Основные свойства фетального гемоглобина

Фетальный гемоглобин представляет собой плодную разновидность гемоглобина человека. В медицине этот тип гемоглобина имеет обозначение HbF.

Строение фетального гемоглобина

Соединение типа F представляет собой белок, который по своей структуре является белковым соединением – гетеротетрамером, состоящим из двух α-цепей и двух γ-цепей. Эта белковая разновидность присутствует в организме взрослого человека в небольшом количестве.

При нормальном состоянии организма в нем содержится до 1% от общего объема.

При проведении анализа этот тип белка определяется у 7% эритроцитов. У развивающегося плода фетальный гемоглобин является преобладающим в организме.

Гемоглобину F присуще повышенное сродство к кислороду, что позволяет при небольшом объеме крови, имеющемся в организме плода, выполнять функцию кислородоснабжения организма более эффективно. Эта разновидность белкового соединения имеет невысокую стойкость к разрушению и невысокую стабильность при изменении pH и температуры. На протяжении последнего триместра беременности и в первые несколько недель после появления на свет у ребенка происходит плавная замена этого белкового соединения на белок, который присущ организму взрослого человека. Этот процесс проходит параллельно с увеличением объема крови в организме новорожденного. Белковое соединение в организме взрослого человека является менее активным по отношению к кислороду, однако оно обладает высокой стойкостью к денатурированию под действием перепадов pH и температуры. Процесс замещения осуществляется, потому что в организме ребенка происходит снижение уровня продуцирования γ-цепей белкового соединения. Одновременно со снижением синтеза γ-цепей увеличивается синтез β-цепей в эритроцитах.

Повышенное сродство к кислороду у белка типа F обеспечивается особенностями его первичной структуры. Дело в том, что в γ-цепи место лизина-143 занимает серин-143, который вносит отрицательный заряд. Эта особенность ведет к тому, что молекула HbF имеет более низкий положительный заряд, который способствует повышению активности белка в отношении кислорода.

Синтез в организме человека

Белковая структура F начинает образовываться с 12-14 недели развития плода, на этом этапе происходит замещение эмбрионального белкового соединения на белок типа F. Первичная структура HbF отличается от HbА в 39 позициях. Особые свойства белка F обусловливают возникновение устойчивости к воздействию на белковую структуру щелочной среды. Эта особенность HbF легла в основу методики определения этого типа гемоглобина в организме человека. Помимо этого фетальный гемоглобин имеет способность трансформироваться в метгемоглобин, который обладает специфическим спектром поглощения в ультрафиолете.

В момент появления новорожденного на свет на долю HbF приходится до 85% от общего количества белкового соединения. Замедление продуцирования этого типа белкового соединения происходит на протяжении первого года жизни, при этом количественный показатель белка становится таким же, как у ребенка к третьему году развития. В этот период количество HbF приближается к 1-1,5%. После рождения повышенное сродство к кислороду оказывается вредным для организма, так как при наличии легочного или сердечного заболевания оно может грозить гипоксией. Именно это обстоятельство обусловливает активацию процесса смены белковой комбинации HbF на комбинацию, характерную для взрослого человека HbА.

Методика диагностирования с использованием показателя гемоглобина F

Определение в организме количества белковой комбинации HbF имеет огромное значение при проведении диагностики целого ряда болезней и патологических состояний. Например, по наличию и количеству этого соединения судят о степени созревания и степени недоношенности ребенка.

Определение уровня HbF играет очень важную роль при осуществлении медицинских мероприятий в случае выявления гемолитической анемии рожденного ребенка, которые касаются проведения заменных переливаний крови. Заменное переливание проводится при помощи донорской крови, которая практически не имеет в своем составе HbF-гемоглобина. Это обстоятельство позволяет судить о полноте проводимого заменного переливания, именно количественный показатель HbF помогает определить полноту переливания у новорожденного.

При помощи определения количественного показателя белкового соединения проводится диагностирование анемии в случае выявления в организме гемотрансфузий двух типов:

• фето-материнской;
• фето-фетальной.

При рождении ребенка с анемией у матери наблюдается повышение количественного показателя этого типа гемоглобина. В такой ситуации наблюдается развитие фето-материнской гемотрансфузии, которая характеризуется проникновением красных кровяных телец кровеносной системы плода через плаценту в кровеносную систему матери. В случае близнецов возможно развитие анемии у одного из родившихся детей. В такой ситуации определение количественного показателя HbF позволяет подтвердить или опровергнуть наличие фето-фетальной гемотрансфузии. При данном типе нарушения один из близнецов имеет повышенный показатель HbF, а второй – пониженный.

Определение количественного показателя гемоглобина HbF является важнейшим признаком при диагностировании различных типов лейкозов. Повышение этого значения может свидетельствовать о возврате организма к эмбриональному типу осуществления кроветворения, что проявляется в появлении молодых и не полностью созревших клеток крови.

Содержание этого типа белка повышается при гипоксии и гипоксемии – нарушениях кислородоснабжения. Процесс развивается как компенсаторный, способствующий синтезу HbF, у которого повышено сродство к кислороду.