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