Titelaufnahme

Titel
Hämoglobinopathien und ihre klinische Bedeutung
Weitere Titel
Hemoglobinopathies and their clinical significance
VerfasserWeiss, Isabella
Erschienen2014
Datum der AbgabeJuni 2014
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Hämoglobin / Hb A / Hb F / α-Globinketten / β-Globinketten / Hämoglobinopathie / Hämoglobin- Strukturvariante / Thalassämie / β-Thalassämie / α-Thalassämie / Sichelzellhämoglobin / Sichelzellanämie / HbA1C / HPLC- High Performance Liquid Chromatography / Hämoglobin- Elektrophorese
Schlagwörter (EN)hemoglobin / Hb A / Hb F / α-globin chains / β-globin chains / hemoglobinopathy / hemoglobin variant structure / thalassemia / β-thalassemia / α-thalassemia / sickle cell hemoglobin / sickle cell anemia / HbA1C / HPLC High Performance Liquid Chromatography / Hemoglobin electrophoresis
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hämoglobin ist das wichtigste Protein in den Erythrozyten, das der Mensch zum Sauerstoff-Transport benötigt. Dieses setzt sich aus unterschiedlichen Globinketten mit verschiedener Aminosäurenfrequenz sowie vier Häm-Molekülen zusammen. Beim Erwachsenen ist hier vor allem das Hämoglobin A1 bestehend aus zwei α- und zwei β- Globinketten, zu nennen.

Nach ausgiebiger Literaturrecherche wird in dieser Arbeit gezeigt, dass zwei unterschiedliche Hämoglobinopathien, einerseits die quantitativen Hämoglobinopathien, deren Hauptvertreter die Thalassämien sind, und andererseits die qualitativen Hämoglobinopathien, sogenannte Hämoglobin-Strukturvarianten, und hier vor allem die Sichelzellerkrankungen, klinisch eine sehr wichtige Rolle spielen und die rechtzeitige Diagnose ganz wesentlich für die PatientInnen ist.

Bei den Thalassämien sind die Hauptvertreter die α- und die β –Thalassämien. Hierbei werden durch verschiedenste Gendefekte die α- und die β-Ketten nicht im Verhältnis 1:1 für ein komplettes, intaktes Hämoglobinmolekül gebildet, sodass jeweils eine Kette im Überschuss vorhanden bleibt, in der Zelle abgelagert wird und diese schädigt und zerstört. Bei der α-Thalassämie sind durch einen der Gendefekte die α-Ketten vermindert und die β-Ketten bleiben im Überschuss und umgekehrt.

Die Diagnostik erfolgt in einem Stufenplan. Liegt eine mikrozytäre, hypochrome Anämie bei normalem Eisenstatus mit hohen Retikulozytenzahlen vor oder liegt eine Coombs-negative Hämolyse mit unklarer Genese vor, sollte an eine Thalassämie gedacht werden. Eine wichtige Rolle für die Diagnostik spielen auch Familienanamnese, ethnische Herkunft und der Blick ins Mikroskop. Mittels unterschiedlicher, einander ergänzender Untersuchungstechniken kann dann der Verdacht bestätigt werden.

Die Sichelzellerkrankungen gehören als wichtigste Vertreter zu den qualitativen Hämoglobinopathien, bei denen Veränderungen in der Aminosäurensequenz der Globinketten dazu führen, dass pathologische, oft auch instabile Hämoglobine entstehen. Die Sichelzellerkrankung zeigt auch oft eine mikrozytäre oder normozytäre Anämie mit Retikulozytose, die klinisch besonders durch akute, teilweise lebensbedrohende Schmerzkrisen begleitet ist und oft in ihrer Dramatik unterschätzt wird. Hier weisen die PatientInnen in der Hämoglobin-Elektrophorese ein spezielles Hämoglobin, das Hb S homozygot, oft aber auch Hb SC auf. Ein wesentlicher Hinweis auf das Vorliegen der Erkrankung, ist neben den klinischen Symptomen, auch hier die Herkunft beider Eltern aus einem der Risikoländern wie Türkei, Süditalien, Sizilien, Griechenland, Libanon, Irak, arabische Halbinsel, Syrien, Indien, West-Afrika, Zentral-Afrika, Karibik und Brasilien.

Den Thalassämien und Sichelzellerkrankungen gemeinsam ist, dass heterozygote PatientInnen klinisch als gesund gelten, allerdings eine entsprechende genetische Beratung bei Kinderwunsch benötigen. Homozygote Formen beider Hämoglobinopathien sind klinisch sehr dramatische Erscheinungsbilder, die nur durch Stammzelltransplantationen Aussicht auf Heilung haben und ansonsten symptomatische Therapien bekommen müssen. Die Notwendigkeit von effizienten Untersuchungsmethoden, um diese Krankheitsbilder frühzeitig zu detektieren, konnte aufgezeigt werden, zumal die Anzahl der in Österreich lebenden Träger (heterozygote Merkmalträger) durch den Migrationsfluss stetig ansteigt.

Zusammenfassung (Englisch)

Hemoglobin is the main protein in red blood cells, needed for oxygen transport. It is built out of different globin-chains with a different frequency of amino acids and four hem-molecules. The most important one in adults is particularly the hemoglobin A1 consisting out of two α- and two β-globin chains.

After an extensive literature research it can be shown that there are mainly two different hemoglobinopathies, they play a very important clinical role and their diagnosis is essential for the patient’s benefits. On one hand there are the quantitative hemoglobinopathies, whose main representatives are the thalassemias, and on the other hand, the qualitative hemoglobinopathies, called hemoglobin structural variants, most important the sickle cell disease.

The most important categories of the thalassemias are the α - and β - thalassemias. In this case the α- and β-chains for a complete intact hemoglobin-molecule are not produced in a ratio 1:1 because of a variety of genetic defects and so pathological hemoglobins are increasingly built. For example the overload of β-chains by the existing of a α-thalassemia (and vice versa) through the defect of one of the globin genes leads to deposition in the cells, therefore to damage and destruction.

The detection of hemoglobinopathies follows a phase plan, which sometimes needs many different kind of tests to prove the existence of a pathological hemoglobin molecule.

Another important role for the diagnostic plays the family history and ethnicity such as people from countries with an elevated risk for hemoglobinopathies like Turkey, Southern Italy, Greece, India, Central Africa, South-East Asia or Pakistan are more often affected, as well as the view through the microscope to detect pathologically looking erythrocytes. A hemoglobin-electrophoresis can then confirm the suspicion.

The sickle cell diseases are the most important representatives of the qualitative hemoglobinopathies. Changes in the amino acid sequence of the globin chains causes pathological, often unstable hemoglobins to rise in their production.

It is hemoglobinopathies, like for example thalassemia and sickle cell disease, in common that heterozygous patients are clinically considered healthy, but they need an appropriate genetic counseling for fertility. Homozygous forms of both hemoglobinopathies have clinically very dramatic appearances that can only be cured by stem cell transplantation, and otherwise must obtain symptomatic therapies.

The necessity for efficient analysis methods to detect these diseases at an early stage will be demonstrated during this work, especially since the number of people, who are carrying a mutation in their globin-chain-genes, is steadily increasing through the migration flow to Austria.