Fetales Hämoglobin

Durch seine im Vergleich zum adulten Hämoglobin (v.a. HbA1) abweichende α₂γ₂-Struktur hat fetales Hämoglobin eine höhere Sauerstoff-Affinität, wodurch die O₂-Versorgung des Ungeborenen über die Plazenta gewährleistet wird.

Fetales Hämoglobin besteht aus jeweils 2 α- und 2 γ-Ketten (vergleiche HbA1: α₂β₂). Dies bedingt die gute Sauerstoffbindung, sowie eine erniedrigte Affinität zu 2,3-Bisphosphoglycerat, einem negativ allosterischen Effektor für die Bindung von Sauerstoff an Hämoglobin.

Die höhere Affinität zum Sauerstoff bewirkt, dass auch bei niedrigem O₂-Partialdruck eine Bindung erfolgen kann. Wichtig ist dies in der Plazenta, wo die Abgabe von Sauerstoff aus maternalem Hämoglobin auf das fetale Hämoglobin erfolgt.

Bei der hereditäre Persistenz fetalen Hämoglobins (HPFH) führen definierte Mutationen zur persistierend hohen Synthese von Hämoglobin F im Erwachsenenalter. Der erhöhte HbF-Spiegel führt bei Patienten, die zusätzlich an Sichelzellanämie oder β-Thalassämie leiden, zur Verbesserung ihrer Symptomatik.

Die Wiederherstellung hoher HbF-Spiegel ist auch das Ziel der Therapie mit Hydroxycarbamid bei β-Hämoglobinopathien. Vermutlich erhöhen diese Medikamente die HbF-Konzentration aufgrund einer Stresserythropoese. Bislang (2019) war diese Therapie bei der β-Thalassämie jedoch nicht erfolgreich. Eine intermittierende Gabe von Butyraten stimuliert ebenfalls die HbF-Synthese effektiv bei Patienten mit Sichelzellanämie. Der Effekt bei β-Thalassämie ist jedoch noch unklar. Aktuelle Forschungen konzentrieren sind auf spezifischere Medikamente, die Progenitorzellen (F-Zellen) stimulieren oder über KLF1- oder BCL11A-Inhibition die HbF-Synthese erhöhen.^[1]