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La hemoglobina, generalmente anotada con las siglas Hb, es la proteína encargada del transporte de oxígeno y dióxido de carbono en los eritrocitos o glóbulos rojos sanguíneos. Es una proteína de estructura cuaternaria formada por cuatro subunidades de globina y cuatro grupos hemo, un grupo prostético formado por hierro y porfirina.

Existen varios tipos de globinas que pueden formar parte de la hemoglobina: globina alfa, beta, delta, gamma, epsilon y zeta, cada una codificada por un gen distinto. Exceptuando las primeras semana de desarrollo embrionario, de las cuatro subunidades de globina que hay en cada molécula de hemoglobina siempre hay dos alfa y dos no-alfa, dando como resultado los diferentes tipos de hemoglobinas que aparecen durante el desarrollo fetal (hemoglobina F) y durante la vida adulta (hemoglobina A).

Diferencias estructurales

  • Hemoglobina A: es la hemoglobina del adulto. Existen dos tipos, la hemoglobina A1 está compuesta por dos subunidades de globina alfa y dos de globina beta (Hbα2β2). La hemoglobina A2 es la Hbα2δ2 (2 globinas alfa y 2 globinas delta).
  • Hemoglobina F: es la hemoglobina del feto y está compuesta por dos subunidades de globina alfa y dos de globina gamma, es la Hbα2γ2.
  • Hemoglobina E: es la hemoglobina embrionaria. Hay cuatro tipos, la más abundante es la hemoglobina Gower 1 (HbE Gower 1) y está compuesta por dos cadenas de globina zeta y dos de globina epsilon (Hbζ2ε2). La Gower 2 es la Hbα2ε2 (2 alfa, 2 epsilon). En el embrión también aparece hemoglobina Portland 1 (Hbζ2γ2 o HbE Portland-1; tiene 2 globinas zeta y 2 gamma) y la Portland 2 (Hbζ2β2 or HbE Portland-2; tiene 2 globinas zeta y 2 beta).
cadena ζ (zeta)cadena α (alfa)
cadean ε (epsilon)HbE Gower 1HbE Gower 2
cadena γ (gamma)HbE Portland 1HbF (fetal)
cadena β (beta)HbE Portland 2HbA1 (adulto)
cadena δ (delta)N/AHbA2 (adulto minoritaria)

Durante la etapa embrionaria, aproximadamente durante los dos primeros meses de gestación, la hemoglobina más abundante es la hemoglobina Gower 1, un tipo de hemoglobina exclusiva de esta etapa. También aparecen bajas cantidades de HbE Gower 2 y HbE Portland 1 y 2.

En los 7 meses siguientes, a lo largo de toda la vida fetal, la hemoglobina más abundante es la HbF. También aparecen cantidades bajas de hemoglobinas embrionarias Gower 1 y Portland 1 y 2. En el momento del parto la hemoglobina fetal representa desde el 50 hasta el 95% de la hemoglobina total.

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Aproximadamente a partir de los seis meses tras el nacimiento, los niveles de hemoglobina fetal caen rápidamente y aumentan los niveles de hemoglobina A o hemoglobina del adulto hasta llegar a ser la predominante. Alrededor del año de vida, la hemoglobina A1 ya representa aproximadamente el 95% del total de hemoglobina, la A2 alrededor del 3% y el resto bajas cantidades de HbF.

Diferencias funcionales

La subunidades beta y las subunidades gamma son muy parecidas, aunque sus pequeñas diferencias son suficientes para generar diferentes conformaciones (disposición espacial de las globinas) si se compara la hemoglobina fetal y la hemoglobina del adulto.

Estas diferencias conformacionales también provocan diferencias funcionales. La función principal de la hemoglobina es el transporte de oxígeno, y para ello tanto la HbA como la HbF deben tener la afinidad adecuada por el oxígeno que les permita captarlo y liberarlo según sea necesario.

El feto en desarrollo no respira aire por si mismo; depende totalmente del oxígeno presente en la sangre de la madre. La HbF tiene una afinidad por el oxígeno mayor que la HbA, lo que permite la transferencia de oxígeno desde la madre al feto. Tras el nacimiento, cuando los pulmones entran en funcionamiento, los niveles de hemoglobina fetal caen rápidamente y aumentan los de HbA, que tiene mejores características para entregar oxígeno a los tejidos.

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Curva de saturación HbA y HbF
La HbF muestra mayor afinidad por el oxígeno que la HbA

Persistencia hereditaria de hemoglobina fetal

La persistencia hereditaria de hemoglobina fetal es una condición de carácter benigno caracterizada por la presencia de concentraciones significativas de HbF durante la vida adulta. La causa son mutaciones en el cluster de los genes para las globinas alfa o para las globinas beta.

La cantidad de HbF presente puede suponer desde el 10% a casi el 100% de la hemoglobina total, siendo generalmente mayor en los individuos homocigóticos que en los heterocigóticos, ya que la expresión de la mutación es menor en estos últimos.

Generalmente es una condición asintomática y solo se detecta en análisis en busca de otras patologías relacionadas con la hemoglobina.

La HbF también mejora la sintomatología de la anemia falciforme, y por eso los pacientes de anemia falciforme con persistencia hereditaria de HbF tienen una forma de la enfermedad menos severa.

Referencias

  1. Vijay G. Sankaran y Stuart H. Orkin. (Enero 2013) The Switch from Fetal to Adult Hemoglobin. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 3(1): a011643. doi: 10.1101/cshperspect.a011643
  2. Duane W. Sears. (20 Octubre 2011) Comparing the molecular structure differences between HbF and HbA that affect BPG binding.
  3. Sammi Lean. Adult and Foetal Haemoglobin. Fastbleep.

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