Rasgo de células falciformes

El rasgo de células falciformes describe una condición en la que una persona tiene un alelo anormal del gen de la hemoglobina beta (es heterocigota ), pero no presenta los síntomas graves de la enfermedad de células falciformes que se dan en una persona que tiene dos copias de ese alelo (es homocigota ). Quienes son heterocigotos para el alelo de células falciformes producen hemoglobina normal y anormal (los dos alelos son codominantes con respecto a la concentración real de hemoglobina en la circulación).

La enfermedad de células falciformes es un trastorno sanguíneo caracterizado por la sustitución de un solo aminoácido en la hemoglobina de los glóbulos rojos , lo que provoca que estas células adquieran forma de hoz, especialmente en condiciones de baja tensión de oxígeno . Esta deformación confiere cierta resistencia a la parasitación de los glóbulos rojos por la malaria , de modo que los individuos portadores del rasgo falciforme (heterocigotos) tienen una ventaja selectiva en entornos donde la malaria está presente.

El rasgo de células falciformes es un genotipo de hemoglobina AS y generalmente se considera una afección benigna. ^{[ 1 ]} Sin embargo, las personas con el rasgo de células falciformes pueden tener complicaciones raras. Por ejemplo, en noviembre de 2010, el Dr. Jeffery K. Taubenberger de los Institutos Nacionales de Salud descubrió la primera evidencia de la enfermedad de células falciformes mientras buscaba el virus de la gripe de 1918 durante la autopsia de un soldado afroamericano . Los resultados de la autopsia de Taubenberger mostraron que el soldado había tenido una crisis de células falciformes que contribuyó a su muerte a pesar de que solo tenía una copia del gen. ^{[ 2 ]} Se ha pedido que se reclasifique el rasgo de células falciformes como una enfermedad, basándose en sus presentaciones clínicas malignas. ^{[ 3 ]} La importancia puede ser mayor durante el ejercicio. ^{[ 4 ]}

Normalmente, una persona hereda dos copias del gen que produce la beta-globina , una proteína necesaria para producir hemoglobina normal ( hemoglobina A , genotipo AA). Una persona con rasgo de células falciformes hereda un alelo normal y un alelo anormal que codifica la hemoglobina S (genotipo de hemoglobina AS).

El rasgo de células falciformes puede utilizarse para ilustrar los conceptos de codominancia y dominancia incompleta. Un individuo con este rasgo muestra dominancia incompleta en lo que respecta a la forma del glóbulo rojo. Esto se debe a que la deformación de los glóbulos rojos solo ocurre a bajas concentraciones de oxígeno. En cuanto a la concentración real de hemoglobina en las células circulantes, los alelos muestran codominancia, ya que coexisten formas "normales" y mutantes en el torrente sanguíneo. Por lo tanto, se trata de una condición ambigua que muestra tanto dominancia incompleta como codominancia.

A diferencia del rasgo falciforme, la anemia falciforme se transmite de forma recesiva. Afecta a unas 72 000 personas en Estados Unidos. La mayoría de los estadounidenses que padecen anemia falciforme son de ascendencia africana. La enfermedad también afecta a estadounidenses del Caribe , Centroamérica , algunas zonas de Sudamérica , Turquía , Grecia , Italia , Oriente Medio y la India oriental.

La enfermedad de células falciformes y el rasgo asociado son más frecuentes en África y Centroamérica, lo que se atribuye a la selección natural: el rasgo de células falciformes confiere una ventaja de supervivencia en zonas con una alta incidencia de malaria, que tiene una alta tasa de mortalidad entre las personas que no poseen dicho rasgo.

También se han realizado estudios que muestran cambios en los genes de la globina. Se han observado cambios en la secuencia de la beta-globina, dando lugar a lo que se conoce como hemoglobina falciforme.

La importancia del rasgo de células falciformes radica en que no presenta síntomas ni causa alteraciones significativas en el recuento de células sanguíneas. Aproximadamente el 30 % de las personas portadoras del rasgo de células falciformes están protegidas de forma natural contra la malaria. Se ha observado un aumento de la incidencia de malaria y del rasgo de células falciformes en África , India y Oriente Medio. ^{[ 20 ]} Algunos hallazgos también muestran una reducción del rasgo de células falciformes en quienes conservan mucha más hemoglobina fetal de lo habitual en la edad adulta. Es probable que la hemoglobina fetal desempeñe un papel en la prevención de la falciformación. Se han observado niveles elevados de hemoglobina fetal en poblaciones donde la enfermedad de células falciformes es prevalente. ^{[ 21 ] [ 5 ] [ 22 ]}

El análisis de la secuencia del genoma completo ha identificado un único origen del rasgo falciforme, con un haplotipo ancestral a todas las variantes de células falciformes. Se cree que este haplotipo se originó en el Sahara durante la Fase Húmeda del Holoceno, hace unos 7300 años. Las variantes de células falciformes descendientes de este haplotipo ancestral comprenden cinco haplotipos que reciben su nombre de topónimos o grupos etnolingüísticos (las variantes árabe/india, benín , camerunesa , de la República Centroafricana / bantú y senegalesa ), y otra designación reservada para los haplotipos atípicos de células falciformes. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Su importancia clínica radica en que algunos se asocian con niveles más altos de HbF (por ejemplo, las variantes senegalesa y saudí-asiática tienden a tener una enfermedad más leve). ^{[ 25 ]}

En algunos casos, los atletas con rasgo de células falciformes no alcanzan el mismo nivel de rendimiento que los atletas de élite con hemoglobina normal (AA). Los atletas con rasgo de células falciformes y sus entrenadores deben ser conscientes de los peligros de esta condición durante el esfuerzo anaeróbico, especialmente en condiciones de calor y deshidratación. ^{[ 26 ]} En casos raros, la deshidratación o el agotamiento inducidos por el ejercicio pueden provocar que los glóbulos rojos sanos adquieran forma de hoz, lo que puede causar la muerte durante las actividades deportivas. ^{[ 27 ]}

Aunque se necesita más investigación sobre el tema, la correlación encontrada entre individuos con rasgo de células falciformes y un mayor riesgo de muerte súbita parece estar relacionada con trastornos microcirculatorios durante el ejercicio. ^{[ 28 ]} En los últimos años, la NCAA se ha asociado con el ACSM y ha emitido una declaración conjunta, advirtiendo a los atletas sobre la prevalencia y los posibles factores de riesgo del rasgo de células falciformes. ^{[ 29 ]} La NCAA también ha alentado recientemente a los atletas a que conozcan su estado de rasgo de células falciformes, ya que el rasgo en sí no suele producir síntomas en condiciones normales, pero puede volverse peligroso durante la actividad física extrema similar al entrenamiento diario que realizan los atletas. ^{[ 30 ]} Además, un estudio revisado por pares encontró un mayor riesgo de muerte por esfuerzo en atletas de la NCAA con rasgo de células falciformes, particularmente antes de la introducción de políticas de detección. El rasgo de células falciformes es la causa de muerte en el entrenamiento militar y los deportes en todo el mundo. El estudio encontró que en 2010 se promulgó una exención legislativa para que los atletas completaran las pruebas de detección o firmaran exenciones para rechazarlas. ^{[ 31 ]}

La hemoglobina normal (y la hemoglobina S en presencia de oxígeno) posee una deformabilidad que permite a los eritrocitos introducirse en vasos sanguíneos más pequeños, incluyendo aquellos involucrados en la microcirculación hacia los capilares del tejido muscular, así como en el suministro de sangre dentro de los tejidos de los órganos. Cuando la hemoglobina S se ve privada de oxígeno, puede polimerizarse, lo que se propone que causa la deformación de los eritrocitos. ^{[ 28 ]} Los eritrocitos falciformes presentan una deformabilidad reducida en comparación con los eritrocitos normales, lo que provoca dificultades en la circulación hacia los vasos más pequeños involucrados en la microcirculación, particularmente, en este caso, los capilares incrustados en el tejido muscular.

La alteración microvascular resultante en los capilares específicos del tejido muscular puede causar rabdomiólisis aguda y necrosis dentro de las células musculares. ^{[ 29 ] [ 32 ]} La inflamación y la fuga de material intracelular resultante de la necrosis de las células musculares liberan una proteína particular, la mioglobina , al torrente sanguíneo. Si bien es necesaria en el tejido muscular para unir hierro y oxígeno, la mioglobina que circula por el torrente sanguíneo puede descomponerse en compuestos más pequeños que dañan las células renales, lo que lleva a diversas complicaciones, como las que se observan en atletas con rasgo de células falciformes durante altos niveles de esfuerzo físico. ^{[ 33 ]}

Debido a la relación entre la deformabilidad y las células falciformes, la deformabilidad puede utilizarse para evaluar la cantidad de células falciformes en la sangre. La deformabilidad de los eritrocitos que causan la alteración de la microcirculación puede demostrarse mediante diversas características hemorreológicas. ^{[ 28 ]} Para determinar la deformabilidad de los eritrocitos, se miden múltiples factores, como la viscosidad sanguínea y plasmática y el hematocrito (un cálculo del porcentaje de glóbulos rojos presentes en la sangre). ^{[ 26 ] [ 28 ]}

• Ryan Clark (fútbol americano)