Choroba sierpowatokrwinkowa jest pierwszą chorobą dziedziczną człowieka, która została poznana na poziomie białka i DNA. Choroba sierpowatokrwinkowa jest chorobą występującą głównie u osób pochodzenia afrykańskiego. W badaniu genomiki ludzi z Afryki, to jest bardzo jasne, teraz, że trzy różne razy w historii rasy ludzkiej mutacji w beta-globiny genu, który zmienia aminokwas na szóstej pozycji białka, ta sama mutacja się stało. I to zostało rozszerzone w całej historii w Afryce w trzech różnych grupach, a następnie migrował na całym świecie. Mutacja ta nie wpływa tak naprawdę na zdolność beta-globiny do współdziałania z alfa-globiną i tworzenia hemoglobiny, nie wpływa też na zdolność przenoszenia tlenu. W rzeczywistości ludzie, którzy odziedziczyli gen hemoglobiny S od matki i gen hemoglobiny S od ojca, a więc homozygotyczni dla hemoglobiny S, mają całkowicie normalną zdolność hemoglobiny do przenoszenia tlenu. Problemy pojawiają się, gdy czerwona krwinka zawierająca hemoglobinę S dostaje się do mięśni lub do mózgu i wypuszcza tlen. A co się dzieje, to fakt, że hemoglobina S ma tendencję, gdy tlen znika, do przylegania do siebie i tworzą te polimery. Teraz, kiedy z powrotem dostają tlen, wracają do roztworu. Różnica między hemoglobiną S a hemoglobiną typu dzikiego polega na tym, że hemoglobina typu dzikiego jest rozpuszczalna, gdy ma tlen, i jest również rozpuszczalna, gdy tlenu nie ma. Jeśli wszystko działa dobrze, te polimery u osób z chorobą sierpowatokrwinkową nie są zbyt duże. Ale to może się pogorszyć, kiedy masz ekstremalny stres tlenowy, i to właśnie powoduje charakterystyczne sierpowate komórki. Polimery stają się bardzo, bardzo długie i rozciągają komórkę poza jej kształt. Śledziona bardzo dobrze radzi sobie z wyłapywaniem tych komórek z krwi obwodowej. I to właśnie powoduje niedokrwistość, a starą nazwą dla sierpowatości była anemia sierpowata. Jednak, chociaż, krótkie polimery są bardzo, bardzo niebezpieczne. Jeśli pomyślisz o czerwonej krwince przechodzącej przez żyły, tętnice i naczynia włosowate jak balonik z wodą, zobaczysz jak może ona zgnieść się w długi cylinder, aby przejść przez naczynie włosowate i spłaszczyć się jak naleśnik, aby przejść przez obszary w śledzionie, które jakby zgarniają czerwone krwinki o złym kształcie, a następnie uformować się z powrotem do regularnego kształtu balonika z wodą, aby przejść do tętnic i żył. Ale jeśli masz czerwoną krwinkę pełną tych małych polimerów hemoglobiny S, to tak jakbyś miał balonik z wodą pełen lodowych wiórków, i jak to przechodzi przez naczynia włosowate i małe żyły, to rozrywa wyściółkę tych rzeczy, tak jak gdybyś miał skaleczenie, i aktywuje odpowiedź krzepnięcia i mikrozakrzepy będą się tworzyć. A czasami stają się one coraz większe i większe, więc prawdziwa śmiertelność w chorobie sierpowatokrwinkowej nie wynika z anemii, ale z choroby naczyń krwionośnych. I tak to jest bardzo niefortunne, że około jedna trzecia ludzi, którzy są homozygotyczni dla hemoglobiny S będzie miała jeden lub więcej udarów przed ukończeniem 10 roku życia. A u tych nielicznych, którym uda się dotrzeć do wieku młodzieńczego, te skrzepy mogą gromadzić się w płucach i wywołać bardzo ciężką chorobę zwaną zespołem ostrej klatki piersiowej, która jest w zasadzie rozedmą lub zniszczeniem płuc z powodu tych niedrożności. Około jedna trzecia pacjentów będzie żyć zdrowo do dorosłości, ale mają wiele problemów z narządami przeciążonymi żelazem, a ich długość życia jest znacznie krótsza. I to jest po prostu niesamowite dla mnie, że to wszystko pochodzi z jednej bardzo małej zmiany, zmiany w aminokwasie, który naprawdę nie ma żadnego wpływu na normalną funkcję białka, ale ma duży wpływ na wszystkie inne systemy w organizmie, że czerwone krwinki przechodzą przez.
David M. Bodine, Ph.D.
.