El rasgo de células falciformes describe una condición en la que una persona tiene un alelo anormal del gen de la hemoglobina beta (es heterocigoto ), pero no muestra los síntomas severos de la enfermedad de células falciformes que ocurren en una persona que tiene dos copias de ese alelo (es homocigoto ). Aquellos que son heterocigotos para el alelo de células falciformes producen hemoglobina tanto normal como anormal (los dos alelos son codominantes con respecto a la concentración real de hemoglobina en las células circulantes).
El rasgo de células falciformes | |
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Células falciformes en la sangre humana: están presentes tanto glóbulos rojos normales como células falciformes | |
Especialidad | Hematología |
La anemia de células falciformes es un trastorno sanguíneo en el que hay una sustitución de un solo aminoácido en la proteína de hemoglobina de los glóbulos rojos , lo que hace que estas células adopten una forma de hoz, especialmente cuando están bajo una tensión de oxígeno baja . La anemia falciforme y la anemia de células falciformes también confieren cierta resistencia a la parasitación de los glóbulos rojos por el paludismo , de modo que los individuos con el rasgo de células falciformes (heterocigotos) tienen una ventaja selectiva en entornos donde está presente la malaria.
Síntomas
El rasgo de células falciformes es un genotipo de hemoglobina AS y generalmente se considera una afección benigna. [1] Sin embargo, las personas con el rasgo de células falciformes pueden tener complicaciones poco frecuentes. Por ejemplo, en noviembre de 2010, el Dr. Jeffery K. Taubenberger de los Institutos Nacionales de Salud descubrió la prueba más temprana de la enfermedad de células falciformes mientras buscaba el virus de la gripe de 1918 durante la autopsia de un soldado afroamericano . Los resultados de la autopsia de Taubenberger mostraron que el soldado sufrió una crisis de células falciformes que contribuyó a su muerte a pesar de que solo tenía una copia del gen. [2] Ha habido llamamientos para reclasificar el rasgo de células falciformes como un estado de enfermedad, basándose en sus presentaciones clínicas malignas. [3] La importancia puede ser mayor durante el ejercicio. [4]
Asociación con otras condiciones médicas
Malaria
El rasgo de células falciformes proporciona una ventaja de supervivencia frente a la muerte por paludismo sobre las personas con hemoglobina normal en regiones donde la malaria es endémica. Se sabe que el rasgo causa significativamente menos muertes debido a la malaria, especialmente cuando Plasmodium falciparum es el organismo causante. Este es un excelente ejemplo de selección natural , evidenciado por el hecho de que la distribución geográfica del gen de la hemoglobina S y la distribución de la malaria en África prácticamente se superponen. Debido a la ventaja de supervivencia única, las personas con el rasgo se vuelven cada vez más numerosas a medida que aumenta el número de personas infectadas con malaria. Por el contrario, las personas que tienen hemoglobina normal tienden a sucumbir a las complicaciones de la malaria. [ cita requerida ]
La forma en que las células falciformes protegen contra la malaria se atribuye a varias cosas diferentes. Una de las explicaciones más comunes es que la hemoglobina falciforme inhibe que el parásito plasmodium infecte los glóbulos rojos, lo que reduce el número de parásitos de la malaria que infectan al huésped. Otro factor es la producción de la enzima hemo oxigenasa-1 (HO-1), que está muy presente en la hemoglobina falciforme. Esta enzima produce monóxido de carbono que se ha demostrado que protege contra la malaria cerebral. [5]
Asociaciones establecidas
- Hematuria [6]
- Hipostenuria [7]
- El carcinoma medular renal , un cáncer que afecta al riñón , es una complicación muy rara que se observa en pacientes con rasgo de células falciformes. [8]
- Necrosis papilar renal [6] (solo considerada "posible" por algunas fuentes) [9]
- Infartos esplénicos a gran altura. [10] Es posible que la cirugía no siempre sea necesaria. [11]
- Muertes súbitas durante el esfuerzo físico en reclutas afroamericanos del ejército estadounidense [12] [13]
- Infección del tracto urinario [14]
Sugirió
- Probable: [15] hipema complicado , eventos tromboembólicos venosos , pérdida fetal , muertes neonatales y preeclampsia
- Posible: [15] síndrome torácico agudo , bacteriuria asintomática y anemia durante el embarazo
- Evidencia insuficiente: [15] retinopatía , colelitiasis , priapismo , [16] úlceras en las piernas , necrosis hepática , necrosis avascular de la cabeza femoral y accidente cerebrovascular . Se ha sugerido una asociación con migrañas complicadas . [17]
Se han notificado casos de tromboembolismo venoso pulmonar en mujeres embarazadas con rasgo de células falciformes [18] u hombres durante vuelos aéreos prolongados, y accidentes cerebrovasculares leves y anomalías en las tomografías por emisión de positrones en niños con el rasgo.
El rasgo de células falciformes parece empeorar las complicaciones observadas en la diabetes mellitus tipo 2 ( retinopatía , nefropatía y proteinuria ) [19] y provocar nefropatía por coma diabético hiperosmolar , especialmente en pacientes varones.
Genética
Normalmente, una persona hereda dos copias del gen que produce la beta-globina , una proteína necesaria para producir hemoglobina normal ( hemoglobina A , genotipo AA). Una persona con el rasgo de células falciformes hereda un alelo normal y un alelo anormal que codifica la hemoglobina S (genotipo de hemoglobina AS).
El rasgo de células falciformes se puede utilizar para demostrar los conceptos de co-dominancia y dominancia incompleta. Un individuo con el rasgo de células falciformes muestra un dominio incompleto cuando se considera la forma del glóbulo rojo. Esto se debe a que la formación de hoz ocurre solo a bajas concentraciones de oxígeno. Con respecto a la concentración real de hemoglobina en las células circulantes, los alelos demuestran co-dominancia ya que tanto las formas "normales" como las mutantes coexisten en el torrente sanguíneo. Por lo tanto, es una condición ambigua que muestra tanto el dominio incompleto como el dominio conjunto.
A diferencia del rasgo de células falciformes, la enfermedad de células falciformes se transmite de manera recesiva. La anemia de células falciformes afecta a unas 72.000 personas en los Estados Unidos. La mayoría de los estadounidenses que padecen anemia de células falciformes son de ascendencia africana. La enfermedad también afecta a estadounidenses del Caribe , América Central y partes de América del Sur , Turquía , Grecia , Italia , Oriente Medio y la India oriental.
La anemia de células falciformes y el rasgo asociado son más prevalentes en África y América Central, que se atribuye a la selección natural: el rasgo de células falciformes confiere una ventaja de supervivencia en áreas con una alta incidencia de malaria, que tiene una alta tasa de mortalidad entre los individuos. sin el rasgo.
También se han realizado estudios que muestran cambios en los genes de la globina. Se han observado cambios en la secuencia de la beta-globina, a lo que se conoce como hemoglobina falciforme.
La importancia del rasgo de células falciformes es que no muestra ningún síntoma ni causa ninguna diferencia importante en el recuento de células sanguíneas. El rasgo confiere aproximadamente un 30% de protección contra la malaria {aclarar} y su aparición parece haber aumentado enormemente en África , India y Oriente Medio. {¿durante qué período de tiempo?} Algunos hallazgos también muestran la reducción del rasgo de células falciformes en aquellos que retienen mucha más hemoglobina fetal de lo habitual en la edad adulta. Es probable que la hemoglobina fetal desempeñe un papel en la prevención de la anemia falciforme. Se han observado niveles elevados de hemoglobina fetal en poblaciones donde prevalece la anemia de células falciformes. [20] [5] [21]
El análisis de la secuencia del genoma completo ha identificado un origen único del rasgo falciforme, con un haplotipo ancestral a todas las variantes de células falciformes. Se cree que este haplotipo se originó en el Sahara durante la fase húmeda del Holoceno hace unos 7.300 años. Las variantes de células falciformes que descienden de este haplotipo ancestral comprenden cinco haplotipos que llevan el nombre de topónimos o grupos etnolingüísticos (las variantes árabe / india, Benin , Camerún , República Centroafricana / Bantú y Senegal ), y otra designación destinada a los haplotipos atípicos de células falciformes. [22] [23] Su importancia clínica se debe a que algunos se relacionan con niveles más altos de HbF (p. Ej., Las variantes de Senegal y Arabia Saudita tienden a tener una enfermedad más leve). [24]
En deportistas
En algunos casos, los atletas con el rasgo de células falciformes no alcanzan el mismo nivel de rendimiento que los atletas de élite con hemoglobina AA normal. Los atletas con el rasgo de células falciformes y sus instructores deben ser conscientes de los peligros de la afección durante el esfuerzo anaeróbico, especialmente en condiciones de calor y deshidratación. [25] En casos raros, la deshidratación o el agotamiento inducidos por el ejercicio pueden hacer que los glóbulos rojos sanos adquieran forma de hoz, lo que puede causar la muerte durante las actividades deportivas. [26]
Si bien se necesita más investigación sobre el tema, la correlación encontrada entre las personas con el rasgo de células falciformes y un mayor riesgo de muerte súbita parece estar relacionada con los trastornos microcirculatorios durante el ejercicio. [27] En los últimos años, la NCAA se ha asociado con el ACSM y emitió una declaración conjunta, advirtiendo a los atletas sobre la prevalencia y los posibles factores de riesgo del rasgo de células falciformes. [28] La NCAA también ha alentado recientemente a los atletas a tomar conciencia de su estado de rasgo de células falciformes, ya que el rasgo en sí no suele provocar síntomas en condiciones normales, pero puede volverse peligroso durante la actividad física extrema similar al entrenamiento diario que realizan los atletas.
La hemoglobina normal (y la hemoglobina S en presencia de oxígeno) contiene una característica de deformabilidad que permite que los eritrocitos se aprieten esencialmente hacia vasos más pequeños, incluidos los involucrados en la microcirculación hacia los capilares dentro del tejido muscular, así como el suministro de sangre incrustado en los tejidos de los órganos. Cuando la hemoglobina S se ve privada de oxígeno, puede polimerizar, que es lo que se propone para causar las células falciformes. [27] Los eritrocitos falciformes presentan una deformabilidad disminuida en comparación con los eritrocitos normales, lo que provoca malestar en la circulación hacia los vasos más pequeños involucrados en la microcirculación, particularmente, en este caso, los capilares incrustados en el tejido muscular.
El malestar microvasculatorio resultante en los capilares específicos del tejido muscular puede causar rabdomiólisis aguda y necrosis dentro de las células musculares. [28] [29] La inflamación y la fuga de material intracelular que resulta de la necrosis de las células musculares libera una proteína particular, la mioglobina , en el torrente sanguíneo. Si bien es necesaria en el tejido muscular para unir hierro y oxígeno, la mioglobina que circula a través del torrente sanguíneo puede descomponerse en compuestos más pequeños que dañan las células renales, lo que lleva a diversas complicaciones, como las que se observan en los atletas con rasgo de células falciformes durante altos niveles de esfuerzo físico. [30]
Debido al vínculo entre la deformabilidad y las células falciformes, la deformabilidad se puede utilizar para evaluar la cantidad de células falciformes en la sangre. La deformabilidad de los eritrocitos que causan el malestar microcirculatorio puede demostrarse a través de varias otras características hemorreológicas. [27] Para determinar la deformabilidad de los eritrocitos, se miden múltiples factores, incluidos la viscosidad de la sangre y el plasma y el hematocrito (un cálculo del porcentaje de glóbulos rojos presentes en la sangre). [25] [27]
Alfa-talasemia
La alfa-talasemia , como el rasgo de células falciformes, generalmente se hereda en áreas con mayor exposición a la malaria. Se manifiesta como una disminución de la expresión de las cadenas de alfa-globina, provocando un desequilibrio y exceso de cadenas de beta-globina, y ocasionalmente puede resultar en síntomas anémicos. La hemoglobina anormal puede hacer que el cuerpo destruya los glóbulos rojos, lo que esencialmente causa anemia. [31]
En individuos entrenados en resistencia con rasgo de células falciformes, se ha demostrado que la presencia de alfa-talasemia actúa de manera protectora contra el malestar microvasculatorio antes, durante y después del ejercicio. [27]
Signos, síntomas y prevención
Debido a la angustia microcirculatoria, un signo o síntoma revelador de un posible colapso falciforme son los calambres. Específicamente para el rasgo de células falciformes, los calambres ocurren en las extremidades inferiores y la espalda en atletas que realizan una actividad física intensa o esfuerzo. [29] En comparación con los calambres por calor, los calambres falciformes son menos intensos en términos de dolor y tienen una debilidad y fatiga asociadas con ellos, a diferencia de los músculos fuertemente contraídos que se bloquean durante los calambres por calor.
Un colapso falciforme se presenta lentamente, seguido de calambres, debilidad, dolores corporales generales y fatiga. [29] [30] Las personas con un estado positivo conocido de rasgo de células falciformes que experimenten debilidad muscular significativa o fatiga durante el ejercicio deben tomarse más tiempo para recuperarse e hidratarse antes de regresar a la actividad a fin de prevenir más síntomas. [32]
Se puede prevenir un colapso tomando medidas para garantizar niveles suficientes de oxígeno en la sangre. Entre estas medidas preventivas se encuentran la hidratación adecuada [25] y la aclimatación gradual a condiciones como el calor, la humedad y la disminución de la presión del aire debido a la mayor altitud. [28] [29] [32] La progresión gradual de los niveles de esfuerzo también ayuda a los cuerpos de los atletas a ajustarse y compensarse, ganando en forma lentamente en el transcurso de varias semanas. [28] [29] [33]
Ver también
- Ryan Clark (fútbol americano)
Referencias
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enlaces externos
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