เฮโมโกลบิน
hemoglobin (heterotetramer, (αβ)2)
| ||
![]() | ||
Structure of human hemoglobin. The proteins α and β subunits are in red and blue, and the iron-containing heme groups in green. From PDB 1GZX Proteopedia Hemoglobin | ||
− | ||
Protein type | metalloprotein, globulin | |
Function | oxygen-transport | |
Cofactor(s) | heme (4) | |
− | ||
Subunit name |
Gene | Chromosomal locus |
Hb-α1 | HBA1 | Chr. 16 p13.3 |
Hb-α2 | HBA2 | Chr. 16 p13.3 |
Hb-β | HBB | Chr. 11 p15.5 |
ฮีโมโกลบินหรือเฮโมโกลบิน คือส่วนหนึ่งของระบบไหลเวียนโลหิตซึ่งเป็นโปรตีนสำคัญจะอยู่ในเม็ดเลือดแดงและช่วยนำออกซิเจนไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย องค์ประกอบสำคัญของเฮโมโกลบินคือ ฮีม (Heme) ซึ่งมีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบ และทำหน้าที่จับและปล่อยออกซิเจน องค์ประกอบที่ 2 คือ สายโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนเส้นยาวขดพันกันอยู่ โดยแต่ละสาย มีฮีมติดอยู่ 1 อณู เฮโมโกลบิน 1 โมเลกุล จึงประกอบด้วยฮีม 4 อณู และสายโกลบิน 4 สาย
สายโกลบิน[แก้]
สายโกลบินมีอย่างน้อย 4 ชนิด มีชื่อเรียกว่า
- แอลฟา (alpha : a)
- บีตา (beta : b)
- แกมมา (gamma : g)
- และเดลตา (delta : d)
ผู้ใหญ่ปกติมีเฮโมโกลบิน 3 ชนิด โดยมีส่วนประกอบและปริมาณดังนี้
เฮโมโกลบิน เอ (Hb A) ประกอบด้วย สายแอลฟา 2 สาย กับ สายบีตา 2 สาย(a2b2) พบประมาณร้อยละ 96 เฮโมโกลบิน เอฟ (Hb F) ประกอบด้วย สายแอลฟา 2 สาย กับ สายแกมมา 2 สาย (a2g2) พบประมาณร้อยละ 1 เฮโมโกลบิน เอ 2 (Hb A2) ประกอบด้วย สายแอลฟา 2 สาย กับ สายเดลตา 2 สาย (a2d2) พบประมาณร้อยละ 3
เฮโมโกลบิน เอ[แก้]
เฮโมโกลบิน เอ ซึ่งประกอบด้วยสายโกลบินแอลฟา และสายโกลบินบีตา เป็นเฮโมโกลบินที่พบเป็นส่วนใหญ่ จึงมีความสำคัญและมีผลตามมามาก เมื่อมีการสร้างสายแอลฟาหรือสายบีตาผิดปกติไป สำหรับยีนที่ควบคุมการสร้างสายแอลฟา เรียกว่า ยีนแอลฟาโกลบิน (a-globin gene) ยีนนี้อยู่บนแขนข้างสั้น ของออโตโซมัลโครโมโซม คู่ที่ 16 ส่วนยีนบีตาโกลบิน (b-globin gene) ซึ่งควบคุมการสร้างสายบีตา อยู่บนแขนข้างสั้นของออโตโซมัลโครโมโซมคู่ที่ 11 ซึ่งยีนทั้งสองนี้ถ่ายทอดไปสู่ลูกโดยไม่ขึ้นต่อกัน และไม่เกี่ยวข้องกับโครโมโซมเพศลูกสาว หรือลูกชาย จึงมีโอกาสรับยีนที่ควบคุม การสร้างสายโกลบินจากพ่อแม่เท่าเทียมกัน
การกลายพันธุ์ของยีนที่ควบคุมการสร้างสายโกลบินส่งผลทำให้เกิดความผิดปกติ ได้ 3 ลักษณะ คือ
- ความผิดปกติในเชิงปริมาณ
มีการสร้างสายโกลบินได้ลดน้อยลง หรือสร้างไม่ได้เลย เรียกว่า เป็นธาลัสซีเมีย ถ้าสร้างสายแอลฟาลดลงหรือสร้างไม่ได้ เรียกว่า แอลฟา-ธาลัสซีเมีย สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจาก การขาดหายไปของยีนแอลฟาโกลบินบางส่วน หรือทั้งหมด ถ้าสร้างสายบีตาได้ลดลงหรือสร้างไม่ได้ เรียกว่า บีตา-ธาลัสซีเมีย สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจาก การเปลี่ยนแปลงของเบสจำนวนน้อยๆ ในยีนบีตาโกลบิน ในประเทศไทย พบการกลายพันธุ์ของยีนบีตา-โกลบิน ที่เป็นสาเหตุของธาลัสซีเมียมากกว่า 25 ชนิด แต่ที่พบบ่อยมีอยู่ 4 ชนิดทั่วโลก พบว่า บีตา-ธาลัสซีเมีย เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนบีตาโกลบินมากกว่า 200 ชนิด
- ความผิดปกติในเชิงคุณภาพ (abnormal hemoglobin : hemoglobinopathies)
สายโกลบินประกอบด้วยกรดอะมิโน เรียงตัวกันตามชนิดและลำดับ เป็นแบบจำเพาะ สายแอลฟามีกรดอะมิโน 141 ตัว สายบีตามีกรดอะมิโน 146 ตัว การเปลี่ยนชนิดของกรดอะมิโนเพียง 1 ตัว จะทำให้สายโกลบินทั้งสาย มีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากปกติ เช่น เคลื่อนที่ช้าลง หรือเร็วขึ้น เมื่อนำมาไว้ในตัวกลาง ที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่าน เฮโมโกลบินบางชนิดจับออกซิเจนแน่นกว่าปกติและไม่ปล่อย ทำให้เนื้อเยื่อขาดออกซิเจน เฮโมโกลบินบางชนิดไม่เสถียร ตกตะกอนง่าย ทำให้เม็ดเลือดแดงขาดความยืดหยุ่น และแตกสลายง่าย ผู้ที่มีเฮโมโกลบินผิดปกติเหล่านี้ ส่วนน้อยก่อให้เกิดอาการซีด แต่ส่วนใหญ่ไม่มีอาการใดๆ มักตรวจพบโดยบังเอิญ จากการตรวจเลือด เฮโมโกลบินผิดปกติที่พบแล้วในประเทศไทย มี 30 ชนิด เรียกชื่อตามสถาบัน หรือชื่อเมืองที่พบเฮโมโกลบินเหล่านั้น เช่น เฮโมโกลบินศิริราช เฮโมโกลบินธนบุรี เฮโมโกลบินปากน้ำโพ ทั่วโลกมีเฮโมโกลบินผิดปกติรวมมากกว่า 750 ชนิด
- ความผิดปกติทั้งเชิงคุณภาพและปริมาณ (thalassemia hemoglobinopathies)
ในภาวะนี้นอกจากมีเฮโมโกลบินผิดปกติแล้ว สายโกลบินดังกล่าวนี้ยังมีปริมาณลดลงด้วย ตัวอย่างที่สำคัญ คือ เฮโมโกลบินอี (Hemoglobin E) เป็นชื่อของเฮโมโกลบิน ที่ลักษณะของสายบีตาโกลบินผิดปกติ โดยกรดอะมิโนลำดับที่ 26 เปลี่ยนจากปกติ คือ กลูตามีน (Glutamine) เป็นไลซีน (Lysine) เพราะเบสที่เป็นรหัสของกลูตามีน เปลี่ยนไป 1 ตัว ขณะเดียวกันปริมาณของสายโกลบินนี้ก็ลดลงด้วย ทำให้เกิดภาวะบีตา - ธาลัสซีเมียไปด้วย เฮโมโกลบินคอนสแตนต์สปริง (Hemoglobin Constant Spring) เป็นชื่อของเฮโมโกลบินผิดปกติที่สายแอลฟา โดยสายแอลฟามีกรดอะมิโนเพิ่มจำนวนขึ้น จากปกติอีก 31 ตัว ทำให้สายแอลฟาโกลบิน ยาวขึ้น และยังสร้างสายแอลฟานี้ได้ลดลง จึงเป็นแอลฟา-ธาลัสซีเมียด้วย ยีนของเฮโมโกลบินผิดปกติที่เป็นธาลัสซีเมียด้วยนี้ เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับยีนของธาลัสซีเมีย จะทำให้เกิดโรคธาลัสซีเมียได้
ยีนที่ควบคุมการสร้างสายโกลบินเป็นยีนด้อย ในผู้ที่มียีนที่คู่กัน เมื่อหนึ่งยีนกลายพันธุ์ คือ ผิดปกติไป แต่อีกหนึ่งยีนปกติ ยังสร้างสายโกลบินได้ จะมีอาการปกติไม่เป็นโรค หรือมีพันธุกรรมธาลัสซีเมียแฝงอยู่ เรียกว่า เป็นพาหะ (trait, heterozygote) ซึ่งมีความหมายว่า เป็นผู้ที่อาจถ่ายทอดพันธุกรรมนี้ให้ลูกได้ ส่วนผู้ที่มียีนที่คู่กันผิดปกติทั้งสองยีน ยีนทั้งคู่ทำงานไม่ได้ปกติ ผู้นั้นจึงเป็นโรค (ผู้วิจัยเพิ่งทำวิจัยเสร็จ)