida ]

Las principales consecuencias funcionales de las variantes estructurales de la Hb se pueden clasificar de la siguiente manera: [ cita requerida ]

Anormalidades químicas

B) Cuantitativo

Anormalidades de producción

Glóbulos rojos de una persona con beta talasemia

La variación del número de copias (por ejemplo, eliminación, duplicación, inserción) también es una causa genética común de los trastornos de la Hb, y también pueden ocurrir reordenamientos complejos y fusiones de genes de globina. [ cita requerida ]

Variantes de la hemoglobina

Las variantes de la hemoglobina no son necesariamente patológicas. Por ejemplo, la hemoglobina Valletta y la hemoglobina Marsella son dos variantes de la hemoglobina que no son patológicas [ cita requerida ]

Patrones de migración electroforética

Las variantes de hemoglobina se pueden detectar mediante electroforesis en gel . [15]

Electroforesis alcalina

En general, en la electroforesis alcalina, en orden de creciente movilidad, se encuentran las hemoglobinas A2, E=O=C, G=D=S=Lepore, F, A, K, J, Bart's, N, I y H. [ cita requerida ]

En general, se realiza una prueba de drepanocitosis en hemoglobinas anormales que migran en la ubicación S para ver si la hemoglobina precipita en una solución de bisulfito de sodio . [ cita requerida ]

Electroforesis ácida

En general, en la electroforesis ácida, en orden de creciente movilidad, las hemoglobinas son F, A=D=G=E=O=Lepore, S y C. [ cita requerida ]

Así es como se aíslan e identifican las variantes anormales de la hemoglobina utilizando estos dos métodos. Por ejemplo, una Hgb G-Philadelphia migraría con S en la electroforesis alcalina y migraría con A en la electroforesis ácida, respectivamente [ cita requerida ]

Evolución

Algunas hemoglobinopatías (y también enfermedades relacionadas como la deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa ) parecen haber proporcionado un beneficio evolutivo, especialmente a los heterocigotos , en áreas donde la malaria es endémica. Los parásitos de la malaria viven dentro de los glóbulos rojos, pero alteran sutilmente la función celular normal. En pacientes predispuestos a una rápida eliminación de glóbulos rojos, esto puede conducir a una destrucción temprana de las células infectadas con el parásito y una mayor probabilidad de supervivencia para el portador del rasgo. [ cita requerida ]

Funciones de la hemoglobina :

La patología y las anomalías estructurales orgánicas pueden dar lugar a cualquiera de los siguientes procesos patológicos: [ cita requerida ]

Tratos

El trasplante de células madre hematopoyéticas (TCMH) es el trasplante de células madre hematopoyéticas multipotentes, generalmente derivadas de la médula ósea, sangre periférica o sangre del cordón umbilical para replicarse dentro de un paciente y producir células sanguíneas normales. [16] [17 ] [18] [19] [20] [21] Puede ser autólogo (se utilizan las propias células madre del paciente), alogénico (las células madre provienen de un donante) o singénico (de un gemelo idéntico). [19] [20]

Referencias

  1. ^ CDC (8 de febrero de 2019). «Investigación sobre hemoglobinopatías». Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . Consultado el 5 de mayo de 2019 .
  2. ^ Weatherall, DJ; Clegg, JB (2001). "Trastornos hereditarios de la hemoglobina: un problema de salud mundial en aumento". Boletín de la Organización Mundial de la Salud . 79 (8): 704–712. PMC 2566499 . PMID  11545326. 
  3. ^ "Hemoglobinopatías y talasemia". medicalassistantonlineprograms.org/ . Archivado desde el original el 2015-01-09 . Consultado el 2013-11-07 .
  4. ^ "Variantes de hemoglobina". Pruebas de laboratorio en línea . Asociación Estadounidense de Química Clínica. 10 de noviembre de 2007. Consultado el 12 de octubre de 2008 .
  5. ^ Huisman THJ (1996). "Un programa de estudios sobre variantes de la hemoglobina humana". Globin Gene Server . Universidad Estatal de Pensilvania . Consultado el 12 de octubre de 2008 .
  6. ^ Weatherall DJ. La nueva genética y la práctica clínica, Oxford University Press, Oxford 1991.
  7. ^ Huisman TH. Estructura y función de las hemoglobinas normales y anormales. En: Baillière's Clinical Haematology, Higgs DR, Weatherall DJ (Eds), WB Saunders, Londres 1993. p.1.
  8. ^ Natarajan K, Townes TM, Kutlar A. Trastornos de la estructura de la hemoglobina: anemia de células falciformes y anomalías relacionadas. En: Williams Hematology, 8.ª ed., Kaushansky K, Lichtman MA, Beutler E, et al. (Eds.), McGraw-Hill, 2010. pág. 48.
  9. ^ Eaton, William A.; Hofrichter, James (1990). "Polimerización de la hemoglobina de células falciformes". Avances en química de proteínas . 40 : 63–279. doi :10.1016/S0065-3233(08)60287-9. ISBN 9780120342402. Número de identificación personal  2195851.
  10. ^ Srivastava, P.; Kaeda, JS; Roper, D.; Vulliamy, TJ; Buckley, M.; Luzzatto, L. (1995). "Anemia hemolítica grave asociada con el estado homocigoto para una variante de hemoglobina inestable (Hb Bushwick)". Blood . 86 (5): 1977–1982. doi : 10.1182/blood.V86.5.1977.bloodjournal8651977 . PMID  7655024.
  11. ^ ab Percy, MJ; Butt, NN; Crotty, GM; Drummond, MW; Harrison, C.; Jones, GL; Turner, M.; Wallis, J.; McMullin, MF (2009). "Identificación de variantes de hemoglobina de alta afinidad por el oxígeno en la investigación de pacientes con eritrocitosis". Haematologica . 94 (9): 1321–1322. doi :10.3324/haematol.2009.008037. PMC 2738729 . PMID  19734427. 
  12. ^ Wilcox I, Boettger K, Greene L, Malek A, Davis L, Steinberg MH, Luo HY, Chui DH (enero de 2009). "Hemoglobina de Kenia compuesta de cadenas de globina de fusión alfa y ((A)gammabeta), asociadas con la persistencia hereditaria de la hemoglobina fetal". American Journal of Hematology . 84 (1): 55–8. doi : 10.1002/ajh.21308 . PMID  19006227. S2CID  29114149.
  13. ^ Joseph Bonavetura y Austin Riggs, marzo de 1968, "Hemoglobina Kansas, una hemoglobina humana con una sustitución de aminoácidos neutros y un equilibrio de oxígeno anormal", The Journal of Biological Chemistry , vol. 243, n.º 5, número del 10 de marzo, páginas 980-991.
  14. ^ "rs33948057". dbSNP . Centro Nacional de Información Biotecnológica . Consultado el 7 de febrero de 2014 .
  15. ^ Greene DN, Vaughn CP, Crews BO, Agarwal AM (enero de 2015). "Avances en la detección de hemoglobinopatías". Clinica Chimica Acta; Revista internacional de química clínica . 439 : 50–7. doi :10.1016/j.cca.2014.10.006. PMID  25314938.
  16. ^ Monga I, Kaur K, Dhanda S (marzo de 2022). "Revisitando la hematopoyesis: aplicaciones de la transcriptómica de células individuales y en masa que analizan la heterogeneidad transcripcional en células madre hematopoyéticas". Briefings in Functional Genomics . 21 (3): 159–176. doi :10.1093/bfgp/elac002. PMID  35265979.
  17. ^ Nabarrete, JM; Pereira, AZ; Garófolo, A.; Seber, A.; Venancio, AM; Greco, CE; Bonfim, CM; Nakamura, CH; Fernández, D.; Campos, DJ; Oliveira, Florida; Cousseiro, FK; Rossi, FF; Gurmini, J.; Viani, KH; Guterres, LF; Mantovani, LF; Darrigo LG, Junior; Albuquerque, Michigan; Brumatti, M.; Neves, MA; Durán, N.; Villela, Carolina del Norte; Zecchin, VG; Fernández, JF (2021). "Consenso Nutricional Brasileño en Trasplante de Células Madre Hematopoyéticas: Niños y Adolescentes". Einstein . 19 : eAE5254. doi :10.31744/einstein_journal/2021AE5254. PMC 8664291. PMID  34909973 . 
  18. ^ Forman SJ, Negrin RS, Antin JH, Appelbaum FR. Trasplante de células hematopoyéticas de Thomas: trasplante de células madre. 5.ª ed. Vol. 2. Nueva Jersey: Wiley-Blackwell; 2016. pág. 1416.
  19. ^ ab Felfly H, Haddad GG (2014). "Células madre hematopoyéticas: nuevas aplicaciones potenciales para la medicina traslacional". Journal of Stem Cells . 9 (3): 163–197. PMID  25157450.
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  21. ^ Mahla RS (2016). "Aplicaciones de células madre en medicina regenerativa y terapias de enfermedades". Revista internacional de biología celular . 2016 (7): 6940283. doi : 10.1155/2016/6940283 . PMC 4969512. PMID  27516776 . 


Categoría:Anemias hemolíticas hereditarias Categoría:Trastornos de las proteínas globina y globulina