Hemoglobin M disease
હિમોગ્લોબિન એમ રોગ એ હિમોગ્લોબિનોપેથીનું એક દુર્લભ સ્વરૂપ છે, જે રક્તમાં હિમોગ્લોબિન એમ (એચ. બી. એમ.) અને એલિવેટેડ મેથેમોગ્લોબિન (એમ. એચ. બી.) સ્તરની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એચ. બી. એમ. એ ગ્લોબિન-એન્કોડિંગ જનીનોમાં થતા બિંદુ પરિવર્તનને કારણે હિમોગ્લોબિન (એચ. બી.) નું બદલાયેલું સ્વરૂપ છે, જેમાં મોટે ભાગે નિકટવર્તી (એફ8) અથવા દૂરસ્થ (ઇ7) હિસ્ટિડીન અવશેષો માટે ટાયરોસિન અવેજીનો સમાવેશ થાય છે. એચ. બી. એમ. પ્રકારો ઓટોસોમલ પ્રબળ વિકૃતિઓ તરીકે વારસામાં મળે છે અને ઓક્સિજનની આત્મીયતામાં ફેરફાર કરે છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગના પેથોફિઝિયોલોજીમાં હેમ આયર્ન ઓટોક્સિડેશનનો સમાવેશ થાય છે જે હેમ પોકેટ માળખાકીય ફેરફાર દ્વારા પ્રોત્સાહન આપે છે. ઓછામાં ઓછા 13 એચબીએમ પ્રકારો અસ્તિત્વમાં છે, જેમ કે બોસ્ટન, ઓસાકા, સાસ્કાટૂન, વગેરે, તેમના શોધના ભૌગોલિક સ્થાનો અનુસાર નામ આપવામાં આવ્યા છે. વિવિધ એચ. બી. એમ. પ્રકારો વિવિધ ચિહ્નો અને લક્ષણો આપી શકે છે. મુખ્ય ચિહ્નોમાં સાયનોસિસ અને ડાર્ક બ્રાઉન બ્લડનો સમાવેશ થાય છે. દર્દીઓ એસિમ્પ્ટોમેટિક હોઈ શકે છે અથવા ચક્કર આવવા, માથાનો દુખાવો, હળવા ડિસ્પનિયા વગેરેનો અનુભવ કરી શકે છે. નિદાન સામાન્ય રીતે સાયનોસિસના આધારે શંકાસ્પદ હોય છે. નિદાન માટે બાયોકેમિકલ પરીક્ષણ, હિમોગ્લોબિન ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ-દૃશ્યમાન તરંગલંબાઇ પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને ડીએનએ આધારિત ગ્લોબિન જનીન વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગ ઘણીવાર જીવલેણ નથી હોતો અને તેની કોઈ જાણીતી અસરકારક સારવાર નથી. હિમોગ્લોબિન એમ રોગ એ મેથેમોગ્લોબિનેમિયાનો જન્મજાત પેટા પ્રકાર છે. મેથેમોગ્લોબિનેમિયાના અન્ય જન્મજાત પેટા પ્રકારો માટે, સાયટોક્રોમ બી5 રિડક્ટેઝ (સીવાયબી5આર) ની ઉણપ એ મુખ્ય કારણ છે, જે મેટએચબીનું સામાન્ય એચબીમાં ખામીયુક્ત રૂપાંતર કરે છે. સીવાયબી5આરની ઉણપ એ ઓટોસોમલ અપ્રભાવી સ્થિતિ છે. ચિહ્નો અને લક્ષણો સાયનોસિસ એ હિમોગ્લોબિન એમ રોગનું સૌથી સામાન્ય સંકેત છે, જે તમામ પ્રકારના હિમોગ્લોબિન એમ રોગોમાં જોઇ શકાય છે. તે મોટે ભાગે દર્દીના હોઠ અને આંગળીના ટેરવે જોવા મળે છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગમાં સાયનોસિસ મેટએચબી અને સલ્ફહેમોગ્લોબિન (સલ્ફએચબી) ના ઊંચા સ્તરના પરિણામે થાય છે. ડાર્ક બ્રાઉન લોહી એ હિમોગ્લોબિન એમ રોગનું બીજું મુખ્ય લક્ષણ છે. વિવિધ એચ. બી. એમ. પ્રકારોને કારણે થતા હિમોગ્લોબિન એમ રોગોના ચિહ્નો અને લક્ષણોમાં થોડો ફેરફાર હોઈ શકે છે, કેટલાકમાં હેમોલિટીક એનિમિયા, એચ. બી. એ. 1સી. માં ઘટાડો અને અસામાન્ય સહ-ઓક્સિમેટ્રી જેવા સંકેતોનો સમાવેશ થાય છે. સાયનોસિસની શરૂઆત આલ્ફા-, બીટા-અને ગામા-સાંકળના પ્રકારો વચ્ચે બદલાય છે. આલ્ફા-અથવા ગામા-સાંકળના પ્રકારો ધરાવતા શિશુઓ જન્મથી જ સાયનોસિસ પ્રગટ કરે છે પરંતુ ગામા-સાંકળના પ્રકારોને કારણે થતા ક્ષણિક નિયોનેટલ સાયનોસિસ ગર્ભ એચ. બી. ના અદ્રશ્ય થયા પછી તરત જ ઉકેલાય છે. બીટા-ગ્લોબિન પ્રકારો ધરાવતા શિશુઓ ગર્ભ-થી-પુખ્ત એચ. બી. સ્વીચ પૂર્ણ થયા પછી જન્મના 6 મહિનાની આસપાસ સાયનોટિક બની જાય છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગ સામાન્ય રીતે એસિમ્પ્ટોમેટિક હોય છે. જો કે, તે 10 ટકાથી 30 ટકા સુધીના મેટએચબી સ્તરે મૂંઝવણ, માથાનો દુખાવો, ટિકાકાર્ડિયા અને હળવા ડિસ્પનિયા જેવા લક્ષણો દર્શાવી શકે છે. અન્ય સંભવિત મધ્યમ ચિહ્નો અને લક્ષણો (30 ટકાથી ઉપરનું મેટએચબી સ્તર) માં ચક્કર, સિંકોપ, છાતીમાં દુખાવો, ધબકારા વધવા અને થાકનો સમાવેશ થાય છે. વધુ ગંભીર ચિહ્નો (50 ટકાથી ઉપરનું મેટએચબી સ્તર) માં ટેકીપ્નિયા, મેટાબોલિક એસિડોસિસ, ડિસરિથમિયા, જપ્તી, ચિત્તભ્રમણા, કોમા અને મૃત્યુ (70 ટકાથી ઉપરનું મેટએચબી સ્તર) નો સમાવેશ થાય છે. પેથોફિઝિયોલોજી એચ. બી. એમ. એ ઓટોસોમલ પ્રબળ રીતે વારસામાં મળેલું એક દુર્લભ મિથેમોગ્લોબિન જૂથ છે, જે જનીનો એન્કોડિંગ આલ્ફા (એચ. બી. એ. 1, એચ. બી. એ. 2), બીટા (એચ. બી. બી.), અથવા ગામા (એચ. બી. જી. 1, એચ. બી. જી. 2) ગ્લોબિન સાંકળોમાં મિસસેન્સ પરિવર્તનથી પરિણમે છે. મોટાભાગના એચ. બી. એમ. પ્રકારોમાં, નિકટવર્તી (એફ8) અથવા દૂરસ્થ (ઇ7) હિસ્ટિડીન અવશેષોને ટાયરોસિન દ્વારા બદલવામાં આવે છે. નિકટવર્તી હિસ્ટિડાઇન (F8) ને આલ્ફા સાંકળમાં 87મા અને બીટા સાંકળમાં 92મા સ્થાન તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. ડિસ્ટલ હિસ્ટિડાઇન (E7) ને આલ્ફા સાંકળમાં 58મા સ્થાને અને બીટા સાંકળમાં 63મા સ્થાને નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. એચ. બી. એમ. ના વિવિધ પ્રકારો આલ્ફા-અથવા બીટા-અથવા ગામા-સાંકળો સાથે સંકળાયેલા ઓછામાં ઓછા 13 એચ. બી. એમ. પ્રકારો નોંધાયા છે. છ પ્રકારો, એટલે કે એચ. બી. એમ. બોસ્ટન, એચ. બી. એમ. ઇવેટ, એચ. બી. એમ. સાસ્કાટૂન, એચ. બી. એમ. હાઈડ પાર્ક, એચ. બી. એફ. એમ. ઓસાકા અને એચ. બી. એફ. એમ. ફોર્ટ રિપ્લે, અનુક્રમે આલ્ફા-58, આલ્ફા-87, બીટા-63, બીટા-92, ગામા-63 અને ગામા-92 પર ટાયરોસિન દ્વારા મેનિફેસ્ટ પ્રોક્સિમલ (એફ8) અથવા ડિસ્ટલ (ઇ7) હિસ્ટિડીન અવેજી. એચબીએમ મિલવૌકી-1 માં સ્થિતિ બીટા-67 પર ગ્લુટામેટ અવશેષો દ્વારા વેલિન (ઇ11) અવેજીનો સમાવેશ થાય છે. ઓક્સિજન સંબંધમાં ફેરફારો સામાન્ય સંજોગોમાં, લોહયુક્ત અવસ્થામાં હેમ આયર્ન (Fe2 +) નિકટવર્તી હિસ્ટિડાઇન (F8) ના ઇમિડાઝોલ નાઇટ્રોજન સાથે સહસંયોજક રીતે બંધાયેલું હોય છે, અને તે ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાવા માટે સક્ષમ હોય છે. ટાયરોસિન અવેજી હીમના પોકેટમાં માળખાકીય ફેરફાર કરે છે અને સુપરઓક્સાઇડ આયનના વિસર્જન દ્વારા હીમ આયર્નના તેની લોહયુક્ત સ્થિતિમાંથી ફેરિક સ્થિતિ (Fe3 +) માં સ્વયંસ્ફુરિત ઓક્સિડેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે. ટાયરોસિન ફેરિક આયર્ન સાથે આયર્ન-ફીનોલેટ સંકુલ બનાવી શકે છે જે ડાયવેલેન્ટ ફેરસ આયર્નમાં ઘટાડાને અટકાવે છે. ટાયરોસિન અને ફે 3 + વચ્ચે સ્થિર સહસંયોજક બંધ ફેરિક આયર્ન અને ઓક્સિજન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અવરોધે છે. ઓક્સિજનને બાંધવામાં ફેરિક હીમ આયર્નની અસમર્થતા બાકીના સામાન્ય પેટા એકમોમાં લોહયુક્ત હીમ આયર્નના ઓક્સિજન સંબંધને બદલે છે, જે શરીરની પેશીઓમાં ઓક્સિજન વિતરણને અવરોધે છે. ફેરિક આયર્નનું સ્થિરીકરણ મ્યુટન્ટ સાઇડ ચેઇન્સ અને ફેરિક આયર્ન વચ્ચે વિવિધ અસામાન્ય સંકલન પદ્ધતિઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે. વિવિધ હિમોગ્લોબિન એમ રોગોની પદ્ધતિઓ ડીઓક્સીજેનેટેડ ટી (ટેન્સ્ડ) સ્થિતિ (ઓછી આત્મીયતા એચ. બી. ચતુર્થાંશ માળખું) પેટા એકમો વચ્ચેના અવરોધોને કારણે આલ્ફા-સાંકળના પ્રકારોમાં સ્થિર થાય છે. આલ્ફા-ચેઇન પ્રકારોમાં ફેરિક આયર્ન મેટએચબી રિડક્ટેઝ અથવા રાસાયણિક ઘટાડા દ્વારા ઉત્સેચકીય ઘટાડા સામે અસાધારણ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. એચ. બી. એમ. બોસ્ટનમાં (આલ્ફા-58 [E7] હિસ → ટાયર), નવું ટાયર (E7) સંકલન નિકટવર્તી હિસ (F8) અને હેમ આયર્ન વચ્ચેની સામાન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને વિક્ષેપિત કરવા માટે હેમ પ્લેનને બદલે છે. એચ. બી. એમ. ઇવાટે (આલ્ફા-87 [એફ8] હિઝ → ટાયર) માં, ટાયરોસિન સંકલન હીમની સ્થિતિને વિકૃત કરે છે. આ ફેરિક આયર્ન સ્થિરીકરણ માટે બદલાયેલા આલ્ફા પેટા એકમોની અંદર હેમ જૂથ અને હેલિક્સ એફ વચ્ચેનું વિભાજન વધારે છે. ઓક્સિજનયુક્ત આર (રિલેક્સ્ડ) સ્થિતિ (ઉચ્ચ-આકર્ષણ એચબી ચતુર્થાંશ માળખું) પેટા એકમો વચ્ચે હળવા અવરોધોને કારણે બીટા-ગ્લોબિન સ્વરૂપોમાં સ્થિર થાય છે. એચ. બી. એમ. સાસ્કાટૂનમાં (બીટા-63 [E7] હિસ → ટાયર), મોટા ટાયર (E7) નું અવેજી હેમ ફેરિક આયર્ન સાથે નજીકની નિકટતા પ્રદાન કરે છે તેથી હેક્સાકોર્ડિનેટ આયર્ન સાઇટ બનાવે છે જ્યાં ટાયર (E7) નું ક્ષણિક પ્રોટોનેશન મેથએચબી રિડક્ટેઝ દ્વારા એન્ઝાઇમેટિક ઘટાડાને સંકેત આપે છે. એચ. બી. એમ. હાઇડ પાર્કમાં (બીટા-92 [એફ8] હિસ → ટાયર), હેમની ખોટ અને નજીકના અવશેષોના પુનર્નિર્માણ સાથેની અસ્થિરતા તેના પેથોફિઝિયોલોજીમાં ફાળો આપે છે. મ્યુટન્ટ એચ. બી. ટેટ્રામરની અંદર બિન-મ્યુટન્ટ પેટા એકમોના શારીરિક ગુણધર્મો અલગ પડે છે. બીટા-સાંકળ પ્રકારો (એચ. બી. એમ. સાસ્કાટૂન અને એચ. બી. એમ. હાઈડ પાર્ક) માં સામાન્ય આલ્ફા પેટા એકમો નોંધપાત્ર સહકારિતા અને બોહર અસર દર્શાવે છે, જે વધેલા ઓક્સિજન આકર્ષણને દર્શાવે છે. આલ્ફા-ચેઇન પ્રકારો (એચ. બી. એમ. બોસ્ટન અને એચ. બી. એમ. ઇવાટે) માં સામાન્ય બીટા પેટા એકમો ઓછી સહકારીતા અને બોહર અસર દર્શાવે છે, જે ઓક્સિજન સંબંધમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. તેથી, આલ્ફા-ચેઇન વેરિએન્ટ્સની સરખામણીમાં બીટા-ચેઇન વેરિએન્ટ્સમાં ઓછું ફરતું ઓક્સિડાઇઝ્ડ એચ. બી. જોવા મળે છે. એચબીએમ મિલવૌકી-1 (બીટા-67 [ઇ11] વેલ → ગ્લુ) માટે, હીમ આયર્ન સાથે આયનીય ગ્લુટામેટની નિકટતા લોહયુક્ત આયર્નના ઓટોક્સિડેશન અને તેની છઠ્ઠી સંકલન સ્થિતિ સાથે સીધા સંકલન દ્વારા ફેરિક આયર્નના સ્થિરીકરણની તરફેણ કરે છે. આનાથી ઓક્સિજનનું આકર્ષણ ઘટે છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગને કારણે થતા સાયનોસિસનું નિદાન ઘણીવાર હૃદય અથવા પલ્મોનરી ખામી તરીકે ભૂલથી કરવામાં આવે છે. કાર્ડિયાક કેથેટેરાઇઝેશન અને યાંત્રિક વેન્ટિલેશન જેવી બિનજરૂરી આક્રમક પ્રક્રિયાઓને રોકવા માટે યોગ્ય નિદાન મહત્વપૂર્ણ છે. બાયોકેમિકલ પરીક્ષણ શુદ્ધ ઓક્સિજનમાં શિરાવાળા લોહીના નમૂનાઓના સંપર્કનો ઉપયોગ કાર્ડિયોપલ્મોનરી સાયનોસિસ અથવા લો-ઓ 2 એફિનિટી એચ. બી. એસ. ને કારણે થતા અન્ય સાયનોસિસથી મેટએચ. બી. ને કારણે થતા સાયનોસિસને અલગ પાડવા માટે થઈ શકે છે. મેથેમોગ્લોબિનેમિયા ધરાવતા સાયનોટિક દર્દીઓ ભૂરા રંગનું લોહી દર્શાવે છે જ્યારે અન્ય કિસ્સાઓમાં જાંબલી ડીઓક્સીહિમોગ્લોબિન તેજસ્વી લાલ ઓક્સિહિમોગ્લોબિન બની જાય છે. પોટેશિયમ સાયનાઇડ (કે. સી. એન.) ના ઉમેરાનો ઉપયોગ હિમોગ્લોબિન એમ રોગને મેથેમોગ્લોબિનેમિયા અને સલ્ફહેમોગ્લોબિનેમિયાના અન્ય પેટા પ્રકારોથી વધુ અલગ પાડવા માટે થઈ શકે છે. સલ્ફહેમોગ્લોબિનેમિયા માટે, સલ્ફએચબી સાયનાઇડ માટે નિષ્ક્રિય છે અને રંગમાં કોઈ ફેરફાર દર્શાવતો નથી. જંગલી પ્રકારની ગ્લોબિન સાંકળો સાથે મેટએચબી ધરાવતા હેમોલિસેટ્સ તરત જ લાલ થઈ જાય છે. ઉત્પરિવર્તિત ગ્લોબિન સાંકળો સાથે એમ. ટી. એચ. બી. ધરાવતા હેમોલિસેટ્સમાં રંગ પરિવર્તન ધીમું હોય છે અને વિવિધ એચ. બી. એમ. પ્રકારો માટે રૂપાંતરણ દર બદલાઈ શકે છે. હિમોગ્લોબિન ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ તે અસામાન્ય એચ. બી. સ્વરૂપોની ઓળખ કરીને ગુણાત્મક વિશ્લેષણ પ્રદાન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ પહેલાં કે. સી. એન. નો ઉમેરો આયર્ન સ્થિતિના તફાવતોને કારણે પરિણામનું ખોટું અર્થઘટન અટકાવવા માટે તમામ એચ. બી. પ્રકારોને એમ. એચ. બી. માં રૂપાંતરિત કરે છે. સામાન્ય અને અસામાન્ય એચ. બી. પ્રકારો વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા અલગ પડે છે, અને સ્થળાંતરમાં જોવા મળેલા તફાવતો એમિનો એસિડની અવેજી સૂચવે છે. સ્પષ્ટ વિભાજન માટે, હિમોગ્લોબિન ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ અગર જેલ પર પીએચ 7.1 પર થવો જોઈએ. આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં, એચ. બી. એમ. એચ. બી. એ. કરતા સહેજ ધીમી ગતિએ સ્થળાંતર કરે છે. એચ. બી. અપૂર્ણાંકોનું પ્રમાણ પ્રદાન કરવા માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રવાહી ક્રોમેટોગ્રાફી (એચ. પી. એલ. સી.) દ્વારા વધુ પુષ્ટિ પરીક્ષણ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ-વિઝિબલ તરંગલંબાઇ લાઇટ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી નિદાન માટે વિવિધ તરંગલંબાઇ પર હેમોલિસેટના સ્પેક્ટ્રલ શોષણનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. સામાન્ય લોહીની સરખામણીમાં, એચ. બી. એમ. પ્રકારોની એક અનન્ય શોષણ શ્રેણી જોઈ શકાય છે. એચબીએમ એક ચોક્કસ પ્રકાશ શોષણ પેટર્ન દર્શાવે છે, જે 510 અને 630 એનએમ પર દૃશ્યમાન શિખરો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. આ ચોકલેટ-બ્રાઉન લોહીની રચનાને સમજાવે છે. મેટએચબી શોધમાં પલ્સ ઓક્સિમેટ્રી કરતાં બહુવિધ તરંગલંબાઇનો ઉપયોગ કરીને CO-ઓક્સિમેટ્રીને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે. પલ્સ ઓક્સિમેટ્રી માત્ર 660 અને 940 એનએમની બે અલગ તરંગલંબાઇનો ઉપયોગ કરે છે જે ભ્રામક હોઈ શકે છે. ડીએનએ-આધારિત ગ્લોબિન જનીન વિશ્લેષણ સ્વચાલિત ફ્લોરોસન્સ-આધારિત ડીએનએ અનુક્રમ વિશ્લેષણ હિમોગ્લોબિનોપેથીઝના નિયમિત નિદાનમાં લાગુ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે ચોક્કસ ગ્લોબિન જનીન પરિવર્તનની ઓળખ માટે ઝડપી અને વિશ્વસનીય પરિણામ પ્રદાન કરે છે. તેનો ઉપયોગ વધુ પુષ્ટિ પરીક્ષણ તરીકે થાય છે. હિમોગ્લોબિન એમ રોગની સારવાર ઘણીવાર જીવલેણ હોતી નથી અને સારવારની જરૂર હોતી નથી. હસ્તગત મેથેમોગ્લોબિનેમિયાની સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મિથાઈલીન બ્લુ (એમબી) અને એસ્કૉર્બિક એસિડ સહિત કોઈ હાલની અસરકારક સારવાર નથી. એમબી એક ઓક્સિડન્ટ છે અને તેનો ઉપયોગ હિમોગ્લોબિન એમ રોગની સારવાર માટે થતો નથી. ઓક્સિડેન્ટ્સના વધુ સંપર્કને ધ્યાનમાં રાખીને તેઓ લક્ષણાત્મક મેથેમોગ્લોબિનેમિયા વિકસાવવાની સંભાવના ધરાવે છે. ગ્લોબિન અને ગ્લોબ્યુલિન પ્રોટીનની વિકૃતિઓ વંશપરંપરાગત હેમોલિટીક એનિમિયા