혈색소병증

3. 혈색소병증

혈색소병증은 헤모글로빈의 구조적 이상이나 생성 이상으로 인해 발생하는 질환군이다. 크게 질적 이상과 양적 이상으로 나눌 수 있다.

질적 혈색소병증은 헤모글로빈 분자의 구조적 이상 때문에 발생한다. 대표적으로 낫 모양 적혈구 혈색소 (HbS), 혈색소 C (HbC) 등이 있다.^[30] 이들은 헤모글로빈 분자의 용해도 변화, 단백질 안정성 감소, 산소 친화도 변화 등을 유발한다.

양적 혈색소병증은 헤모글로빈 사슬 생성의 불균형으로 발생하며, 대표적으로 지중해빈혈이 있다.

3. 1. 질적 혈색소병증

3. 1. 1. 구조적 이상

• 물리적 특성(용해도)의 변화: 일반적인 베타 글로빈 돌연변이는 Hb 분자의 용해도를 변경할 수 있다. HbS는 탈산소화될 때 중합되고 HbC는 결정화된다.^[30]
• 단백질 안정성 감소(불안정성): 불안정한 Hb 변이는 Hb 분자가 침전되도록 하는 돌연변이로, 자발적으로 또는 산화 스트레스에 의해 발생하여 용혈성 빈혈을 유발한다. 침전된 변성된 Hb는 적혈구(RBC)의 원형질막 내층에 부착되어 하인츠 소체를 형성할 수 있다.^[31]
• 산소 친화도의 변화: 산소 친화도가 높거나 낮은 Hb 분자는 정상적인 분자보다 각각 이완된(R, 옥시) 상태 또는 긴장된(T, 디옥시) 상태를 채택할 가능성이 더 높다. 산소 친화도가 높은 변이(R 상태)는 적혈구 증가증을 유발한다(예: Hb 체서피크, Hb 몬테피오레). 산소 친화도가 낮은 변이는 청색증을 유발할 수 있다(예: Hb 캔자스, Hb 베스 이스라엘).^[32]
• 헴 철의 산화: 헴 결합 부위, 특히 보존된 근위 또는 원위 히스티딘 잔기에 영향을 미치는 돌연변이는 M-혈색소를 생성할 수 있으며, 여기서 헴 내의 철 원자는 제2철(Fe2+) 상태에서 제3철(Fe3+) 상태로 산화되어 메트헤모글로빈혈증을 유발한다.^[32]

3. 1. 2. 화학적 이상

3. 2. 양적 혈색소병증

3. 2. 1. 지중해 빈혈

• 알파
• 베타(주)
• 베타(부)

4. 헤모글로빈 변이체

헤모글로빈 변이체가 반드시 병적인 것은 아니다. 예를 들어, 헤모글로빈 발레타와 헤모글로빈 마르세유는 비병리적인 헤모글로빈 변이체이다.^[33]

다음은 주요 헤모글로빈 변이체 목록이다.

• HbS
• HbC
• HbE
• Hb 바트
• Hb D-펀자브
• HbO (Hb O-아랍)
• Hb G-필라델피아
• Hb H
• Hb 상수 스프링
• Hb 하샤론
• 헤모글로빈 케냐^[33]
• Hb 콜레부
• Hb 레포어
• Hb M
• Hb 캔자스^[34][35]
• Hb J
• Hb N-볼티모어
• Hb 호프
• Hb 피사

• 겸상 적혈구 빈혈증 - 혈색소 S - 심각한 질병 유발
• 혈색소 C - 경미한 빈혈 유발
• 혈색소 E - 경미한 빈혈 유발
• 혈색소 바르트 - 4개의 감마 글로빈으로 구성된 비정상적인 유형의 혈색소
• 혈색소 D - 경미한 빈혈 유발

5. 헤모글로빈 변이체 검사

헤모글로빈 변이체는 젤 전기 영동을 통해 검출할 수 있다.^[36][15]

일반적으로 알칼리 전기영동과 산성 전기영동을 통해 헤모글로빈 변이체를 분리하고 식별할 수 있다. 알칼리 전기영동에서는 이동도가 높은 순서대로 헤모글로빈 A2, E=O=C, G=D=S=Lepore, F, A, K, J, Bart's, N, I, H가 나타난다. S 위치로 이동하는 비정상적인 헤모글로빈에 대해서는 겸상 검사를 수행하여 헤모글로빈이 아황산수소나트륨 용액에 침전되는지 확인한다. 산성 전기영동에서는 이동도가 높은 순서대로 헤모글로빈 F, A=D=G=E=O=Lepore, S, C가 나타난다.

예를 들어, Hgb G-Philadelphia는 알칼리 전기영동에서 S와 함께 이동하고 산성 전기영동에서는 A로 이동한다.

6. 헤모글로빈병증의 진화

일부 혈색소병증(및 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증과 같은 관련 질병)은 특히 말라리아가 풍토병인 지역에서 이형접합자에게 진화론적 이점을 제공한 것으로 보인다. 말라리아 기생충은 적혈구 안에 살지만 정상적인 세포 기능을 미묘하게 방해한다. 적혈구가 빠르게 제거되는 경향이 있는 환자에서 이는 기생충에 감염된 세포를 조기에 파괴하고 형질 보유자의 생존 기회를 증가시킬 수 있다.

7. 헤모글로빈의 기능

헤모글로빈은 폐에서 산소를 받아 신체의 각 조직으로 운반하고, 조직에서 생성된 이산화 탄소를 폐로 운반하여 배출하는 역할을 한다. 이산화탄소는 조직 대사의 최종 산물로서 산성을 띠며, 용액 내 수소 이온 농도를 증가시킨다. 수소 이온은 중탄산염과 결합하여 물과 이산화탄소를 생성하는데, 이때 이산화탄소는 혈색소에 의해 흡수되어 이 가역 반응을 돕는다.

또한 헤모글로빈은 산화 질소를 운반하는 기능도 수행한다. 산화 질소는 혈관 확장 물질로, 염증과 같은 스트레스 상황에서 혈관 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.

8. 헤모글로빈병증의 치료

조혈모 세포 이식(HSCT)은 다분화 조혈모 세포를 이식하는 것으로, 일반적으로 골수, 말초 혈액 또는 제대혈에서 유래하며 환자 내부에서 복제되어 정상적인 혈구를 생성한다.^{[16][17][18][19][20][21]} 이는 자가 이식(환자 자신의 줄기 세포 사용), 동종 이식(공여자의 줄기 세포 사용) 또는 동계 이식(일란성 쌍둥이의 줄기 세포 사용)일 수 있다.^[19][20]

참조

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_[31] 간행물 Severe hemolytic anemia associated with the homozygous state for an unstable hemoglobin variant (Hb Bushwick) 1995-09-01
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