Hämoglobine mit tatsächlich oder scheinbar erniedrigter Sauerstoffaffinität

Viele Mutationen im alpha- oder beta-Globin-Gen bleiben ohne Auswirkungen auf die Funktion der 0₂-Bindung des Hämoglobinmoleküls. Es gibt jedoch abnormale Hämoglobine, bei welchen es zu einer deutlichen Veränderung der 0₂-Bindungsfunktion kommt.

Während klassische Hb-Varianten mit erhöhter 0₂-Bindung zu einer Erythrozytose führen, kann eine verminderte 0₂-Affinität des Hämoglobins zu Zyanose und in seltenen Fällen zu Zeichen der milden chronischen Hämolyse führen. Solche Mutationen sind selten und können in allen Globinketten vorkommen. Bei Mutation im gamma-Globin-Gen kommt es zu einer transienten Zyanose des Neugeborenen. Diese muss von kardiovakulären Zyanoseursachen abgegrenzt werden, um unnötige und invasive Therapieschritte zu vermeiden. Eine weitere wichtige Differenzialdiagnose sind erhöhte Methämoglobinwerte, welche durch erworbene oder angeborene Störungen der Met-Hämoglobinreduktaseaktivität zustande kommen.

Bekannte beta-Hämoglobinvarianten mit reduzierter 0₂-Affinität sind HbE und HbS. Bei letzterem ist eine rechtsverschobene 0₂-Dissoziationskurve typisch, wobei als Ursache eine erhöhte 2,3-DPG-Konzentration, aber auch eine Auswirkung der bei HbS vorhandenen Polymerisierung der desoxigenierten Hb-Moleküle diskutiert werden.

Bei Hämoglobin-M-Varianten verursachen die Umgebung mutierter alpha-, beta- oder gamma-Globinketten ein verändertes Bindungs- und Oxidationsverhalten der Hämgruppe, was typischerweise eine Zyanose verursacht. Eine autosomal-dominant vererbte und mit einer Zyanose einhergehende Hämoglobinvariante ist das Hämoglobin M-Iwate (α87 (F8) His→Tyr). Diese Aminosäuresubstitution in der alpha-Globinkette führt zu einem vermehrten Vorhandensein von Fe³⁺-Häm, zu einer reduzierten 0₂- Affinität, zu einem veränderten Absorptionsspektrum, zu einer veränderten Migration bei der Elektrophorese und klinisch zu einem konstant vorhandenen zyanotischen Hautkolorit. Bei Mutationen im gamma-Globingen, wie zum Beispiel beim Hämoglobin Sarajevo (HBG2:c.308A>C), tritt typischerweise eine transiente Zyanose in der Neonatalphase auf. Eine Sauerstoffgabe ist hier nicht indiziert ist und die Diagnosestellung hilft weitere eventuell invasive diagnostische und therapeutische Maßnahmen zu vermeiden.