Globină

(categorie: Biochimie)

Globinele sunt lanțurile proteice care formează scheletul moleculei de hemoglobină. Fiecare moleculă de hemoglobină a adultului este alcătuită din patru lanțuri — două alfa și două beta — fiecare adăpostind o grupare hem.

Lanțul proteic nu leagă el însuși oxigenul: rolul lui este să țină gruparea hem într-un buzunar potrivit și să transmită, între subunități, schimbările de formă care fac transportul eficient.

Cum funcționează

Fiecare lanț globinic înfășoară o grupare hem într-un buzunar hidrofob, care protejează atomul de fier de oxidare. Fără această protecție, fierul s-ar oxida rapid și ar pierde capacitatea de a lega reversibil oxigenul.

Cele patru subunități nu lucrează independent. Legarea oxigenului de una dintre ele modifică forma întregii molecule și crește afinitatea celorlalte — mecanismul numit cooperativitate, care există doar pentru că lanțurile globinice comunică între ele.

Tipurile de lanțuri și ce decurge din ele

Hemoglobina adultului

Alcătuită predominant din două lanțuri alfa și două beta. O fracțiune mică folosește lanțuri delta în locul celor beta și formează hemoglobina A2.

Hemoglobina fetală

Folosește lanțuri gama în locul celor beta, are afinitate mai mare pentru oxigen și permite fătului să îl preia din sângele mamei. Este înlocuită treptat în primele luni de viață.

Sinteza dezechilibrată

Talasemiile sunt bolile în care sinteza unuia dintre lanțuri — alfa sau beta — este redusă sau absentă. Eritrocitele rezultate sunt mici și conțin mai puțină hemoglobină, chiar dacă fierul este suficient.

Relevanță clinică

Distincția dintre o problemă de globină și una de fier este una dintre cele mai importante din evaluarea unei anemii microcitare. În ambele situații eritrocitele sunt mici, dar cauza și tratamentul diferă complet, iar o persoană cu trăsătură talasemică poate primi ani la rând suplimente de fier inutile.

Excesul de fier nu este lipsit de consecințe, mai ales la persoanele cu hemoglobinopatii, care pot acumula fier. Feritina și celelalte analize ale fierului separă aceste situații, nu presupunerea făcută după volumul eritrocitar.

Cum se investighează

Electroforeza hemoglobinei separă fracțiunile și arată dacă proporțiile lanțurilor sunt modificate. În trăsătura beta-talasemică, fracțiunea HbA2 este de obicei crescută. Trăsătura alfa-talasemică poate avea electroforeză normală și necesită uneori testare genetică.

Rezervele de fier se evaluează de regulă înaintea interpretării electroforezei, pentru că un deficit de fier asociat poate coborî HbA2 și poate masca trăsătura.

Factori care influențează sinteza globinelor

Genele care le codifică — patru copii pentru alfa, două pentru beta, ceea ce explică gravitatea diferită a formelor.

Disponibilitatea aminoacizilor, necesari pentru sinteza proteică.

Etapa de dezvoltare — tipul de lanț produs se schimbă de la viața fetală la cea adultă.

Prezența unei hemoglobinopatii moștenite.

De ce contează

Hemoglobina este unul dintre cele mai bune exemple de proteină în care forma contează mai mult decât compoziția. Fierul care leagă oxigenul este un singur atom, identic cu fierul dintr-o bucată de metal; ceea ce îl transformă în transportor de oxigen este arhitectura proteică din jurul lui. O modificare a lanțului, fără nicio problemă de fier, schimbă complet funcția.

Concluzie

Globinele sunt lanțurile proteice ale hemoglobinei — două alfa și două beta la adult — care adăpostesc gruparea hem, protejează fierul de oxidare și transmit între subunități cooperativitatea legării oxigenului. Sinteza dezechilibrată a unui lanț produce talasemiile, în care eritrocitele sunt mici fără ca fierul să lipsească — distincția care decide tratamentul.