רופא מחלה הורים

המוגלובין


בעיות שונות > המוגלובין

כדוריות דם אדומות והמוגלובין  - הבסיס למצבי חולי של הכדוריות האדומות :

 

אנמיה היא תלונה נפוצה מאוד , המילה נמצא בשימוש תדיר אך חלק גדול מהציבור הוא בעל תמונה לא שלמה או מוטעה לגבי משמעותו של מושג זה ולגבי שפע הבעיות שיכולות להתבטא כאנמיה. בפרק זה לא נדון בגורמים השונים לאנמיה והם יפורטו בפרקים שונים הספציפיים לכל בעיה. פרק זה יעמוד על ההיגיון העומד מאחורי ייצור ההמוגלובין וייצור כדוריות הדם האדומות. הבנת הרקע הכללי תאפשר בהמשך דיון מעמיק יותר במחלות השונות.

 

חמצן :

 

לפני שנצלול עמוק יותר יש להסיר נושא אחד מהפרק – חמצן. חמצן מהווה כ-21 אחוז מהגזים באטמוספרה שלנו כיום. אבל חמצן באחוז כזה הינו תופעה שהתפתחה רק לפני כ-2 מיליארד שנים,עקב פעילות של אצות. בתחילת דרכו של הכוכב שלנו ריכוז החמצן באטמוספרה היה נמוך ונע סביב אחוז בודד.ייצור החמצן הראשוני התרחש כתופעת לוואי לפעילותם המטבולית של החיים הפרימיטיביים לפני מיליארדי שנים. החמצן שהופרש לאטמוספרה היה חומר רעיל לבעלי החיים של אז וברגע שכמות החמצן באטמוספרה עלתה התפתחו בעלי חיים חדשים שיכלו להתמודד עם האתגר של חמצן חופשי בריכוז גבוה באטמוספרה. נוכחות החמצן באטמוספרה איפשרה יצירת אוזון המגן על החיים שעל פני היבשה מפני קרני השמש וקרינתה ורק בתנאים אילו יכלו החיים לצאת מהתווך המימי ולהתפתח על היבשה. בעלי החיים כיום הינם צאצאיהם של אותם יצורים שיכלו לחמצן והפכו אותו לכור האנרגיה העומד בבסיס קיומם.כיום אספקת חמצן סדירה מהווה את הבסיס לכל הפעילויות המטבוליות ולביוכימיה המתרחש בגופנו וללא חמצן אין באפשרותנו לשרוד. לצורך העברת חמצן בצורה סדירה לכל תא ותא בגוף פיתחו בעלי החיים מולקולות מיוחדות המאפשרות את נשיאתו של החמצן – המולקולה המשמעותית ביותר המבצעת פעילות זו בגופנו הינה ההמוגלובין. במקביל התפתחה מערכת מסועפת של כלי דם המשמשים כדרכים מובילות לכדוריות הדם האדומות – כלי הקיבול הבסיסי להמוגלובין ולמעשה מובילות החמצן בגופנו.

 

המוגלובין -  ביולוגיה בסיסית :

 

מולקולת ההמוגלובין מורכבת למעשה משני חלקים. החלק האחד הינו חלבון המכונה "גלובין" . חלבון זה מכיל למעשה מספר תת-יחידות , תת-היחידות מחולקות לשתי משפחות אחת מכונה משפחת תת-יחידות אלפא והשנייה נקראת משפחת בטא. בכל מולקולת המוגלובין קיימות 4 תת יחידות של חלבון הגלובין: שתיים נמנות על משפחת האלפא ושתיים נמנות של משפחת הבטא . ל-4 יחידות הגלובין נקשרת מולקולה של הם (HEME) וכך מתקבלת יחידה שלמה המכונה המוגלובין. מולקולת ה-הם מכילה במרכזה אטום של ברזל. כל  המבנה המורכב הזה נועד לאפשר את קישורה ההפיך של מולקולת חמצן אל מולקולת הברזל הנמצאת במרכז חלבון ההמוגלובין.

זה המקום לציין שלצורך בניה של המוגלובין תקין יש צורך בכמויות נאותות של כל אחד מהרכיבים ובמידה וחסר רכיב אחד מכל הקומפלקס הזה – ברזל, מולקולת הם או אחת משרשראות הגלובין – לא ייוצר החלבון כלל.

 

כדורית אדומה – נעים להכיר :

 

כדוריות אדומות הן הכלי הבסיסי של העברת חמצן בגוף. הן מאפשרות את העברת החמצן לרקמות הגוף השונות מהריאות ולאחר מכן מחזירות את תוצר הפליטה – פחמן דו-חמצני (CO2) חזרה לריאות.

הכדוריות נוצרות בעובר כבר בשק החלמון אך מחקרים שפורסמו בשנים האחרונים מצביעים על כך שבחודשים הראשונים לחיים מיוצרות כדוריות דם אדומות כמעט בכל רקמה . בהמשך עובר ייצור כדוריות הדם בעובר לכבד הצעיר ולבסוף מתמקד ייצור הכדוריות במח העצם ונשאר שם . ייצור הכדוריות מתחיל במח העצם מתא אב לא ממוין המכיל גרעין. ממנו נוצרים תאים הממשיכים להתחלק ובכל חלוקה כמותם עולה ומאפייניהם הופכים דומים יותר ויותר לכדורית הדם האדומה. במהלך תהליך התבגרות הכדוריות האדומות חלה עליה בכמות ההמוגלובין בכדוריות האדומות המתהוות. לקראת סופו של התהליך מאבדת הכדורית האדומה את הגרעין שלה וכשהיא משוחררת ממח העצם למחזור הדם היא למעשה כלי קיבול לחלבון העיקרי שבה –ההמוגלובין , המתווך למעשה את כל פעילויות הכדורית האדומה שהוזכרו לעיל.

אורך חיי הכדוריות הממוצע הינו 120 יום. במהלך חייהן הקצרים הכדוריות מתבלות וכיוון שהן חסרות גרעין אין ביכולתן לשקם את הפגיעות הנצברות בהן . במעבר הכדוריות בטחול מפורקות הכדוריות הותיקות והפגומות ומוצאות מהמחזור וההמוגלובין שבהן מפורק וממוחזר.

 

סוגי המוגלובין שונים בשלבי חייו השונים של העובר ולאחר הלידה :

 

קיימים הבדלים רבים בין סביבת החיים ברחם וסביבת החיים החוץ-רחמית מבחינת ריכוזי החמצן ודרישותיו המטבוליות של הגוף. מסיבה זו קיימים גם מספר סוגי המוגלובין שונים אותם ניתן למצוא בכדוריות האדומות, המתבטאים בשלבים השונים של חיי העובר. סוגי ההמוגלובין הללו מופיעים ונעלמים בהתאם לשלב ההתפתחות של העובר ובהתאם לדרישות הפזיולוגיות השונות שלו אך תמיד הם שומרים על היחסים של שתי שרשראות מסוג אלפה ושתי שרשראות מסוג בטא.

נפרט את הסוגים השונים של ההמוגלובין :

צורות ההמוגלובין הראשונות בחיי העובר מכונות Gower1 ו-Gower2 והמוגלובין פורטלנד. Gower 1 מורכב משתי-שרשראות בטא מסוג אפסילון ושתי שרשראות אלפה מסוג זטא. Gower 2 מורכב משתי שרשראות בטא מסוג אפסילון ושתי שרשראות אלפא מסוג אלפא והמוגלובין פורטלנד המורכב משתי שרשראות אלפא מסוג זטא ושתי שרשראות בטא מסוג גמא. סוגי שרשראות אילו קיימות עד גיל הריון של 8-12 שבועות ואז נעלמות ומפנות את מקומן לצורת ההמוגלובין השולטת במשך שאר ההיריון המכונה המוגלובין F.

המוגלובין F מכיל שרשראות בטא מסוג גמא ושרשראות אלפא מסוג אלפא. המוגלובין F עמיד מאוד לתנאים בסיסיים ולכן ניתן לזהותו בעזרת תגובה עם חומרים בסיסיים ע"י בדיקה המכונה Kleihaur-Betke. כאמור,סוג זה של המוגלובין הוא השכיח ביותר החל מגיל 8 שבועות של ההיריון. בטרימסטר האחרון להריון חלה ירידה בכמותו לקראת המעבר לחיים שמחוץ לרחם ובזמן הילדה הוא מהווה רק כ-70 אחוז מההמוגלובין. שאר ההמוגלובין הסוף ההיריון הינו המוגלובין בוגר המכונה המוגלובין A המורכב משרשראות אלפא מסוג אלפא ושרשראות בטא מסוג בטא.המוגלובין F נשאר גם בחיים הבוגרים אך הוא מהווה פחות מ-2 אחוז מההמוגלובין בבוגרים. במצבים של תלסמיה בהם קיימת בעיה בייצור המוגלובין בוגר יש עליה בכמותו היחסית של המוגלובין F ולכן מדידתו מאפשרת רמז לקיום הבעיה.

המוגלבין A נמצא בכמויות מינוריות כמעט בכל שלבי ההיריון ולכן ניתן לבצע הערכות לגבי טיבו וקיומן של מחלות כגון תלסמיה כבר בשבועות מוקדמים של ההיריון. המוגלובין A מהווה 5-10 אחוז מההמוגלובין בשבוע ה-24 להיריון ומנקודה זו רמתו בדם מתחיל לטפס כך שבלידה הוא מהווה 30 אחוז מכלל ההמוגלובין ובמהלך השבועות הראשונים לחיים רמתו עולה למעל 95 אחוז מכלל ההמוגלובין בגוף (תהליך זה של החלפת סוגי המוגלובין אחראי על הצהבת השכיחה לאחר הלידה כיוון שמולקולת הבילי-רובין היא תוצר פירוק של רכיה ה-הם בהמוגלובין).

למעשה קיימים שני סוגים של המוגלובין A האחד כפי שהוסבר והשני מכונה המוגלובין A2 המורכב משרשראות אלפא מסוג אלפא ושרשראות בטא מסוג דלתה. סוג זה של המוגלובין מהווה סה"כ אחוז אחד מההמוגלובין בגוף לאחר הלידה וכמותו עולה בשנת החיים הראשונה ומגיעה לטווח של 2-3 אחוז לאחר גיל שנה. היחס הרגיל בדם בבוגרים בין המוגלובין A להמוגלובין A2 הינו 1:30.

נקודה נוספת החשובה לציון היא מספר הגנים של כל אחת מהשרשראות. למעשה לכל אחת מסוגי השרשראות שפורטו יש עותק אחד – גן אחד על פני הכרומוזום הנושא אותן וסך הכול יש שני גנים מכל סוג לכל אחד מאיתנו- למעט שרשראות אלפא מסוג אלפא להן יש שני עותקים על פני הכרומוזום הנושא אותן. עובדה זו חשובה במחלת התלסמיה שבה נפגע אחד העותקים. מכאן ברור מדוע תלסמיה מסוג בטא שכיחה הרבה יותר מתלסמיה מסוג אלפה.

 

לסיכום: בפרק זה ניסינו להסביר אודות סוגי ההמוגלובין השונים הקיימים בגוף ועל ונחנו את הבסיס להבנת מחלות שונות הקשורות במולקולה זו.

 

 

ואם יש עוד שאלות , או אתם רוצים להתיעץ.. אתם מוזמנים להכנס לפורומים
חזרה
רופא ילדים |  מפת האתר |  רפואת ילדים |  מי אנחנו |  מחלות ילדים |  פורום ילדים