Fetales Hämoglobin

Durch seine im Vergleich zum adulten Hämoglobin (HbA) abweichende α₂γ₂-Struktur hat fetales Hämoglobin eine höhere Sauerstoff-Affinität, wodurch die O₂-Versorgung des Ungeborenen über die Plazenta gewährleistet wird.

Fetales Hämoglobin besteht aus jeweils 2 α- und 2 γ-Ketten (Vergleich HbA1: α₂β₂). Dies bedingt die gute Sauerstoffbindung, sowie eine erniedrigte Affinität zu 2,3-Bisphosphoglycerat, einem negativ allosterischen Effektor für die Bindung von Sauerstoff an Hämoglobin.

Die höhere Affinität zum Sauerstoff bewirkt, dass auch bei niedrigem O₂-Partialdruck eine Bindung erfolgen kann. Wichtig ist dies in der Plazenta, wo die Abgabe von Sauerstoff aus maternalem Hämoglobin auf das fetale Hämoglobin erfolgt.

Bei der hereditäre Persistenz fetalen Hämoglobins (HPFH) führen definierte Mutationen zur persistierend hohen Synthese von Hämoglobin F im Erwachsenenalter. Der erhöhte HbF-Spiegel führt bei Patienten, die zusätzlich an Sichelzellanämie oder β-Thalassämie leiden, zur Verbesserung ihrer Symptomatik.

Die Wiederherstellung hoher HbF-Spiegel ist auch das Ziel der Therapie mit Hydroxycarbamid bei β-Hämoglobinopathien. Vermutlich erhöhen diese Medikamente die HbF-Konzentration aufgrund einer Stresserythropoese. Bisher (2024) konnte eine Erhöhung des Hämoglobinwertes bei Patienten mit Thalassaemia intermedia nachgewiesen werden. Es fehlen jedoch weitere randomisierte Studien, welche die Wirkung bei anderen Phänotypen untersuchen.^[1]

Eine intermittierende Gabe von Butyraten stimuliert ebenfalls die HbF-Synthese effektiv bei Patienten mit Sichelzellanämie. Der Effekt bei β-Thalassämie ist jedoch unklar. Aktuelle Forschungen konzentrieren sich auf spezifischere Medikamente, die Progenitorzellen (F-Zellen) stimulieren oder über KLF1- oder BCL11A-Inhibition die HbF-Synthese erhöhen.^[2]

Gelegentlich ist es notwendig, zu untersuchen, ob Erythrozyten HbF oder HbA enthalten, z.B. zur Abschätzung des Ausmaßes einer fetomaternalen Hämorrhagie oder bei einer Nabelschnurpunktion. Hierfür steht die HbF-Färbung nach Kleihauer-Betke zur Verfügung. Dabei entspricht ein Anteil von 2 Promille HbF-Zellen im Ausstrich des mütterlichen Bluts einer Menge von ca. 10 ml fetalen Blutes im mütterlichen Kreislauf. Eine durchflusszytometrische Diagnostik ist ebenfalls möglich.