Sprawdzenie czy u pacjenta występuje cecha niedokrwistości sierpowatokrwinkowej lub niedokrwistość sierpowatokrwinkowa poprzez wykrycie obecności i pomiar zawartości hemoglobiny S.

Jako część obowiązkowych badań przesiewowych noworodków (w Stanach Zjednoczonych) lub w przypadku konieczności ustalenia, czy pacjent jest nosicielem niedokrwistości sierpowatokrwinkowej albo jest na nią chory, szczególnie w populacji Afroamerykanów.

Próbka krwi pobierana jest z żyły łokciowej, a u dziecka z pięty lub palca.

Nie, jednak jeśli badanie ma być wykonywane w celu ustalenia rozpoznania nie należy pobierać próbki krótko po przetoczeniu krwi.

Badania mają na celu wykrycie, rozpoznanie i potwierdzenie niedokrwistości sierpowatokrwinkowej oraz rozpoznanie osób z cechą sierpowatokrwinkowości. Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa to choroba dziedziczna, w której organizm wytwarza nieprawidłowy wariant hemoglobiny o nazwie hemoglobina S (HbS). Hemoglobina jest białkiem znajdującym się w erytrocytach (RBC), które wiąże tlen w płucach i przenosi go do wszystkich tkanek organizmu.

Zazwyczaj hemoglobina A (HbA) stanowi większość hemoglobiny obecnej w prawidłowych krwinkach czerwonych u osób dorosłych. Pozostałe typy, obecne w niewielkich ilościach, to hemoglobina A2 i F. Podczas ciąży płód wytwarza znaczne ilości hemoglobiny F (HbF), którą po porodzie stopniowo zastępuje HbA. Mutacje genów odpowiedzialnych za wytwarzanie hemoglobiny mogą prowadzić do powstawania nieprawidłowych typów hemoglobiny. Najczęściej spotykane są mutacje prowadzące do powstania wariantów HbS, HbC i wariantów charakterystycznych dla beta talasemii. Osoba, która odziedziczyła prawidłową kopię genu kodującego hemoglobinę od jednego z rodziców oraz kopię genu HbS od drugiego (heterozygota) ma cechę niedokrwistości sierpowatokrwinkowej i jest nosicielem tej choroby. Osoba z dwiema kopiami genu HbS (po jednej od każdego z rodziców, homozygota) jest chora na niedokrwistość sierpowatokrwinkową. W przypadku odziedziczenia jednej kopii genu HbS i jednej kopii innego nieprawidłowego genu, jak np. HbC, u pacjenta mogą występować niektóre objawy związane z tą chorobą.

W krwinkach czerwonych wariant HbS tworzy polimery, które ulegają krystalizacji, co powoduje zmianę kształtu krwinki czerwonej z dyskowatego na sierpowaty. Zmieniony kształt ogranicza zdolność erytrocytów do swobodnego przepływu przez naczynia krwionośne oraz zmniejsza zdolność hemoglobiny do przenoszenia tlenu i skraca długość życia krwinki ze 120 do 10 - 20 dni. U chorego z chorobą sierpowatokrwinkową (homozygota HbS) może rozwinąć się niedokrwistość z uwagi na to, że organizm nie nadąża z odtwarzaniem zniszczonych krwinek czerwonych. W momencie gromadzenia się komórek sierpowatych i blokowania naczyń krwionośnych chory może doświadczać ataków bólu oraz mogą wystąpić inne powikłania.

‍

Badania w kierunku niedokrwistości sierpowatej polegają na wykryciu obecności hemoglobiny S, ocenie budowy i liczby krwinek czerwonych u pacjenta i/lub ustaleniu, czy pacjent posiada jedną czy też więcej kopii genu mutacji hemoglobiny. W badaniach można także wykryć obecność innych nieprawidłowych wariantów hemoglobiny, ale dokładne określenie ich typu wymaga wykonania dodatkowych badań.

Istnieje prawie 900 wariantów hemoglobiny, wariant S jest jednym z nich. Opracowano wiele różnych testów do wykrywania hemoglobiny S o charakterze badań przesiewowych lub diagnostycznych takich jak:

Badania przesiewowe

Badania przesiewowe można wykonać u członków rodziny pacjenta z potwierdzoną cechą niedokrwistości lub chorego na niedokrwistość sierpowatokrwinkową czy też u osób, u których nie wykonano tego badania bezpośrednio po narodzinach, gdyż urodziły się przed włączeniem tego testu do badań przesiewowych noworodków.

• Test rozpuszczalności hemoglobiny S i test z dwusiarczynem sodowym. W obydwu testach do próbki krwi pobranej od pacjenta dodaje się związek chemiczny, który zmniejsza ilość przenoszonego tlenu. We krwi osób, które są nosicielami nawet jednego genu niedokrwistości sierpowatokrwinkowej, zmniejszona ilość tlenu powoduje powstanie polimerów hemoglobiny i zmianę kształtu krwinek czerwonych na sierpowaty, co jest dowodem na obecność hemoglobiny S. Badanie wykrywa obecność hemoglobiny S, ale nie pozwala powiedzieć, czy pacjent jest nosicielem jednego czy dwóch nieprawidłowych genów. Nie należy go wykonywać u niemowląt poniżej 6. miesiąca życia ze względu na to, że we krwi noworodka znajduje się hemoglobina F. Organizm niemowląt nie wytwarza wystarczających ilości hemoglobiny S, więc jeśli badanie zostanie wykonane zbyt wcześnie wynik może być fałszywie ujemny (jeśli zawartość HbS<10%).

Badania przesiewowe, diagnostyczne i potwierdzające rozpoznanie

• Ocena hemoglobinopatii. Istnieje kilka metod oceny typu i względnej ilości różnych wariantów hemoglobiny w organizmie. Polegają one zwykle na rozdzielaniu wariantów hemoglobiny i ocenie ilościowej poszczególnych frakcji. Należą do nich:

1. elektroforeza hemoglobin,
2. frakcjonowanie Hb metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), które jest obecnie najczęściej stosowaną metodą do wykrywania wariantów hemoglobiny, w tym HbS
3. ogniskowanie izoelektryczne, które jest często stosowaną metodą o wysokiej czułości.

• Badania przesiewowe noworodków wykonuje się przy pomocy bardziej czułych metod, czyli ogniskowania izoelektrycznego lub frakcjonowania metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. U niemowląt ilość Hb S stopniowo wzrasta a ilość Hb F spada i stabilizuje się w wieku około dwóch lat.
  
• Badanie DNA. Test ma na celu wykrycie zmian i mutacji w genach, które wytwarzają części składowe hemoglobiny. Pozwala na ustalenie, czy pacjent jest nosicielem jednej czy też dwóch kopii genu hemoglobiny S, lub kopii innych wariantów hemoglobiny. Testy DNA zleca się najczęściej jako badanie prenatalne: płyn owodniowy można badać w 14 - 16 tygodniu ciąży, w celu uzyskania rozstrzygającej odpowiedzi. Badanie można również wykonać wcześniej uzyskując materiał poprzez biopsję kosmówki. Wskazaniem do badań genetycznych płodu jest dodatni wynik testów przesiewowych na obecność HbS u jednego lub dwojga rodziców.

Monitorowanie leczenia

U chorych z niedokrwistością sierpowatokrwinkową w czasie leczenia powtarza się oznaczanie zawartości hemoglobiny S aby upewnić się, że terapia, na przykład przetaczanie krwi, powoduje zmniejszenie zawartości HbS.

Inne badania pomagające ocenić liczbę i stan czerwonych krwinek u osób z rozpoznaniem lub podejrzeniem niedokrwistości sierpowatokrwinkowej lub cechy sierpowatości to między innymi:

• Morfologia krwi. Morfologia daje obraz komórek krwi. Na jej podstawie można uzyskać informacje odnośnie liczby czerwonych krwinek, ilości zawartej w nich hemoglobiny oraz ich dane morfologiczne (rozmiar i kształt). Badanie to może również służyć do wykrycia niedokrwistości.
  
• Rozmaz krwi obwodowej . Badanie mikroskopowe polega na ocenie cienkiej, zabarwionej smugi krwi pod mikroskopem, co pozwala na sprawdzenie liczby i rodzaju krwinek białych, krwinek czerwonych i płytek krwi oraz ustalenie ewentualnych nieprawidłowości ich budowy i stopnia dojrzałości. W badaniu tym wykryć można krwinki sierpowate oraz fragmenty komórek.
  
• Oznaczenia związane z oceną zasobów żelaza. Jest to między innymi oznaczanie stężenia żelaza i ferrytyny, UIBC, TIBC oraz stopnia wysycenie transferyny. Badania te umożliwiają ocenę gospodarki żelazem w różnych aspektach. Zleca się je w celu ustalenia, czy niedobór żelaza powoduje i/lub nasila niedokrwistość u pacjenta lub w celu wykrycia i oceny nadmiaru żelaza w ustroju. U pacjentów z niedokrwistością sierpowatokrwinkową, którym często przetaczana jest krew, wystąpić może przeładowanie żelazem.

Badania w kierunku niedokrwistości sierpowatokrwinkowej są rutynowo zlecane w Stanach Zjednoczonych w ramach badań przesiewowych noworodków. Badanie wykonuje się także u osób, które urodziły się zanim testy te włączono do listy obowiązkowych badań przesiewowych u noworodków, a które chcą wiedzieć, czy są chore lub są nosicielami nieprawidłowego genu hemoglobiny S, szczególnie jeśli należą do grupy wysokiego ryzyka.
Szacuje się, że niedokrwistość sierpowatokrwinkowa dotyka 1 na 500 Afroamerykanów.

Badania diagnostyczne w kierunku niedokrwistości sierpowatokrwinkowej wykonuje się u osób z objawami i/lub powikłaniami, takimi jak:

• Ból spowodowany przełomem sierpowatokrwinkowym – najczęstszym objawem choroby są mogące się przedłużać epizody bólowe. Ból może obejmować różne części ciała, często umiejscawia się w kościach, stawach, płucach i żołądku.
  
• Niedokrwistość – choroba sierpowatokrwinkowa jest rodzajem niedokrwistości hemolitycznej, co oznacza, że nieprawidłowe krwinki czerwone o sierpowatym kształcie rozpadają się (hemoliza) szybciej niż krwinki prawidłowe i organizm nie jest w stanie odpowiednio szybko ich zastąpić, co prowadzi do spadku liczby krwinek czerwonych i upośledzenia ich zdolności do rozprowadzania tlenu w organizmie.
  
• Częste zakażenia, szczególnie zapalenie płuc u dzieci.
  
• Kaszel, bóle w klatce piersiowej i gorączka spowodowane poważnym powikłaniem niedokrwistości sierpowatokrwinkowej.

‍

Badania przesiewowe noworodków
U noworodków z genem sierpowatokrwinkowości przeważa hemoglobina płodowa F, lecz obecne są również niewielkie ilości hemoglobiny S. W przypadku cechy niedokrwistości sierpowatokrwinkowej występuje również niewielka ilość hemoglobiny A. Pełną diagnostykę należy wykonać po ukończeniu przez niemowlę 6 miesięcy.

Badania diagnostyczne
U dorosłych z cechą niedokrwistości sierpowatokrwinkowej wytwarzana jest przede wszystkim hemoglobina A, podczas gdy u osób chorych na tę chorobę wytwarzana jest głównie hemoglobina S, przy bardzo niewielkich ilościach lub całkowitym braku hemoglobiny A. U osób heterozygotycznych z genami dla dwu różnych wariantów hemoglobiny, zazwyczaj wytwarzane są obydwa warianty w różnych proporcjach – na przykład HbS i HbC.

Badania genetyczne
Osoby z dwiema kopiami zmutowanego genu HbS chorują na niedokrwistość sierpowatokrwinkową. Osoby z jednym genem kodującym HbS i jednym genem prawidłowym mają cechę tej choroby. W przypadku obecności jednej kopii HbS i mutacji HbC lub beta talasemii, u pacjenta często występują objawy i powikłania związane z niedokrwistością sierpowatokrwinkową. U osób z jedną kopią genu HbS i innego, rzadszego wariantu hemoglobiny nie zawsze występują objawy lub powikłania.

‍

Objawy i powikłania niedokrwistości sierpowatokrwinkowej różnią się osobniczo, nawet wśród członków jednej rodziny.
Przetoczenie krwi niedługo przed wykonaniem badań może mieć wpływ na wyniki.
Osoby z cechą sierpowatokrwinkowości są ogólnie zdrowe, ale objawy niedokrwistości mogą się pojawić w przypadku wytężonego wysiłku fizycznego, jak na przykład u sportowców, lub odwodnienia i przebywania na dużych wysokościach nad poziomem morza. Nosiciele niedokrwistości sierpowatokrwinkowej wytwarzają zarówno HbA jak i pewne ilości HbS. W wyniku stresu wywołującego obniżenie poziomu tlenu w organizmie krwinki czerwone zawierające HbS mogą przybrać kształt sierpowaty.

1. U kogo występuje ryzyko niedokrwistości sierpowatokrwinkowej?

Każdy może odziedziczyć mutację genu HbS lecz niedokrwistość sierpowatokrwinkowa występuje przede wszystkim u osób pochodzenia afrykańskiego, z basenu Morza Śródziemnego, Ameryki Środkowej i Południowej, Bliskiego Wschodu, Indii i Karaibów.

2. Dlaczego właśnie osoby z tych obszarów?

Zasięg pokrywa się z obszarami występowania malarii. W przeszłości śmiertelność z powodu malarii była niższa u osób z krwinkami sierpowatymi. Migracje mieszkańców wymienionych obszarów spowodowały, że obecnie mutacje genu sierpowatokrwinkowości rozprzestrzeniły się.

3. Dlaczego sportowców należy badać w kierunku cechy niedokrwistości sierpowatokrwinkowej?

W badaniach przesiewowych noworodków wykrywa się większość przypadków cechy niedokrwistości sierpowatokrwinkowej oraz samej choroby. Jednak do niedawna w USA nie wykonywano tych badań na szeroką skalę. Wiele osób, szczególnie sportowców urodzonych w innych krajach, nie było badanych pod tym kątem. Z uwagi na ryzyko sierpowatości spowodowanej wysiłkiem w czasie intensywnego wysiłku fizycznego Amerykańskie Zrzeszenie Sportowców (NCAA) zaleca wykonanie testów u sportowców, którzy dotychczas nie byli badani pod tym kątem.

‍

UWAGA: W celu obejrzenia kompletnej listy źródeł wykorzystanych w tworzeniu tej strony, kliknij tu

‍

Linki do stron obcojęzycznych:

American Sickle Cell Anemia Association
FamilyDoctor.org: Sickle Cell Disease
National Heart, Lung, and Blood Institute: What is Sickle Cell Anemia?
Centers for Disease Control and Prevention: Sickle Cell Disease
Sickle Cell Disease Association of America
Genetics Home Reference: Sickle cell disease