Гемоглобин как: Мучает вопрос один: как поднять гемоглобин?

Содержание

Как повысить гемоглобин?

Такой вопрос часто задают пациенты, но ответить на него однозначно не возможно. Нужно знать причину, почему отмечается снижение гемоглобина. При уменьшении общего количества гемоглобина, чаще всего проявляющееся уменьшением его концентрации в единице объема крови, мы говорим о наличии у человека анемии, точнее малокровия.

Основной причиной понижения уровня гемоглобина является дефицит железа, который может возникнуть при снижении его общего содержания в организме. Причинами дефицита железа, в свою очередь, могут быть:

недостаточное получение его с пищей;
нарушение всасывания железа;
кровопотери.

Недостаточное содержание железа в рационе обычно бывает связано с преобладанием в нем растительной пищи. Так, алиментарная недостаточность железа нередко наблюдается среди вегетарианцев. Это обстоятельство дополнительно отягощается недостаточностью витамина В12, содержащегося в животных продуктах.

Железодефицитная анемия развивается при нарушении всасывания железа в кишечнике. К такому состоянию могут привести различные патологические изменения двенадцатиперстной кишки и верхних отделов тонкой кишки. Нарушение всасывания железа может возникать после операций на желудке и двенадцатиперстной кишке, удалении части тонкой кишки. В то же время, если при поражениях желудочно-кишечного тракта не страдают желудок и верхний отдел тонкого кишечника, всасывание железа обычно не нарушается. Косвенными причинами нарушения всасывания железа могут стать хронический панкреатит, атрофический гастрит. Всасывание железа может снижаться из-за избыточного содержания в пище ингибиторов всасывания железа – кальций, фосфаты, оксалаты и др.

Наиболее частой причиной железодефицитной анемии являются кровопотери, особенно длительные, постоянные, хотя и незначительные. Организм теряет больше железа, чем получает из пищи. Если при кровотечениях из носа, маточных кровотечениях к врачу обращаются до развития тяжелых анемий, то желудочно-кишечные кровотечения могут оставаться долго незамеченными и анемия более тяжелая. Причинами таких кровопотерь могут быть эрозии и язвы желудка, эрозии пищевода, варикозное расширение вен пищевода и кардиального отдела желудка, опухоли желудка и кишечника, а так же опухоли других локализаций.

Встречаются анемии, связанные с дефицитом в организме витамина В12 или (и) фолиевой кислоты. Дефицит витамина В12 в организме может наступить в результате нарушения его всасывания:

недостаточная секреция хлористоводородной кислоты, пепсина и внутреннего фактора: из-за атрофии слизистой желудка, оперативного удаления части желудка, токсического воздействия на слизистую оболочку желудка, например алкоголя;
поражение тонкой кишки при таких заболеваниях: тяжелый хронический энтерит, дивертикулез, опухоли, спру, целиакия, удаление части тощей кишки;
конкурентное поглощение большого количества витамина В12: при инвазии широким лентецом, дисбактериозе кишечника, синдроме слепой кишки (после операции на кишечнике и погрешностях в наложении анастомозов).

Снижение концентрации гемоглобина может быть вызвано преждевременной гибелью эритроцитов, увеличением скорости разрушения эритроцитов. Такое состояние наблюдается при некоторых иммунных нарушениях (ревматойдный артрит, красная волчанка и др.), длительных инфекционных заболеваниях (гепатиты, пневмонии, туберкулез, хронический пиелонефрит и другие), в результате воздействия лекарств и химических веществ окислительного действия, ядов (укусы змей, пауков, пчел), термических поражений, инфекционных факторов, и др.

Коррекцию уровня гемоглобина проводят с учетом причины развития анемии. Важной задачей лечения является устранение основного заболевания. Поэтому при определении в крови низкого гемоглобина необходимо пройти целый ряд обследований, чтобы выяснить какая именно это анемия (железодефицитная, В12-дефицитная, связанная с дефицитом фолиевой кислоты, гемолитическая и др.). Далее необходим тщательный диагностический поиск причин малокровия: фиброгастродуоденоскопия, рентгенологическое исследование желудочно-кишечного тракта, УЗИ, обследование кишечника, анализ кала на кровь и яйца гельминтов.

Лечение хронической железодефицитной анемии у людей должно быть консилиумным. Под этим мы понимаем участие в диагностике и лечении различных специалистов в зависимости от причин, вызвавших железодефицитную анемию (хирург, терапевт, проктолог, эндоскопист, диетолог, уролог и другие). Только такой подход предполагает поиск и устранение причины заболевания. Прежде всего, это касается кровопотерь. Противоанемическая терапия при не устранённых, даже необильных кровопотерях не дает стойкого эффекта.

В лечении анемии важная роль отводится питанию. Чтобы повысить уровень гемоглобина, рекомендуется употреблять в пищу печень, почки, сердце, белое мясо курицы. Из круп отдайте предпочтение гречке, фасоли, чечевице, гороху и другим бобовым. Среди овощей лучше всего есть томаты, молодой картофель, лук, тыкву, салат. Полезна любая зелень (петрушка, одуванчик, шпинат, укроп). Богатые железом фрукты: лучше зеленые сорта яблок, бананы, гранат, абрикосы, персики, сливы, хурма и айва. Обязательно нужно пить соки: гранатовый, свекольный, морковный. Полезно также есть морепродукты, орехи (особенно грецкие), сухофрукты, шоколад (черный).

Конечно, лечение анемии всегда включает назначение лекарственных препаратов. Невозможно устранить железодефицитную анемию без препаратов железа, лишь диетой, включающей много железа. Всасывание железа из пищи ограничено, его максимум 2,5мг/сут. Из лекарственных препаратов железа его всасывается в 15-20 раз больше. Тем не менее, пища должна быть полноценной, содержать достаточное количество хорошо всасываемого железа и белка. Лучше препараты железа принимать совместно с аскорбиновой кислотой. Последняя улучшает всасывание железа в кишечнике. Поскольку пища значительно снижает всасывание неорганического железа, более эффективным оказывается прием таблеток перед едой. В виде инъекций препараты железа вводят лишь при наличии специальных показаний. Необходимо помнить, что необоснованное применение препаратов железа способно вызвать тяжелые побочные эффекты. Даже относительно небольшая передозировка может проявляться тошнотой, рвотой, диареей, болью в животе, понижением артериального давления, общей слабостью и другими неприятными симптомами.

Для профилактики анемии, связанной с недостаточностью витамина В12 или фолиевой кислоты, важно своевременно выявлять и лечить хронические заболевания желудочно-кишечного тракта. Лечение В12-дефицитной анемии предполагает устранение вызвавших ее причин: при глистной инвазии необходимым условием излечения является дегельминтизация, при изменении кишечной флоры и диарее применяются ферментные и закрепляющие средства, диетическое питание. Ну, а основное лечение – инъекции витамина В12. Как правило, спустя несколько дней после начала курса инъекций удается заметно повысить уровень гемоглобина в крови.

И так, в этой статье разобраны только некоторые анемии, на самом деле их значительно больше. Каждый случай пониженного гемоглобина в крови предполагает проведение тщательного обследования. Проблем с повышением гемоглобина не возникает, если точно установлена причина анемии. Правда некоторые анемии требуют довольно длительного курса лечения, а иногда и проведение курсов профилактического лечения. Так что, если у вас понижен гемоглобин, обратите внимание на свое питание и быстрее к врачу для проведения полного обследования.

Токарева Ирина Викторовна руководитель Городского гериатрического центра

Гликированный гемоглобин (HbA1С, Glycated Hemoglobin)

Исследуемый материал Цельная кровь (с ЭДТА)

Метод определения Капиллярный электрофорез.

Соединение гемоглобина с глюкозой, позволяющее оценивать уровень гликемии за 1 — 3 месяца, предшествующие исследованию.

Образуется в результате медленного неферментативного присоединения глюкозы к гемоглобину А, содержащемуся в эритроцитах.

Гликированный (употребляется также термин «гликозилированный») гемоглобин присутствует в крови и у здоровых людей. Скорость этой реакции и количество образующегося гликированного гемоглобина зависят от среднего уровня глюкозы в крови на протяжении срока жизни эритроцитов. В результате реакции образуется несколько вариантов гликированных гемоглобинов: НbA1a, HbA1b, HbA1c. Последняя форма количественно преобладает и дает более тесную корреляцию со степенью выраженности сахарного диабета.

Гликированный гемоглобин отражает гипергликемию, имевшую место на протяжении периода жизни эритроцитов (до 120 суток). Эритроциты, циркулирующие в крови, имеют разный возраст. Обычно ориентируются на усреднённый срок — 60 суток.

Уровень гликированного гемоглобина является показателем компенсации углеводного обмена на протяжении этого периода. Нормализация уровня гликированного гемоглобина в крови происходит на 4 — 6-й неделе после достижения нормального уровня глюкозы. У больных сахарным диабетом уровень этого соединения может быть повышен в 2 — 3 раза.

В соответствии с рекомендациями ВОЗ этот тест признан оптимальным и необходимым для контроля сахарного диабета. Больным сахарным диабетом рекомендуется проводить исследование уровня гликированного гемоглобина не менее одного раза в квартал. Значения могут различаться между лабораториями в зависимости от применяемого аналитического метода, поэтому контроль в динамике лучше проводить в одной лаборатории или, по крайней мере, тем же методом. При контроле над лечением диабета рекомендуется поддерживать уровень гликированного гемоглобина менее 7% и пересматривать терапию при содержании гликированного гемоглобина более 8%. Указанные значения применимы только для методов определения гликированного гемоглобина сертифицированных как прослеживаемые относительно DCCT (многолетнее исследование по контролю за диабетом и его осложнениями).

Клинические исследования с использованием сертифицированных методов показывают, что рост доли гликированного гемоглобина на 1% связан с увеличением уровня глюкозы плазмы крови, в среднем, примерно на 2 ммоль/л. Гликированный гемоглобин используется как показатель риска развития осложнений диабета. Доказано, что снижение значений гликированного гемоглобина на 1/10 связано с примерно 45% снижением риска прогрессии диабетической ретинопатии.

Результаты теста могут быть ложно изменены при любых состояниях, влияющих на средний срок жизни эритроцитов крови. Кровотечения или гемолиз вызывают ложное снижение результата; гемотрансфузии, естественно, искажают результат; при железодефицитной анемии наблюдается ложное повышение результата определения гликированного гемоглобина.

Интерпретация результата может быть затруднена присутствием вариантных форм гемоглобина (в том числе, наличием гемоглобина А2 при бета-талассемии, фетального гемоглобина у детей до 6 мес.).

Литература

Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом (5-й выпуск). – Сахарный диабет, 2011, №3, Приложение 1, с, 4 – 72.
Use of Glycated Haemoglobin (HbA1c) in the Diagnosis of Diabetes Mellitus. World Health Organization, 2011
Standards of Medical Care in Diabetes – 2013. American Diabetes Assoсiation. – Diabetes Care, 2013, Vol.36, Suppl. 1, S11-S66.

http://care.diabetesjournals.org/content/36/Supplement_1/S11.full.pdf+html.

Сдать анализ крови на Гликированный гемоглобин А1с в лаборатории KDL

Гликированный гемоглобин (HbA1c) — необратимое соединение глюкозы с гемоглобином в эритроцитах. Этот процесс происходит непрерывно и зависит от концентрации сахара в крови и продолжительности ее воздействия на эритроциты. Уровень гликогемоглобина не изменяется на протяжении периода жизни эритроцитов (90 -120 суток). Таким образом, показатель HbA1c отражает среднюю концентрацию глюкозы в течение предыдущего периода (приблизительно 8-12 недель) и позволяет гораздо эффективнее оценивать степень гликемии (уровень повышения сахара крови), чем определение глюкозы в крови и моче.

В каких случаях обычно назначают исследование гемоглобина HbA1C?

В настоящее время анализ на гликированный гемоглобин вместе с определением глюкозы натощак являются наиболее точным инструментом для диагностики сахарного диабета (СД) и других форм нарушения обмена глюкозы, в том числе «скрытых форм» и диабета беременных. На содержание Hb1Ac не влияет время суток, физические нагрузки, диета, приём пищи, эмоциональное напряжение и другие внешние и внутренние факторы, осложняющие интерпретацию других исследований. Данный теста используются для оценки компенсации заболевания, эффективности лечения и расчета риска осложнений.

Анализ на HbA1c необходимо сдавать каждые 3 месяца всем пациентам, у которых диагностирован диабет.

Что именно определяют в процессе анализа?

В пробе цельной крови выделяется и измеряется специфический вид гемоглобина – гемоглобин А1С методом жидкостной хроматографии высокого давления.

Что означают результаты теста?

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), концентрация Hb1Ac у здоровых людей составляет не более 6,0%.

Значения от 6,0 до 6,5% считаются пограничными и могут указывать на нарушения обмена углеводов: нарушение толерантности к глюкозе, преддиабет, диабет.

Значения выше 6,5% характерны для пациентов с диабетом.

Снижение уровня гликогемоглобина может отмечаться у пациентов с анемиями и в периоде восстановления организма после кровопотери

Обычный срок выполнения теста.

Обычно результат исследования на гликированный гемоглобин можно в течение 1-2 дней после сдачи крови.

Как подготовиться к анализу?

Специальной подготовки не требуется. С подробной информацией можно ознакомиться в соответствующем разделе статьи.

Анализы на гемоглобин (Hb). Анализ крови на гемоглобин

Основной компонент эритроцитов, состоит из гема и глобина, является переносчиком кислорода от легких к тканям. Уровень гемоглобина отражает эритропоэз, и его определение имеет важное диагностическое значение при анемиях. Уровень гемоглобина зависит от высоты проживания над уровнем моря, курения, беременности. Поэтому для диагностики анемии ВОЗ приводит поправки к концентрациям гемоглобина в зависимости от расположения над уровнем моря и курения.

Определение уровня гемоглобина — неотъемлемая часть клинического анализа крови и как отдельный тест не производится.

Референсные значения (вариант нормы).

Гемоглобин (HGB)- г/л

Возраст	Мужчины	Женщины
< 2 нед.	134 ,0-198,0
2 нед. — 1 мес.	107,0 — 171,0
1 мес. — 2 мес.	94,0 — 130,0
2 — 4 мес.	103,0 — 141,0
4 мес. — 6 мес.	111,0 — 141,0
6 мес. — 9 мес.	114,0 — 140,0
9 мес.- 1 год	113,0 — 141,0
1 год — 5 лет	110,0 — 140,0
5 — 9 лет	115,0 — 145,0
9 — 12 лет	120,0 — 150,0
12 — 15 лет	120,0 — 160,0	115,0 — 150,0
15 — 18 лет	117,0 — 166,0	117,0 — 153,0
18- 45 лет	132,0 — 173,0	117,0 — 155,0
45 — 65 лет	131,0 — 172,0	117,0 — 160,0
> 65 лет	126,0 — 174,0	117,0 — 161,0

Повышение уровня гемоглобина	Понижение уровня гемоглобина
Полицитемия Обезвоживание Курение Чрезмерная физическая нагрузка или возбуждение Длительное пребывание на больших высотах	Анемии Гипергидратация

Патологические формы гемоглобина:

Карбгемоглобин (HbCO) — образуется при отравлении угарным газом (СО), при этом гемоглобин теряет способность присоединять кислород
Метгемоглобин — образуется под действием нитритов, нитратов и некоторых лекарственных препаратов (происходит переход двухвалентного железа в трехвалентное с образованием метгемоглобина — HbMet)

Гликозилированный гемоглобин как предиктор смертности при тяжелой пневмонии от COVID-19

Острая или хроническая гипергликемия увеличивает проницаемость гликокаликса, вызывая эндотелиальную дисфункцию, которая характеризуется изменениями в синтезе, высвобождении, диффузии или деградации факторов, синтезируемых эндотелием. Кроме того, хроническая гипергликемия связана с повышенным окислительным стрессом, определяющим феноменом возникновения эндотелиальной дисфункции. Средний уровень глюкозы в плазме за последние 3 месяца можно оценить с помощью гликированного гемоглобина (HbA1c). Повышенный уровень HbA1c указывает на хроническую гипергликемию, которая связана с повышенной заболеваемостью и смертностью. Повышенные уровни HbA1cсвязаны со смертностью у пациентов с тяжелой пневмонией, вызванной SARS-CoV-2, находящихся на инвазивной искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Исследование проводилось в больнице второго уровня в городе Веракрус, Мексика, в период с 18 марта по 2 октября 2020 года. Критериями включения было подтвержденное инфицирование SARS-Cov-2 с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (RT -PCR), наличие тяжелой пневмонии, и возраст ≥ 18 лет. Пациенты с любым заболеванием, влияющим на уровень HbA1c (например, хроническая болезнь почек 5 стадии; препараты, стимулирующие эритропоэз; переливание крови за 7 дней до взятия образца; беременность) были исключены. Выборка была разделена на две группы. Группа 1: тяжелая пневмония SARS-CoV-2 с HbA1c <6,5% и группа 2: тяжелая пневмония SARS-CoV-2 с HbA1c ≥6,5%. Баллы SOFA (оценка последовательной органной недостаточности) и SAPS II (упрощенная оценка острой физиологии II) были выполнены при поступлении в отделение интенсивной терапии для оценки начальной тяжести заболевания и прогнозирования органной дисфункции и смертности. Первичным результатом была летальность в отделении интенсивной терапии. После выписки из отделения пациент считался выжившим. Вторичные исходы включали внутрибольничную летальность.

Всего было госпитализировано 56 пациентов с пневмонией, подтвержденной SARS-CoV-2, все на ИВЛ с момента их поступления. В группу с HbA1c <6,5% вошли 32 (57,14%) пациента, а в группу с HbA1c ≥6,5% — 24 (42,86%) пациента. Медиана HbA1c составляла 6% и 7,6% для группы <6,5% и ≥6,5% соответственно. Наиболее частым сопутствующим заболеванием было высокое кровяное давление (АД), за которым следовал диабет 2 типа. Индекс массы тела (ИМТ) в общей популяции составлял 31,6 кг / м2 (27,4–35,06), из которых 37 пациентов (66,1%) имели ожирение и 13 пациентов (23,2%) имели избыточный вес, при этом не было обнаружено значительных различий между группами. Уровни Тропонина и NT-proBNP не были статистически значимыми. Концентрация Д-Димера составлял 1210 нг/мл (624–3450) и 2818 (1520–5000) нг/мл для группы <6,5% и ≥6,5%, соответственно. Концентрации ферритина, С-реактивного белка и фибриногена не были статистически значимыми. Смертность через 28 дней в ОИТ составила 43,8% и 70,8% для группы <6,5% и ≥6,5%, соответственно; госпитальная летальность составила 50% и 79%.

Повышенные уровни HbA1c связаны с хроническим повреждением эндотелиального глюкокаликса, основного механизма, ответственного за осложнения у пациентов с диабетом. Фактически, пациенты с COVID-19 также имеют поражение эндотелия в различной степени, что способствует худшим результатам. Исследования показали взаимосвязь между уровнем HbA1c при поступлении в отделение интенсивной терапии и смертностью. Следовательно, измерение уровня HbA1cпри поступлении в отделение интенсивной терапии может быть полезным для прогнозирования смертности у пациентов с тяжелой пневмонией SARS-CoV-2 с диагнозом диабета или без него. Наши результаты показывают, что вероятность выживания в течение 28 дней в отделении интенсивной терапии пациентов с тяжелой пневмонией SARS-CoV-2 с уровнем HbA1c ≥6,5%, измеренная при поступлении, значительно ниже.

У настоящего исследования есть ограничения. Во-первых, размер выборки (n = 56) невелик. Во-вторых, это ретроспективная когорта. В-третьих, у нас нет информации о качестве жизни выживших. Но полученные результаты говорят о том, что уровень HbA1c вместе с другими факторами может быть полезен в клинической практике для прогнозирования исходов у пациентов с тяжелой пневмонией SARS-CoV-2 на ИВЛ.

Мнение специалиста: Диабет является очень распространённым заболеванием. У пациентов с COVID-19 и сахарным диабетом вероятен риск серьезных осложнений, вплоть до летального исхода. Поэтому более точная диагностика пациентов с данными диагнозами позволит оперативно принимать действия по нормализации их состояния.

О чем расскажет анализ крови на гемоглобин

Анализ на гемоглобин – важнейшее исследование, которое назначается медицинскими специалистами разных профилей от терапевта до хирурга. Основная цель его проведения – сбор ценной информации об уровне вещества в крови. От количества гемоглобина напрямую зависит снабжение организма кислородом и эффективность транспортировки углекислого газа на вывод.

Подробнее об анализе крови читайте в нашей статье «Гематологические анализы: нормы и расшифровка результатов«.

Какова роль гемоглобина в организме

Гемоглобин – это физиологическое белковое соединение, красящее вещество, присутствующее в эритроцитах. В молекулах гемобелка находятся атомы железа, которые связывают кислород, отвечают за холестериновый и кислородный обмен, участвуют в кроветворном процессе. В здоровом теле содержится около 4 г железа. В селезенке, мозге и печени – 1,5 г, в гемоглобине – 2,5 г.

Опираясь на результаты анализа крови на гемоглобин, лечащий врач может

установить причину слабости, быстрой утомляемости, снижения скорости метаболизма;
оценить качество снабжения клеток кислородом;
определить уровень кислотно-щелочного баланса – рН;
распознать признаки развивающейся анемии.

На самочувствии человека негативно отражается как повышенное содержание железосодержащего гемобелка, так и пониженное. При дефиците гемоглобина в крови замедляются обменные процессы, ухудшается самочувствие, развивается целый букет недомоганий. Превышающий норму показатель в анализе на гемоглобин может указывать на развитие сердечно-сосудистых заболеваний или наличие серьезных патологий в организме.

Пока все показатели находятся в пределах нормы, человек чувствует себя бодрым и полным сил. Ресурса гемобелка хватает для того, чтобы в каждую клеточку доставить кислород и через легкие вывести углекислый газ, предотвращая закисление организма.

Когда необходимо сдать анализ на гемоглобин

В современной медицинской практике анализ крови на гемоглобин считается базовым. Исследование назначается при постановке беременных на учет, для уточнения диагноза при подозрении на малокровие или развитие других патологий. Жизнь в условиях ухудшающейся экологии, постоянные психические и физические перегрузки требуют внимательного отношения к своему здоровью. Хроническая усталость, частые депрессии, потеря интереса к жизни – серьезный повод для визита к врачу и получения направления на прохождение исследования крови.

Показаниями к назначению анализа на гемоглобин являются:

частые головные боли;
появление сухости во рту;
вялость, сонливость или мучительная бессонница;
побледнение кожных покровов, длительно не сходящие синяки;
сильная жажда и участившиеся позывы к мочеиспусканию;
ухудшение зрения и памяти;
плохая заживляемость порезов и ран;
нестабильность психоэмоционального состояния.

Уточнение показателя уровня гемобелка в крови особенно важно для беременных женщин, вынашивающих ребенка, родителей, планирующих пополнение в семье, больных стойкой гипергликемией.

Сам анализ крови на гемоглобин проблемы не устраняет, но может подтолкнуть к кардинальным изменениям образа жизни. Отказ от вредных привычек, сбалансированное питание и полноценный отдых способны уберечь от необратимых изменений в эндокринной системе. Чтобы улучшить качество жизни, спокойно встречать каждый новый день, достаточно периодически выделять несколько минут, чтобы сдать биоматериал на исследование.

Онлайн консультация Врача-терапевта Исаевой Наталии Анатольевны

Консультация онлайн

В рамках консультации вы сможете озвучить свою проблему, врач уточнит ситуацию, расшифрует анализы, ответит на ваши вопросы и даст необходимые рекомендации.

Как сдается анализ крови на гемоглобин

Для сдачи крови, особая подготовка не нужна, но есть правила, которых следует придерживаться. От них зависит получение максимально достоверного результата:

анализ на гемоглобин сдается утром натощак;
последний прием пищи осуществляется за 10-12 часов до забора крови;
накануне похода в лабораторию рекомендуется избегать тяжелого физического труда, усиленных тренировок, стрессовых ситуаций;
за 24 часа из рациона необходимо исключить жирные продукты и алкоголь, которые искажают данные.

Для проведения процедуры берется венозная либо капиллярная кровь (из пальца). В целях профилактики достаточно проходить исследование на уровень гемобелка 1 раз в 2-3 года.

Нормы и отклонения гемоглобина в результате анализа

Норма гемоглобина в крови – гарантия хорошего самочувствия взрослых и детей. Показатель для каждого человека до определенного возраста находится приблизительно на одном уровне. У 2-недельных малышей составляет 135-200 г/л, в 1 год – 100-140, а в 12 лет уже 114-145 г/л. Концентрация гемобелка в крови крепких здоровых детей всегда выше.

Норма для мужчин и женщин отличается. Для сильной половины человечества характерен показатель анализа на гемоглобин, равный 130-160 г/л, для девушек и женщин от 18 лет – 120-155. В период месячных может понижаться до уровня 100 г/л. После 45 лет содержание гемобелка у обоих полов может изменяться в сторону повышения.

Повышенный уровень гемоглобина, зафиксированный в результате анализа, в некоторых случаях указывает на наличие онкологических проблем, сердечных и кишечных патологий.

Низкий показатель часто бывает связан с недоеданием, низкоуглеводным скудным питанием, скрытыми кровопотерями и болезнями крови. Наблюдается у людей, страдающих сахарным диабетом, опухолями поджелудочной железы, встречается у беременных женщин.

Важно! Какими бы ни были результаты анализа крови на гемоглобин, самостоятельно ставить диагноз и заниматься самолечением категорически не рекомендуется. Опытный специалист медицинского центра Здоровье Нации проведет тщательное обследование, определит точную причину недомогания, назначит грамотное лечение.

Здоровье – главное богатство, которым природа наградила человека. Заботу о нем нужно доверять профессионалам.

Автоматизированный анализ крови: Концентрация гемоглобина

В статье будут проанализированы показатели гематологического анализа 3-дифф с описанием технологий их определения на базе автоматического гематологического анализатора BC-30s производства Mindray. В частности, методы определения, возможные причины ложных показателей и их клинико-диагностические значения.

1. HGB (Hb,

hemoglobin) – концентрация гемоглобина

Наиболее точный метод

На системах Mindray используется метод метгемоглобина без цианида с применением имидазола в качестве лиганда. Метод быстрый (10 секунд) и чувствительный, намного меньше подвергается влиянию высокого уровня лейкоцитов в крови, чем гемиглобинцианидный. Реагент (NaOH и лаурамин оксид) растворяет все клеточные частицы и липиды и разрушает билирубин – таким образом исключаются помехи из-за мутности гемоглобина. Поэтому такой метод обеспечивает больше подлежащих регистрации результатов, чем любой другой.

Ложные показатели

Возможно завышение показателя в результате:

повышенной мутности сыворотки при гиперлипидемии, гипербилирубинемии, криоглобулинемии;
высокого лейкоцитоза;
избытка нестабильных гемоглобинов (HbS, HbC)

Клинико-диагностическое значение

Повышение концентрации гемоглобина наблюдается при:	Снижение концентрации гемоглобина имеет место при:
реактивных и опухолевых эритроцитозах, обезвоживании	анемиях: легкая (HGB > 90 г/л), средняя (HGB 70-90 г/л), тяжелая степень (HGB < 70 г/л), гипергидратации

2. МСН (Mean Corpuscular Hemoglobin) – среднее содержание гемоглобина в эритроците

Взаимозаменяемые параметры

МСН отражает массу гемоглобина в «среднем» эритроците. Этот параметр можно вычислить по показателю гемоглобина и количеству эритроцитов:

МСН (пг) = Нb (Г/л)/RBC(·1012/л).

МСН в эритроците и используемый ранее ЦП (цветной показатель) выражают одну и ту же характеристику клеток – среднее количество гемоглобина в эритроцитах. Но первый показатель дает абсолютное значение в пикограммах, а второй – содержание гемоглобина в эритроцитах в условных единицах.

Поскольку два эти показателя полностью заменяют друг друга, нет необходимости вычислять ЦП. (Конечно, если в лаборатории есть гематологический анализатор – он рассчитает МСН автоматически). Кроме того, МСН в эритроците – более объективный параметр, чем ЦП. Ведь второй не отражает синтез гемоглобина и его содержание в эритроците.

Независимый показатель

Повышение MCH свыше 34 пг (гиперхромия) зависит исключительно от увеличения объема эритроцитов, а не от повышенного насыщения их гемоглобином. МСН в эритроците – чрезвычайно стабильный показатель и для взрослых не зависит от возраста, пола, расы. Коэффициент вариации этого параметра у пациентов составляет 5-6%.

Как диагностический параметр МСН является вторичным и самостоятельной диагностической ценности не имеет. Он коррелирует со значениями МСV и МСНС. Все состояния, которые содействуют уменьшению объема, завышению количества эритроцитов и занижению гемоглобина, – приводят и к уменьшению содержания гемоглобина в эритроците.

Клинико-диагностическое значение

Повышение	Снижение
Гиперхромные анемии. Мегалобластные анемии. Анемии, сопровождающие цирроз печени	Гипохромные анемии. Анемии при злокачественных опухолях

3. MCHC (Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration)

– средняя концентрация гемоглобина в эритроците

Просчет параметра

МСНС отражает концентрацию гемоглобина в «среднем» эритроците (отношение содержания гемоглобина к объему клетки) и характеризует степень насыщения эритроцита гемоглобином в процентах. Этот параметр можно рассчитать при помощи показателей гемоглобина и гематокрита:

МСНС = Нb (г/дл)·100/Нt (%).

Генетически детерминированный показатель

Среднее содержание гемоглобина в эритроците является самым стабильным, генетически детерминированным показателем и для взрослых не зависит от возраста, пола, расы. Коэффициент вариации этого параметра у пациентов в клинике составляет 4–5%.

Из всех эритроцитарных индексов МСНС меньше всего подвержен колебаниям при патологических состояниях. Поэтому его снижение имеет большую ценность в диагностике:

железодефицитной анемии,
талассемии,
свинцовой интоксикации,
некоторых гемоглобинопатий.

Индикатор ошибки

По этой же причине параметр можно использовать как индикатор ошибки прибора или неточности, допущенной при подготовке пробы к исследованию. Стабильность калибровок, правильное функционирование оборудования – все это полезно контролировать по текущему среднему значению МСНС. Оно должно колебаться в пределах 34±2 ед.

Клинико-диагностическое значение

Повышение	Снижение (до уровня <31 г/дл.)
Гиперхромные анемии – сфероцитоз, овалоцитоз. Гипертонические нарушения водно-электролитной системы	Гипохромные анемии. Гипотонические нарушения водно-электролитной системы

Когда необходимо повторить анализ

Верхняя граница растворимости гемоглобина в воде составляет 37 г/дл., поэтому повышение МСНС отмечается крайне редко. Результаты выше 37 г/дл. – четкое указание на необходимость повторить анализ. Одной из возможных причин повышения MCHC является гемолиз в пробе.

Владимир Лазун,

руководитель продуктового подразделения «КДЛ»

ООО «ХИМЛАБОРРЕАКТИВ»

Что это? Тебя тошнит от этого?

«Черта» — это слово, используемое для описания человека, унаследовавшего один аномальный ген от одного родителя и нормальный ген от другого родителя. Человек с серповидно-клеточной характеристикой наследует один ген, который вырабатывает нормальный гемоглобин (A), и другой ген, который вырабатывает серповидноклеточный гемоглобин (S). Гемоглобин — это часть эритроцита, которая переносит кислород в разные части тела. Серповидно-клеточный признак (AS) обычно не вызывает никаких проблем со здоровьем.Часто люди даже не подозревают, что у них есть эта черта. Черта серповидных клеток обнаруживается у 1 из каждых 11 афроамериканцев, но может встречаться у людей любой расы или происхождения.

Почему вы должны знать, есть ли у вас серповидноклеточная черта

Наши гены определяют цвет наших глаз, группу крови и многие другие особенности, включая группу гемоглобина. Мы наследуем по одному гену гемоглобина от каждого из наших родителей. У каждого из наших родителей есть два гена гемоглобина, но они передают каждому ребенку только один из этих генов.Чтобы унаследовать серповидно-клеточный признак, ребенок должен получить ген серпа (S) от одного родителя и нормальный ген (A) от другого родителя ( Изображение 1 ).

Если ребенок наследует ген серпа (S) от одного родителя и ген серпа (S) или другой аномальный ген гемоглобина * от другого родителя, у ребенка будет серповидно-клеточная анемия.

Хотя серповидно-клеточная анемия обычно не вызывает проблем со здоровьем, серповидно-клеточная анемия очень серьезна. Вот почему важно знать, есть ли у вас и вашего партнера серповидно-клеточные признаки.Если оба родителя
несут этот признак, существует 25% шанс при КАЖДОЙ беременности иметь ребенка с серповидно-клеточной анемией.

* Бета-талассемия, C и E — это другие типы аномальных генов гемоглобина.

Серповидноклеточная болезнь

Человек с серповидно-клеточной анемией вырабатывает другой вид гемоглобина, называемый «серповидным» гемоглобином. Вместо того, чтобы быть круглыми и гладкими, клетки с серповидным гемоглобином становятся твердыми и липкими и выглядят как банан или серп. Эти клетки не могут двигаться по мелким кровеносным сосудам.Иногда они закупоривают эти кровеносные сосуды. Это препятствует тому, чтобы кровь доставляла кислород к тканям. Это может вызвать боль или повреждение участков, не получающих кислород.

Болеет ли серповидноклеточная черта?

Люди с серповидно-клеточной анемией также производят серповидный гемоглобин, но не в такой степени, как люди с серповидно-клеточной анемией. У них недостаточно серповидного гемоглобина, чтобы клетки могли легко принять серповидную форму.

Серповидные клетки НЕ являются заболеванием и никогда не перерастут в болезнь.Люди с серповидно-клеточной анемией обычно не имеют проблем со здоровьем. Однако в экстремальных условиях человек с серповидно-клеточной анемией может столкнуться с некоторыми из тех же проблем, что и человек с серповидно-клеточной анемией. К этим экстремальным условиям относятся:

Большая высота
Глубокое море или подводное плавание с аквалангом
Сильное обезвоживание (слишком мало воды в организме)
Низкий уровень кислорода (альпинизм или чрезвычайно тяжелые упражнения, например, в военном учебном лагере или при усиленной тренировке перед спортивным мероприятием)

Для получения дополнительной информации о серповидно-клеточном признаке свяжитесь с координатором скрининга серповидно-клеточных новорожденных в Национальной детской больнице по телефону (614) 722-5948.Медсестра Sickle Cell также может ответить на вопросы с 8:00 до 16:30 с понедельника по пятницу по телефону (614) 722-8914.

Серповидно-клеточная характеристика (PDF)

Серповидно-клеточный признак (гемоглобин AS) — Лабораторное руководство по клинической гематологии

Мишель То и Валентин Вильяторо

Причина (-ы):

Аминокислотная замена β-глобиновой цепи в 6-м положении с глутаминовой кислоты (Glu) на валин (Val).Затронут только один β-глобиновый ген. ^1,2

Наследование:

Гетерозиготное состояние, при котором наследуются один нормальный ген β-глобина и один пораженный ген β-глобина. ³

Клинические результаты: ^1-3

Из-за присутствия Hb A и пониженной концентрации HB S полимеризация Hb S и серповидность эритроцитов обычно не происходит. В результате состояние в основном доброкачественное и бессимптомное.

Серп может возникнуть даже в условиях крайне низкой гипоксии.

Характеристики лаборатории: ^1-3

CBC:

Все параметры (даже Hb) в норме

PBS:

Отсутствие серповидных клеток

PBS кажется нормальным

(может наблюдаться небольшое увеличение целевых клеток)

BM:

НЕТ

Электрофорез гемоглобина:

Hb S: 35-45%

ГБ А: 50-65%

Hb A ₂: Нормальный

Hb F: Нормальный

Hb A: Hb S составляет ~ 60: 40

Другие тесты:

Экран растворимости: положительный

Серповидный тест на метасульфит: положительный

ВЭЖХ

Электрофорез гемоглобина

1.Laudicina RJ. Гемоглобинопатии: качественные дефекты. В кн .: Клиническая лабораторная гематология. 3-е изд. Нью-Джерси: Пирсон; 2015. с.231–50.

2. Харменнинг Д.М., Ян Д., Церингер Х. Гемолитические анемии: экстракорпускулярные дефекты. 5-е изд. Филадельфия: компания F.A. Davis; 2009. с. 250-79).

3. Randolph TR. Гемоглобинопатии (структурные дефекты гемоглобина). В: Клинические применения и принципы гематологии Родака. 5-е изд. Сент-Луис, Миссури: Сондерс; 2015. с. 426-453.

Серповидноклеточная болезнь | Серповидно-клеточная анемия

Что такое серповидноклеточная анемия (SCD)?

Серповидно-клеточная анемия (SCD) — это группа наследственных нарушений эритроцитов.Если у вас SCD, проблема с гемоглобином. Гемоглобин — это белок красных кровяных телец, переносящий кислород по всему телу. При SCD гемоглобин превращается в жесткие стержни внутри красных кровяных телец. Это меняет форму красных кровяных телец. Предполагается, что клетки имеют форму диска, но это меняет их форму полумесяца или серпа.

Серповидные клетки не гибкие и не могут легко изменить форму. Многие из них разрываются при движении по кровеносным сосудам.Серповидные клетки обычно живут от 10 до 20 дней вместо обычных 90-120 дней. У вашего тела могут возникнуть проблемы с производством достаточного количества новых клеток, чтобы заменить те, которые вы потеряли. Из-за этого у вас может не хватить эритроцитов. Это состояние, называемое анемией, может вызывать у вас усталость.

Серповидные клетки также могут прилипать к стенкам сосудов, вызывая закупорку, которая замедляет или останавливает кровоток. Когда это происходит, кислород не может достичь близлежащих тканей. Недостаток кислорода может вызвать приступы внезапной сильной боли, называемые болевыми кризами.Эти атаки могут происходить без предупреждения. Если вы его получите, возможно, вам придется обратиться в больницу для лечения.

Что вызывает серповидно-клеточную анемию (ВСС)?

Причина SCD — дефектный ген, называемый геном серповидных клеток. Люди с этим заболеванием рождаются с двумя генами серповидных клеток, по одному от каждого родителя.

Если вы родились с одним геном серповидно-клеточной анемии, это называется серповидно-клеточной особенностью. Люди с серповидноклеточной анемией обычно здоровы, но они могут передать дефектный ген своим детям.

Кто подвержен риску серповидно-клеточной анемии (ВСС)?

В США большинство людей с ВСС — афроамериканцы:

Примерно 1 из 13 детей афроамериканцев рождается с серповидно-клеточным признаком
Примерно 1 из 365 чернокожих детей рождается с серповидно-клеточной анемией

SCD также поражает некоторых выходцев из Латинской Америки, Южной Европы, Ближнего Востока или азиатских индейцев.

Каковы симптомы серповидно-клеточной анемии (ВСС)?

Люди с ВСС начинают проявлять признаки болезни в течение первого года жизни, обычно в возрасте около 5 месяцев.Ранние симптомы ВСС могут включать

Болезненный отек кистей и стоп
Усталость или беспокойство от анемии
Желтоватый цвет кожи (желтуха) или белков глаз (желтуха)

Эффекты SCD варьируются от человека к человеку и могут меняться со временем. Большинство признаков и симптомов ВСС связаны с осложнениями заболевания. Они могут включать сильную боль, анемию, повреждение органов и инфекции.

Как диагностируется серповидно-клеточная анемия (ВСС)?

Анализ крови может показать, есть ли у вас ВСС или серповидно-клеточные признаки.Все штаты теперь тестируют новорожденных в рамках своих программ скрининга, поэтому лечение можно начинать раньше.

Люди, которые думают о том, чтобы иметь детей, могут пройти тест, чтобы узнать, насколько велика вероятность того, что их дети будут иметь ВСС.

Врачи также могут диагностировать ВСС еще до рождения ребенка. В этом тесте используется образец околоплодных вод (жидкость в мешочке, окружающей ребенка) или ткани, взятой из плаценты (органа, доставляющего кислород и питательные вещества ребенку).

Какие методы лечения серповидно-клеточной анемии (SCD)?

Единственное лекарство от ВСС — трансплантация костного мозга или стволовых клеток.Поскольку эти трансплантаты опасны и могут иметь серьезные побочные эффекты, они обычно используются только у детей с тяжелой ВСС. Чтобы трансплантат работал, костный мозг должен быть максимально похожим. Обычно лучший донор — это брат или сестра.

Существуют методы лечения, которые могут помочь облегчить симптомы, уменьшить осложнения и продлить жизнь:

Антибиотики для профилактики инфекций у детей младшего возраста
Обезболивающие при острой или хронической боли
Гидроксимочевина, лекарство, которое снижает или предотвращает некоторые осложнения ВСС.Увеличивает количество гемоглобина плода в крови. Это лекарство подходит не всем; поговорите со своим врачом о том, следует ли вам его принимать. Это лекарство небезопасно во время беременности.
Детские прививки для профилактики инфекций
Переливание крови при тяжелой анемии. Если у вас были серьезные осложнения, например, инсульт, вам могут сделать переливание, чтобы предотвратить новые осложнения.

Существуют и другие методы лечения конкретных осложнений.

Чтобы оставаться максимально здоровым, регулярно получайте медицинскую помощь, ведите здоровый образ жизни и избегайте ситуаций, которые могут вызвать приступ боли.

NIH: Национальный институт сердца, легких и крови

Гемоглобин как источник питательных веществ для патогенов

Образец цитирования: Пищанский Г., Скаар Е.П. (2012) Вкус крови: гемоглобин как источник питательных веществ для патогенов. PLoS Pathog 8 (3): e1002535. https: // doi.org / 10.1371 / journal.ppat.1002535

Редактор: Джозеф Хейтман, Медицинский центр Университета Дьюка, Соединенные Штаты Америки

Опубликован: 8 марта 2012 г.

Авторские права: © 2012 Пищаны, Скаар. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: EPS поддержано грантами NIH AI0169233, AI073843 и AI091771.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Гемоглобин, придающий крови красный цвет, возможно, является наиболее признанным и хорошо изученным белком в природе. Это также важная молекула во время инфекции, так как многие микробы полагаются на гемоглобин для роста в своих хозяевах.Здесь мы рассматриваем важность гемоглобина для физиологии позвоночных и то, как люди пытаются скрыть гемоглобин от вторжения патогенов. Мы также приводим примеры сложных механизмов, используемых микробами для приобретения гемоглобина во время инфекции. Наконец, мы обсуждаем, как генетические вариации внутри гемоглобина влияют на восприимчивость к инфекционным заболеваниям.

Метаболизм гемоглобина у людей

Чтобы понять, как гемоглобин используется вторгающимися патогенами, нужно понять структуру, функцию и метаболизм этой молекулы.Гемоглобин — тетрамерный глобулярный белок, состоящий из двух альфа- и двух бета-цепей [1]. Альфа- и бета-цепи кодируются разными локусами и по-разному регулируются в процессе развития человека. Каждая из четырех цепей гемоглобина включает в себя железосодержащий гем кофактор, ответственный за связывание кислорода [2]. Основная функция гемоглобина — улавливать атмосферный кислород и доставлять его в ткани хозяина для дыхания. Гемоглобин синтезируется в развивающихся эритроцитах, которые теряют свои ядра и прекращают синтез белка при созревании.У здоровых взрослых гемоглобин составляет одну треть от общей массы эритроцитов и примерно 15% от массы цельной крови [2]. Зрелые эритроциты циркулируют в крови примерно три месяца, после чего они стареют и удаляются из кровотока макрофагами. Гемоглобин из стареющих эритроцитов переваривается, чтобы облегчить переработку гемового железа. В случае лизиса эритроцитов высвободившийся гемоглобин захватывается гаптоглобином плазмы, чтобы предотвратить окислительное повреждение, вызванное гемоглобином.Комплекс гаптоглобин-гемоглобин распознается макрофагами и удаляется из плазмы. Любой свободный гем, который выделяется из гемоглобина внеклеточно, быстро связывается другим белком плазмы, известным как гемопексин. Вышеупомянутые стратегии удаления гемоглобина и гема ограничивают токсичность, связанную с этими молекулами, обеспечивают гомеостаз железа и предотвращают рост микробов.

Гемоглобин как источник железа для вторжения патогенов

Железо является важным питательным веществом практически для всех форм жизни.Гемоглобин, являющийся на сегодняшний день самым богатым резервуаром железа в организме человека, таким образом, является привлекательным источником железа для вторжения патогенов. В соответствии с этим многие виды бактерий развили системы для извлечения железа из гемоглобина хозяина [3]. Эти системы являются энергетически дорогостоящими и нацелены на иммунную систему; следовательно, они экспрессируются только в условиях ограничения железа. Чтобы высвободить гемоглобин из красных кровяных телец, бактерии выделяют токсины, лизирующие эритроциты.Затем высвобожденный гемоглобин связывается специфическими рецепторами, которые либо секретируются, либо закрепляются на поверхности клеток бактерий. После связывания гемоглобина эти рецепторы удаляют гемоглобин из гемоглобина и передают его транспортным белкам гема на поверхности клетки (рис. 1А и 1В). Для переноса гема через грамотрицательную внешнюю мембрану системы переноса гема используют энергию движущей силы протона. Это достигается за счет системы TonB, которая передает энергию от внутренней мембраны к внешней, обеспечивая транспортировку субстрата.Попав в периплазму, гем связывается с транспортным белком гема, который доставляет гем к транспортеру ABC внутренней мембраны, который перекачивает гем в цитоплазму (рис. 1А) [4]. Грамположительные бактерии, у которых отсутствует внешняя мембрана, но содержат толстую клеточную стенку, связывают и пропускают гем через клеточную стенку в промежуточном процессе без известной потребности в энергии (рис. 1В). При пересечении грамположительной клеточной стенки гем переносится через клеточную мембрану с помощью переносчиков ABC. Попадая в цитоплазму грамотрицательных или грамположительных бактерий, гем расщепляется гемоксигеназами с высвобождением железа (рис. 1А и 1В).В качестве альтернативы, интактный гем может быть включен в бактериальные гем-содержащие белки в процессе, известном как молекулярный захват [5]. Бактерии не уникальны в своей способности использовать гемоглобин в качестве источника железа. Эукариотические патогены, включая Leishmania , Entamoeba и Trypanosoma , развили конвергентные механизмы приобретения гемового железа из этой многочисленной молекулы хозяина [6] — [8]. Простейшие захватывают гемоглобин либо через специфические поверхностные рецепторы, либо через фагоцитоз.При фагоцитозе белковая часть гемоглобина переваривается с высвобождением гемового железа [7]. Использование гемоглобина в качестве источника железа необходимо для инфекции, что демонстрируется снижением вирулентности патогенов, которые мутировали по переносчикам гемоглобина и железа. Таким образом, рецепторы поверхностного гемоглобина изучались как потенциальные мишени для разработки вакцины и фармакологического ингибирования. Подавление способности патогена усваивать железо подавляет многочисленные физиологические процессы, которые необходимы для жизнеспособности, открывая новый путь для развития противомикробных препаратов.

Рисунок 1. Механизмы утилизации гемоглобина патогенами.

(A) Грамотрицательные бактерии связывают гемоглобин либо секретируемыми, либо поверхностными рецепторами. Рецепторы гемоглобина извлекают гем и передают его транспортным белкам гема на поверхности клетки. Системы транспорта гема внешней мембраны используют энергию движущей силы протонов, генерируемой внутри внутренней мембраны комплексом TonB. Попадая в периплазму, гем связывается с транспортным белком гема, который доставляет гем к транспортеру ABC внутренней мембраны.Переносчики ABC переносят гем в цитоплазму, где он расщепляется гемоксигеназами, снабжая бактерии железом. (B) грамположительные бактерии экспрессируют секретируемые и закрепленные за клеточной стенкой рецепторы гемоглобина, которые извлекают гем из гемоглобина. Затем рецепторы гемоглобина переносят гем на переносчики клеточной стенки, которые пропускают гем через слой пептидогликана в процессе ретрансляции. Затем гем переносится через клеточную мембрану транспортерами ABC. В цитоплазме гем разрушается гемоксигеназами с высвобождением железа.(C) Плазмодий потребляет гемоглобин путем эндоцитоза карманов цитоплазмы эритроцитов через цитостомы, которые переносят гемоглобин в пищеварительные вакуоли. Гемоглобин последовательно переваривается протеазами и аминопептидазами в пищеварительной вакуоли и цитоплазме для снабжения Plasmodium аминокислотами. Освободившийся гем полимеризуется в гемозоин.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002535.g001

Гемоглобин как источник аминокислот для вторжения патогенов

В то время как многие микроорганизмы нацелены на гемоглобин для получения гемового железа, другие, такие как Plasmodium , переваривают белок как источник аминокислот. Плазмодий — это род паразитарных простейших и возбудитель малярии. Гемоглобин играет центральную роль на стадии инфицирования Plasmodium в крови. После инвазии эритроцитов эти паразиты потребляют более половины клеточного гемоглобина в течение 24 часов [9]. Это потребление гемоглобина достигается за счет нескольких различных механизмов. Во время начальной стадии инфекции эритроцитов, известной как стадия кольца, гемоглобин поглощается одной большой вакуолью в актин-независимом процессе, известном как «большой глоток» [10].На более поздней стадии трофозоитов гемоглобин приобретается путем эндоцитоза карманов цитоплазмы эритроцитов в паразитарных структурах, известных как цитостомы. (Рисунок 1C) [9], [11]. Цитосомы затем переносят гемоглобин в кислые пищеварительные вакуоли в актин-зависимом процессе, который регулируется белками Rab5 и PfPI3K [10], [12]. На поздних стадиях паразиты поглощают гемоглобин посредством фаготрофии, которая, как и «большой глоток», не требует актина и включает большие вакуоли [10], [13]. Гемоглобин последовательно переваривается аспарагиновыми протеазами, цистеиновыми протеазами, металлопротеазами и аминопептидазами в пищеварительной вакуоли и цитоплазме плазмодия Plasmodium для снабжения паразита аминокислотами [14].Было предложено инициировать переваривание гемоглобина на пути к пищеварительной вакуоли; однако точная локализация различных стадий этого процесса не является единой [15]. Критическая важность переваривания гемоглобина иллюстрируется тем фактом, что блокирование протеолиза гемоглобина предотвращает развитие паразитов [9]. Ингибиторы протеаз гемоглобина были предложены в качестве потенциальных терапевтических агентов против паразитов, которые используют гемоглобин в качестве источника аминокислот.

Преодоление токсичности гемоглобина

Утилизация гемоглобина приводит к высвобождению реактивного кофактора гема из глобиновой части белка. В Plasmodium свободный гем детоксифицируется путем полимеризации в кристаллы, известные как гемозоин (рис. 1C). Фактически, образование гемозоина настолько велико, что его присутствие среди комаров Anopheles gambiae дало первоначальный ключ к пониманию того, что комары являются основным переносчиком малярии [9]. Образование гемозоина при хронической инфекции проявляется в почерневании селезенки и печени из-за накопления гемозоина в этих органах.Кроме того, гемозоин, по-видимому, играет роль в модулировании иммунного ответа на плазмодий и токсичен для фагоцитов [9]. Кристаллы гемозоина образуются в результате полимеризации гема за счет образования связи между атомом железа одной молекулы гема и карбоксилатом другой молекулы [16]. Далее димеры полимеризуются за счет образования водородных связей между пропионатами [17]. Факторы, которые способствуют образованию гемозоина, были предметом серьезных дискуссий; однако липиды и белки участвуют в облегчении образования гемозоина в пищеварительных вакуолях Plasmodium [18].Противомалярийные препараты, такие как хлорохин и, возможно, артемизинин, ингибируют детоксикацию гемоглобина с помощью Plasmodium , подчеркивая важность этого процесса для жизнеспособности малярии [19], [20].

Бактериальные патогены используют различные стратегии для снижения токсического действия гема. Один механизм в некоторой степени похож на тот, который используется Plasmodium , посредством которого гем активно секвестрируется грамотрицательными бактериями, предотвращая, таким образом, образование активных форм кислорода [21].Другие виды бактерий используют гемоксигеназы, которые снижают внутриклеточную концентрацию гема за счет его деградации [3]. Однако другие бактериальные патогены ощущают либо гем, либо его токсические эффекты и активируют АТФ-зависимые экспортные системы, участвующие в детоксикации гема. Неясно, экспортируется ли сам гем или неизвестный токсичный продукт, образованный гемом; однако очевидно, что и сенсорный, и транспортный компоненты необходимы для детоксикации гема [22].

Варианты гемоглобина человека и инфекция

Вариации последовательностей в генах гемоглобина сильно влияют на восприимчивость к инфекционным заболеваниям.В этом отношении варианты гемоглобина были связаны с измененной восприимчивостью к Plasmodium . Например, люди, гетерозиготные по мутации гемоглобина, которая приводит к серповидно-клеточной анемии (HbS), демонстрируют повышенную устойчивость к малярии. HbS содержит замену глутамина на валин в бета-цепи гемоглобина. У людей, гомозиготных по HbS, молекулы гемоглобина агрегируются в эритроцитах, что приводит к серповидному образованию красных кровяных телец и тяжелой анемии.Гетерозиготные люди не страдают анемией и уничтожают до 90% клеток Plasmodium в своих эритроцитах. Было предложено множество механизмов снижения выживаемости Plasmodium из-за HbS [23]. К ним относятся снижение роста паразита, усиление серповидности и усиленный фагоцитоз инфицированных эритроцитов. Недавние исследования связывают защиту, обеспечиваемую HbS, с уменьшением ремоделирования актина и цитоадгезии инфицированных эритроцитов к капиллярам, а также с уменьшением токсичности гема [24] — [26].Серповидноклеточный гемоглобин преобладает у людей из регионов, эндемичных по малярии, что создает эволюционное давление для сохранения аллеля в популяции [27]. Было обнаружено, что другие мутации, приводящие к гемоглобинопатиям, защищают от Plasmodium [23]. Измененная восприимчивость к малярии из-за мутаций в гемоглобине — это парадигма того, как генетика человека влияет на восприимчивость к инфекционным заболеваниям.

В человеческой популяции обнаружены многочисленные непатологические полиморфизмы гемоглобина, которые могут влиять на приобретение бактериального железа и вирулентность.Это подтверждается открытием, что вариации в аминокислотной последовательности гемоглобина, полученного от разных млекопитающих, влияют на приобретение железа и вирулентность бактериального патогена Staphylococcus aureus [28]. Недавняя сокристаллическая структура гемоглобина со стафилококковым рецептором гемоглобина показала, что область гемоглобина, распознаваемая этим рецептором, очень полиморфна в человеческой популяции. Вариации аминокислот в этой области гемоглобина снижают связывание и утилизацию гемоглобина на S.aureus [29]. Следовательно, на восприимчивость людей к бактериальным инфекциям может влиять полиморфизм гемоглобина. Более того, бактериальная колонизация может быть аналогичным образом затронута из-за того, что гемоглобин играет роль в этом процессе [30]. Будущее определение полиморфизмов гемоглобина, влияющих на бактериальные инфекции, может позволить разработать индивидуальный подход к профилактике и лечению инфекционных заболеваний.

Ссылки

1. Перуц М.Ф., Россманн М.Г., Куллис А.Ф., Мюрхед Х., Уилл Дж. И др.(1960) Структура гемоглобина: трехмерный синтез Фурье при 5,5-A. разрешение, полученное рентгеноструктурным анализом. Природа 185: 416–422.
2. Мессершмидт A (2001) Справочник по металлопротеинам. Чичестер: Вайли.
3. Корнелис П., Эндрюс С.К. (2010) Поглощение железа и гомеостаз у микроорганизмов. Норфолк: Caister Academic. 291 с.
4. Tong Y, Guo M (2009) Бактериальные гемопереносные белки и их способы координации гема.Arch Biochem Biophys 481: 1–15.
5. Hammer ND, Skaar EP (2011) Молекулярные механизмы приобретения железа Staphylococcus aureus . Annu Rev Microbiol 65: 129–147.
6. Карвалью С., Круз Т., Сантарен Н., Кастро Н., Коста В. и др. (2009) Гем как источник железа для амастигот Leishmania infantum . Acta Tropica 109: 131–135.
7. Serrano-Luna JJ, Negrete E, Reyes M, de la Garza M (1998) Entamoeba histolytica HM1: IMSS: расщепляющие гемоглобин нейтральные цистеиновые протеазы.Exp Parasitol 89: 71–77.
8. Ванхоллебеке Б., Де Мюилдер Дж., Нильсен М.Дж., Пайс А., Тебаби П. и др. (2008) Рецептор гаптоглобина-гемоглобина передает врожденный иммунитет к Trypanosoma brucei у людей. Наука 320: 677–681.
9. Francis SE, Sullivan DJ Jr, Goldberg DE (1997) Метаболизм гемоглобина у малярийного паразита Plasmodium falciparum . Annu Rev Microbiol 51: 97–123.
10. Эллиотт Д.А., Макинтош М.Т., Хосгуд HD 3-й, Чен С., Чжан Г. и др.(2008) Четыре различных пути поглощения гемоглобина у малярийного паразита Plasmodium falciparum . Proc Natl Acad Sci U S A 105: 2463–2468.
11. Langreth SG, Jensen JB, Reese RT, Trager W (1978) Тонкая структура малярии человека in vitro. J Protozool 25: 443–452.
12. Vaid A, Ranjan R, Smythe WA, Hoppe HC, Sharma P (2010) PfPI3K, фосфатидилинозитол-3-киназа из Plasmodium falciparum , экспортируется в эритроцит хозяина и участвует в торговле гемоглобином.Кровь 115: 2500–2507.
13. Рудзинская М.А., Трагер В. (1959) Фаготрофия и две новые структуры у малярийного паразита Plasmodium berghei . J Biophys Biochem Cytol 6: 103–112.
14. Скиннер-Адамс Т.С., Стэк С.М., Тренхольм К.Р., Браун С.Л., Грембека Дж. И др. (2010) Plasmodium falciparum нейтральные аминопептидазы: новые мишени для противомалярийных средств. Тенденции Biochem Sci 35: 53–61.
15. Абу Бакар Н., Клонис Н., Ханссен Э., Чан С., Тилли Л. (2010) Генезис пищеварительной вакуоли и эндоцитарные процессы на ранних внутриэритроцитарных стадиях Plasmodium falciparum .J Cell Sci 123: 441–450.
16. Слейтер А.Ф., Свиггард В.Дж., Ортон Б.Р., Флиттер В.Д., Голдберг Д.Е. и др. (1991) Связь железо-карбоксилат связывает гемовые звенья малярийного пигмента. Proc Natl Acad Sci U S A 88: 325–329.
17. Pagola S, Stephens PW, Bohle DS, Kosar AD, Madsen SK (2000) Структура малярийного пигмента бета-гематина. Природа 404: 307–310.
18. Стиблер Р., Соарес Дж. Б., Тимм Б. Л., Сильва Дж. Р., Мьюри Ф. Б. и др. (2011) О механизмах кристаллизации биологического гема.J Bioenerg Biomembr 43: 93–99.
19. Ziegler J, Linck R, Wright DW (2001) Ингибиторы агрегации гема: противомалярийные препараты, направленные на существенный процесс биоминерализации. Curr Med Chem 8: 171–189.
20. Клонис Н., Креспо-Ортис М.П., Боттова И., Абу-Бакар Н., Кенни С. и др. (2011) Активность артемизинина против Plasmodium falciparum требует поглощения и переваривания гемоглобина. Proc Natl Acad Sci U S A 108: 11405–11410.
21.Анзалди Л.Л., Скаар Е.П. (2010) Преодоление парадокса гема: токсичность гема и толерантность к бактериальным патогенам. Заражение иммунной 78: 4977–4989.
22. Торрес В.Дж., Штауфф Д.Л., Пищаны Г., Безбрадица Ю.С., Горди Л.Е. и др. (2007) Регуляторная система Staphylococcus aureus , которая реагирует на гем хозяина и модулирует вирулентность. Клеточный микроб-хозяин 1: 109–119.
23. Lopez C, Saravia C, Gomez A, Hoebeke J, Patarroyo MA (2010) Механизмы генетически обусловленной устойчивости к малярии.Gene 467: 1–12.
24. Холера Р., Бриттен Нью-Джерси, Гилри М.Р., Лопера-Меса TM, Диакит С.А. и др. (2008) Нарушение цитоадгезии у инфицированных Plasmodium falciparum эритроцитов, содержащих серповидный гемоглобин. Proc Natl Acad Sci U S A 105: 991–996.
25. Феррейра А., Маргути И., Бехманн И., Джени В., Чора А. и др. (2011) Серповидный гемоглобин придает толерантность к инфекции Plasmodium . Cell 145: 398–409.
26. Cyrklaff M, Sanchez CP, Kilian N, Bisseye C, Simpore J, et al.(2011) Гемоглобины S и C препятствуют ремоделированию актина в эритроцитах, инфицированных Plasmodium falciparum . Наука 334: 1283–1286.
27. Allison AC (1954). Защита, обеспечиваемая серповидно-клеточной характеристикой против субтертийной маляреальной инфекции. BMJ 1: 290–294.
28. Пищанский Г., Маккой А.Л., Торрес В.Дж., Краузе Дж. К., Кроу Дж. Э. мл. И др. (2010) Специфичность для человеческого гемоглобина усиливает инфекцию Staphylococcus aureus . Клеточный микроб-хозяин 8: 544–550.
29. Кришна Кумар К., Жак Д.А., Пищани Г., Карадок-Дэвис Т., Спириг Т. и др. (2011) Структурная основа захвата гемоглобина белком поверхности клетки Staphylococcus aureus , IsdH. J Biol Chem 286: 38439–38447.
30. Pynnonen M, Stephenson RE, Schwartz K, Hernandez M, Boles BR (2011) Гемоглобин способствует носовой колонизации Staphylococcus aureus . PLoS Pathog 7: e1002104.

Обзор

, клиническая презентация, лабораторные исследования

Автор

Брайан А. Миттон, MD, PhD Клинический инструктор, Отделение детской гематологии-онкологии, Отделение педиатрии, Медицинский факультет Стэнфордского университета

Раскрытие: Ничего не разглашать.

Соавтор (ы)

Табита М. Куни, доктор медицины Научный сотрудник детской гематологии / онкологии, Детская больница Люсиль Паккард, Медицинская школа Стэнфордского университета

Табита М. Куни, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американская академия педиатрии, Американское общество гематологии, Американское общество детской гематологии / онкологии, Группа детской онкологии, Американское общество клинической онкологии

Раскрытие: Ничего не разглашать.

Специальная редакционная коллегия

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие: Получил зарплату от Medscape за работу. для: Medscape.

Рональд Захер, MBBCh, FRCPC, DTM & H Профессор внутренней медицины и патологии, директор Центра крови Хоксворта, Академический центр здоровья Университета Цинциннати

Рональд Захер, MBBCh, FRCPC, DTM & H является членом следующих медицинских обществ : Американская ассоциация развития науки, Американская ассоциация банков крови, Американская клиническая и климатологическая ассоциация, Американское общество клинической патологии, Американское общество гематологии, Колледж американских патологов, Международное общество переливания крови, Международное общество по тромбозу и гемостазу, Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие информации: нечего раскрывать.

Главный редактор

Эммануэль Беса, доктор медицины Почетный профессор кафедры медицины, отделение гематологических злокачественных новообразований и трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, Онкологический центр Киммела, Медицинский колледж Джефферсона Университета Томаса Джефферсона

Эммануэль Беса, доктор медицины, является членом следующих медицинских организаций: общества: Американская ассоциация по образованию в области рака, Американское общество клинической онкологии, Американский колледж клинической фармакологии, Американская федерация медицинских исследований, Американское общество гематологии, Нью-Йоркская академия наук

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Благодарности

Сюзанна М. Картер, MS Старший советник по генетике, младший специалист, Отделение акушерства и гинекологии, Отделение репродуктивной генетики, Медицинский центр Монтефиоре, Медицинский колледж Альберта Эйнштейна,

Suzanne M Carter, MS является членом следующих медицинских обществ: Американская ассоциация адвокатов

Раскрытие: Ничего не раскрывать. Сьюзан Дж. Гросс, доктор медицинских наук, FRCS (C), FACOG, FACMG Содиректор, Отдел репродуктивной генетики, доцент кафедры акушерства и гинекологии Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна

Сьюзан Дж. Гросс, доктор медицины, FRCS (C), FACOG, FACMG является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа медицинской генетики, Американского колледжа акушеров и гинекологов, Американского института ультразвука в медицине, Американской медицинской ассоциации, Американского общества генетики человека и Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Рональд Захер, MB, BCh, MD, FRCPC Профессор, внутренняя медицина и патология, директор Хоксвортского центра крови, Академический центр здоровья Университета Цинциннати

Рональд Захер, MB, BCh, MD, FRCPC является членом следующих медицинских обществ: Американской ассоциации развития науки, Американской ассоциации банков крови, Американской клинической и климатологической ассоциации, Американского общества клинической патологии, Американского общества Гематология, Колледж американских патологов, Международное общество переливания крови, Международное общество по тромбозу и гемостазу и Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие: Глаксо Смит Клайн Гонорария Выступление и преподавание; Членство в совете директоров Talecris Honoraria

Раскрытие информации: Medscape Salary Employment

Оценка безопасности и эффективности кровезаменителей на основе гемоглобина

Главный исследователь: А.И. Алаяш, к.м.н.
Кабинет / Отдел / Лаборатория: ОБРР / DBCD / LBVB

Общий обзор

Разработка безопасного и эффективного кровезаменителя значительно улучшит оказание неотложной помощи жертвам несчастных случаев и раненым солдатам, а также пациентам, перенесшим кардиохирургические операции, особенно при дефиците цельной крови.

Один из видов искусственного кровезаменителя, который широко изучается учеными, называется «переносчик кислорода на основе гемоглобина» (HBOC).HBOC используют естественную молекулу, переносящую кислород, называемую гемоглобином (Hb), для переноса кислорода по всему телу. Однако, поскольку Hb, используемый для HBOC, не находится внутри эритроцитов, он имеет тенденцию накапливаться до токсичных уровней в крови. Этот бесклеточный гемоглобин может вызвать высокое кровяное давление; Hb может также выйти из кровеносных сосудов и повредить почки и другие органы. Следовательно, FDA не одобрило никаких HBOC для использования в Соединенных Штатах, а регулирующие органы большинства других стран также не одобрили HBOC.

Наша лаборатория пытается решить проблему токсичности гемоглобина, чтобы позволить промышленности производить безопасные и эффективные HBOC. Мы изучаем, как свободный гемоглобин вызывает свои токсические эффекты, и разрабатываем способы предотвращения этих эффектов.

Ранее мы опубликовали результаты исследования на животных моделях, показавшие, что молекула гаптоглобина, обнаруженная в крови, может связываться с гемоглобином, предотвращая его повреждение. Гаптоглобин оказывал положительный эффект либо при прямом введении животным, либо при лечении животных препаратом, увеличивающим выработку гаптоглобина организмом.Эти данные свидетельствуют о том, что можно было бы разработать более безопасные HBOC, поскольку Hb, связанный с гаптоглобином, все еще может переносить кислород и выделять его в ткани.

Наша работа способствует нормативным и исследовательским усилиям CBER, направленным на поддержку разработки безопасных и эффективных продуктов, которые улучшают здоровье населения в США и во всем мире.

Научный обзор

HBOC

имеет много потенциальных преимуществ перед человеческой кровью, включая совместимость с доступностью и долгосрочное хранение.Однако они также вызывают ряд опасений, включая токсичность. Несколько крупных производителей недавно прекратили свои клинические испытания в США из-за значительного увеличения количества побочных эффектов у пациентов, которым вводили доступные в настоящее время исследуемые продукты HBOC.

В центре исследований Секции биохимии заменителей гемоглобина (Hb) находится структурно-функциональная характеристика модифицированного гемоглобина с точки зрения его окислительно-восстановительной химии и токсичности.В частности, мы изучаем потенциальный вклад реактивных промежуточных продуктов на основе гемоглобина в окислительные и сигнальные каскады как in vitro, так и in vivo. Мы также изучаем несколько потенциальных молекулярных вмешательств для прямого или косвенного преодоления токсичности гемоглобина in vitro и in vivo.

Основа токсичности HBOC плохо изучена; поскольку большая часть исследований, проводимых промышленностью, является частной собственностью, и между исследователями происходит лишь минимальный обмен информацией. Наш основной вклад в область HBOCs включает: 1) определение токсикологических путей, которые возникают и управляются простетической группой гема молекулы; 2) разработка защитных молекулярных стратегий для подавления или контроля побочных окислительных реакций гемоглобина; 3) корреляция гемоглобина и его различных окислительно-восстановительных состояний и оксигенации с экспрессией фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1альфа), «кислородного сенсора» и других чувствительных к гипоксии генов в модели обменного переливания крови; и 4) определение сайт-специфической природы взаимодействия между гаптоглобином (Hp) и Hb, которое является основой пути клиренса Hb в макрофагах человека.Совсем недавно мы обнаружили функции Hp в контроле эффектов артериального давления, которые не только представляют новую парадигму исследований кровезаменителей, но также могут иметь клиническое применение при лечении гемолитических анемий.

Наши целенаправленные лабораторные исследования по оценке безопасности и эффективности HBOC были опубликованы в крупных рецензируемых журналах и представлены на национальных и международных встречах.

Публикации

Shock 2019 Oct; 52 (1S Доп.1): 41-9
Механизмы токсичности и модуляции переносчиков кислорода на основе гемоглобина (HBOC).
Алаяш А.И.
Free Radic Biol Med 2019 Sep; 141: 348-61
Редокс-состояния гемоглобина определяют восстановление давления в левом желудочке и активность митохондриального комплекса IV в гипоксических сердцах крыс.
Эдмондсон М., Яна С., Мэн Ф., Стрейдер М.Б., Пэк Дж. Х., Гао Ю., Бюлер П. В., Алаяш А.И.
Front Physiol 2019 Jul 24; 10: 931
Препараты от серповидности, нацеленные на betaCys93, уменьшают окисление железа и окислительные изменения в серповидно-клеточном гемоглобине.
Kassa T, Wood F, Strader MB, Алаяш AI
Am J Hematol 2019 Apr; 94 (4): E88-90
Лечение с помощью вокселотора пациента с серповидно-клеточной анемией и очень тяжелой анемией.
Shet AS, Mendelsohn L, Harper J, Ostrowski D, Henry ER, Gwaabe E, Nichols J, Alayash AI, Eaton WA, Thein SL
J Biol Chem 2019 Mar 15; 294 (11): 4145-59
Замены в бета-субъединицах серповидноклеточного гемоглобина улучшают окислительную стабильность и увеличивают время задержки образования серповидно-клеточного волокна.
Мэн Ф, Касса Т, Стрейдер МБ, Соман Дж, Олсон Дж. С., Алаяш А.И.
Bioconjug Chem 2019 Mar 20; 30 (3): 568-71
Взаимодействие антисептического препарата с гемоглобином в эритроцитах пациента с серповидно-клеточной анемией.
Strader MB, Liang H, Meng F, Harper J, Ostrowski DA, Henry ER, Shet AS, Eaton WA, Thein SL, Alayash AI
JCI Insight 2018 2 ноября; 3 (21): e120451
Реакции, зависящие от окисления гемоглобина, способствуют взаимодействию с полосой 3 и окислительным изменениям в микрочастицах, полученных из серповидных клеток.
Jana S, Strader MB, Meng F, Hicks W, Kassa T, Tarandovskiy I, De Paoli S, Simak J, Heaven MR, Belcher JD, Vercellotti GM, Alayash AI
Cell Mol Life Sci 2018 Oct; 75 (20): 3781-801
Анализ биохимической архитектуры и морфологических путей высвобождения внеклеточного везикулома тромбоцитов человека.
De Paoli SH, Tegegn TZ, Elhelu OK, Strader MB, Patel M, Diduch LL, Tarandovskiy ID, Wu Y, Zheng J, Ovanesov MV, Alayash A, Simak J
Redox Biol 2018 22 августа; 19: 218-25
Сайт-направленный мутагенез остатков цистеина изменяет окислительную стабильность гемоглобина плода.
Kettisen K, Strader MB, Wood F, Alayash AI, Bülow L
Biosci Rep 2018 Jul 2; 38 (4): BSR20180370
Сравнение окислительной реактивности рекомбинантного гемоглобина плода и взрослого человека: значение для разработки переносчиков кислорода на основе гемоглобина.
Саймонс М., Греттон С., Силкстоун GGA, Раджагопал Б.С., Аллен-Бом V, Сиретт Н., Шайк Т., Лейва-Эрикссон Н., Ронда Л., Моцарелли А., Стрейдер МБ, Алаяш А.И., Ридер Б.Дж., Купер CE
Blood Cells Mol Dis 2018 May; 70: 78-86
Окислительные пути в серповидноклетке и за ее пределами.
Алаяш А.И.
Bioconjug Chem 2018 May 16; 29 (5): 1560-75
Комплексная биохимическая и биофизическая характеристика терапевтических средств-переносчиков кислорода на основе гемоглобина: не все HBOC созданы одинаково.
Мэн Ф, Касса Т, Яна С., Вуд Ф, Чжан Х, Цзя И, Д’Агнилло Ф, Алаяш А.И.
Transfusion 2018 Jan; 58 (1): 255-66
Proceedings общественного семинара Управления по контролю за продуктами и лекарствами, посвященного науке о регулировании новых продуктов эритроцитов, 2016 г.
Vostal JG, Buehler PW, Гельдерман депутат, Алайаш А.И., Доктор А, Зимринг Дж.С., Глинн С.А., Хесс-младший, Кляйн Х., Акер JP, Spinella PC, Д’Алессандро А, Палссон Б., Райф Т.Дж., Буш М.П., МакМахон TJ, Intaglietta M, Swartz HM, Dubick MA, Cardin S, Patel RP, Natanson C, Weisel JW, Muszynski JA, Norris PJ, Ness PM
Biochem J 2017 Dec 11; 474 (24): 4171-92
Разработка окислительной стабильности в человеческом гемоглобине на основе мутации Hb Provisionnce (betaK82D) и генетического перекрестного связывания.
Strader MB, Bangle R, Parker Siburt CJ, Varnado CL, Soman J, Benitez Cardenas AS, Samuel PS, Singleton EW, Crumbliss AL, Olson JS, Alayash AI
Front Physiol 2017 Dec 19; 8: 1082
Окисленные мутантные человеческие Hhmoglobins S и E вызывают окислительный стресс и биоэнергетическую дисфункцию в легочных эндотелиальных клетках человека.
Jana S, Meng F, Hirsch RE, Friedman JM, Alayash AI
Metallomics 2017 Sep 20; 9 (9): 1260-70
Нацеливание на betaCys93 в гемоглобине S с помощью агента против раздражения, обладающего двойным аллостерическим и антиоксидантным действием.
Kassa T, Brad Strader M, Nakagawa A, Zapol WM, Alayash AI
Antioxid Redox Signal 2017 May 10; 26 (14): 777-93
Изучение окислительных реакций в вариантах гемоглобина с помощью масс-спектрометрии: уроки разработки окислительно-стабильных кислородных терапевтических средств.
Strader MB, Алаяш AI
Antioxid Redox Signal 2017 May 10; 26 (14): 745-7
Редокс-химия нарушений, связанных с гемоглобином.
Бюлов Л, Алаяш АИ
Nat Struct Mol Biol 2017 Apr; 24 (4): 379-86
ВИЧ-белок Tat и бета-амилоидный пептид образуют мультифибриллярные структуры, вызывающие нейротоксичность.
Хатеган А., Бианчет М.А., Штайнер Дж., Карнаухова Е., Маслия Е., Филдс А., Ли М. Х., Диккенс А. М., Хоги Н., Димитриадис Е. К., Нат А
Anal Biochem 2017 15 марта; 521: 11-9
Определение коэффициентов экстинкции человеческого гемоглобина в различных окислительно-восстановительных состояниях.
Менг Ф, Алаяш А.И.
Biomolecules 2017 Jan 4; 7 (1): 7010002
Кровезаменители на основе гемоглобина и лечение серповидно-клеточной анемии: больше вреда, чем помощи?
Алаяш А.И.
PLoS One 2016 Dec 13; 11 (12): e0166657
Оценка эритроцитов, полученных из стволовых клеток, в качестве продукта переливания с использованием новой модели на животных.
Шах С., Гельдерман М.П., Льюис М.А., Фаррел Дж., Вуд Ф., Стрейдер М.Б., Алаяш А.И., Востал Дж.Г.
Br J Haematol 2016 Nov; 175 (4): 714-23
Продолжительное лечение серповидно-клеточных мышей гаптоглобином увеличивает экспрессию HO-1 и H-ферритина и снижает отложение железа в почках без улучшения функции почек.
Ши П.А., Чой Э., Чинтагари Н.Р., Нгуен Дж., Го Х, Язданбахш К., Мохандас Н., Алаяш А.И., Манси Е.А., Белчер Д.Д., Верчеллотти Г.М.
Am J Respir Cell Mol Biol 2016 Aug; 55 (2): 288-98
Окисленные трехвалентные и феррильные формы гемоглобина вызывают митохондриальную дисфункцию и повреждение альвеолярных клеток I типа.
Чинтагари Н.Р., Яна С, Алаяш А.И.
Redox Biol 2016 Aug; 8: 363-74
Окислительная нестабильность гемоглобина E (beta26 Glu -> Lys) увеличивается в присутствии свободных альфа-субъединиц и отменяется альфа-стабилизирующим белком гемоглобина (AHSP): актуальность для HbE / бета-талассемия.
Strader MB, Kassa T, Meng F, Wood FB, Hirsch RE, Friedman JM, Alayash AI
FEBS Open Bio 2016 Aug 8; 6 (9): 876-84
Дифференциальное высвобождение гема из различных окислительно-восстановительных состояний гемоглобина и активация клеточной гемоксигеназы-1.
Kassa T, Jana S, Meng F, Alayash AI
Biochemistry 2016 Jan 12; 55 (1): 133-45
Рассказы о связывании дигидрофолата с дигидрофолатредуктазой R67.
Duff MR Jr, Chopra S, Strader MB, Agarwal PK, Howell EE
J Biol Chem 2015 Nov 13; 290 (46): 27939-58
Серповидноклеточный гемоглобин в состоянии феррила способствует окислению бетаCys93 и митохондриальной дисфункции в эпителиальных клетках легких (E10).
Kassa T, Jana S, Strader MB, Meng F, Jia Y, Wilson MT, Alayash AI
Front Physiol 2015 20 февраля; 6: 39
Анализ радикальных реакций, связанных с гемоглобином плода, показывает повышенную активность псевдопероксидазы.
Ratanasopa K, Strader MB, Alayash AI, Bulow L

Текущее содержание с:

26.06.2020

Повышение гемоглобина плода как возможный ключ к уменьшению гипоксии и сохранению последнего вздоха у пациента с COVID-19: «постулирование гипотезы» | Египетский журнал бронхологии

Патогенез гипоксии при COVID-19

Три основных патологических процесса приводят к полиорганной недостаточности и смерти при COVID-19:

1)
Нарушение регуляции иммунной системы, клетки которой проникают в несколько органов, включая легкие, почки и сердце, и разрушают их, представляет собой гипервоспалительный шторм.В настоящее время широко известно, что SARS-CoV-2 вызывает аберрантную активацию Т-лимфоцитов и активацию макрофагов, что приводит к «цитокиновому шторму».
2)
Нарушение регуляции иммунной системы разрушает эндотелий и стимулирует свертывание крови, позволяя микро- и макро сгусткам крови образовывать гиперкоагулируемость (повышенную свертываемость). Эти тромбы влияют на кровоснабжение.
3)
Экстремальная гипоксемия (низкий уровень кислорода в крови: воспаление легких, вызванное цитокиновым штормом, наряду с микротромбозом в малом круге кровообращения, серьезно ухудшает поглощение кислорода, что приводит к кислородной недостаточности [5].

Вышеуказанные патологии не новы; однако совокупная тяжесть заболевания COVID-19 значительна.Важно помнить, что не инфекция разрушает пациента, а его сверхактивная иммунная система. Обеспечение поддерживающей терапии (с помощью аппаратов ИВЛ, которые сами разжигают огонь) и ожидание, пока огонь цитокинов не сгорит, просто не работает [5].

Гипотеза

Разница между гемоглобином взрослого и гемоглобином плода и его необходимость для плода

Существует более одного типа гемоглобина. У взрослых Hb A или взрослый гемоглобин является основным гемоглобином в крови, но есть другой тип гемоглобина, называемый гемоглобином плода.Гемоглобин плода (также гемоглобин F, Hb F или α2γ2) является основным белком-переносчиком кислорода у плода человека. Гемоглобин F содержится в эритроцитах плода (f-клетках) и участвует в транспортировке кислорода из кровотока матери к органам и тканям плода. Он вырабатывается примерно на 6 неделе беременности [6], и уровни остаются высокими после рождения, пока ребенку не исполнится примерно 2–4 месяца [7]. Гемоглобин F имеет состав, отличный от гемоглобина А, и более высокое сродство к кислороду, что позволяет ему сильнее связываться с кислородом.Таким образом, развивающийся плод может извлекать кислород из кровотока матери, который проходит через плаценту в межворсинчатом пространстве, где Hb F в крови плода улавливает кислород из Hb A в материнской крови [8].

При рождении гемоглобин F составляет 50–95% гемоглобина младенца, а примерно через 6 месяцев после рождения гемоглобин A становится преобладающим типом. Уровни гемоглобина F постепенно снижаются и достигают уровня взрослого человека (менее 1% от общего гемоглобина) обычно в течение 1 года жизни [9].

Почему гемоглобин F имеет высокое сродство к кислороду

Четыре гема, которые являются кислородсвязывающими частями гемоглобина, схожи между гемоглобином F и другими типами гемоглобина, включая гемоглобин A. Таким образом, ключевой признак, который позволяет гемоглобину F расти. более прочно связываются с кислородом за счет наличия субъединиц γ (вместо β, например, в Hb A). Фактически, некоторые естественные молекулы в нашем организме могут связываться с гемоглобином и изменять его сродство связывания с кислородом. Одна из молекул — 2,3-бисфосфоглицерат (2,3-BPG) — усиливает способность гемоглобина выделять кислород [10].2,3-BPG гораздо больше взаимодействует с гемоглобином A, чем с гемоглобином F. Это связано с тем, что субъединица β взрослого имеет больше положительных зарядов, чем субъединица γ плода, которые притягивают отрицательные заряды от 2,3-BPG. Из-за предпочтения 2,3-BPG гемоглобину A гемоглобин F в среднем связывается с кислородом с большим сродством [11].

Влияние GBT1118 на гипоксию

В интересном исследовании терапевтический эффект двух различных доз GBT1118 (соединения, повышающего кислородное сродство гемоглобина) оценивался на мышиной модели острого повреждения легких, вызванного интратрахеальными липополисахаридами (LPS). закапывание за 24 ч до воздействия на мышей 5% или 10% гипоксии.Введение GBT1118 мышам значительно улучшило кислородное сродство гемоглобина. По сравнению с мышами, получавшими контрольный носитель, мыши, получавшие GBT1118, имели значительно более низкую смертность после LPS + 5% гипоксии (47% с носителем против 22% с низкой дозой GBT1118, 13% с высокой дозой GBT1118) и имели меньшую тяжесть заболевания. . У мышей, получавших GBT1118, наблюдалось стойкое значительное увеличение SpO2 в течение 4 часов после воздействия гипоксии. GBT1118 не ослаблял воспаление легких и даже не влиял на проницаемость альвеолярно-капиллярного барьера, что означает увеличение выживаемости и снижение смертности за счет его способности увеличивать сродство кислорода только к гемоглобину [12].

Нормальные люди с высоким процентом гемоглобина плода

Некоторые люди имеют наследственно высокое содержание гемоглобина плода, и это состояние называется наследственной персистенцией гемоглобина плода (HPFH), и обнаружено, что люди с гемоглобинопатиями, такими как серповидноклеточная анемия или бета-талассемия связанные с высоким содержанием гемоглобина плода, в большинстве случаев протекают бессимптомно или имеют легкие симптомы [13, 14].

Рациональная гипотеза

Таким образом, рациональная гипотеза состоит в том, что нам необходимо увеличить гемоглобин плода, который имеет высокое сродство к кислороду, у пациентов с COVID-19, чтобы мы могли преодолеть гипоксию и десатурацию, которые вызывают большее повреждение тканей и приводят к остановке сердца. — как и в случаях счастливой гипоксии, которые часто случаются у пациентов с COVID-19, — таким образом, мы выигрываем время, чтобы иммунитет пациента преодолел вирус.

Как мы можем увеличить количество гемоглобина плода

Этого можно добиться двумя способами: (A) инъекцией фетальной крови из пуповины новорожденных, богатой фетальным гемоглобином, непосредственно пациенту или (B) введением пациенту гидроксимочевины который повышает уровень F-клеток и гемоглобина плода.

(А)
Объем пуповинной крови колеблется от 50 до 140 мл, в среднем 85 мл с высоким содержанием гемоглобина плода, средний процент составляет 85.5% с диапазоном от 79 до 91%. Пуповинная кровь в настоящее время безопасно используется у людей, страдающих различными стадиями и степенями злокачественных новообразований, большой талассемией, апластической анемией, системной красной волчанкой, хронической почечной недостаточностью, ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилитом и гериатрической группой пациентов с доброкачественной гипертрофией предстательной железы после перенесенного лечения. меры предосторожности стандартного протокола переливания крови. Все перенесли процедуру без каких-либо иммунологических или неиммунологических реакций [15].
(В)
Гидроксимочевина долгое время использовалась для лечения миелопролиферативных заболеваний, уменьшения вазоокклюзионного криза, острого грудного синдрома и потребности в переливании крови за счет повышения гемоглобина плода (Hb F) у пациентов с серповидно-клеточной анемией, таким образом сводя к минимуму полимеризацию гемоглобина S и клинические проявления. осложнения [16].

Точный механизм действия еще не ясен, но похоже, что гидроксикарбамид увеличивает уровни оксида азота, вызывая активацию растворимой гуанилилциклазы с последующим повышением циклического GMP, а также активацию экспрессии гена гамма-глобина и последующий синтез гамма-цепи, необходимый для производство фетального гемоглобина (Hb F) (который не полимеризует и не деформирует эритроциты, как мутировавший HbS, ответственный за серповидно-клеточную анемию).Гидроксимочевина также подавляет развитие гранулоцитов костного мозга, которые обладают легким иммунодепрессивным действием, особенно в участках сосудов, где кровоток затруднен серповидными клетками, поэтому ее используют в случаях тромбоцитоза и лейкоцитоза, связанных с более высоким риском тромбоза [17, 18 ].

Действительно, максимальное увеличение F-ретикулоцитов достигается через 10 или 11 дней после начала лечения гидроксимочевиной у пациентов с серповидноклеточной анемией [19, 20], что указывает на быстрое воздействие на основные пути, ответственные за определение фенотипа глобина. ген.

Тесты F-клеток также показывают максимальные изменения в течение 14–21 дней [21]. Индукция Hb F аналогичной величины в клетках нормальных людей (в 1,3–3,5 раза) и пациентов с серповидно-клеточной анемией (в 2–5 раз) под действием гидроксимочевины уже сообщалось с использованием аналогичной системы культивирования эритроидных клеток [22]. .

Предлагаемый протокол исследования (дедуктивное исследование)

Обоснование исследования

Хотя многие эмпирические терапевтические варианты были представлены в нескольких операционных рекомендациях, включая существующие и новое поколение противовирусных препаратов, стероидов, антикоагулянтов и поддерживающую терапию; однако оптимальная стратегия лечения тяжелой формы COVID-19 остается неясной, а степень заболевания варьируется от бессимптомной до фульминантной и смертельной.Хотя лечение самого вируса, безусловно, желательно, лечение гипоксии, которая является одной из основных причин, приводящих к множественным травмам органов и смерти у пациентов с COVID-19, может быть ключом к увеличению выживаемости. Кислородная терапия оказывает неблагоприятное токсическое действие.

Цель исследования

Обеспечить более четкое понимание того, как повышение уровня гемоглобина плода напрямую влияет на исходы у пациентов с молниеносным COVID-19.

Методология исследования

Техническое исполнение

А)
Место исследования: это исследование будет проводиться в изолированных отделениях интенсивной терапии COVID-19.
Б)
Этическое одобрение и согласие на участие: одобрение будет получено от Institutional Review Board (IRB). Письменное информированное согласие будет подписано всеми пациентами или их родственниками первой степени родства после обсуждения дизайна исследования, включая процедуру.

Письменное информированное согласие будет подписано всеми пациентами или их родственниками первой степени родства после обсуждения дизайна исследования, включая процедуру.

C)
Размер выборки: пилотное исследование.
D)
Дизайн исследования: проспективное рандомизированное контролируемое клиническое исследование.

Пациенты с ухудшающейся гипоксией и молниеносным COVID-19 будут случайным образом разделены на две группы:

# Контрольная группа: пациенты получат стандартные обследования и протокол лечения COVID-19.
# Группа протокола: пациенты с испытанием увеличения количества фетального гемоглобина помимо стандартного протокола.

E)
Критерии включения: госпитализированы пациенты с COVID-19 в отделение интенсивной терапии со следующими клиническими критериями:
- Гипоксия с респираторным дистресс-синдромом
- Гипоксия (требуется неинвазивная или инвазивная вентиляция легких)
- Рефрактерная гипоксемия
- > 50% поражения паренхимы легкого при визуализации грудной клетки.
F)
Критерии исключения: нет исключения
ГРАММ)
Результаты исследования
- Первичным результатом этого исследования будет 30-дневная выживаемость выбранных пациентов при выписке.Это будет определяться как выживаемость до выписки из больницы или до 30 дней, если пациент оставался в больнице.
- Вторичные клинические исходы будут включать уровень гипоксемии до и после вмешательства, параметры перфузии кислорода, использование определенных лекарств (инотропы, вазоинотропы и внутривенное введение жидкости), исследования (частота КТ-сканирования), количество дней на ИВЛ и продолжительность пребывания в ОИТ, повторная госпитализация в ОИТ ставки и рентабельность.
  
  Добавить комментарий Отменить ответ
  Ваш адрес email не будет опубликован.
  Комментарий
  Имя
  
  Email
  
  Сайт

Гемоглобин как: Мучает вопрос один: как поднять гемоглобин?

Как повысить гемоглобин?

Гликированный гемоглобин (HbA1С, Glycated Hemoglobin)

Литература

Сдать анализ крови на Гликированный гемоглобин А1с в лаборатории KDL

В каких случаях обычно назначают исследование гемоглобина HbA1C?

Что именно определяют в процессе анализа?

Что означают результаты теста?

Обычный срок выполнения теста.

Как подготовиться к анализу?

Анализы на гемоглобин (Hb). Анализ крови на гемоглобин

Гликозилированный гемоглобин как предиктор смертности при тяжелой пневмонии от COVID-19

О чем расскажет анализ крови на гемоглобин

Какова роль гемоглобина в организме

Когда необходимо сдать анализ на гемоглобин

Как сдается анализ крови на гемоглобин

Нормы и отклонения гемоглобина в результате анализа

Автоматизированный анализ крови: Концентрация гемоглобина

1. HGB (Hb,

Наиболее точный метод

Ложные показатели

Клинико-диагностическое значение

2. МСН (Mean Corpuscular Hemoglobin) – среднее содержание гемоглобина в эритроците

Взаимозаменяемые параметры

Независимый показатель

Клинико-диагностическое значение

3. MCHC (Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration)

Просчет параметра

Генетически детерминированный показатель

Индикатор ошибки

Клинико-диагностическое значение

Когда необходимо повторить анализ

Что это? Тебя тошнит от этого?

Почему вы должны знать, есть ли у вас серповидноклеточная черта

Серповидноклеточная болезнь

Болеет ли серповидноклеточная черта?

Серповидно-клеточный признак (гемоглобин AS) — Лабораторное руководство по клинической гематологии

Серповидноклеточная болезнь | Серповидно-клеточная анемия

Что такое серповидноклеточная анемия (SCD)?

Что вызывает серповидно-клеточную анемию (ВСС)?

Кто подвержен риску серповидно-клеточной анемии (ВСС)?

Каковы симптомы серповидно-клеточной анемии (ВСС)?

Как диагностируется серповидно-клеточная анемия (ВСС)?

Какие методы лечения серповидно-клеточной анемии (SCD)?

Гемоглобин как источник питательных веществ для патогенов

Введение

Метаболизм гемоглобина у людей

Гемоглобин как источник железа для вторжения патогенов

Гемоглобин как источник аминокислот для вторжения патогенов

Преодоление токсичности гемоглобина

Варианты гемоглобина человека и инфекция

Ссылки

, клиническая презентация, лабораторные исследования

Оценка безопасности и эффективности кровезаменителей на основе гемоглобина

Общий обзор

Научный обзор

Публикации

Текущее содержание с:

Патогенез гипоксии при COVID-19

Гипотеза

Разница между гемоглобином взрослого и гемоглобином плода и его необходимость для плода

Почему гемоглобин F имеет высокое сродство к кислороду

Влияние GBT1118 на гипоксию

Нормальные люди с высоким процентом гемоглобина плода

Рациональная гипотеза

Как мы можем увеличить количество гемоглобина плода

Предлагаемый протокол исследования (дедуктивное исследование)

Обоснование исследования

Цель исследования

Методология исследования

Техническое исполнение

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики