Hämoglobinopathien (Übersicht)

Die Hämoglobindifferenzierung wird mittels hochauflösender Kapillarelektrophorese durchgeführt. Dabei werden die unterschiedlichen Hämoglobinfraktionen, die im Blut des Patienten vorhanden sind, aufgetrennt und quantifiziert. Die Zusammensetzung der unterschiedlichen Hämoglobinfraktionen ist altersabhängig und ändert sich vor allem intrauterin und während der ersten 6 Monate nach der Geburt bis sich eine Verteilung einstellt, wie sie auch beim Erwachsenen zu sehen ist. Bei der Geburt liegen zu ungefähr gleichen Teilen HbA und HbF vor. Während der ersten Lebensmonate steigt der Anteil an HbA kontinuierlich und der HbF-Anteil nimmt ab. Man sieht in dieser Zeit auch einen leichten physiologischen Anstieg des HbA2, weshalb eine β-Thalassämia minor (HbA2 > 3,6% und/oder HbF erhöht) vor dem 6. Lebensmonat mit der Hämoglobindifferenzierung alleine nicht immer mit Sicherheit nachgewiesen werden kann. Je nach relativer Verteilung der physiologisch vorkommenden Globinketten lassen sich in der Hämoglobinelektrophorese somit u.a. Hinweise für eine β-Thalassämie und schwerwiegende α-Thalassämien (HbA2 erniedrigt, HbH und/oder HbBarts nachweisbar) finden.

Die meisten anomalen Hämoglobine zeigen aufgrund ihrer veränderten Struktur und Ladung eine von den physiologisch vorkommenden Globinketten unterschiedliche Mobilität und sind dadurch in der Hämoglobindifferenzierung als zusätzliche Fraktionen zu erkennen. Die Bestätigung und genaue Identifizierung der Art des anomalen Hämoglobins erfolgt mit Hilfe molekulargenetischer Untersuchungen.

Der Eisenmangel ist die wichtigste Differentialdiagnose der klinisch asymptomatischen Thalassämie, die sich lediglich durch Blutbildveränderungen auszeichnet. Neben Ferritin werden zur Bestimmung des Eisenstatus CRP und der lösliche Transferrinrezeptor gemessen.

Ferritin korreliert mit dem Eisenspeicher im Körper und ist ein Marker zum Nachweis eines Eisenmangels. Da Ferritin bei entzündlichen Erkrankungen (z.B. Infektionen oder maligne Erkrankungen) trotz eines Eisenmangels normal oder erhöht sein kann, wird gleichzeitig CRP als inflammatorischer Marker gemessen. Weiterhin wird zur Beurteilung des Eisenstatus der lösliche Transferrinrezeptor gemessen, der nicht von chronischen Erkrankungen wie Tumoren, Entzündungszuständen oder Leberfunktionsstörungen beeinflusst wird und somit die Abgrenzung des Eisenmangels von der Anämie chronischer Erkrankungen erlaubt.

Sequenzierung des α- und β-Globingen-Komplexes

Bei Vorliegen eines anomalen Hämoglobins in der Hämoglobindifferenzierung oder bei Verdacht auf eine β-Thalassämie wird der β-Globingen-Komplex sequenziert, um den Typ des anomalen Hämoglobins zu verifizieren bzw. die zugrundeliegende Variante der β-Thalassämie zu identifizieren.

Ergänzend zu Deletionsuntersuchungen des α-Globingen-Komplexes (MLPA und gap-PCR, siehe unten) wird der α-Globingen-Komplex sequenziert, um α-Thalassämien nachzuweisen, die auf molekulargenetischen Veränderungen wie z.B. Einzelbasen-Varianten oder kleineren Deletionen beruhen.

MLPA für den α- und β-Globingen-Komplex

Große Deletionen im Bereich des α-Globingen-Komplexes sind die häufigsten Ursachen von α-Thalassämien und können mittels Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) detektiert werden. Triplikationen oder andere Vervielfachungen der α-Globingene werden mit dieser Methode auch nachgewiesen.

β-Thalassämien können ebenfalls durch Deletionen des β-Globingens in Teilen, im Ganzen oder in dessen regulatorischen Regionen verursacht werden. Diese Deletionen lassen sich mit einer MLPA des β-Globingen-Komplexes nachweisen. Auch größere Deletionen, die z.B. eine (γ)δβ-Thalassämie hervorrufen, werden durch die MLPA des β-Globingen-Komplexes nachgewiesen. In Fällen, in denen in der Hämoglobindifferenzierung fast ausschließlich ein anomales Hämoglobin vorliegt und sich HbA nicht nachweisen lässt, kommt ebenfalls die MLPA zum Einsatz, um zu unterscheiden, ob das anomale Hämoglobin im homozygoten oder als kombiniert heterozygoter Zustand mit einer β-Thalassämie vorliegt.

α-Thalassämie-gap-PCR

Der α-Thalassämie-Gentest basiert auf der PCR-Technologie und resultiert in Amplifikationsprodukten, wenn eine bestimmte Deletion im α-Globingen-Komplex und somit eine α-Thalassämie vorliegt. Mit Hilfe dieser Methode werden die häufigsten Formen der α-Thalassämien ergänzend zur MLPA bestätigt. Diese sind die Deletionen -α^3.7, -α^4.2, --^SEA, --^MED, --^FIL, --^THAI, -(α)^20.5, wobei bei den ersten beiden Deletionen nur ein α-Globingen auf dem jeweiligen Chromosom betroffen ist (α⁺-Varianten) und bei den anderen Deletionen beide α-Globingene (α⁰-Varianten).

Da es sich bei den zugrundeliegenden Erbgutveränderungen um Keimbahnvarianten handelt, ist im Verlauf der Erkrankung mit keiner Änderung der Ergebnisse der molekulargenetischen Untersuchungen zu rechnen. Sofern die Abklärung vollständig und konklusiv war, ist die molekulargenetische Analyse daher nur einmalig im Krankheitsfall indiziert. Darüber hinaus ist zur Diagnostik der Hämoglobinopathien die Aufklärung und Einverständniserklärung nach Gendiagnostikgesetz (GenDG) erforderlich.