Biološka vloga
V rdečih krvnih celicah ploda je mogoče prepoznati obliko hemoglobina, ki ni odrasla.
- S strukturnega vidika se fetalni hemoglobin (α2γ2) razlikuje od hemoglobina pri odraslih (α2Β2) zaradi prisotnosti dveh gama verig namesto dveh alfa verig
- Zlasti fetalni hemoglobin sestavljata dve verigi α in dve γ verigi, sestavljeni iz 141 oziroma 146 aminokislin. Dve alfa verigi sta enaki kot pri odraslih hemoglobinu, medtem ko se gama razlikuje od beta za 39 amino kisline.
- Ta strukturna sprememba daje fetalnemu hemoglobinu afiniteto do kisika več; z drugimi besedami, veže se na kisik bolj trdno kot hemoglobin pri odraslih
Funkcionalno, fetalni hemoglobin (HbF ali hemoglobin F.) omogoča plodu, da učinkoviteje črpa kisik iz materine krvi.
- zaradi nizke vrednosti PO2 fetalne krvi lahko fetalni hemoglobin prenaša do 20-30% več kisika kot materinski, kar prikazuje spodnji graf; to je posledica manjše afinitete za 2,3-bisfosfoglicerat v primerjavi s hemoglobinom za odrasle
Opazujemo premik levo od disociacijske krivulje fetalnega hemoglobina glede na odraslega
Prenosu kisika v fetalno kri skozi placentno pregrado prispeva tudi višja koncentracija hemoglobina, ki je približno 50% višja od koncentracije krvi v materi.
Normalne vrednosti
Sinteza fetalnega hemoglobina se začne okoli šestega tedna gestacije in postopoma nadomešča embrionalne hemoglobine Gower (ζ2ε2), Gower II (α2ε2) in Portland (ζ2γ2), proizvedene v prvih tednih spočetja.
Izražanje različnih vrst človeških globinskih verig skozi čas in v različnih tkivih.
Človeške globinske verige so izražene kot odstotek hemoglobina nad celoto
Sinteza beta globinov, značilna za odrasli hemoglobin, ki je komaj zaznavna med fetalnim življenjem, doseže normalen režim šele proti koncu tretjega meseca zunajmaterničnega življenja.
- ob rojstvu fetalni hemoglobin predstavlja približno 70-90% celotnega hemoglobina v rdečih krvnih celicah novorojenčka
- sinteza fetalnega hemoglobina se nadaljuje tudi po rojstvu, vendar se postopoma zmanjšuje, kar predstavlja manj kot 8% celotnega hemoglobina ob kapi šest mesecev življenja
- v prvem letu življenja se koncentracije fetalnega hemoglobina spustijo na splošno pod 1%
- Normalni odrasli imajo vrednosti hemoglobina pri plodu med 0,3% in 1,2%, manj kot 3,5% hemoglobina A2 (α2, δ2), preostali odstotek (običajno> 96%) pa pokriva hemoglobin tipa A.
Različni izrazi različnih globinskih verig pri človeku v času, od spočetja do odraslega življenja, so odvisni od aktivacije in deaktiviranja specifičnih genov.
Visok fetalni hemoglobin
Patološki pomen
- V maternici normalen plod proizvaja majhno količino odraslega hemoglobina (2,5-5%). Plod z večjo talasemijo proizvaja še manj (manj kot 2%). Med nosečnostjo je mogoče ugotoviti, ali ima plod talasemijo maior, določiti količino odraslega hemoglobina v krvnem vzorcu, odvzetem s kordocentezo.
- Majhen odstotek fetalnega hemoglobina se izrazi tudi v odraslem življenju in njegove ravni se lahko zelo razlikujejo pod vplivom dejavnikov, kot so starost, spol ali genomske posebnosti. Na nekatere subjekte vpliva tako imenovana dedna obstojnost fetalnega hemoglobina, benigno stanje, pri katerem pomembne koncentracije fetalnega hemoglobina (> 10%) obstajajo tudi v odrasli dobi. Ugotovljeno je bilo, kako lahko ta posebnost, na splošno asimptomatska, ublaži resnost nekaterih hemoglobinopatij in talasemij.
- Terapija z zdravili, ki lahko poveča koncentracijo fetalnega hemoglobina, prinaša pomembne koristi nekaterim kategorijam bolnikov, na primer bolnikom s srpastocelično anemijo ali beta talasemijo. Prototip teh zdravil je bila hidroksiurea, antineoplastično zdravilo z mielosupresivnim delovanjem, ki se je izkazalo za učinkovito pri zvišanju ravni hemoglobina pri plodu in zmanjšanju pojavnosti bolečih kriz pri bolnikih s srpastocelično boleznijo.
