Talassemier og hemoglobinvarianter

Bakgrunn

Hemoglobinopatier (talassemier og hemoglobinvarianter) er en gruppe arvelige sykdommer som skyldes defekter i syntesen av globinkjeder i hemoglobinmolekylet. Hemoglobinopatier er sjeldne hos etnisk norske, men vanlig forekommende i tropiske og subtropiske områder som Afrika, Asia og Middelhavslandene. Innvandring til Norge fra disse områdene, har medført at diagnostikk av hemoglobinopatier har blitt mer aktuelt også i Norge.

Et hemoglobinmolekyl er sammensatt av fire globinkjeder med hver sin hem-gruppe. Av de fire kjedene er normalt to alfa-globinkjeder, og to beta-, delta- eller gamma-globinkjeder. Hos voksne dominerer hemoglobin med to alfa- og to beta-globinkjeder, HbA (>96%). I tillegg påvises hos voksne og barn over 12 måneder HbA2 (2,2-3,2%), som består av to alfa- og to delta-globinkjeder, og evt. noe HbF (< 2,0%) som består av to alfa- og to gammaglobulinkjeder.

Hemoglobinopatiene deles inn i hemoglobinvarianter og talassemier. Hemoglobinvarianter skyldes mutasjoner som medfører endring i en eller flere aminosyrer i en av globinkjedene, slik at hemoglobinet får en unormal struktur. De vanligste hemoglobinvariantene på verdensbasis (HbS, HbC, HbE og HbD-Punjab) skyldes aminosyreendringer i β-globinkjeden. Ved talassemier forekommer mutasjoner som reduserer eller opphever produksjonen av normale globinkjeder.

Talassemier

Talassemier skyldes mutasjoner i globin-genene, eller områder som regulerer uttrykk av disse genene, som medfører redusert eller opphevet produksjon av globinkjeden genet koder for. Dette fører til et relativt overskudd av andre typer globinkjeder, hvilket kan føre til ineffektiv erytropoiese og/eller for tidlig destruksjon av røde blodceller i sirkulasjonen. Pasientene får en hypokrom, mikrocytær anemi. Talassemi likner hematologisk jernmangelanemi.

Tilstanden betegnes alfa- eller beta talassemi avhengig av hvilken type globinkjede som er rammet. Mennesker har fire alfa- og to beta-globingener, og alvorlighetsgraden avhenger av hvor mange gener som er affisert og hvorvidt de rammede genene har noe restaktivitet. Dersom kun ett beta- eller ett til to alfa-globingener er berørt, ses vanligvis ingen eller kun mild anemi, nedsatt MCH og MCV og økt antall erytrocytter. Klinisk brukes ofte betegnelsen thalassemia minor.

Dersom begge beta-globingenene er rammet, vil barnet ha få symptomer under fostertiden som domineres av HbF (2alfa2gamma). I løpet av det første leveåret synker produksjonen av HbF og erstattes vanligvis med HbA (2alfa2beta). Siden disse pasientene ikke er i stand til å produsere beta-globinkjeder, oppstår et relativt overskudd av alfa-globinkjeder som aggregerer. Dette gir en alvorlig, hemolytisk, transfusjonskrevende anemi (beta-thalassemia major). Er det noe restaktivitet av beta-globinproduksjon, oppstår en tilstand med variabel alvorlighetsgrad som klinisk kalles for beta-thalassemia intermedia, eller ikke-transfusjonskrevende talassemi.

Når tre av fire alfa-globingener er rammet ses en kronisk, hemolytisk anemi med varierende alvorlighetsgrad og splenomegali. Disse pasientene har HbH-sykdom (HbH er hemoglobin bestående av 4 beta-globinkjeder).

Tap av alle fire alfa-globingener fører til Hb Barts hydrops fetalis. Ubehandlet medfører Hb Barts til intrauterin død eller død rett etter fødselen.

Noen pasienter har både alfa-talassemi og beta-talassemi samtidig. Dette medfører mindre ubalanse i produksjonen av alfa- og beta-globinkjeder, og kan gi mindre hematologiske forandringer.

Ved mistanke om alfa- eller beta-talassemi utføres alfa-talassemi gentest og kapillærelektroforese, se hemoglobinopati-utredning. Noen ganger suppleres det også med DNA-sekvensering av betaglobingenene, eller videresending til samarbeidende laboratorium for DNA-sekvensering av alfa-globingenene eller andre spesialundersøkelser.

Hemoglobinvarianter

Hemoglobinvarianter ses ved mutasjoner i et av globingenene som gir endret hemoglobinstruktur. Det finnes over 500 ulike hemoglobinvarianter. De hyppigste hemoglobinvariantene som affiserer beta-globingenet er HbS, HbC, HbD-Punjab og HbE. Disse kan forekomme i heterozygot (bærer) eller homozygot form, og det forekommer også at en person er heterozygot for to ulike hemoglobinvarianter. Heterozygote former av hemoglobinvarianter har ofte få eller ingen kliniske konsekvenser for pasienten, men kan ha betydning for evt. barn dersom partner også har en hemoglobinopati (hemoglobinvariant eller talassemi). I disse tilfeller anbefales genetisk veiledning. Ved homozygote tilstander eller kombinasjoner av ulike hemoglobinvarianter er symptomer og alvorlighetsgraden avhengig av hvilken type eller kombinasjon som foreligger.

Pasienter med sigdcelleanemi er homozygote for HbS. Når oksygennivået er lavt (og hemoglobinet deoksygenert) kan HbS klumpe seg sammen i erytrocytten og gi en deformering av cellen, såkalt sigdcelle. Den reduserte elastisiteten i erytrocyttene skaper vanskeligheter i mikrosirkulasjonen, og gir økt infarktrisiko i ulike organer (for eksempel hjerne, milt, lunge, øye, hjerte, nyrer, muskulatur og ben). I tillegg har de røde blodcellene en betydelig redusert levetid (hemolyse). Ved såkalte sigdcellekriser oppstår multiple småinfarkter ledsaget av moderat anemi og splenomegali.

Hemoglobinvarianter kan også være et bi-funn ved HbA1c-måling og kan karakteriseres nærmere med B-Hemoglobinopatiutredning, se hemoglobinopati-utredning.

Kombinerte hemoglobinopatier

Kombinerte hemoglobinopatier forekommer, og typen kombinasjon bestemmer alvorlighetsgraden. En heterozygot HbS eller heterozygot beta-talassemi alene har som regel liten klinisk betydning for pasienten, men dersom de forekommer samtidig kan alvorlig sigdcellesykdom foreligge.

Hemoglobinopatier er arvelig og en vurdering av risikoen for alvorlig sykdom hos barn kan være aktuelt. Slike utredninger av symptomfrie pasienter skal i henhold til lovverket alltid foretas sammen med genetisk veiledning.

Tabellen nedenfor gir en veiledende oversikt over hvilke tilstander barnet har risiko for å arve ved ulike kombinasjoner av hemoglobinopati hos foreldrene. Kun de vanligste hemoglobinopatiene er oppgitt i tabellen. Andre sjeldne former for hemoglobinopati kan også være forbundet med risiko for å arve alvorlig sykdom. Dersom et par har risiko for å få et barn med alvorlig sykdom bør paret tilbys henvisning til genetisk veiledning.

*HbS/δβ-thalassemi: gir sigdcellesykdom og skal henvises hematolog. Kombinasjonen er sjelden og derfor lite beskrevet i litteraturen. Kombinasjonen gir sigdcellesykdom, men er i litteraturen beskrevet å kunne gi noe mildere form for sigdcellesykdom grunnet økt mengde HbF.

Referanser til arvelighetstabellene:

• Rapport fra Arbeidsgruppe for utredning av hemoglobinopatier ved medisinsk biokjemiske laboratorier
• Sharon A. Singh et al. Hb Adana (HBA2 or HBA1: c.179G>A) and alpha thalassemia: Genotype-phenotype correlation, Pediatr Blood Cancer, 2018;65:e27220
• Barbara J. Bain, Haemoglobinopathy Diagnosis, Third Edition
• EMQN Best Practice Guidelines, European, Journal of Human Genetics, 2015;23,426-537
• Significant Haemoglobinopathies: A guideline for screening and diagnosis, A British Society for Haematology Guideline, Br J Haematol.2023;201:1047-1065

Utredning og analyser

Ved hemoglobinopatiutredning utføres både analysering av vanlige erytrocyttparametre (Hb, erytrocytter, MCV og MCH), kapillærelektroforese og alfa-talassemi gentest for syv vanlige delesjoner som gir alfa-talassemi. I tillegg analyseres alltid CRP og ferritin for å kunne vurdere jernstatus. I enkelte tilfeller vil det også bli utført DNA-sekvensering av betaglobingenet. Ved behov for ytterligere analyser blir prøven videresendt Oslo Universitetssykehus. Ved manglende funn og jernmangel vil rekvirenten bli bedt om å sende ny prøve etter at jernmangelen er utredet og behandlet. Dette kommer av at både jernmangel og talassemi gir mikrocytose, og at det derfor er vanskelig å utelukke talassemi ved samtidig jernmangel. Jernmangel kan også påvirke kapillærelektroforesen slik at denne kan feiltolkes (HbA2 blir lavere ved jernmangel).

Hemoglobinopatiutredningen besvares med en samlet vurdering av lege. I tillegg til funn ved de gjennomførte analysene baserer vurderingen seg på informasjon om genetisk opprinnelse og andre kliniske opplysninger. Det er derfor viktig at det ved rekvirering opplyses om pasientens genetiske opprinnelse (evt. opprinnelsesland), om det foreligger kjent hemoglobinopati i familien og om pasienten har mottatt blodtransfusjoner siste 2-3 måneder. For å sikre best mulig utredning bør det ved partnerutredning informeres om at prøven er tatt som ledd i partnerutredning/barneønske samt detaljert informasjon om hvilken type talassemi/hemoglobinvariant som foreligger hos partner. Blodutstryk er ikke indisert i utredningen av hemoglobinopatier.

Den skriftlige vurderingen av hemoglobinopatiutredningen vil i tillegg til diagnose/funn inneholde informasjon om hvorvidt funnet kan forklare eventuelle hematologiske avvik på blodprøvene, informasjon om risiko i forhold til arv/reproduksjon og ved alvorlige funn råd om henvisning til spesialist.

Erytrocyttparametre

Talassemier og hemoglobinvarianten HbE gir typiske, hematologiske forandringer: Mikrocytær, hypokrom anemi (lav Hb, lav MCH, lav MCV) og ofte økt antall erytrocytter. Forandringene varierer med talassemiens alvorlighetsgrad. Alvorlige talassemier vil ubehandlet gi død i tidlig levealder eller uttalt hemolytisk anemi med transfusjonsbehov. Milde former for talassemi gir ingen eller få symptomer.

Alfa-talassemi gentest

Alfa-talassemi forårsakes oftest av store DNA-delesjoner i området hvor alfa-globingenene ligger (på hvert kromosom 16 ligger to alfa-globingener tett inntil hverandre). Testen Fürst bruker er PCR-basert og kan påvise ca. 90% av alle pasienter med alfa-talassemi. En normal alfa-talassemi gentest utelukker derfor ikke helt alfa-talassemi, men forekomsten er mindre sannsynlig. Dersom partner har alfa-talassemi, og paret har barneønske, er det derfor viktig å informere om alfa-talassemi hos partner. Laboratoriet vil da ha lavere terskel for å videresende prøven til utvidet testing for sjelden type talassemi som ikke oppdages med vår metode.

Testen kan også skille ett-gens delesjoner fra mer alvorlige to-gens delesjoner.

Kapillærelektroforese

Hemoglobintyping utføres vha. høyoppløselig kapillærelektroforese hvor hemoglobinfraksjonene separeres og kvantiteres. HbA utgjør hovedandelen (>96%) av hemoglobinet hos friske voksne. I tillegg påvises til en mindre del HbA2 (2,2-3.2%) og av og til HbF (normalt <2%). HbF utgjør en større andel av det totale hemoglobinet hos barn < 12 måneder (opptil 50-95% rett etter fødselen) og faller til voksne verdier ila av de første 6-12 levemånedene. HbA2 øker ila de første leveår til voksne verdier Hos barn under 1 år kan ikke diagnosen beta-thalassemia minor utelukkes basert på HbA2-verdien, da denne øker første leveår. Analysen må eventuelt gjentas etter 1-års alder ved fortsatt mistanke om beta-thalassemia minor.

Jernstatus

S-ferritin og S-CRP vil bli analysert hos alle som får utført hemoglobinopatiutredning. Dette skyldes at er vanskelig å skille mellom jernmangel og talassemi, da begge tilstander kan føre til en mikrocytær anemi. I tillegg kan samtidig forliggende jernmangel komplisere tolkningen av hemoglobintypingen, og føre til falskt negativt resultat. Som hovedregel bør jernmangel være utelukket, evt. være behandlet med jerntilskudd i minimum 3 måneder før hemoglobinopatiutredning rekvireres. Dersom det haster med avklaring kan prøve likevel sendes inn, men det er da ekstra viktig med gode kliniske opplysninger.