Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о генетической передаче серповидно-клеточных заболеваний. Чтобы узнать о самой болезни, см. Серповидноклеточную анемию .
Серповидно-клеточная характеристика
Серповидные клетки.jpg
Серповидные клетки в крови человека: присутствуют как нормальные эритроциты, так и серповидные клетки
СпециальностьГематология Отредактируйте это в Викиданных

Серповидноклеточная черта описывает состояние , в котором человек имеет один ненормальное аллель из гемоглобина бета - гена (это гетерозиготные ), но не отображает тяжелые симптомы серповидно - клеточной анемии , которые возникают у человека , который имеет две копии этой аллели (является гомозиготным ). Те, кто гетерозиготны по аллелю серповидных клеток, продуцируют как нормальный, так и аномальный гемоглобин (эти два аллеля кодоминантны по отношению к фактической концентрации гемоглобина в циркулирующих клетках).

Серповидно-клеточная анемия - это заболевание крови, при котором в белке гемоглобина красных кровяных телец происходит замещение одной аминокислоты , что заставляет эти клетки принимать серповидную форму, особенно при низком давлении кислорода . Серповидноклеточная анемия и серповидноклеточная анемия также придают некоторую устойчивость к паразитированию эритроцитов малярией , так что люди с серповидно-клеточным свойством (гетерозиготы) имеют селективное преимущество в среде, где присутствует малярия.

Симптомы [ править ]

Серповидно-клеточный признак представляет собой генотип гемоглобина AS и обычно считается доброкачественным заболеванием. [1] Тем не менее, у людей с серповидно-клеточными признаками могут быть редкие осложнения. Например, в ноябре 2010 года доктор Джеффри К. Таубенбергер из Национального института здравоохранения обнаружил самое раннее доказательство серповидно-клеточной анемии при поиске вируса гриппа 1918 года во время вскрытия трупа афроамериканского солдата. Результаты вскрытия Таубенбергера показали, что солдат перенес серповидно-клеточный криз, который способствовал его смерти, хотя у него была только одна копия гена. [2] Были призывы реклассифицировать серповидно-клеточную характеристику как болезненное состояние на основе его злокачественных клинических проявлений. [3]Значение может быть больше во время упражнений. [4]

Связь с другими заболеваниями [ править ]

Малярия [ править ]

Серповидно-клеточный признак дает преимущество в выживании против смертности от малярии по сравнению с людьми с нормальным гемоглобином в регионах, где малярия является эндемической. Известно, что этот признак вызывает значительно меньшее количество смертей от малярии, особенно если 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 подвержены осложнениям малярии. [ цитата необходима]

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 производит окись углерода, которая, как было доказано, защищает от церебральной малярии. [5]

Установленные ассоциации [ править ]

  • Гематурия [6]
  • Гипостенурия [7]
  • Медуллярная карцинома почек , рак, поражающий почки , является очень редким осложнением, наблюдаемым у пациентов с серповидно-клеточной карциномой . [8]
  • Почечный папиллярный некроз [6] (только в некоторых источниках считается «возможным») [9]
  • Инфаркт селезенки на большой высоте. [10] Хирургическое вмешательство не всегда необходимо. [11]
  • Внезапная смерть во время физических нагрузок среди новобранцев афроамериканской армии США [12] [13]
  • Инфекция мочевыводящих путей [14]

Предложено [ изменить ]

  • Вероятно: [15] осложненная гифема , венозные тромбоэмболические осложнения , потеря плода , неонатальная смерть и преэклампсия.
  • Возможны: [15] острый грудной синдром , бессимптомная бактериурия и анемия во время беременности.
  • Недостаточные доказательства: [15] ретинопатия , желчекаменная болезнь , приапизм , [16] язвы ног , некроз печени , аваскулярный некроз головки бедренной кости и инсульт . Было высказано предположение о связи со сложной мигренью . [17]

Там были сообщения о легочной венозной тромбоэмболии у беременных женщин с серповидно - клеточной черты, [18] или мужчины в течение длительного авиаперелет, и легкие удары и нарушения на ПЭТ сканирование у детей с признаком.

Серповидно-клеточная характеристика, по-видимому, усугубляет осложнения, наблюдаемые при сахарном диабете 2 типа ( ретинопатия , нефропатия и протеинурия ) [19], и провоцирует гиперосмолярную нефропатию диабетической комы , особенно у пациентов мужского пола.

Генетика [ править ]

Обычно человек наследует две копии гена, который производит бета-глобин , белок, необходимый для производства нормального гемоглобина ( гемоглобин А , генотип AA). Человек с серповидно-клеточным признаком наследует один нормальный аллель и один аномальный аллель, кодирующие гемоглобин S (генотип гемоглобина AS).

Признак серповидноклеточной анемии можно использовать для демонстрации концепций совместного и неполного доминирования. Человек с чертой серповидно-клеточной анемии демонстрирует неполное доминирование, если рассматривать форму эритроцита. Это связано с тем, что серповидность возникает только при низких концентрациях кислорода. Что касается фактической концентрации гемоглобина в циркулирующих клетках, аллели демонстрируют совместное доминирование, поскольку в кровотоке сосуществуют как «нормальные», так и мутантные формы. Таким образом, это неоднозначное состояние, показывающее как неполное доминирование, так и совместное доминирование.

В отличие от серповидно-клеточной анемии 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 , Италии , Ближнего Востока и Восточной Индии.

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 заболеваемостью малярией, что имеет высокий уровень смертности среди людей. без черты характера.

Также были исследования, показывающие изменения в генах глобина. Были отмечены изменения в последовательности бета-глобина до так называемого серповидного гемоглобина.

Значение серповидно-клеточного признака состоит 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, кто сохраняет во взрослом возрасте 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. [20] [5] [21]

Анализ последовательности всего генома выявил единственное происхождение серповидного признака с одним гаплотипом, предком всех серповидноклеточных 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 (аравийские / индийские, варианты Бенина , Камеруна , Центральноафриканской Республики / банту и Сенегала ), а также другое обозначение, предназначенное для атипичных серповидно-клеточных гаплотипов. [22] [23]Их клиническое значение связано с тем, что некоторые из них связаны с более высокими уровнями HbF (например, сенегальские и саудовско-азиатские варианты, как правило, имеют более легкое заболевание). [24]

У спортсменов [ править ]

В некоторых случаях спортсмены с серповидно-клеточными признаками не достигают того же уровня производительности, что и высококлассные спортсмены с нормальным уровнем гемоглобина AA. Спортсмены с серповидно-клеточной патологией и их инструкторы должны знать об опасностях этого состояния во время анаэробных нагрузок, особенно в жарких и обезвоженных условиях. [25] 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. [26]

Хотя по этой теме необходимы дополнительные исследования, корреляция, обнаруженная между людьми с серповидно-клеточной особенностью и повышенным риском внезапной смерти, по-видимому, связана с нарушениями микроциркуляции во время физических упражнений. [27] В последние годы NCAA вступила в партнерские отношения с ACSM и выпустила совместное заявление, предупреждающее спортсменов как о распространенности, так и о потенциальных факторах риска серповидноклеточной анемии. [28] NCAA также недавно призвал спортсменов осознавать свой статус серповидно-клеточного признака, поскольку сам по себе этот признак обычно не вызывает симптомов в нормальных условиях, но может стать опасным при экстремальной физической активности, аналогичной ежедневным тренировкам, которые проходят спортсмены.

Нормальный уровень гемоглобин (гемоглобин S в присутствии кислорода) содержат деформируемость характеристику , которая позволяет эритроциты существенно сжать свой путь в более мелкие сосуды, в том числе тех , кто участвует в микроциркуляции к капиллярам внутри мышечной ткани, а также кровоснабжений внедренных в тканях органов. Когда гемоглобин S лишен кислорода, он может полимеризоваться, что, как предполагается, вызывает "серповидные" клетки. [27] Серповидные эритроциты обладают пониженной деформируемостью по сравнению с нормальными эритроцитами, что приводит к нарушению кровообращения в более мелких сосудах, участвующих в микроциркуляции, особенно, в этом случае, в капиллярах, встроенных в мышечную ткань.

Возникающее в результате нарушение микрососудистой системы капилляров, специфичных для мышечной ткани, может вызвать острый рабдомиолиз и некроз внутри мышечных клеток. [28] [29] Воспаление и утечка внутриклеточного материала в результате некроза мышечных клеток высвобождает определенный белок, миоглобин , в кровоток. 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 активностью при высоких уровнях физической нагрузки. [30]

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 продемонстрирована с помощью различных других гемореологических характеристик. [27] Для определения деформируемости эритроцитов измеряются несколько факторов, включая вязкость крови и плазмы, а также гематокрит (расчет процента эритроцитов, присутствующих в крови). [25] [27]

Альфа-талассемия [ править ]

Альфа-талассемия , как серповидно - клеточная признака, как правило , по наследству в районах с повышенной подверженностью малярии. 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 разрушению эритроцитов в организме, вызывая анемию. [31]

Было показано, что у тренированных на выносливость людей с серповидно-клеточными признаками наличие альфа-талассемии защищает от нарушения кровообращения до, во время и после тренировки. [27]

Признаки, симптомы и профилактика [ править ]

Из-за нарушения микроциркуляции явным признаком или симптомом потенциального серповидного коллапса являются спазмы. В частности, из-за серповидно-клеточного синдрома спазмы возникают в нижних конечностях и спине у спортсменов, подвергающихся интенсивным физическим нагрузкам или нагрузкам. [29] 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. [29] [30] Лицам с известным положительным статусом серповидно-клеточной анемии, 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. [32]

Коллапс можно предотвратить, приняв меры для обеспечения достаточного уровня кислорода в крови. Среди этих профилактических мер - надлежащая гидратация [25] и постепенная акклиматизация к таким условиям, как жара, влажность и пониженное давление воздуха из-за большой высоты. [28] [29] [32] Постепенное повышение уровня нагрузки также помогает телу спортсменов адаптироваться и компенсировать это, медленно набирая физическую форму в течение нескольких недель. [28] [29] [33]

См. Также [ править ]

  • Райан Кларк (американский футбол)

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Roach, ES (2005). «Серповидно-клеточная черта». Архив неврологии . 62 (11): 1781–2. DOI : 10,1001 / archneur.62.11.1781 . PMID  16286558 .
  2. ^ "С вскрытия 1918 года, первый взгляд на серповидную клетку - и предупреждение" www.wired.com
  3. ^ Ajayi, А. Лесли (2005). «Следует ли переклассифицировать серповидно-клеточное состояние как болезненное состояние?». Европейский журнал внутренней медицины . 16 (6): 463. DOI : 10.1016 / j.ejim.2005.02.010 . PMID 16198915 . 
  4. ^ Конн, Филипп; Рид, Харви; Харди-Дессурс, Мари-Доминик; Моррисон, Эррол; Хюэ, Оливье (2008). «Физиологические реакции носителей серповидных клеток во время физических упражнений». Спортивная медицина . 38 (11): 931–46. DOI : 10.2165 / 00007256-200838110-00004 . PMID 18937523 . 
  5. ^ a b Ана Феррейра, Иво Маргути, Инго Бехманн, Виктория Жени, Ангело Хора, Нуно Р. Пальха, София Ребело, Анни Анри, Ив Бёзар, Мигель П. Соареш. Серповидный гемоглобин повышает устойчивость к инфекции плазмодиями. Cell, Volume 145, Issue 3, 398-409, 29 апреля 2011 г. DOI: 10.1016 / j.cell.2011.03.049
  6. ^ a b Задей, Джино; Лор Джеймс У. (1997). «Папиллярный некроз почек у пациента с серповидноклеточной чертой» . Журнал Американского общества нефрологов . 8 (6): 1034–9. PMID 9189873 . 
  7. ^ Гупта А.К., Киршнер К.А., Николсон Р. и др. (Декабрь 1991 г.). «Влияние альфа-талассемии и серповидной полимеризации на дефект концентрации мочи у людей с серповидноклеточной чертой» . J. Clin. Инвестируйте . 88 (6): 1963–8. DOI : 10.1172 / JCI115521 . PMC 295777 . PMID 1752955 .  
  8. ^ Дэвис, Чарльз Дж .; Мостофи, Ф.К .; Сестерхенн, Изабель А. (1995). «Медуллярная карцинома почек. Седьмая серповидноклеточная нефропатия» . Американский журнал хирургической патологии . 19 (1): 1–11. DOI : 10.1097 / 00000478-199501000-00001 . PMID 7528470 . 
  9. ↑ Мэри Луиза Тержен (2005). Клиническая гематология: теория и процедуры . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 179–. ISBN 978-0-7817-5007-3. Проверено 6 мая 2010 года .
  10. ↑ Амит К. Гош (13 июня 2008 г.). Обзор внутренней медицины клиники Мэйо: восьмое издание . Informa Health Care. С. 425–. ISBN 978-1-4200-8478-8. Проверено 6 мая 2010 года .
  11. ^ Шейха Анвар (2005). «Селезеночный синдром у высокогорных пациентов с нераспознанным серповидно-клеточным признаком: спленэктомия часто не требуется» . Канадский журнал хирургии . 48 (5): 377–81. PMC 3211898 . PMID 16248136 .  
  12. ^ Карк, Джон А .; Поузи, Дэвид М .; Шумахер, Гарольд Р .; Рюле, Чарльз Дж. (1987). «Серповидно-клеточная черта как фактор риска внезапной смерти при физической культуре». Медицинский журнал Новой Англии . 317 (13): 781–7. DOI : 10.1056 / NEJM198709243171301 . PMID 3627196 . 
  13. ^ Митчелл, Брюс Л. (2007). «Черта серповидной клетки и внезапная смерть - возвращая ее домой» . Журнал Национальной медицинской ассоциации . 99 (3): 300–5. PMC 2569637 . PMID 17393956 .  
  14. ^ Бетти Пейс (2007). Ренессанс исследований серповидноклеточных заболеваний в эпоху генома . Imperial College Press. С. 62–. ISBN 978-1-86094-645-5. Проверено 6 мая 2010 года .
  15. ^ a b c Царас Г., Овусу-Ансах А., Боатенг Ф.О., Амоатенг-Аджепонг Y (июнь 2009 г.). «Осложнения, связанные с серповидно-клеточным признаком: краткий обзор». Являюсь. J. Med . 122 (6): 507–12. DOI : 10.1016 / j.amjmed.2008.12.020 . PMID 19393983 . 
  16. ^ Бирнбаум BF, Pinzone JJ (2008). «Серповидно-клеточная черта и приапизм: описание случая и обзор литературы» . Случаи , J . 1 : 429. DOI : 10,1186 / 1757-1626-1-429 . PMC 2628646 . PMID 19116025 .  
  17. ^ Osuntokun, БО; Осунтокун, О. (1972). «Осложненная мигрень и гемоглобин как у нигерийцев» . BMJ . 2 (5814): 621–2. DOI : 10.1136 / bmj.2.5814.621 . PMC 1788370 . PMID 5031686 .  
  18. ^ Остин Х, Ки Н.С., Бенсон Дж. М. и др. (Август 2007 г.). «Серповидно-клеточная характеристика и риск венозной тромбоэмболии у чернокожих». Кровь . 110 (3): 908–12. DOI : 10.1182 / кровь-2006-11-057604 . ISSN 0006-4971 . PMID 17409269 .  
  19. ^ Ajayi А.А., Колаволе Б.А. (август 2004). «Серповидные клетки и пол влияют на диабетические осложнения 2 типа у африканских пациентов». Евро. J. Intern. Med . 15 (5): 312–315. DOI : 10.1016 / j.ejim.2004.06.003 . ISSN 0953-6205 . PMID 15450989 .  
  20. ^ Pasricha, С. Холл, В. Холл, Е. (2018) .Как наши красные кровяные клетки продолжают развиватьсячтобы боротьсямалярией. Quartzafrica, Получено с https://qz.com/africa/1450731/to-beat-malaria-red-blood-cells-keep-evolving-like-sickle-cell/
  21. ^ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21226 [ требуется полная ссылка ]
  22. ^ Дэниел Шрайнер, Чарльз Н. Ротими. «Гаплотипы на основе полногеномных последовательностей показывают единственное происхождение серповидного аллеля во время 2 влажной фазы голоцена». bioRxiv 10.1101 / 187419 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  23. ^ Okpala, Iheanyi (2008). Практическое ведение гемоглобинопатий . Джон Вили и сыновья. п. 21. ISBN 978-1405140201. Дата обращения 2 июня 2016 .
  24. ^ Зеленый NS, Фабри ME, Kaptue-Noche L, Nagel RL (октябрь 1993). «Гаплотип Сенегала связан с более высоким HbF, чем гаплотипы Бенина и Камеруна у африканских детей с серповидно-клеточной анемией». Являюсь. J. Hematol . 44 (2): 145–6. DOI : 10.1002 / ajh.2830440214 . ISSN 0361-8609 . PMID 7505527 .  
  25. ^ a b c Tripette, J .; Локо, Г .; Samb, A .; Gogh, BD; Sewade, E .; Seck, D .; Hue, O .; Romana, M .; Diop, S .; Diaw, M .; Brudey, K .; Bogui, P .; Cisse, F .; Hardy-Dessources, M.-D .; Конн, П. (2010). «Влияние гидратации и обезвоживания на реологию крови у носителей серповидно-клеточных признаков во время физических упражнений» . AJP: Сердце и физиология кровообращения . 299 (3): H908–14. DOI : 10.1152 / ajpheart.00298.2010 . PMID 20581085 . 
  26. ^ Eichner, ER (2007). «Серповидно-клеточный признак». Журнал спортивной реабилитации . 16 (3): 197–203. DOI : 10,1123 / jsr.16.3.197 . PMID 17923725 . 
  27. ^ a b c d e Мончанин, Джеральдин; Конн, Филипп; Вуасси, Дьедонн; Францина, Ален; Джода, Бернард; Банга, Пьер Эдмонд; Овона, Франсуа Ксавье; Тириет, Патрис; Массарелли, Рафаэль; Мартин, Кирилл (2005). «Гемореология, серповидноклеточная черта и альфа-талассемия у спортсменов: эффекты физических упражнений». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 37 (7): 1086–92. DOI : 10.1249 / 01.mss.0000170128.78432.96 . PMID 16015123 . 
  28. ^ a b c d «Совместное заявление ACSM и NCAA о свойствах серповидных клеток и упражнениях» , NCAA.
  29. ^ a b c d e "Заявление о консенсусе: серповидно-клеточная характеристика и спортсмен" , Национальная ассоциация спортивных тренеров.
  30. ^ a b Энциклопедия MedlinePlus : рабдомиолиз
  31. ^ "" Серповидноклеточная болезнь и талассемия " , Американское общество гематологии.
  32. ^ a b http://www.sicklecelldisease.org/index.cfm?page=sickle-cell-trait-athletics [ требуется полная ссылка ]
  33. ^ «Черта серповидных клеток» . MetroHealth . Проверено 31 января 2016 года .

Внешние ссылки [ править ]

Классификация
D
  • МКБ - 10 : D57.3
  • МКБ - 9-СМ : 282,5
  • OMIM : 603903
  • MeSH : D012805
Внешние ресурсы
  • MedlinePlus : 000527
  • eMedicine : поиск / Серп% 20cell