Hämoglobinvarianten

Ziel der Untersuchung war es, anhand einer Hämoglobinanomalie beim
Autor mit einfachen Mitteln ein effizientes und spezifisches
Verfahren zur Identifikation von unbekannten Hb-Mutanten zu
entwickeln. Die entdeckte Hb-Mutante wird im Anschluß bezüglich
ihrer Epidemiologie und Klinik diskutiert. Exemplarisch werden
schrittweise die einzelnen Untersuchungsmethoden zur Identifikation
einer Hämoglobinvariante dargestellt. In Anlehnung an die
ICSH-Empfehlungen wurden Schritte zur systematischen Analyse einer
Hämoglobinanomalie entwickelt. Neben der Erfassung von Basisdaten
wie klinischer Zustand und hämatologische Parameter wurden alle
erreichbaren Familienangehörigen einem Screening unterzogen. In
einer initialen Zelluloseacetat-Elektrophorese zusammen mit einer
Kontrollprobe bei alkalischem pH (8,2-8,6) konnten gängige
Hb-Varianten detektiert werden. Um die Mutation der jeweiligen
Kette zuzuordnen folgte eine Zelluloseacetat-Elektrophorese mit 8M
Harnstoff, bei der das Hämoglobin in seine α und β-Ketten
aufgetrennt wurde. Aus dieser Information konnte gezielt eine
Sequenzierung des betroffenen Globingens durchgeführt werden, um
die Mutation auf genomischer Ebene zu lokalisieren. Die optimalen
PCR-Bedingungen wurden durch Versuchsreihen ermittelt. Dazu wurden
biotinylierte Reverse-Primer eingesetzt. Streptavidin-beschichtete
Magnetpartikel ermöglichten die Bindung der biotinylierten
DNA-Fragmente und die anschließende magnetische Trennung der
doppelsträngigen DNA. Die Sequenz des PCR-Produktes wurde anhand
einer automatisierten Fluoreszenz-Sequenzierung der DNA bestimmt.
Bei der in dieser Arbeit untersuchten Hämoglobinvariante handelte
es sich um die heterozygote Form des HbC. In der durchgeführten
Familienstudie konnte keine homozygote Form des HbC nachgewiesen
werden. Die heterozygote Form hat keine hohe klinische Relevanz. In
Gebieten mit einer hohen Prävalenz von HbS kann bei Nachfahren
eines HbAC-Trägers in Verbindung mit einem HbAS/HbS-Träger eine
Form der Sichelzellkrankheit weitervererbt werden. Die Bezeichnung
Sichelzellkrankheit beinhaltet die Sichelzellanämie und alle
anderen Krankheitsbilder, die durch eine Sichelzell-Bildung und
assoziierte pathologische Prozesse hervorgerufen werden. Bei der
homozygoten Form von HbC zeigen Betroffene eine milde bis moderate
Form einer hämolytischen Anämie. In der Regel sind die HbC-Träger
asymptomatisch. HbC hat eine Prävalenz von bis zu 40% in Westafrika
und Nord-Ghana. Auffällig ist, dass die geographische Verteilung
des βs-Gens sehr ähnlich dem des βc-Gens ist. Beide Gene sind auf
zwei Regionen in Westafrika konzentriert. Die Vermutung liegt nahe,
dass sowohl die βs als auch βc Mutation beide ihren Ursprung in
einem β-Genmutation haben und dass diese Mutation ursprünglich
geographisch auf eine kleine Region in Ghana begrenzt war. Wenn man
die geographische Verteilung des βs-Gens der Prävalenz von
Plasmodium falciparum malariae gegenüberstellt, lässt sich eine
deutliche Übereinstimmung feststellen. Aufgrund der protektiven
Wirkung gegen Malaria hatten offenbar Träger des βs- und βc-Gens
einen Selektionsvorteil zu den Trägern des Ursprungs-Gens und
konnten sich somit weiter verbreiten. Da der untersuchte Autor aus
dem heutigen Iran stammt und es bis dato keine Fallbeschreibung
über HbC oder HbAC im Iran gibt wird die Frage nach einer
Spontanmutation oder einem Ursprung in Westafrika offen bleiben.
Nach den Richtlinien des „National Institute of Health“ (USA) wird
ein generelles Screening von allen Neugeborenen auf
Hamoglobinanomalien, unabhängig von der Rasse oder der ethnischen
Herkunft empfohlen. Die Empfehlungen bezüglich eines
Neugeborenen-Screenings sind weltweit kontrovers. Aufgrund der
verschiedenen Meinungen über den Nutzen eines generellen Screenings
und in Anbetracht der Kosten für das jeweilige Gesundheitssystem
kann man ein gezieltes Screening von Risikogruppen für eine
Hämoglobinopathie (z.B. Afroamerikaner für HbS, West-Ghanesen für
HbC, Mediterraner für homozygote Thalassämieformen) empfehlen.