Hemoglobin F (HbF) là loại hemoglobin chiếm ưu thế trong máu thai nhi và trẻ sơ sinh; nhờ ái lực cao với oxy, chúng vận chuyển oxy từ máu mẹ sang hệ tuần hoàn của thai nhi. Hemoglobin F được sản xuất từ các tế bào tiền hồng cầu trong giai đoạn tuần thứ 10–12 của thai kỳ cho đến 5 tháng đầu sau sinh. Sau đó, hemoglobin F (cấu tạo từ 2 tiểu đơn vị alpha và 2 tiểu đơn vị gamma) được thay thế bằng hemoglobin A (cấu tạo từ 2 tiểu đơn vị alpha và 2 tiểu đơn vị beta).
Nguồn: PDB-101 (Protein Data Bank)
Nồng độ hemoglobin F thường tăng trên những bệnh nhân thiếu máu hồng cầu hình liềm hoặc bệnh beta thalassemia kết hợp hồng cầu hình liềm. Người bệnh có nồng độ hemoglobin F cao thường xuất hiện triệu chứng nhẹ hơn do hemoglobin F có khả năng ức chế quá trình hình thành hồng cầu. Vì vậy, người ta đang đẩy mạnh tìm hiểu về hiệu quả điều trị bệnh hồng cầu lưỡi liềm bằng hemoglobin F.
Biểu hiện lâm sàng
Nồng độ HbF thường tăng nhẹ đến trung bình trên bệnh nhân mắc hồng cầu hình liềm, thiếu máu bất sản, bệnh bạch cầu cấp tính và rối loạn tăng sinh tủy như bệnh bạch cầu tủy thiếu niên, bệnh hồng cầu hình cầu di truyền và bệnh alpha-thalassemia thể nhẹ.
Triệu chứng lâm sàng của hemoglobin F thường liên quan đến loại đột biến và yếu tố di truyền. Trong đó, nồng độ HbF có thể chiếm 90% tổng số Hb trên những người mắc các bệnh bao gồm:
Gamma-thalassemia
Phần lớn các biến thể chuỗi gamma lành tính, nhưng một số biến thể khác có thể khiến Hb không ổn định, ái lực với oxy quá cao hoặc thấp dẫn đến trẻ chậm phát triển, lách to, dễ nhiễm trùng, thiếu máu tán huyết do tăng bilirubin máu, tăng hồng cầu và methemoglobin huyết. Các triệu chứng bệnh sẽ giảm cùng với mức giảm HbF, trẻ thường khỏi bệnh sau 6 tháng đầu đời.
Đột biến xóa nhiều gen trong cụm gen beta globin có thể làm mất cả gen gamma cũng như các gen delta và beta globin gây ra bệnh gamma-delta-beta-thalassemia. Với trẻ sơ sinh mang một bản sao đột biến, trẻ xuất hiện triệu chứng thiếu máu hồng cầu nhỏ nhưng không quá nghiêm trọng. Tuy nhiên, nếu mang cả hai bản sao gen đột biến, trẻ thường tử vong.
Delta-beta thalassemia
Delta beta-thalassemia là một bệnh thiếu máu di truyền hiếm gặp. Trong đó, quá trình sản xuất cả hai tiểu đơn vị delta và beta suy giảm hoặc không diễn ra, khiến hoạt động sản xuất tiểu đơn vị gamma tăng lên để bù đắp cho lượng delta và beta thiếu hụt, dẫn đến nồng độ hemoglobin F hiện diện trong máu cao hơn. Người chỉ có một bản sao gen hoạt động sẽ không biểu hiện bất kỳ triệu chứng nào, tuy nhiên người mang cả hai bản sao đột biến thường có triệu chứng nghiêm trọng.
Tồn dư hemoglobin bào thai di truyền (HPFH)
Người ta phát hiện bệnh nhân mắc tồn dư hemoglobin bào thai di truyền (HPFH) có hàm lượng HbF cao đáng kể trong máu khi đạt độ tuổi trưởng thành. Người trưởng thành bình thường có nồng độ HbF chiếm ít hơn 1% tổng hemoglobin trong máu, trong khi bệnh nhân mắc HPFH có tỷ lệ HbF tăng cao. Trường hợp bệnh nhân mang cả hai bản sao của gen đột biến có thể bị giảm sắc tố nhẹ, tăng tế bào vi mô và thay đổi hình thái trong hồng cầu.
Độ phổ biến
Gamma-thalassemia
Một số trường hợp mắc bệnh gamma-thalassemia xuất hiện trong gia đình có nguồn gốc châu Âu nên đây được xem là bệnh thiếu máu di truyền hiếm gặp.
Delta-beta thalassemia
Tỉ lệ bệnh nhân mang mầm bệnh delta-beta thalassemia từ sàng lọc sơ sinh khoảng 164/100.000 người tại miền nam Sardinia. Bệnh được phát hiện trên nhiều nhóm dân tộc, đặc biệt những người gốc Hy Lạp hoặc Ý.
Tồn dư hemoglobin bào thai di truyền (HPFH)
Tỉ lệ mắc bệnh tồn dư hemoglobin bào thai di truyền khoảng 1/1.000 người tại Braganca Paulista, Sao Paulo. Trong khi tỉ lệ mắc bệnh khoảng 24/100.000 người tại tây nam Trung Quốc.
Nguyên nhân
Hơn 100 đột biến gen HBG1 và HBG2 tạo ra các chuỗi gamma globin mất chức năng, trong đó bao gồm bất thường về số lượng (gamma thalassemia hoặc HPFH không mất đoạn) hoặc bất thường về chất lượng (biến thể gamma). Thông thường, gen gây bệnh hemoglobin F được truyền từ cha hoặc mẹ, do đó quá trình kết hợp các khiếm khuyết này tạo ra nhiều dạng bệnh khác nhau. Ngoài ra, nồng độ HbF trong máu cũng tăng do sử dụng các loại thuốc như hydroxyurea, decitabine và lenalidomide.
Chẩn đoán
Trong vòng 48 giờ sau khi sinh, trẻ được lấy máu gót chân để thực hiện sàng lọc sơ sinh nhằm phát hiện bệnh Hemoglobin F (HbF) và các bệnh lý khác.
Nếu kết quả sàng lọc sơ sinh cho thấy nguy cơ cao mắc bệnh HbF, bác sĩ sẽ cho em bé làm thêm xét nghiệm để làm rõ. Điều quan trọng cần lưu ý là kết quả sàng lọc nguy cơ cao không đồng nghĩa với kết luận em bé mắc bệnh. Kết quả nguy cơ cao có thể do mẫu máu ban đầu được thu quá ít hoặc quá sớm. Tuy nhiên, cha mẹ nên nhớ đưa trẻ tái khám theo đúng lịch hẹn để làm xét nghiệm xác nhận. Nếu không được điều trị, bệnh HbF có thể ảnh hưởng sức khỏe của trẻ rõ rệt ngay sau khi sinh, xét nghiệm tiếp theo phải được tiến hành càng sớm càng tốt để xác định xem liệu trẻ có mắc bệnh hay không.
Xét nghiệm tiếp theo sẽ bao gồm kiểm tra mẫu máu của em bé để tìm dấu hiệu của bệnh HbF. Các bác sĩ sẽ tiến hành điện di hemoglobin nhằm kiểm qua quá trình di chuyển hemoglobin dưới tác động của điện trường, từ đó xác định chất lượng và tính chất vật lý của hemoglobin. Trường hợp trẻ mắc bệnh HPFH, kết quả phân tích bằng phương pháp tế bào học dòng chảy (flow cytometry) cho thấy HbF phân bố đồng đều trong hồng cầu, trong khi các nguyên nhân khác làm tăng HbF khác thường khiến HbF phân bố không đồng nhất.
Ngoài ra, HbF thường được chẩn đoán bằng cách kết hợp nhiều phương pháp bao gồm:
- Phết máu ngoại vi: trải mẫu máu thu từ bệnh nhân lên lam kính và kiểm tra bằng kính hiển vi nhằm phân tích hình dạng và số lượng hồng cầu
- Xét nghiệm Ferritin trong huyết thanh: đánh giá mức độ tích trữ sắt
- Xét nghiệm di truyền: phát hiện các đột biến gen
Điều trị
Một số phương pháp thường được bác sĩ sử dụng trong điều trị các bệnh liên quan đến bất thường hemoglobin bao gồm:
- Truyền máu thường xuyên: giúp bù đắp lượng hemoglobin bất thường cho cơ thể
- Liệu pháp thải sắt: loại bỏ lượng sắt dư thừa tránh cơ thể quá tải sắt
- Cắt lách
- Ghép tủy xương: hỗ trợ tạo ra tế bào hồng cầu có chức năng bình thường
- Liệu pháp gen: thay thế gen đột biến bằng những gen bình thường
Dạng di truyền
Bệnh Hemoglobin F (HbF) di truyền theo kiểu lặn trên nhiễm sắc thể thường. Do đó, bệnh chỉ biểu hiện khi có cả hai bản sao của gen đột biến trong mỗi tế bào. Bệnh nhân mắc bệnh lặn trên nhiễm sắc thể thường sẽ có bố và mẹ mang một bản sao của gen đột biến, nhưng bố mẹ ít khi biểu hiện triệu chứng bệnh.
Nguồn: U.S. National Library of Medicine
Phòng ngừa
Bệnh Hemoglobin F (HbF) di truyền lặn, cha mẹ mang đột biến dị hợp nên gần như không có biểu hiện bệnh, do đó rất khó phát hiện cho đến khi sinh con. Để chủ động phòng ngừa, cha mẹ nên làm xét nghiệm sàng lọc gen lặn để chủ động cho tương lai của con. Các cặp vợ chồng trước khi mang thai cần tư vấn và xét nghiệm di truyền đảm bảo sinh con khỏe mạnh. Người thuộc nhóm nguy cơ mắc bệnh cần khám sức khỏe và tầm soát bệnh định kỳ.
Các tên gọi khác
- Fetal Hemoglobin
References
- National Library of Medicine. Physiology, Fetal Hemoglobin. Retrieved October 16, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK500011/
- National Library of Medicine. Delta beta (F)-thalassaemia in Sardinia. Retrieved October 16, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1048864/
- National Library of Medicine. Estimation of the frequency of Hereditary Persistence of Fetal Hemoglobin in Brazil. Retrieved October 16, 2023 from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12244380/
- National Library of Medicine. Hereditary persistence of fetal hemoglobin. Retrieved October 16, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7983139/
- Baby’s First Test. "Newborn Screening ACT Sheet [F (Fetal Hemoglobin) Only] ." Retrieved October 16, 2023 from https://www.babysfirsttest.org/sites/default/files/HBF(F).pdf
- iCliniq. Delta-Beta Thalassemia - Symptoms, Diagnosis, and Treatment. Retrieved October 16, 2023 from https://www.icliniq.com/articles/blood-health/delta-beta-thalassemia
- Logan Health Medical Center Laboratory Test Catalog. Gamma-Globin Full Gene Sequencing, Varies. Retrieved October 16, 2023 from https://logan.testcatalog.org/show/WGSEQ
- Mayo Clinic. Hemoglobin F Distribution, Blood. Retrieved October 16, 2023 from https://www.mayocliniclabs.com/test-catalog/overview/8270
- MediLib. Fetal hemoglobin (Hb F) in health and disease. Retrieved October 16, 2023 from https://medilib.ir/uptodate/show/90749
- Orphanet. Hereditary persistence of fetal hemoglobin-sickle cell disease syndrome. Retrieved October 16, 2023 from https://www.orpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=en&Expert=251380
- ScienceDirect. Avery's Diseases of the Newborn (Ninth Edition) 2012, Pages 1080-1107. Retrieved October 16, 2023 from https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9781437701340100770
- ScienceDirect. HBG1. Retrieved October 16, 2023 from https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/hbg1
- Wiley Online Library Analysis of deletional hereditary persistence of fetal hemoglobin/δβ-thalassemia and δ-globin gene mutations in Southerwestern China. Retrieved October 16, 2023 from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mgg3.706
