Czytelnia Medyczna » Medycyna Rodzinna » 4/2004 » Dziedziczna sferocytoza – problemy diagnostyczne w świetle najnowszych badań

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Profesjonalny, stricte ręczny serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Jolanta Kłopocka

Dziedziczna sferocytoza – problemy diagnostyczne w świetle najnowszych badań

Hereditary spherocytosis – diagnostic problems in view of new research

z Zakładu Diagnostyki Laboratoryjnej CMPK w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. med. Dagna Bobilewicz
Obecnie: Zakład Biofizyki i Biomatematyki CMKP

Summary
Hereditary spherocytosis (H.S) is a heterogeneous syndrome in terms of clinical severity, inheritance, red blood cells morphology as well as in molecular defects. The main problems connected with diagnosis of H.S. are discussed.

Key words: hereditary spherocytosis, syndrome, blood cells, defects.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Badanie podmiotowe i przedmiotowe w pediatrii

Testy kliniczne w badaniu kości stawów i mięśni

Rozpoznanie różnicowe w medycynie wewnętrznej tom 2

Dziedziczna sferocytoza (H.S.) jest najczęściej występującą wrodzoną niedokrwistością hemolityczną w populacji północnoeuropejskiej. W północnej Europie i USA występuje z częstością 1 na 5000 mieszkańców (32). Jest to zaburzenie dziedziczne charakteryzujące się obecnością sferocytów w rozmazach krwi obwodowej. Głównym defektem krwinek czerwonych w H.S. jest utrata prawidłowej powierzchni błony komórkowej, co jest przyczyną ich sferycznego kształtu, jak i zmniejszonej odkształcalności. Niszczenie w śledzionie tych nieprawidłowych komórek jest podstawową przyczyną hemolizy u pacjentów z H.S.

Cytoszkielet erytrocyta decydujący o jego charakterystycznym kształcie jest utworzony pod błoną komórkową z białek: spektryny, ankyryny, białka prążka 3 i białka prążka 4,2 (wybarwione prążki obserwowane na żelu po elektroforetycznym rozdziale białek erytrocyta) (ryc. 1). U pacjentów z H.S. dochodzi do niedoborów białek błony komórkowej krwinek czerwonych, głównie spektryny, a także łącznego niedoboru spektryny i ankyryny, białka 3 oraz w niewielkim stopniu białka 4,2 (10, 32, 33, 43, 44). Badania przeprowadzone między innymi przez Palka i Jarolima dotyczące tych białek u pacjentów z H.S. wykazują ich jakościowe i/lub ilościowe różnice (10, 12, 32, 38, 39, 46).

Ryc. 1. Błona komórkowa erytrocyta. Schematycznie przedstawione białka szkieletowe błony komórkowej erytrocyta: a i b-spektryna, ankyryna, białko prążka 3, białko prążka 4,1 i 4,2, aktyna, GP-glikoforyna.

Łączny niedobór spektryny i ankyryny można wytłumaczyć tym, że zmniejszona synteza ankyryny oraz zmniejszony jej udział w budowie błony komórkowej prowadzi do zmniejszonego wiązania spektryny na ankyrynie (21, 32). Erytrocytarna spektryna utrzymuje kształt komórki, reguluje ruchliwość integralnych białek błony komórkowej i stanowi strukturalne podparcie dla podwójnej warstwy lipidów.

Spektryna złożona jest z dwóch podjednostek a- i b-spektryny. Pomimo pewnego podobieństwa różnią się one pod względem strukturalnym, a także kodowane są przez oddzielne geny (6, 9, 23, 32, 45). Geny dla a - i b- spektryny ludzkich erytrocytów znajdują się odpowiednio na chromosomie 1 i 14. Gen dla ankyryny natomiast na chromosomie 8 (5, 10, 24), dla białka 3 na chromosomie 17, a dla białka 4,2 na 15. (32).

Jak wykazały badania, niedobór spektryny u pacjentów z H.S. dziedziczy się w sposób dominujący, jak i recesywny (19, 27, 44). Niedobór a-spektryny zależy od mutacji genu a-spektryny i związany jest z recesywnym sposobem dziedziczenia. W obu znanych wariantach Praga i Lepra stwierdzono mutację zmiany fazy odczytu (10).

Niedobór b-spektryny natomiast zależy od mutacji genu b-spektryny i związany jest głównie z dominującym sposobem dziedziczenia (1, 2, 11, 13, 32). Wyjątek stanowi wariant Birmingham, w którym niedobór b-spektryny jest dziedziczony w sposób recesywny.

W wariancie Atlanta stwierdzono mutację zmiany sensu (182 Trp – Gly), w wariancie Philadelphia mutację zmiany fazy odczytu związaną z insercją, a w wariancie Ostrava z delecją. Stwierdzono również kilka mutacji typu nonsens, jak Alger, Baltimore, Tabor (1, 2, 10, 11).

Przeprowadzone badania wykazały również liczne mutacje genu ankyryny (7, 15, 18, 29-31, 37), między innymi, takie jak mutację zmiany fazy odczytu związaną z insercją – wariant Einbeck lub delecją – wariant Napoli II, typu nonsens wariant Rakownik.

Niedobór ankyryny dziedziczy się głównie w sposób dominujący (10). W ten sam sposób dziedziczy się niedobór białka 3 i jest to związane z mutacją genu białka 3 (3, 4, 16,17, 25, 26, 34, 35, 36, 42). W wariancie Praga opisano mutację zmiany fazy odczytu związaną z insercją (8, 32). W innych wariantach występowała między innymi delecja – wariant Every, a także mutacja zmiany sensu Montefiore (40 Glu – Lys).

Niedobór białka 4,2 jest powszechny u pacjentów z H.S. w Japonii. Zależy on od mutacji genu białka 4,2 i dziedziczy się w sposób recesywny (8, 14, 22, 28, 41, 47). U niektórych pacjentów między innymi stwierdzono mutację zmiany sensu (142 Ala – Thr).

H.S. jest heterogenna pod względem przebiegu klinicznego, sposobu dziedziczenia, morfologii krwinek czerwonych, jak również występowania defektów molekularnych i ze względu na to stanowi ona od lat problem diagnostyczny. U pacjentów z ostrym przebiegiem H.S. we krwi obwodowej stwierdza się mikrosferocyty. W H.S. z łagodnym przebiegiem klinicznym, gdzie utrata powierzchni błony komórkowej jest mała, krwinki czerwone mogą zachować kształt dwuwklęsły. W konsekwencji może to prowadzić do złego rozpoznania.

Jak wynika z pracy Palka i Jarolima (32) (ryc. 2), u pacjentów z H.S. z niedoborem białka 3 w rozmazie krwi obwodowej stwierdzono obecność krwinek czerwonych w kształcie „lusterek z rączką”. Znikają one po splenektomii. Występowanie krwinek czerwonych z wypustkami błony komórkowej stwierdzono natomiast w rodzinie pacjenta z H.S. z niedoborem b-spektryny.

Ryc. 2. Rozmazy krwi obwodowej pacjentów z H.S. o różnym przebiegu klinicznym (32):
A. Typowa H.S. z niewielkim niedoborem spektryny i ankyryny: znaczna ilość krwinek czerwonych ma kształt sferocytów, niektóre z nich mają zachowane centralne przejaśnienia.
B. H.S. z krwinkami w kształcie „lusterek z rączką” (zaznaczone strzałkami) typowymi dla pacjentów z niedoborem białka 3. Widoczne pojedyncze krwinki czerwone z wypustkami błony komórkowej.
C. H.S. o ciężkim przebiegu z łącznym niedoborem spektryny i anykryny. Oprócz sferocytów widoczne krwinki czerwone o nieregularnych kształtach.
D. H.S. z niedoborem b-spektryny.
Niektóre sferocyty mają na swej powierzchni wypustki.

Obecność krwinek czerwonych z nieprawidłowymi konturami zaobserwowano we krwi obwodowej u dwóch pacjentów z łącznym niedoborem spektryny i ankyryny (z ciężkim przebiegiem klinicznym H.S.).

Występowanie owalocytów i stomatocytów zaobserwowano natomiast u pacjentów z niedoborem białka 4,2 pochodzących z Japonii.

W H.S. z nieznacznym niedoborem spektryny i ankyryny poza obecnością sferocytów stwierdzono również obecność krwinek czerwonych z zachowanym centralnym przejaśnieniem.

Testem z wyboru w diagnostyce laboratoryjnej H.S. była do niedawna próba oporności osmotycznej krwinek czerwonych. Ze względu na jej mankamenty została wprowadzona, między innymi w Polsce, bardziej nowoczesna metoda – próba hemolizy krwinek czerwonych w zakwaszonym glicerolu AGLT₅₀ według Zanella i wsp., która jest pomocna w diagnostyce H.S. w przypadkach wątpliwych (20), trudnych do oceny na podstawie próby oporności osmotycznej. W 1998 r. opublikowano nową metodę pomocną w diagnostyce H.S. opartą na zasadzie kriohemolizy (40) wykorzystując większą wrażliwość krwinek czerwonych u pacjentów z H.S. na zmiany temperatury (w odpowiednim środowisku) w stosunku do krwinek prawidłowych.

Ze względu na problemy związane z diagnostyką H.S., celowym wydawałoby się przeprowadzenie w Polsce badań dotyczących niedoborów białek błony komórkowej krwinek czerwonych u pacjentów z H.S. Badania te polegają na oznaczaniu stężenia białek błony komórkowej po ich rozdziale za pomocą metody elektroforezy na żelu poliakrylamidowym (13). Należałoby również przeprowadzić badania genetyczne u pacjentów z H.S. w Polsce ze stwierdzonym niedoborem białek błony komórkowej. Dotychczasowe badania genetyczne u pacjentów z H.S. prowadzone na świecie miały na celu stwierdzenie mutacji genów odpowiedzialnych za niedobór białek błony komórkowej krwinek czerwonych (13, 14, 35, 41). DNA do badań uzyskiwano od pacjentów z leukocytów krwi obwodowej, a namnażanie wybranych fragmentów DNA wykonywano stosując PCR (polymerase chain reaction). Następnie DNA poddawano analizie przez bezpośrednie sekwencjonowanie produktów PCR. Dzięki zastosowaniu tych technik stwierdzono liczne mutacje genów białek błony komórkowej u pacjentów z H.S. omawiane na wstępie.

Podsumowując, ze względu na dużą heterogenność H.S., wprowadzenie badań dotyczących niedoborów białek błony komórkowej krwinek czerwonych oraz badań genetycznych u pacjentów z H.S. w Polsce miałoby duże znaczenie.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Podstawowe procedury laboratoryjne w bakteriologii klinicznej

Diagnostyka różnicowa w dermatologii

Standardy kardiologiczne 2010 okiem echokardiografisty

Piśmiennictwo

1. Basseres D.S., et al.: Blood, 1997, 90 Suppl.: 46 (Abstract). 2.Basseres D.S., et al.: Blood, 1998, 91, 368. 3.Bianachi P., et al.: Blood, 1995, 468a (Abstr. Suppl 1). 4.Bracher N., et al.: Br. J. Haematol., 2001, 113, 689. 5.Costa F.F., et al.: N. Engl. J. Med., 1990, 323, 1046. 6.Dhermy D., et al.: Blood Cells Mol. Dis., 1998, 24 (12) June 30, 251. 7.Eber S. W. et al.: Nat. Genet., 1996, 13, 214. 8.Gallager P.G.: Blood Cells Mol. Dis., 1997, 23, (22), Nov. 30, 417. 9.Gallager P.G., Forget B.: Sem. Hematol., 1993, 30, 4. 10.Gallager P.G., Forget B.: Blood Cells Mol. Dis.,1998, 24 (23), Dec. 15, 539. 11.Garbarz M., et al.: Br. J. Haematol., 1998, 100, 90. 12.Hanspal M., et al.: Blood, 1991, 77, 165. 13.Hassoun H., et al.: Blood, 1997, 90, 1, 398. 14.Hayette S., et al.: Blood, 1995, 85, 1, 250. 15.Hayette S., et al.: Am. J. Hematol., 1998, 58, 36. 16.Jarolim P., et al.: Blood, 1995, 85, 3,634. 17.Jenkins P. B., et al.: J. Clin. Invest., 1996, 97, 373. 18.Kanazaki A., et al.: Blood, 1997, 90, (Suppl. 1), 6B (Abstract). 19.Karan A.S., Saxena R.: Am. J. Hematol., 2002, 70, 266. 20.Kłopocka J., Jabłońska-Skwiecińska E.: Diag. Lab., 1993, 29, 3, 315. 21.Komada M., Soriano Ph.: J. Cell. Biol., 2002, 156, 337. 22.Korsgren C., et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1991, 88, 4840. 23.Luo B.H., et al.: Eur. J. Haematol., 2002, 68, 73. 24.Lux S.E., et al.: Nature, 1990, 345, 736. 25.Miraglia del Giudice E.: Blood, 1995, (Abstr.Suppl. 1), 86, 631. 26.Miraglia del Giudice E., et al.: Br. J. Haemat., 1997, 96, 70. 27.Miragalia del Giudice., et al.: Br. J. Haematol., 2001, 112, 42. 28.Matsuda M., et al.: Hum. Mol. Genet., 1995, 4, 1187. 29.Morle L., et al.: Blood, 1996, (Abstr. Suppl. 1), 86, 467 a. 30.Morle L., et al.: Am. J. Hemat., 1997, 54, 242. 31.Ozcan R., et al.: Blood, 1997, 90 (Suppl.): 4a (Abstract). 32.Palek J., Jarolim P.: Semin. Hematol., 1993, 30, 4, 249. 33.Palek J.: Semin. Hematol., 1993, 30, 1, 1. 34.Perrota S., et al.: Blood, 1999, 93, 6, Murch. 15. 35.Perrota S., et al.: Blood, 1999, 93, 6, March 15. 36.Peters L. L., et al.: Cell, 1996, 86, 917. 37.Randon J., et al.: B. J. Haematol., 1997, 96, 500. 38.Saad S. T.: Br. J. Haemat., 1994, 88, 295. 39.Savvides P., et al.: Blood, 1993, 82, 2953. 40.Streichman S., Gescheidt Y.: Am. J. Hematol., 1998, 58, 206. 41.Takaoka Y. et al.: B. J. Haemat., 1994, 88, 527. 42.Tanner M.J.A.: Sem. Hematol., 1993, 30, 1, 34. 43.Wandersee N., et al.: Blood, 2001, 97, 543. 44.Wichterle H., et al.: Blood, 1995, 86, 468a. 45.Winkelman J.C., Forget B.G.: Blood, 1993, 81, 3173. 46.Witfield C.F.: Blood, 1991, 78, 3043. 47.Yawata Y., et al.: Int. J. Haematol., 2000, 71, 118.

Medycyna Rodzinna 4/2004
Strona internetowa czasopisma Medycyna Rodzinna

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 4/2004:

- reklama -