겸상 적혈구 빈혈의 원인과 발병 기전

이 병리의 주요 결함은 11번 염색체의 β-글로빈 유전자의 자발적 돌연변이 및 결실로 인해 HbS가 생성되는 것입니다.이로 인해 폴리펩타이드 사슬의 VIP 위치(a ₂, β ₂, 6 val)에서 발린이 글루탐산으로 대체됩니다.산소 결핍으로 인해 비정상적인 헤모글로빈의 산소 결핍 분자가 모노필라멘트 형태로 침착되고, 응집의 결과로 결정으로 변하여 적혈구의 세포막을 변화시키고 궁극적으로 겸상 적혈구가 형성됩니다.체내에 겸상 적혈구 유전자가 존재하면 환자가 말라리아에 대한 일정 수준의 저항성을 갖는 것으로 여겨집니다.

겸상 적혈구 형질 보유자(이형접합체형,AS)

사람의 겸상 적혈구 유전자가 이형접합 상태로 존재하는 경우 일반적으로 양성 질환 경과를 보입니다. 아프리카계 미국인의 약 8%는 HbS 이형접합자입니다. 비정상 형질을 가진 보인자의 개별 적혈구는 정상 헤모글로빈(HbA)과 겸상 헤모글로빈(HbS)의 혼합물을 포함합니다. HbS의 비율은 20~45%입니다. 이러한 비율에서는 생리적 조건에서 "겸상" 현상이 발생하지 않습니다. 겸상 적혈구 형질의 보인 상태는 기대 수명에 영향을 미치지 않습니다. 보인자는 저산소증을 동반할 수 있는 상황(비행기 탑승, 스쿠버 다이빙)을 피해야 합니다.

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겸상 적혈구 빈혈의 병인

글루탐산을 발린으로 치환하면 HbS가 pH 8.6에서 HbA의 음전하 특성 대신 중성 전하를 띠게 되어 한 헤모글로빈 분자와 다른 헤모글로빈 분자 사이의 결합이 강화됩니다. 이러한 전하 변화는 전체 HbS 분자의 구조적 불안정성과 환원된(산소 방출) HbS의 용해도 감소를 초래합니다. 산소를 방출한 HbA는 산소로 포화된 HbA보다 물에 덜 녹는다는 것이 밝혀졌습니다. 산소를 방출한 HbS의 용해도는 100배 감소합니다. 적혈구 내부에서 헤모글로빈은 젤 상태가 되고, 산소 분압이 감소하면 방추형의 뾰족한 결정인 택토이드(tactoid) 형태로 침전됩니다. 택토이드는 적혈구를 늘려 낫 모양을 만들고 적혈구의 파괴를 촉진합니다. 낫 모양의 적혈구가 나타나면 혈액 점도가 크게 증가하여 혈류 속도가 감소하고 작은 모세혈관이 막히게 됩니다. 저산소증 외에도 산증(pH가 8.5에서 6.5로 감소하여 헤모글로빈의 산소 친화력이 감소함)과 체온 상승(최대 37.0°C)은 적혈구 내부에 겔을 형성하는 데 기여합니다.

겸상 적혈구의 형성은 이 질병의 추가 발병 기전에 중요합니다. S형 적혈구는 가소성을 잃고 용혈을 겪으며, 혈액 점도가 증가하고, 겸상 적혈구가 모세혈관에 갇히면서 혈관의 혈전증(폐쇄)이 발생하여 유변학적 장애가 발생합니다. 혈액이 공급되는 조직에서는 혈전증으로 인해 저산소증을 동반한 경색이 발생하고, 이는 새로운 겸상 적혈구의 형성과 용혈을 유발합니다.

겸상 적혈구 빈혈의 병태생리학

β-글로빈 유전자의 6번째 코돈의 점 돌연변이(발린이 글루타민산으로 대체)는 글로빈 단백질 분자의 특성 변화를 초래합니다.

• Hb S는 Hb A보다 더 음전하를 띠고 있으며, 결과적으로 전기영동 이동도가 다릅니다.
• Hb S의 데옥시 형태는 용해도가 낮습니다. 즉, 산소 원자가 전달된 후 Hb S가 중합되어 적혈구의 모양(낫 모양)이 변합니다. Hb S 중합 과정은 부분적으로 가역적입니다.
• 낫 모양의 적혈구가 서로 달라붙어 혈관 내피세포 표면에 달라붙으면 혈액의 유동 특성이 손상되어 혈관 폐쇄 위기와 뇌졸중이 발생하고, 빠르게 파괴되어 용혈이 발생합니다.

겸상 적혈구 빈혈의 혈액학적 특징:

• 빈혈 - 중등도에서 중증, 정상 색소성, 정상 구성빈혈
• 낫적혈구 검사 결과가 양성입니다.
• 망상적혈구증
• 호중구증(꽤 흔함)
• 혈소판 수치가 종종 증가합니다.
• 말초혈액 적혈구의 형태:
  • 낫모양 적혈구;
  • 높은 다색성;
  • 정상모세포;
  • 표적 적혈구
  • (아마도) 건강한 몸매
• ESR이 낮습니다(낫 모양의 적혈구가 롤로를 형성할 수 없음).
• 헤모글로빈 전기영동 - Hb S는 Hb A보다 느리게 움직인다.