HBB Geni Nedir?

HBB Geni: Hemoglobin Alt Birim Beta

İçindekiler

Normal Fonksiyon

HBB geni, beta-globin proteinin üretimini sağlar. Beta-globin büyük bir protein olan hemoglobinin alt birimlerinden (bileşenlerinden) biridir. Ayrıca bu protein kırmızı kan hücrelerinde bulunur. Yetişkinlerde hemoglobin normalde beta-globinin iki alt birimi ve ‘HBA’ denilen genden üretilen alfa-globinin iki alt birimi olmak üzere dört protein alt biriminden oluşur. Bu protein alt birimlerinden her biri, demir içeren ve ‘hem’ olarak adlandırılan moleküle bağlanır. Her bir hem bir oksijen molekülünün bağlanabilmesi için merkezinde demir molekülünü içerir. Kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobin akciğerlerdeki oksijen moleküllerine bağlanır. Daha sonra bu hücreler kan dolaşımıyla taşınır ve dokulara oksijen taşır.

Genetik Değişiklikler İle İlgili Sağlık Sorunları

Beta Talasemi

HBB geninde hemen hemen 400 mutasyonun beta talasemiye sebep olduğu bulunmuştur. Mutasyonların birçoğu HBB genine yakın veya HBB geni üzerinde tek bir nükleotidin (DNA yapı birimi) değişimini içerir. Diğer mutasyonlar az sayıda nükleotidin silinmesi veya eklenmesiyle oluşur.

Beta-globin üretiminin azalmasına neden olan HBB gen mutasyonları, beta-plus (β+) talasemi olarak adlandırılır. Hücrelerin beta-globin üretmesini engelleyen mutasyonlar, beta-sıfır (β0) talasemi ile sonuçlanır.

Hemoglobini oluşturan alt birimlerdeki sorunlar, düşük seviyede beta-globin üretimi de dahil olmak üzere beta-globin üretimini azaltır veya tamamen ortadan kaldırır. Hemoglobinin yokluğu kırmızı kan hücrelerinin normal gelişimini bozar. Olgunlaşmış kırmızı kan hücrelerinin eksikliği, vücudun enerji ihtiyaçlarını karşılamak adına dokulara taşınması gereken oksijen miktarını düşürebilir. Vücutta oksijen eksikliği gelişim zayıflığı, organ hasarı ve beta talasemi ile alakalı diğer sağlık sorunlarına yol açabilir.

Methemoglobinemi, Beta-Globin Tipi

HBB geninde meydana gelen 10’dan fazla mutasyonun kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobini değiştiren bir duruma neden olduğu, bununda bir beta-globin tipi olan methemoglobinemi’ye yol açtığı bulunmuştur. Meydana gelen mutasyonlar genellikle hem’e bağlanan proteinin bağlanma bölgesini etkiler. Hemoglobinin oksijene bağlanması için hem molekülünde bulunan demirin, ferröz demir (Fe2+) adı verilen bir formda olması gerekir. Hem’de bulunan demir, demirin bir diğer formu olan ve oksijene bağlanamayan ferrik demir (Fe3+) formuna dönüşebilir. Hemoglobinin ferrik demir içermesine methemoglobin denir. Ferrik demir içeren hemoglobin ise dokulara yeterli oksijeni taşıyamaz.

Methemoglobinemiye neden olan HBB genindeki mutasyonlar, beta-globin proteinini değiştirir ve hem demirini, ferröz demirden ferrik demire dönüşmesine teşvik eder. Değişen hemoglobin, kana kahverengi bir renk vererek cildin, dudakların ve tırnakların morarmasına veya mavimsi bir renk de görünmesine neden olur. Methemoglobinemi farklı herhangi bir sağlık sorununa yol açmaz. Hatalığın belirti ve semptomlar genellikle morarma ile sınırlıdır. Ancak nadir durumlarda, şiddetli methemoglobinemi, beta-globin tipi baş ağrısı, kilo kaybı ve yorgunluğa neden olabilir.

Orak Hücreli Anemi

Orak hücre anemisi (aynı zamanda homozigot orak hücre hastalığı veya HbSS hastalığı olarak da adlandırılır), orak hücre anemisinin en yaygın şeklidir. Bu form, HBB geninde görülen belirli bir mutasyonun neden olduğu, hemoglobin S veya HbS denilen beta-globinin anormal bir versiyonun üretilmesi ile oluşur. Bu durumda hemoglobin S, hemoglobindeki beta-globinin her iki alt birimini değiştirir. Hemoglobin S’ye neden olan mutasyon, beta-globindeki tek bir amino asidin değişmesiyle oluşur. Özellikle amino asit çeşitlerinden olan Glu6Val veya E6V olarak yazılan glutamik asit, beta-globinin 6. pozisyonda valin amino asit olarak değiştirilir. Glutamik asidin valin olarak değişmesi, kırmızı kan hücrelerini orak (hilal) şeklinde büken sert (esnemez) moleküller, anormal hemoglobin S alt birimlerinin birbirine yapışmasına ve şekil olarak uzun olmasına neden olur. Bu sebeple orak hücreler erken ölür ve bu da kırmızı kan hücrelerinin eksikliğine (anemi) yol açabilir. Esneyemeyen orak hücreler, küçük kan damarlarını tıkayarak şiddetli ağrıya ve organ hasarına neden olabilir.

Ayrıca HBB geninde oluşan mutasyonlar beta-globinde başka anormalliklere de neden olabilir. Bu da diğer tip orak hücre hastalığına yol açar. Beta-globinin anormal formları genellikle alfabedeki harflerle bazen de bir isimle gösterilir. Orak hücrenin sebep olduğu diğer hastalıklar, sadece bir beta-globin alt birimi hemoglobin S ile değiştirilir. Beta-globinin diğer alt birimi, hemoglobin C veya hemoglobin E gibi farklı anormal varyantlarla değiştirilir.

Hemoglobin SC (HbSC) rahatsızlığında, beta-globin alt birimleri hemoglobin C ve hemoglobin S ile değiştirilir. Hemoglobin C, beta-globinde 6. pozisyonda lizin amino asidiyle, glutamik amino asidin (bilimsel olarak Glu6Lys veya E6K şeklinde yazılır) yer değişmesiyle sonuçlanır. Şiddeti değişkenlik gösteren Hemoglobin SC hastalığı, orak hücreli anemi kadar da şiddetli olabilir. Hemoglobin E (HbE) de beta-globinin 26. pozisyonda lizin amino asidi glutamik amino asit ile (bilimsel olarak Glu26Lys veya E26K şeklinde yazılır) yer değişmesiyle sonuçlanır. Bazı vakalarda, hemoglobin E mutasyonu hemoglobin S ile beraber bulunur. Bu vakalarda, bir kişi orak hücreli anemi ile bağlantılı olarak ağrı atakları, anemi ve anormal dalak fonksiyonları gibi daha şiddetli belirti ve semptomlara sahip olabilir.

Diğer durumlarda, hemoglobin S ve beta talasemi üretimindeki mutasyonlar beraber oluştuğunda hemoglobin orak-beta talasemi (HbSBetaThal) olarak adlandırılır. Orak hücre hastalığıyla beta-sıfır (β0) talasemiyi birbirine bağlayan mutasyonlar ciddi hastalığa neden olurken, orak hücre hastalığıyla beta-artı (β+) talaseminin beraber olması genellikle daha hafiftir.

Diğer Hastalıklar

Yüzlerce varyasyon HBB geninde tanımlanmıştır. Bu varyasyonlar beta-globinin farklı versiyonlarının üretilmesini sağlar. Diğer HBB gen varyasyonları kişinin sağlığını etkileyebilir. Bu varyasyonlardan bazıları gözle görülür belirti veya semptom göstermez. Ancak farklı sebeplerle yapılan kan testleri ile tespit edilir. En yaygın varyasyonlardan ikisi hemoglobin E ve hemoglobin C’dir.

Beta-globinde oluşan Glu6Lys mutasyonla oluşan hemoglobin C (HbC), bütün popülasyonlara göre Batı Afrika kökenli insanlarda daha yaygındır. Hemoglobinin normal beta-globin yerine iki hemoglobin C alt birimi olan kişilerde hemoglobin C hastalığı hafif seyirlidir. Bu nedenle kırmızı kan hücrelerinin genellikle zamanından önce parçalanması kronik anemiye yol açar.

Hemoglobin E (HbE), beta-globindeki Glu26Lys mutasyonuyla oluşur. Dünya geneline kıyasla Güneydoğu Asya da en yaygın olarak bulunan bir hemoglobin çeşididir. Bir kişinin hemoglobinlerinde beta-globin yerine iki hemoglobin E alt birimi olması, hafif bir anemi olan hemoglobin E hastalığının olabileceğini gösterir. Bazı vakalarda, hemoglobin E ve beta talasemiyi üreten mutasyonlar birlikte bulunur. Bu tür hemoglobin kombinasyonları görülen insanlarda hafif anemiden şiddetli talasemiye dönüşen semptomlar ve belirtiler olabilir.