Hemoglobina S

Qué es la hemoglobina S

La hemoglobina S (HbS) es la variante anómala mejor conocida de la hemoglobina humana. Estructuralmente es casi idéntica a la hemoglobina A del adulto: comparte las dos cadenas alfa y conserva la arquitectura general del tetrámero. La diferencia se reduce a un punto de la cadena beta. En la posición 6, donde la hemoglobina normal lleva ácido glutámico (un aminoácido con carga negativa), la HbS lleva valina (un aminoácido neutro e hidrófobo).

Detrás de ese cambio hay una mutación puntual en el gen HBB, situado en el cromosoma 11, que codifica la cadena beta. La letra S procede de sickle, hoz en inglés, en referencia a la silueta que adoptan los hematíes afectados. Un solo aminoácido de diferencia. Basta para reescribir el comportamiento de toda la molécula.

La mutación y lo que provoca en el glóbulo rojo

El ácido glutámico original expone una carga negativa en la superficie de la cadena beta; la valina que lo reemplaza es hidrófoba y crea en ese punto una zona pegajosa. Mientras la HbS lleva oxígeno, apenas pasa nada. El problema aparece al desoxigenarse: entonces esas zonas hidrófobas encajan unas con otras y las moléculas se ensamblan en largos filamentos que endurecen el interior del hematíe.

Ese armazón rígido estira la célula falciforme hasta la forma de media luna que da nombre al fenómeno. Al principio el proceso es reversible: cuando la hemoglobina recupera oxígeno, los filamentos se deshacen y el glóbulo vuelve a redondearse. Pero los ciclos repetidos de deformación y recuperación acaban dañando la membrana, y una parte de los drepanocitos queda deformada de manera permanente. La HbS es, por tanto, la base molecular de la anemia falciforme.

Origen y distribución geográfica

La mutación de la HbS no se reparte al azar por el mundo. Es especialmente frecuente en el África subsahariana y aparece también en la cuenca mediterránea, Oriente Medio, la India y las poblaciones descendientes de esas regiones. La razón es una de las historias más citadas de la genética humana: quien porta una sola copia del gen (lo que se conoce como rasgo falciforme) resiste mejor las formas graves del paludismo por Plasmodium falciparum.

Esa ventaja del portador explica que la mutación se haya mantenido en frecuencias altas allí donde el paludismo fue endémico durante siglos, en un equilibrio entre el perjuicio que supone heredar dos copias y la protección que ofrece una sola. Los estudios genéticos indican, además, que el cambio surgió de forma independiente en varias ocasiones, hace varios miles de años, en distintos focos geográficos.

Un hito en la historia de la medicina

La hemoglobina S ocupa un lugar propio en la historia de la biología. En 1949, el equipo de Linus Pauling demostró que la hemoglobina de estos pacientes migraba de forma distinta a la normal en un campo eléctrico y acuñó la idea de "enfermedad molecular": por primera vez un trastorno hereditario se atribuía a una molécula concreta y no a una causa vaga. Años después, en la segunda mitad de la década de 1950, Vernon Ingram identificó el cambio exacto responsable, la sustitución de un solo aminoácido, y estableció el vínculo directo entre una mutación puntual y una enfermedad humana.

Diferencia con la hemoglobina C

La hemoglobina C comparte con la S el mismo punto de la mutación, la posición 6 de la cadena beta, pero el aminoácido que entra es distinto: lisina en lugar de valina. Esa diferencia lo cambia todo. La valina de la HbS favorece la polimerización de la molécula desoxigenada; la lisina de la HbC no polimeriza, sino que tiende a formar cristales dentro del hematíe. Cuando ambas variantes coinciden en la misma persona, cada una heredada de un progenitor, se habla de hemoglobinopatía SC, un cuadro con rasgos propios.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa la "S" de hemoglobina S?

Viene de sickle, hoz en inglés, por la forma de media luna que adoptan los glóbulos rojos cuando la molécula polimeriza. Fue la primera hemoglobina anómala identificada, y por eso se apartó del orden alfabético habitual y recibió esa inicial.

¿En qué se diferencia de la hemoglobina normal?

En un único aminoácido. En la posición 6 de la cadena beta, la hemoglobina A lleva ácido glutámico y la hemoglobina S lleva valina. Todo lo demás de la molécula es igual; esa sola letra distinta es la que altera su comportamiento cuando falta oxígeno.

¿Por qué sigue siendo una mutación tan frecuente?

Porque heredar una sola copia protege frente a las formas graves de la malaria. En las regiones donde esta enfermedad fue endémica durante generaciones, los portadores tuvieron una ventaja de supervivencia que mantuvo el gen en la población, pese a las consecuencias de heredar las dos copias.

¿Es lo mismo hemoglobina S que anemia falciforme?

No. La hemoglobina S es la molécula; la anemia falciforme es el cuadro que aparece cuando una persona hereda dos copias del gen (o una S junto a otra variante de la cadena beta). Se puede portar hemoglobina S sin desarrollar la enfermedad: es el llamado rasgo falciforme.

Referencias

1. MedlinePlus. Electroforesis de hemoglobina. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
2. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre hemoglobinopatías.
3. Hemoglobinopatías: talasemia y drepanocitosis. Pediatría Integral.
4. Enfermedades de células falciformes y otras hemoglobinopatías. Williams Manual de Hematología (AccessMedicina).