Клиника

Основанием для предположительного диагноза «семейный наследственный сфероцитоз» являются следующие признаки: желтуха, спленомегалия, соответствующий семейный анамнез и обнаружение в мазке крови сфероцитарных форм эритроцитов. Анемия, как правило, слабо гипохромная, и поскольку диаметр эритроцита меньше нормы, кривая Прайс-Джонса смещена влево. Как и другие хронические гемолитические анемии это гиперрегенераторная анемия, поскольку избыточный гемолиз эритроцитов через гипоксию увеличивает продукцию эритропоэтинов почками, а те, в свою очередь, активируют эритропоэз. Одним из важнейших диагностических методов, выявляющих эту анемию является тест на осмотическую резистентность эритроцитов. Тест основан на том, что уплотненная стенка эритроцитов, связанная с аномальной цитоархитектоникой белков эритроцитарной мембраны не позволяет ему изменить свой объем при их растяжении, как это делают нормальные эритроциты. В этом тесте эритроциты инкубируются в гипотонических солевых растворах разной концентрации, а сама резистентность или устойчивость к воздействию гипотонических растворов выражается в % NaCl. Нормальная минимальная осмотическая резистентность равна 0,48-0,46% NaCl. Она соответствует той концентрации гипотонического раствора, при которой гемолизируются менее устойчивые (стареющие или поврежденные какими-то факторами) эритроциты. Максимальная резистентность равна 0,34-0,32% NaCl, и она соответствует той концентрации гипотонического раствора, при которой гемолизируются все эритроциты. Эритроциты больных наследственным сфероцитозом имеют пониженную осмотическую резистентность.

А.2. Гемоглобинопатии (гемоглобинозы)

Перед описанием проблемы гемоглобинопатии необходимо вспомнить структуру гемоглобина взрослого человека. Гемоглобин представляет собой хромопротеид, состоящий из гема и белка глобина. В свою очередь, глобин включает в себя семейства α, β, δ и γ-цепей. Гемоглобин А

– тетрамер, состоящий из двух α- и двух β-це- пей. Он составляет 96-98% от общего гемоглобина взрослого человека. Гемоглобин А2 состоит из двух α и двух δ-цепей (2-4%). Фетальный гемоглобин включает в себя две α и две γ- цепи (0,5-1%). Гены, кодирующие основные гемоглобиновые цепи картируются на 11 и 16 хромосомах. Так, на 16 хромосоме расположены гены, отвечающие за синтез α-цепей, а семейство генов, ответственных за синтез β-це- пей обнаружено на 11 хромосоме.

β-талассемия

β-талассемия включает группу, наследственных заболеваний, при которых по той или иной причине нарушен синтез β-цепей глобина. Тип наследования этой болезни аутосомно-рецес- сивный. При гомозиготной талассемии у больных возникает настолько тяжелая анемия, что чаще всего они погибают в детстве или молодом возрасте (10-20 лет). У гетерозигот отмечается умеренная анемия.

334

Патогенез

β-талассемия является более распространенным заболеванием, чем α- талассемия. Основой патогенеза является избыток в гемоглобине α-цепей и, как следствие, невозможность образование комплементарных пар, состоящих из α- и β- цепей. В норме α- и β-цепи синтезируются практически в равных количествах, переизбыток свободных α-цепей делает гемоглобин нестабильным; он очень быстро денатурирует и преципитирует. Образовавшиеся преципитаты в эритроцитах, во-первых, фагоцитируются мононуклеарными фагоцитами, но в основном, они разрушаются в костном мозге. Последнее обстоятельство объясняет высокий неэффективный эритропоэз у больных – гомозигот при любой форме талассемии (α- или β- форме). В результате усиленного гемолиза эритроцитов происходит гиперплазия и экспансия костного мозга эритроидными клетками-предшественницами, кроме того, возможно появление дополнительных очагов кроветворения в печени и селезенке.

Клиника

Заболевание встречается преимущественно у лиц европейского происхождения, проживающих в Средиземноморье (Италия, Греция, Сардиния), а также у арабов и африканцев. Малая талассемия у гетерозигот проявляется в легкой или умеренной форме, и обычно она сопровождается только спленомегалией. Эритроциты больных талассемией уменьшены в размерах (СD<6,5мкм). При β- талассемии, как и при ЖДА отмечаются микроцитоз и гипохромия эритроцитов. Помимо анизо- и пойкилоцитоза в мазке крови больных обнаруживаются эритроциты в форме мишени, отсюда другое название этой анемии - мишеневидная, оно свя-

335

зано с аномальным распределением гемоглобина в некоторых эритроцитах. Также выявляются эритроциты с базофильной пунктацией, что объясняется образованием в эритроците белковых преципитатов. Эту анемию часто называют Средиземноморской или болезнью Кули, по имени американского педиатра, впервые описавшего эту патологию. Многие проявления талассемии связаны напрямую с неэффективным эритропоэзом за счет внутрикостномозгового гемолиза эритроцитов. Среди них - повышение коэффициента насыщения трансферрина и сывороточного железа, непрямого билирубина и гиперцеллюлярность (увеличение эритроидных клеток) костного мозга в связи с его гиперплазией. У гомозигот заболевание протекает достаточно тяжело. Выраженная анемия может осложниться недостатком фолатов, сердечной недостаточностью, которая и является причиной высокой смертности больных еще в детском возрасте. В настоящее время большинство больных получающих гемотрансфузионную терапию, могут иметь осложнение в виде гемосидероза. У детей-гомозигот (большая форма талассемии) отмечается замедленный рост, отставание в физическом и умственном развитии, спленомегалия. Их отличительной чертой являются аномалии черепа (квадратный или башенный череп и «волосатая» структура черепа) с деформацией его лицевой части. Такая аномалия описана как «маска бурундука». Эти деформации связаны с увеличением массы кроветворной ткани, заполняющей свободные полости костей.

Окончательный диагноз β- талассемии ставится на основе результатов исследования биохимической структуры гемоглобина методом белкового электофореза.

α-талассемия

Наследственный дефект синтеза α-цепей глобина является основой другой группы гемоглобинопатий, называемой α-та-

лассемией. Гены, отвечающие за синтез α-цепей глобина картированы на 16 паре хромосом, и уменьшение синтеза этих цепей имеет два последствия. Одно из них, уменьшение содержания α-цепей практически во всех формах гемоглобина, где он присутствует в норме: HbA, HbA2 и фетальном Hb. Во-вторых, преобладание β-цепей в HbA, который составляет основную массу Hb в эритроцитах. Как и в случае β-талассемии, Hb эритроцитов становится нестабильным и быстро преципитирует в дефектных по α-цепям эритроцитах; последние повреждают клетку либо становятся «добычей» макрофагов, либо вызывают окклюзию мелких сосудов. Симптомы α-талассемии практически те же, что и при β-талассемии, и окончательный диагноз требует данных электрофоретического исследования гемоглобина на предмет корреляции α- и β- цепей.

Серповидноклеточная анемия

Серповидноклеточная анемия является наиболее частым вариантом гемоглобинопатий. Эта анемия наблюдается чаще у лиц, проживающих в экваториальной Африке. Анемия является самым тяжелым проявлением серповидноклеточной болезни, включающей в себя не только поражение красной крови, но и других органов (скелета, сердца, возможны поражения печени и почек). Это наследственное заболевание передается по аутосомно-рецессивному типу и встречается у лиц, наследующих 2 гена, кодирующих S-гемоглобин. У таких больных в эритроцитах обнаруживается от 50 до 90 % аномального Hb, и заболевание протекает очень тяжело. У гетерозигот заболевание протекает в легкой форме, более того, как и в случае α- и β-талассемии больные обнаруживают повышенную резистентность к заболеванию малярией.

336

Патогенез

Молекулы HbS полимеризуются при деоксигенации. По мере образования агрегатов HbS цитозоль эритроцитов сначала превращается из свободно текущей жидкости в вязкий гель. При продолжающейся деоксигенации агрегаты HbS формируют в эритроцитах длинные, похожие на иглы волокна, вследствие чего образуются серповидные или похожие на листья падуба (остролиста) эритроциты. Присутствие HbS лежит в основе главных патологических проявлений серповидно-клеточной анемии:

•хронического гемолиза;

•окклюзии микрососудов;

•повреждения тканей.

На скорость развития и тяжесть заболевания влияют различные факторы:

- взаимодействие HbS с другими типами гемоглобина в

эритроците. У гетерозигот с признаком серповидно-клеточности ~ 40% гемоглобина представлено HbS, а оставшаяся часть — HbA, который препятствует полимеризации HbS. В результате эритроциты у гетерозигот не являются серповидными, исключая состояние глубокой гипоксии. HbF ингибирует полимеризацию HbS в еще большей степени, чем НЬА, поэтому у детей симптомы не наблюдаются до возраста 5-6 мес, когда наступает естественное падение уровня HbF. Однако у некоторых индивидов уровень экспрессии HbF остается достаточно высоким — состояние, известное как наследственная персистенция HbF. У таких пациентов серповидно-клеточная анемия гораздо менее тяжелая. Существует и другой вариант гемоглобина —НЬС, у которого лизин замещен глутамином в позиции 6 аминокислотной последовательности гена В-глобина. В эритроцитах с HbSC содержание HbS составляет 50% по сравнению с 40% HbS в эритроцитах с HbAS. Кроме того, эритроциты с HbSC имеют тенденцию утрачивать соли и воду и становиться дегидратированными, что повышает внутриклеточную концентрацию HbS. Оба эти фактора усиливают тенденцию к полимеризации HbS. Вследствие этого у лиц с HbSC развивается симптоматическое серповидно-клеточное расстройство (гемоглобинопатия HbSC), менее тяжелое, чем серповидно-клеточная анемия. Примерно 1 из 1250 человек имеет гемоглобинопатию HbSC. Около 2-3% лиц с темным цветом кожи гетерозиготны по НЬС и не имеют симптомов;

•средняя концентрация гемоглобина в эритроците. Более высокие концентрации HbS повышают вероятность агрегации и полимеризации во время деоксигенации. Так, дегидратация, увеличивающая среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците, облегчает образование серповидных эритроцитов. И наоборот, условия, снижающие среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците, уменьшают тяжесть заболевания. Это происходит, когда индивид гомозиготен по HbS, но также одновременно присутствует а-талассемия, снижающая синтез НЬ, что приводит к более мягкому течению серповидно-клеточной анемии;

•внутриклеточный pH. Снижение pH уменьшает аффинность гемоглобина к кислороду, тем самым увеличивая фракцию деоксигенированного HbS при любом уровне напряжения кислорода и усиливая тенденцию к образованию серповидных форм;

•время перехода эритроцитов по микрососудам. Как будет указано далее, значительная часть патологических явлений при серповидно-клеточной анемии обусловлена микрососудистой окклюзией, вызванной серповидными эритроцитами. Время перемещения клеток в нормальных микрососудах слишком мало для значительной агрегации деоксигенированного HbS, поэтому образование серповидных форм идет там, где переход совершается медленно, —в нормальной селезенке и костном мозге (которые в результате этого существенно повреждаются при

337

серповид но-клеточной анемии), а также в сосудистом ложе на фоне воспаления. Ток крови через воспаленные ткани замедляется вследствие адгезии эритроцитов и лейкоцитов к активированным эндотелиальным клеткам и выхода жидкости через сосуды с повышенной проницаемостью в результате воспаления. Вследствие этого сосудистое ложе склонно к формированию серповидных форм и окклюзии. Серповидные эритроциты могут усиленно экспрессировать некоторые молекулы адгезии, участвующие в связывании с эндотелиальными клетками. Есть также данные о том, что серповидные эритроциты способны в определенной степени активировать эндотелий, что может содействовать адгезии эритроцитов и гранулоцитов, гипоксии, индуцированной окклюзи ей сосудов, и другим изменениям.

Образование серповидных форм обусловлено кумулятивным повреждением эритроцитов разными механизмами.

По мере усиления полимеризации HbS выпячиваются через скелет мембраны из клетки, покрытой только липидным бислоем. Это серьезное нарушение скелета мембраны вызывает приток Са2+, индуцирующих перекрестное связывание мембранных белков и активирующих ионные каналы, через которые происходит отток К и воды. В случае повторных эпизодов болезни эритроциты становятся все более дегидратированными, плотными и ригидными. В итоге наиболее поврежденные клетки превращаются в необратимо серповидные эритроциты (сохраняющие серповидную форму даже при полной оксигенации). Тяжесть гемолиза коррелирует с процентом необратимо серповидных эритроцитов, которые быстро секвестрируются и удаляются мононуклеарными фагоцитами (внесосудистый гемолиз). Серповидные эритроциты также нестойки при механических воздействиях, что приводит к внутрисосудистому гемолизу определенной степени. Патогенез микрососудистой окклюзии, ответственной за наиболее серьезные клинические проявления, менее изучен.

Микрососудистая окклюзия не связана с количеством необратимо серповидных эритроцитов в крови, а может зависеть от ультраструктурных повреждений мембраны эритроцитов и других факторов, в частности воспаления, замедляющего или останавливающего перемещение эритроцитов через микрососудистое ложе. Как указано ранее, серповидные эритроциты экспрессируют более высокий, чем в норме, уровень молекул адгезии и обладают адгезивными свойствами. Медиаторы, высвобождаемые гранулоцитами в ходе воспалительной реакции, повышают экспрессию молекул адгезии эндотелиальными клетками и еще больше усиливают тенденцию эритроцитов задерживаться во время перехода по микрососудам. О возможной роли воспалительных клеток свидетельствует тот факт, что количество лейкоцитов коррелирует с частотой вазоокклюзионных кризов и других проявлений повреждений тканей. Застой

эритроцитов в воспаленном сосудистом ложе приводит к длительному снижению напряжения кислорода, образованию серповидных форм и микрососудистой окклюзии. Начинается цепь событий, создающих порочный круг: образование серповидных эритроцитов, обструкция, гипоксия и дальнейшее формирование серповидных эритроцитов. Снижение уровня оксида азота (N0) также играет определенную роль в сосудистой окклюзии. Свободный гемоглобин, высвобождаемый из лизированных серповидных эритроцитов, может связывать и инактивировать N0, обладающий свойствами сильного вазодилататора и ингибитора агрегации тромбоцитов. Снижение уровня N0 повышает сосудистый тонус (происходит сужение сосудов) и усиливает агрегацию тромбоцитов. Оба эффекта способствуют стазу, формированию серповидных эритроцитов и тромбозу (в некоторых случаях).

338