Biologická role
V červených krvinkách plodu je možné identifikovat jinou formu hemoglobinu než dospělou.
- Ze strukturálního hlediska se fetální hemoglobin (α2γ2) liší od hemoglobinu pro dospělé (α2Β2) v důsledku přítomnosti dvou gama řetězců místo dvou alfa řetězců
- Zejména je fetální hemoglobin tvořen dvěma řetězci α a dvěma řetězci y tvořenými 141 a 146 aminokyselinami. Dva alfa řetězce jsou identické s těmi, které jsou přítomny v dospělém hemoglobinu, zatímco gama se liší od Beta pro 39 amino kyseliny.
- Tato strukturální změna dává fetálnímu hemoglobinu vyšší afinitu ke kyslíku; jinými slovy, váže se na kyslík houževnatěji než dospělý hemoglobin
Funkčně fetální hemoglobin (HbF nebo hemoglobin F.) umožňuje plodu účinněji extrahovat kyslík z mateřské krve.
- vzhledem k nízké hodnotě PO2 fetální krve může fetální hemoglobin nést až o 20-30% více kyslíku než mateřská, jak ukazuje graf níže; je to dáno nižší afinitou k 2,3-bisfosfoglycerátu ve srovnání s hemoglobinem pro dospělé
Pozorujeme posun vlevo od disociační křivky fetálního hemoglobinu vůči dospělému
Přenos kyslíku do krve plodu přes placentární bariéru je rovněž podporován vyšší koncentrací hemoglobinu, která je přibližně o 50% vyšší než v krvi matky.
Normální hodnoty
Syntéza fetálního hemoglobinu začíná kolem šestého týdne těhotenství a postupně nahrazuje embryonální hemoglobiny Gower (ζ2ε2), Gower II (α2ε2) a Portland (ζ2γ2), produkované v prvních týdnech početí.
Exprese v čase a v různých tkáních různých typů lidských globálních řetězců.
Lidské globinové řetězce jsou vyjádřeny jako procento hemoglobinu z celkového počtu
Syntéza beta globinů charakterizujících dospělý hemoglobin, sotva vnímatelná během života plodu, dosáhne normálního režimu až ke konci třetího měsíce extrauterinního života.
- při narození tvoří fetální hemoglobin asi 70-90% celkového hemoglobinu přítomného v červených krvinkách novorozence
- syntéza fetálního hemoglobinu pokračuje i po porodu, ale postupně klesá a tvoří méně než 8% veškerého hemoglobinu při mrtvici šesti měsíců života
- během prvního roku života klesnou koncentrace fetálního hemoglobinu na hodnoty obecně pod 1%
- Normální dospělí mají hodnoty fetálního hemoglobinu mezi 0,3% a 1,2%, méně než 3,5% hemoglobinu A2 (α2, δ2) a zbývající procento (obvykle> 96%) pokryté hemoglobinem typu A.
Různá exprese různých globinových řetězců v člověku v čase od početí po dospělost závisí na aktivaci a deaktivaci specifických genů.
Vysoký fetální hemoglobin
Patologický význam
- V děloze produkuje normální plod malé množství dospělého hemoglobinu (2,5–5%). Plod s thalassemia major produkuje ještě méně (méně než 2%). Chcete-li během těhotenství zjistit, zda má plod thalassemia maior, je možné ke stanovení množství dospělého hemoglobinu přítomného ve vzorku krve odebraném kordocentézou.
- Malé procento fetálního hemoglobinu je také exprimováno v dospělosti a jeho hladiny se mohou značně lišit pod vlivem faktorů, jako je věk, pohlaví nebo genomové zvláštnosti. Některé subjekty jsou postiženy takzvanou dědičnou perzistencí fetálního hemoglobinu, benigním stavem, kdy významné koncentrace fetálního hemoglobinu (> 10%) přetrvávají i v dospělosti. Bylo zaznamenáno, jak tato zvláštnost, obecně asymptomatická, může zmírnit závažnost některých hemoglobinopatií a thalassemií.
- Léková terapie schopná zvýšit koncentraci fetálního hemoglobinu přináší významné výhody některým kategoriím pacientů, jako jsou pacienti trpící srpkovitou anémií nebo beta talasemií. Prototypem těchto léků byla hydroxymočovina, antineoplastické léčivo s myelosupresivním účinkem, které bylo prokázáno, že je účinné při zvyšování hladin fetálního hemoglobinu a snižování výskytu bolestivých krizí u pacientů se srpkovitou anémií.
