Механизмы развития сиклемии (серповидноклеточной анемии) - патофизиология
В эритроцитах человека показатель концентрации гемоглобина высокий, при этом гемоглобин представляется в виде вязкой жидкости на грани ее перехода в паракристаллическую форму.
Окисление формы гемоглобина А и гемоглобина S характеризуются одинаковой растворимостью.
В процессе перехода от окисленной к восстановленной форме растворимость гемоглобина А сокращается на половину, в то время как гемоглобин S уменьшается примерно в 50 раз, приобретая вид полужидкого геля, в котором образуются удлиненные, нитеобразные кристаллы, называемые «тактоиды», весьма похожие на серповидные красные кровяные тельца, получаемые с помощью теста сиклизации.
Механизм этого преобразования еще не выведен полностью. Работы Petrutz показали, что замена глютамовой кислоты валином, в положении 6 цепей бета гемоглобина S (а2b2 Глют -> Вал) обусловливает, в процессе деоксигенации, изменение пространственной конфигурации цепей bs, что способствует образованию связей с цепями а соседней молекулы и появлению нитей и аггрегатов гемоглобина.
Концентрация гемоглобина S в эритроцитах определяющий фактор в развитии явления сиклизации. При концентрации меньше 40% всего гемоглобина S изменения эритроцитов могут наблюдаться лишь в особых условиях падения О2.
К тому же красные кровяные тельца с большой концентрацией гемоглобина S проявляют заниженное сродство к О2, а это способствует сохранению в данном виде уже сформировавшиеся сиклизованные гематии.
Патогенез серповидноклеточной анемии
Гемоглобин F, который у, отдельных гомозиготов, сопутствует гемоглобину S не участвует в образовании аггрегатов гемоглобина, тем самым выполняя защитную роль в отношении красных кровяных телец.
Изменения структуры и физико-химических свойств гемоглобина заложенные в основу явления сиклизации, объясняют патофизиологию следующих двух основных синдромов сиклемии — гемолиз и сосудистый тромбоз.
Наличие гемоглобина S в эритроцитах и его попеременные изменения — от восстановленной до окисленной форм — обусловливают соответствующее им число циклов сиклизации и не сиклизации эритроцитов с отрицательным влиянием на проницаемость и целостность клеточной оболочки. К тому же доказано, что механическая хрупкость увеличена даже когда давление О2 превышает потребности серповидного преобразования, равно как и тот факт, что у сиклизованных эритроцитов высокая жесткость, препятствующая их прохождению через капилляры, диаметром меньше 5u.
Следовательно, сдвиги оболочки и непрерывная секвестрация эритроцитов в капиллярах селезенки и печени составляют причины сокращения продолжительности жизни красных кровяных телец и поддерживания процесса хронического гемолиза.
Сосудистый тромбоз — второй основной синдром сиклемии — подобно гемолизу представляет собой прямое последствие того же явления — серповидное преобразование эритроцитов. Непосредственным результатом сиклизации это повышение вязкости крови, замедляющее кровообращение, в частности в крупных сосудах, и обусловливающее развитие явления "sludge".
В связи с застоем крови отмечается повышение ацидоза, за счет проникновения в кровь увеличенного количества тканевых кислых метаболитов. Застой и ацидоз усиливают деоксигенацию гемоглобина, которая, в свою очередь, способствует сиклизации. Чем больше застой и ацидоз, тем благоприятнее условия для процесса сиклизации, а повышение интенсивности последней усугубляет вязкость крови и создает благоприятные условия для застоя и ацидоза.
Итак, можно говорить о порочном круге, в котором участвует ряд факторов, при этом каждый из них составляет одновременно причину и последствие остальных.