ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია - დაავადება, რომელიც მალარიისგან გვიცავს
მალარიის გამომწვევი, პლაზმოდიუმი, ერთუჯრედიანი პარაზიტია. მისი განვითარების ეტაპები ორ მასპინძელ ორგანიზმში მიმდინარეობს: კოღოსა და ადამიანის სხეულში. პლაზმოდიუმით დაავადებული კოღო კბენის დროს აავადებს ჯანმრთელ ადამიანს, კოღო კი პლაზმოდიუმით ინფიცირდება მალარიით დაავადებული ადამიანის სისხლის წოვის დროს. ადამიანის სისხლში მოხვედრილი პარაზიტი სისხლის ნაკადთან ერთად ღვიძლისკენ მიემართება, მრავლდება და შემდეგ სისხლის წითელი უჯრედებისკენ - ერითროციტებისკენ განაგრძობს გზას. ერითროციტები ჰემოგლობინს შეიცავს. ეს არის ცილა, რომელიც ჩვენს სისხლს წითელ ფერს აძლევს და მისი ფუნქციაა ფილტვებიდან ჟანგბადის გადატანა ჩვენი სხეულის დანარჩენი ორგანოებისკენ. ერითროციტებში პარაზიტები იკვებებიან ჰემოგლობინის შემცველი ციტოპლაზმით, იზრდებიან და მრავლდებიან. შედეგად ერითროციტი ზიანდება და იშლება, სისხლის პლაზმაში გამოსული პარაზიტები კი ახალ, ჯანმრთელ ერითროციტებში იჭრებიან და ახლა მათ აზიანებენ. ამის გამო ერითროციტთა რაოდენობა მათი ნორმალური რაოდენობიდან - 5 მილიონიდან შეიძლება 1 მილიონამდე დაეცეს, განვითარდეს მძიმე ანემია, ღვიძლი და ელენთა გადიდდეს და მალარიის სხვა კლინიკური ნიშნები ჩამოყალიბდეს. მალარიას ჩვენში ძველად ციებას უწოდებდნენ. ეს დაავადება ოდითგანვე მნიშვნელოვან პრობლემას წარმოადგენდა, ვინაიდან საქართველო მოიცავს სუბტროპიკულ ზონას, სადაც გავრცელებულია მალარიის გადამტანი კოღო - ანოფელესი. საქართველო დღესაც ითვლება მალარიის გავრცელების მაღალი რისკის ზონად. მალარიის გავრცელების ძირითად რეგიონებად ითვლება კახეთი (ენდემური კერებია - ლაგოდეხი, სიღნაღი, დედოფლისწყარო, საგარეჯო და ყვარელი), ქვემო ქართლი, სამეგრელო.
რა მექანიზმი შექმნა ბუნებამ მალარიისაგან ჩვენს დასაცავად?
ბუნებამ შექმნა ჰემოგლობინის განსაკუთრებული, ანომალიური ფორმა, რომლითაც მალარიის პლაზმოდიუმი ვეღარ იკვებება. ჩვეულებრივი, ნორმალური ჰემოგლობინი კარგად იხსნება წყალში და იგი ერითროციტის ციტოპლაზმაშია გახსნილი, მაგრამ ჰემოგლობინის ახალი ფორმა მიდრეკილია კრისტალიზაციისაკენ, მისი ხსნადობა მკვეთრად შემცირებულია. ამის გარდა ერითროციტები, რომლებიც შეიცავენ ანომალიურ ჰემოგლობინს, დეფორმირდებიან კრისტალური ჰემოგლობინის შემცველობის გამო და იღებენ ნამგლისებურ ფორმას. ჰემოგლობინის ეს ფორმა მკვლევარებმა აღნიშნეს Hb S-ით. Hb ჰემოგლობინს ნიშნავს, ხოლო S - ნამგალს (ინგლისური სიტყვიდან SICKLE). ანემიას, რომელიც ამ დროს ვითარდება, ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია ეწოდა. ნამგლისებრი ერითროციტები პირველად ჯეიმს ჰერიკმა აღწერა 1910 წელს. მან ისინი ანემიით დაავადებული ერთ-ერთი ზანგი სტუდენტის სისხლში აღმოაჩინა. მეცნიერებმა სცადეს, ერითროციტების დეფორმირებისა და ანემიის მიზეზი გაერკვიათ. 1956 წელს ვერმონ ინგრამმა და ჯ. ჰანტმა გაშიფრეს ცილა ჰემოგლობინის ამინომჟავური თანამიმდევრობა ნორმისა და ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის დროს და აღმოჩნდა, რომ ჯანმრთელი და დაავადებული ადამიანის ჰემოგლობინი მხოლოდ ერთი ამინომჟავათი განსხვავდებოდა ერთმანეთისგან. საზოგადოდ, ჰემოგლობინის მოლეკულა 574 ამინომჟავასგან შედგება. ნამგლისებრი ანემიის დროს ჰემოგლობინის მოლეკულაში რიგით მე-6 ადგილზე მყოფი ამინომჟავა გლუტამინი ჩანაცვლებულია ამინომჟავა ვალინით, ეს კი მთლიანად ცვლის ჰემოგლობინის სტრუქტურასა და მის ბიოქიმიურ თვისებებს. ვალინი წყლის მოძულე ანუ ჰიდროფობიური ამინომჟავაა. მისი ჩართვა ჰემოგლობინის მილეკულაში ამ უკანასკნელის ხსნადობას ამცირებს და ის ილექება. ამასთანავე, ვალინი იწვევს ჰემოგლობინის ერთ-ერთ სუბერთეულზე ისეთი უბნის წარმოქმნას, რომელიც მეორე ჰემოგლობინის მოლეკულის ასეთივე უბანს "ეწებება". ნორმალურ ერითროციტში 400 მლნ-მდე ჰემოგლობინის მოლეკულაა, ნამგლისებრ ერითროციტებში კი ჰემოგლობინის მოლეკულები ერთმანეთს ეწებებიან, განიცდიან პოლიმერიზაციას და ჰემოგლობინის გრძელ ფიბრილებს წარმოქმნიან. Hb S ჰემოგლობინი ხისტია, ჩხირისებრი. ფიბრილები ერითროციტის მექანიკურ დეფორმაციას უწყობს ხელს და მას ნამგლისებრ ფორმას აძლევს. მალარიის პლაზმოდიუმს უჭირს ასეთ ერითროციტში შეღწევაც და ასეთი ანომალიური ჰემოგლობინით კვებაც. ნამგლისებრი ერითროციტის სიცოცხლის ხანგრძლივობაც შემცირებულია. თუ ნორმალური ერითროციტი 125 დღე-ღამე ცოცხლობს, ნამგლისებრი ერითროციტი ცოცხლობს მხოლოდ 10-20 დღე-ღამე. თუ ასეთი ერითროციტი მალარიის პლაზმოდიუმით მაინც დაინფიცირდა, ის გამრავლებას ვერ მოასწრებს და ნამგლისებრ ერითროციტთან ერთად დაიღუპება. გარდა ამისა, ნამგლისებრი ერითროციტები სისხლის ნაკადს ელენთისკენ მიაქვს, სადაც ისინი ნადგურდებიან. მაგრამ განსაკუთრებული, ანომალიური ჰემოგლობინის წარმოქმნას პლუსებთან ერთად მინუსებიც აქვს:
- ირღვევა ჰემოგლობინის მთავარი ფუნქცია - შემცირებულია ჟანგბადის ტრანსპორტირების უნარი;
- ერითროციტების სიცოცხლის შემცირებული ხანგრძლივობის გამო ძვლის ტვინი ვეღარ ასწრებს საკმარისი რაოდენობის ერითროციტების გამომუშავებას, რის გამოც ვითარდება ანემია.
- ნამგლისებრი ფორმისა და მემბრანის პლასტიკურობის დაკარგვის გამო ერითროციტები წვრილ კაპილარებში თავისუფლად ვერ მოძრაობენ. ისინი ებჯინებიან ერთმანეთს, აფერხებენ სისხლის ნორმალურ მოძრაობას, სისხლძარღვში ქმნიან ერთგვარ საცობს. სისხლძარღვის დახშობის გამო ქსოვილი ჟანგბადისა და საკვების გარეშე რჩება და ზიანდება. ეს მიზეზები უდევს საფუძვლად ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის განვითარებას.
ბავშვებში ანემიის პირველი სიმპტომია კიდურების ტკივილი სისხლძარღვთა კაპილარების დახშობის გამო. კიდურები შეშუპებულია. ერითროციტების სწრაფი დაშლის გამო კანი და თვალის სკლერები გაყვითლებულია, ელენთის დაზიანების გამო ინფექციებთან ბრძოლა შესუსტებულია და ა. შ.
რა იწვევს ჰემოგლობინის მოლეკულაში იმ ერთი ამინომჟავას შეცვლას, რაც ანომალიურ Hb S ჰემოგლობინს წარმოშობს და დაავადება ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიას უდებს სათავეს?
1956 წელს ვერმონ ინგრემისა და ჯ. ჰანტის მიერ ცილა ჰემოგლობინის ამინომჟავური თანამიმდევრობის გაშიფვრამ შემდგომში ჰემოგლობინის გენის გაშიფვრამდე მიგვიყვანა. ამინომჟავას შეცვლა დნმ-ს მოლეკულაში მომხდარ ცვლილებებზე მიგვანიშნებს. დნმ-ს ეს ცვლილება ჰემოგლობინის გენის მუტაციაა, რომელიც მემკვიდრეობით გადაეცემა. ამ გენის მატარებელ ადამიანებს მალარიისგან დაღუპვის უფრო ნაკლები ალბათობა აქვთ, მაშინ როცა ნორმალური ჰემოგლობინის მქონე ადამიანები უფრო ხშირად იღუპებიან მალარიით. ადამიანი ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიით დაავადდება, თუ ორივე მშობლიდან მიიღო დაზიანებული გენი. ეს ადამიანები ხშირად ვერ აღწევენ რეპროდუქციულ ასაკამდე და იღუპებიან. მათ ბავშვობიდანვე აღენიშნებათ ქრონიკული ანემიის ნიშნები, სისხლის მიმოქცევის დარღვევები და სხვა. თუ ადამიანმა ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენი მხოლოდ ერთი მშობლისგან მიიღო, იგი ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენის მატარებელი იქნება. ასეთი ადამიანის ორგანიზმში წარმოიშობა როგორც ნორმალური, ისე ნამგლისებრი ერითროციტები. ამ უკანასკნელთა წილი მხოლოდ 40%-ია. ნორმალური გენის მიერ წარმოებული ერითროციტები და ჰემოგლობინი, რომელთა წილი 60%-ს შეადგენს, აკომპენსირებს ანომალიური ანემიის გენის მიერ წარმოებულ Hb S ჰემოგლობინს და ანემია არ ვითარდება. შეცვლილი გენის მატარებლები არ არიან დაავადებულნი და ჩვეულებრივ ცხოვრებას ეწევიან. ამერიკელმა მეცნიერმა ჯეიმს ნილმა მალარიულ კერებში კვლევის ჩატარებისას დაასკვნა, რომ ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენის მატარებელთა ალბათობა, დატოვონ შთამომავლობა, 15%-ით მეტია, ვიდრე მათი, ვისაც ნორმალური ერითროციტები და ჰემოგლობინი აქვს. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენი აფრიკაში წარმოიშვა. აფრიკა, განსაკუთრებით კი მისი სამხრეთი რაიონები, ძველთაგანვე ითვლებოდა მალარიის კერად. ასეთ რეგიონებში ადამიანთა პოპულაციაში მიმდინარეობს პროცესები, რომლებიც მიმართულია ანომალიური გენის - ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენის - შესანარჩუნებლად. ამ მოვლენას ბალანსირებული პოლიმორფიზმი ეწოდება და მისი ძირითადი პრინციპები ასეთია:
- ადამიანებს, რომლებიც ანომალიური ჰემოგლობინის გენის მატარებლები არიან, უპირატესობა აქვთ მალარიასთან ბრძოლაში იმათთან შედარებით, ვისაც ეს გენი არ გააჩნია, ანუ ნორმალიური ჰემოგლობინის გენის მატარებელია.
- ადამიანებს, რომლებსაც ანომალიური ჰემოგლობინის გენი ორივე მშობლისგან ერგოთ, ასევე აქვთ უპირატესობა მალარიასთან ბრძოლაში, მაგრამ ისინი რეპროდუქციულ ასაკს ვერ აღწევენ.
- ადამიანები, რომლებსაც ანომალიური გენი არ გააჩნიათ, ანუ ნორმალური ჰემოგლობინის გენის მატარებლები არიან, მალარიით დაავადების მაღალი რისკის ჯგუფში შედიან.
- უპირატესობა ენიჭებათ ანომალიური გენის მატარებლებს - მათ, ვისაც ჰემოგლობინის ანომალიური გენი მხოლოდ ერთი მშობლისგან ერგო, მეორე კი ნორმალური აქვს. ისინი კლინიკურად ჯანმრთელნი არიან.
ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენის მატარებელთა შთამომავლობაში გენთა განაწილების სამი ალბათური შემთხვევა შეინიშნება:
1. ალბათობა იმისა, რომ მათ შთამომავლობაში ჰემოგლობინის ორი ნორმალიური გენი შეხვდეს ერთმანეთს და ეს ადამიანები მალარიით დაავადების მაღალი რისკის ჯგუფში მოხვდნენ - 25%.
2. ალბათობა იმისა რომ, მათ რომელიმე შთამომავალს ჰემოგლობინის ორი ანომალური გენი შეხვდეს, დაავადდეს და ვერ მიაღწიოს რეპროდუქციულ ასაკამდე - 25%
3. ალბათობა იმისა, რომ შთამომავლობა მიიღებს ჰემოგლობინის ერთ ნორმალურ და ერთ ანომალიურ გენს, ესე იგი, იქნება ანომალიური ჰემოგლობინის გენის მატარებელი - 50%.
როგორც ვხედავთ, გადარჩენისა და შთამომავლობის დატოვების მეტი ალბათობა - 50% - ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენის ანუ ერთი დაზიანებული გენის მატარებელ ინდივიდებს აქვთ. ცნობილია ასევე, რომ ნამლისებრუჯრედოვანი ანემიის მატარებელი ქალები დიდი ნაყოფიერებით გამოირჩევიან, თუმცა ამ ფენომენის მიზეზი ჯერჯერობით დაუდგენელია.