Czym jest niedokrwistość sierpowatokrwinkowa?

Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa– przyczyny 

Przyczyną choroby jest defekt produkcji hemoglobiny A. Hemoglobina to białko, które znajduje się w czerwonych krwinkach i odpowiada głównie za transport tlenu z płuc do tkanek organizmu. U dorosłego człowieka prawidłowo ponad 90% hemoglobiny organizmu stanowi hemoglobina A, zbudowana z dwóch typów białkowych podjednostek – alfa oraz beta. Anemia sierpowatokrwinkowa  powstaje w wyniku mutacji genu kodującego sekwencję aminokwasów w łańcuchu beta. Po połączeniu podjednostek alfa z „wadliwymi” podjednostkami beta zamiast prawidłowej hemoglobiny A powstaje hemoglobina S. To właśnie obecność nieprawidłowej hemoglobiny S oraz jej właściwości są przyczyną konsekwencji zdrowotnych choroby. 

Co ciekawe, u noworodków i niemowląt w pierwszych miesiącach życia przeważającym rodzajem prawidłowej hemoglobiny jest hemoglobina F, która w swej budowie nie zawiera podjednostki beta. Z upływem czasu następuje fizjologiczna wymiana rodzajów hemoglobiny i przeważającym typem staje się hemoglobina A. Dopiero wtedy ujawniają się objawy anemii sierpowatokrwinkowej, w której zamiast hemoglobiny A powstaje hemoglobina S. 

Każdy gen składa się z dwóch „części” – alleli. Mutacja może być obecna w jednym allelu lub obu. W pierwszej sytuacji mówimy, że osoba taka jest heterozygotą – posiada jeden allel prawidłowy, a drugi zmutowany. W przypadku anemii sierpowatokrwinkowej konsekwencją jest powstawanie w organizmie zarówno hemoglobiny S, jak i hemoglobiny A, z przewagą tej drugiej. Osoba taka jest nosicielem choroby i nie rozwija jej pełnoobjawowej postaci. W drugim przypadku osoba posiadająca dwa zmutowane allele, czyli homozygota, wytwarza hemoglobinę S i rozwija pełnoobjawową chorobę. 

Częstość występowania choroby jest różna w zależności od populacji. Najczęściej pojawia się ona u rdzennych mieszkańców Afryki, gdzie w niektórych rejonach nosicielstwo mutacji sięga nawet 45%. 

Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa– mechanizm powstawania objawów 

Hemoglobina S ma specyficzną właściwość – pod wpływem niskich stężeń tlenu ma tendencję do łączenia się ze sobą, czyli polimeryzacji. Wskutek tego procesu dochodzi do rozciągania błony komórkowej czerwonej krwinki (erytrocytu), która przybiera charakterystyczny kształt sierpu. Po przywróceniu prawidłowego stężenia tlenu dochodzi do depolimeryzacji hemoglobiny S. Część krwinek wraca wówczas do prawidłowego kształtu, część zaś wskutek wielokrotnych polimeryzacji traci elastyczność błony komórkowej i pozostaje w sierpowatym kształcie. Ponadto krwinki zawierające hemoglobinę S mają większą niż krwinki prawidłowe tendencję do przylegania do nabłonka wyściełającego wnętrze naczyń krwionośnych oraz nieswoistych komórek układu odpornościowego. 

Do spadku stężenia tlenu dochodzi w czasie przechodzenia krwinek przez najdrobniejsze naczynia krwionośne odpowiadające za dostarczanie krwi do tkanek – włośniczki. Polimeryzacja hemoglobiny S pojawia się po ponad 1 sekundzie ekspozycji na niskie stężenie tlenu. Jeżeli zatem przepływ przez włośniczkę jest szybki, nie dojdzie do zmiany kształtu krwinki. Jeśli zaś przepływ spowolni lub z jakiegoś powodu wyjściowe stężenie tleny we krwi obniży się, w drobnych naczyniach dojdzie do polimeryzacji, a co za nią idzie – możliwe jest „zatkanie” naczynia przez sierpowate krwinki i niedotlenienie oraz uszkodzenie zaopatrywanej przez nie tkanki. 

Do sytuacji sprzyjających polimeryzacji hemoglobiny należą: 

• odwodnienie, 
• gorączka, 
• niedotlenienie, 
• wysokie stężenie hemoglobiny spowalniające przepływ krwi, 
• kwasica wynikająca np. z niewydolności oddechowej, niewydolności nerek lub zatrucia. 

Krwinki sierpowate mają również zwiększoną tendencję do rozpadu – hemolizy. Zarówno w wyniku działania mechanizmów wewnątrznaczyniowego usuwania z organizmu nieprawidłowych krwinek, jak i ich niszczenia przez wyspecjalizowany do usuwania „starych” krwinek narząd, czyli śledzionę. W wyniku tych procesów dochodzi do rozwoju niedokrwistości oraz wzrostu stężenia bilirubiny we krwi. 

Anemia sierpowatokrwinkowa – objawy 

W wyniku opisywanych wyżej procesów dochodzi do rozwoju objawów anemii sierpowatokrwinkowej. Opisana hemoliza prowadzi do rozwoju niedokrwistości pojawiającej się w 3 miesiącu życia, kiedy stężenie hemoglobiny F spada. U dzieci od 6 miesiąca życia wskutek intensywnego usuwania nieprawidłowych sierpowatych erytrocytów dochodzi do powiększenia śledziony. 

Zaburzenia mikrokrążenia prowadzą do szeregu ostrych konsekwencji, np.: 

• udaru mózgu, 
• zawału płuca, 
• ostrego niedokrwienia kości i zespołów bólowych. 

Zaburzenia mikrokrążenia skutkują również zaburzeniami przewlekłymi, takimi jak: 

• postępujące zaburzenia neurologiczne, 
• rozwój nadciśnienia płucnego, 
• przewlekłe uszkodzenia kości i stawów, 
• uszkodzenie narządu wzroku, 
• przewlekła choroba nerek prowadząca do ich niewydolności, 
• powstawanie owrzodzeń i ubytków skórnych, 
• zaburzenia wzrostu i rozwoju u dzieci. 

Zaburzenia hematologiczne w zakresie produkcji i eliminacji krwinek czerwonych prowadzą do rozwoju przełomów hemolitycznych, aplastycznych, megaloblastycznych i hipersplenicznych, przebiegających z niedokrwistością o różnym obrazie. 

Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa – diagnostyka i leczenie 

Celem pewnego rozpoznania wykonuje się elektroforezę hemoglobin występujących u pacjenta. Potwierdzeniem choroby jest wykazanie obecności hemoglobiny S, przy braku hemoglobiny A. U nosicieli obecne są oba rodzaje białka. 

W leczeniu stosuje się przetoczenia krwi, dające doraźny skutek poprzez uzupełnienie prawidłowych krwinek, oraz lek – hydroksykarbamid, zwiększający syntezę płodowej hemoglobiny F, która jest białkiem funkcjonalnym. Jedynym sposobem skutecznego wyleczenia choroby jest, obarczony ryzykiem, przeszczep komórek macierzystych szpiku kostnego. Stosuje się go w szczególnie ciężkich postaciach anemii sierpowatokrwinkowej. 

Źródła: 

• Niedokrwistości hemolityczne, K. Sułek, WIELKA INTERNA- Hematologia, wyd. Medical Tribune, wyd. Elektroniczne. 
• Niedokrwistości hemolityczne, M. Podolak-Dawidziak, Interna Szczeklika 2019, wyd. Medycyna Praktyczna, Kraków 2019.