Войти
| Признак серповидных клеток | |
|---|---|
 | |
| Серповидные клетки в крови человека: присутствуют как нормальные эритроциты, так и серповидные клетки | |
| Специальность | Гематология  |
Серповидноклеточный признак описывает состояние, при котором у человека имеется один аномальный аллель гена бета-гемоглобина гена ( гетерозиготен ), но не проявляет серьезных симптомов серповидно-клеточной анемии, которые возникают у человека, имеющего две копии этого аллеля (гомозиготный ). Те, кто гетерозиготны по аллелю серповидных клеток, продуцируют как нормальный, так и аномальный гемоглобин (эти два аллеля являются кодоминантными по отношению к фактической концентрации гемоглобина в циркулирующих клетках).
Серповидно-клеточная анемия - это заболевание крови, при котором в белке гемоглобина красных кровяных телец присутствует одна замена аминокислоты, которая заставляет эти клетки принимать форма серпа, особенно при низком напряжении кислорода. Серповидноклеточная анемия и серповидно-клеточная анемия также придают некоторую устойчивость к малярии паразитированию красных кровяных телец, так что люди с серповидно-клеточной характеристикой (гетерозиготы) имеют избирательное преимущество в среде, где присутствует малярия.
Серповидно-клеточная характеристика генотип гемоглобина AS и обычно рассматривается как доброкачественное состояние. Однако у людей с серповидно-клеточной патологией могут быть редкие осложнения. Например, в ноябре 2010 г. д-р Джеффри К. Таубенбергер из Национальных институтов здравоохранения обнаружил самое раннее доказательство серповидно-клеточной анемии при поиске вируса гриппа 1918 г. во время вскрытия трупа Афроамериканец солдат. Результаты вскрытия Таубенбергера показали, что солдат перенес серповидно-клеточный криз, который способствовал его смерти, хотя у него была только одна копия гена. Были призывы реклассифицировать серповидно-клеточный признак как болезненное состояние на основании его злокачественных клинических проявлений. Значимость может быть больше во время упражнений.
Серповидно-клеточный признак дает преимущество в выживаемости против малярии летальных исходов над людьми с нормальным гемоглобином в регионах, эндемичных по малярии. Известно, что этот признак вызывает значительно меньшее количество смертей от малярии, особенно когда возбудителем является Plasmodium falciparum. Это яркий пример естественного отбора, о чем свидетельствует тот факт, что географическое распределение гена гемоглобина S и распространение малярии в Африке практически совпадают. Благодаря уникальному преимуществу выживания людей с этим признаком становится все больше по мере увеличения числа инфицированных малярией. И наоборот, люди с нормальным гемоглобином, как правило, подвержены осложнениям от малярии.
Способ, которым серповидноклеточные клетки защищают от малярии, объясняется несколькими причинами. Одним из наиболее распространенных объяснений является то, что серповидный гемоглобин препятствует заражению паразитом плазмодия эритроцитов, что снижает количество малярийных паразитов, заражающих хозяина. Другой фактор - выработка фермента гемоксигеназы-1 (HO-1), который широко присутствует в гемоглобине серпа. Этот фермент продуцирует окись углерода, которая, как было доказано, защищает от церебральной малярии.
Были сообщения о тромбоэмболии легочных вен у беременных женщин с серповидно-клеточными признаками или у мужчин во время длительных перелетов, а также легких инсультов и отклонения на ПЭТ-сканировании у детей с этим признаком.
Серповидно-клеточная анемия усугубляет осложнения, наблюдаемые при сахарном диабете 2 типа (ретинопатии, нефропатии и протеинурии ) и вызывают гиперосмолярную диабетическую кому нефропатию, особенно у пациентов мужского пола.
Обычно человек наследует две копии гена, который производит бета-глобин, необходим белок для производства нормального гемоглобина (гемоглобин A, генотип AA). Человек с серповидно-клеточным признаком наследует один нормальный аллель и один аномальный аллель, кодирующий гемоглобин S (генотип гемоглобина AS).
Признак серповидной клетки может использоваться для демонстрации концепций совместного доминирования и неполного доминирования. Человек с чертой серповидно-клеточной анемии демонстрирует неполное доминирование, если принять во внимание форму эритроцита. Это связано с тем, что серповидность возникает только при низких концентрациях кислорода. Что касается фактической концентрации гемоглобина в циркулирующих клетках, аллели демонстрируют ко-доминантность, поскольку в кровотоке сосуществуют как «нормальные», так и мутантные формы.
В отличие от серповидно-клеточного признака, серповидно-клеточная анемия передается рецессивно. Серповидной анемией страдают около 72 000 человек в Соединенных Штатах. Большинство американцев, страдающих серповидно-клеточной анемией, имеют африканское происхождение. Болезнь также поражает американцев из Карибского бассейна, Центральной Америки и некоторых частей Южной Америки, Турции, Греции, Италия, Ближний Восток и Восточная Индия.
Серповидно-клеточная анемия и связанный с ней признак наиболее распространены в Африке и Центральной Америке, что объясняется естественным отбором: серповидно-клеточный признак дает преимущество в выживаемости в районах с высокой распространенностью малярии, которая имеет высокая смертность среди лиц без признака.
Также были исследования, показывающие изменения в генах глобина. Были отмечены изменения в последовательности бета-глобина до так называемого серповидного гемоглобина.
Значение серповидно-клеточного признака заключается в том, что он не проявляет никаких симптомов и не вызывает каких-либо серьезных различий в количестве клеток крови. Этот признак обеспечивает около 30% защиты от малярии {пояснить}, и его частота, по-видимому, значительно возросла в Африке, Индии и на Ближнем Востоке. {в течение какого периода времени?} Некоторые результаты также показывают снижение серповидно-клеточного признака у тех, у кого в зрелом возрасте остается гораздо больше гемоглобина плода, чем обычно. Гемоглобин плода, вероятно, играет роль в предотвращении серповидности. Повышенный уровень гемоглобина плода наблюдается в популяциях, где преобладает серповидно-клеточная анемия.
Анализ последовательности всего генома выявил единственное происхождение серповидного признака с одним гаплотипом, предком для всех серповидно-клеточных вариантов. Считается, что этот гаплотип возник в Сахаре во время влажной фазы голоцена около 7300 лет назад. Варианты серповидных клеток, произошедшие от этого предкового гаплотипа, включают пять гаплотипов, названных в честь топонимов или этнолингвистических групп (арабские / индийские, Бенин, Камерун, Центральноафриканская Республика / банту и сенегал варианты), а также другое обозначение, предназначенное для атипичных серповидно-клеточных гаплотипов. Их клиническое значение связано с тем, что некоторые из них связаны с более высокими уровнями HbF (например, сенегальские и саудовско-азиатские варианты имеют более легкую форму заболевания).
В некоторых случаях спортсмены с серповидно-клеточной анемией trait не достигают того же уровня производительности, что и высококлассные спортсмены с нормальным гемоглобином AA. Спортсмены с серповидно-клеточной анатомией и их инструкторы должны осознавать опасность этого состояния во время анаэробной нагрузки, особенно в жарких и обезвоженных условиях. В редких случаях обезвоживание или истощение, вызванное физическими упражнениями, может привести к тому, что здоровые эритроциты станут серповидными, что может привести к смерти во время занятий спортом.
Хотя по этой теме необходимы дополнительные исследования, корреляция, обнаруженная между людьми с серповидно-клеточной активностью и повышенным риском внезапной смерти, по-видимому, связаны с нарушениями микроциркуляции во время физических упражнений. В последние годы NCAA вступила в партнерство с ACSM и выпустила совместное заявление, предупреждающее спортсменов как о распространенности, так и о потенциальных факторах риска серповидно-клеточного синдрома. NCAA также недавно призвал спортсменов узнать о своем статусе серповидно-клеточного признака, поскольку сама эта черта обычно не вызывает симптомов в нормальных условиях, но может стать опасной при экстремальной физической активности, аналогичной ежедневным тренировкам, которые проходят спортсмены.
Нормальный гемоглобин (и гемоглобин S в присутствии кислорода) обладает характеристикой деформируемости, которая позволяет эритроцитам по существу протискиваться в более мелкие сосуды, включая те, которые участвуют в микроциркуляции в капиллярах в мышечной ткани, а также в кровоснабжение, встроенное в ткани органа. Когда гемоглобин S лишен кислорода, он может полимеризоваться, что, как предполагается, вызывает "серповидные" клетки. Серповидные эритроциты обладают меньшей деформируемостью по сравнению с нормальными эритроцитами, что приводит к нарушению кровообращения в более мелких сосудах, участвующих в микроциркуляции, в частности, в этом случае, в капиллярах, встроенных в мышечную ткань.
Возникающее в результате нарушение микрососудистой системы капилляров, специфичных для мышечной ткани, может вызывать острый рабдомиолиз и некроз внутри мышечных клеток. Воспаление и утечка внутриклеточного материала в результате некроза мышечных клеток высвобождает в кровоток конкретный белок миоглобин. Несмотря на то, что миоглобин необходим в мышечной ткани для связывания железа и кислорода, циркулирующий в кровотоке миоглобин может распадаться на более мелкие соединения, которые повреждают клетки почек, что приводит к различным осложнениям, таким как те, которые наблюдаются у спортсменов с серповидно-клеточной характеристикой при высоких уровнях физической нагрузки.
Из-за связи между деформируемостью и серповидными клетками, деформируемость можно использовать для оценки количества серповидных клеток в крови. Деформируемость эритроцитов, вызывающих нарушение микроциркуляции, может быть продемонстрировано с помощью различных других гемореологических характеристик. Для определения деформируемости эритроцитов измеряются несколько факторов, включая вязкость крови и плазмы и гематокрит (расчет процента эритроцитов, присутствующих в крови).
Альфа-талассемия, как и серповидно-клеточный признак, обычно наследуется в регионах с повышенным риском заражения малярией. Это проявляется в снижении экспрессии цепей альфа-глобина, вызывая дисбаланс и избыток цепей бета-глобина, и иногда может приводить к симптомам анемии. Аномальный гемоглобин может привести к тому, что организм разрушит эритроциты, что, по сути, вызовет анемию.
У тренированных на выносливость людей с серповидно-клеточными признаками наличие альфа-талассемии, как было показано, защищает от нарушения кровообращения до, во время и после физических упражнений.
Судороги из-за нарушения микроциркуляторного русла явным признаком или симптомом потенциального серповидного коллапса. В частности, серповидно-клеточные спазмы возникают в нижних конечностях и спине у спортсменов, подвергающихся интенсивным физическим нагрузкам или нагрузкам. По сравнению с тепловыми судорогами, серповидные судороги менее сильны с точки зрения боли и связаны со слабостью и утомляемостью, в отличие от сильно сокращенных мышц, которые блокируются во время тепловых судорог.
Серповидный коллапс наступает медленно, после судорог, слабости, болей в теле и усталости. Людям с известным положительным статусом серповидноклеточных клеток, испытывающим значительную мышечную слабость или усталость во время упражнений, следует потратить дополнительное время на восстановление и гидратацию, прежде чем вернуться к активности, чтобы предотвратить дальнейшие симптомы.
Коллапс можно предотвратить, приняв меры для обеспечить достаточный уровень кислорода в крови. Среди этих профилактических мер - надлежащая гидратация и постепенная акклиматизация к таким условиям, как жара, влажность и пониженное давление воздуха из-за большой высоты. Постепенное повышение уровня нагрузки также помогает телам спортсменов адаптироваться и компенсировать, медленно набирая физическую форму в течение нескольких недель.
| Классификация | D |
|---|---|
| Внешние ресурсы |
