2 HZB Formation
HZB składają się z utlenionego denaturatu Hb. Często nie są rozpoznawane na rutynowo poplamionych filmach krwi, ponieważ albo nie są poplamione, albo plamią podobnie jak pozostałe nienaruszone Hb. Jeśli mają wystarczającą wielkość (1 do 2 µm), mogą pojawić się jako Blade inkluzje w obrębie RBC lub jako projekcje przypominające sutki z powierzchni RBC. HzB można wizualizować jako ciemne, refrakcyjne inkluzje w nowych preparatach „mokrych” z błękitu metylenowego oraz jako jasnoniebieskie inkluzje z Plamami retikulocytów (Harvey, 2001).
proponowana jest następująca sekwencja wywołanych utleniaczem zdarzeń biochemicznych prowadzących do powstania HzB (Allen i Jandl, 1961; Chiu i Lubin, 1989; Hebbel i Eaton, 1989; Low, 1989; Mawatari i Murakami, 2004): (1) ferrohemy są utleniane do ferrihemów (MetHb). (2) reaktywne grupy SH MetHb są utleniane (cysteina 93 ludzkiego łańcucha HB β) i powstają mieszane wiązania dwusiarczkowe po interakcji z GSSG (również generowane w odpowiedzi na stres oksydacyjny). Ta glutationylacja MetHb może być ochronna, ponieważ te grupy globin SH mogą być regenerowane poprzez układy glutaredoksyny i ewentualnie tioredoksyny (Klatt i Lamas, 2000). (3) w miarę dalszego utleniania, Zwykle „Zakopane” grupy SH MetHb są utleniane, powodując dodatkowe reakcje glutationylacji i przypuszczalnie powstanie wiązania dwusiarczkowego między łańcuchami globinowymi. Reakcje te są prawdopodobnie nieodwracalne (Mawatari i Murakami, 2004). (4) Zmiany konformacyjne w łańcuchach globin powodują dysocjację tetrameru do dimerów i monomerów oraz tworzenie hemichromu (hemichromy mają zarówno piątą, jak i szóstą współrzędną żelaza żelazowego zajmowaną przez ligand dostarczany przez łańcuch globinowy). (5) Hemichromy wiążą się z pasmem 3 i w mniejszym stopniu z innymi składnikami błon, tworząc skupiska kopolimerów. (6) wytrącanie i akumulacja denaturowanych cząsteczek globiny powoduje powstawanie HzB. Wytrącanie jest potęgowane przez dysocjację ferrihemów (hemin) z hemichromów, ponieważ powstające Wolne łańcuchy globin są niestabilne.
niedokrwistość hemolityczna związana z powstawaniem HzB u zwierząt domowych wynika z różnych związków. Przyczyny żywieniowe obejmują spożywanie cebuli przez bydło(Lincoln et al., 1992), sheep (Kirk and Bulgin, 1979; Knight et al., 2000; Verhoeff et al., 1985), konie (Pierce et al., 1972), koty (Kobayashi, 1981) i psy (Harvey and Rackear, 1985; Ogawa et al., 1986), spożycie czosnku przez psy i konie (Lee et al., 2000; Pearson et al., 2005; Yamato et al., 2005) oraz spożywanie jarmużu i innych gatunków kapustnych przez przeżuwacze (Greenhalgh et al., 1969; Smith, 1980; Suttle et al., 1987). Dipropyl i diallil di-, tri-i tetrasulfidy i ewentualnie inne związki siarki Organowej pochodzące z roślin z rodzaju Allium (cebula, czosnek i szczypiorek) powodują oksydacyjne uszkodzenia RBC. ROS powstają podczas redoks tych związków lub ich metabolitów w obecności GSH i OxyHb (Munday et al., 2003). Rola GSH jako źródła elektronów w tym cyklu redox może wyjaśnić, dlaczego psy z wysokim stężeniem RBC GSH są bardziej podatne na uszkodzenia wywołane przez cebulę niż psy z normalnym stężeniem RBC GSH (Yamoto and Maede, 1992). W przypadku gatunków Brassica czynnikiem hemolitycznym jest dwusiarczek dimetylu, wytwarzany przez działanie drobnoustrojów żwacza na sulfotlenek s-metylocysteiny zawarty w roślinach (Smith, 1980).
niedokrwistość hemolityczna HzB występuje na Florydzie w wypasie bydła na bujnych pastwiskach żyta (Secale cereale) w zimie (Simpson And Anderson, 1980) i w wypasie bydła z niedoborem selenu na pastwiskach St.Augustine w lecie (Morris et al., 1984). Nie jest znana natura zaangażowanych utleniaczy. Methemoglobinemia, powstawanie HzB, ciężka hemoliza wewnątrznaczyniowa i śmierć nastąpiły po spożyciu czerwonych liści klonu przez konie (Alward et al., 2006; George et al., 1982; Tennant et al., 1981) i alpaki (Dewitt et al., 2004). Zwiędłe lub suszone liście są toksyczne, ale świeżo zebrane liście nie są. Kwas galusowy i inne związki zostały zidentyfikowane w liściach, które są zdolne do wywoływania uszkodzeń oksydacyjnych (Boyer et al., 2002).
poporodowa hemoglobinuria z powstawaniem HzB występuje u bydła w Nowej Zelandii wypasanego głównie na życicy wieloletniej (Lolium perenne) (Martinovich and Woodhouse, 1971). Bydło po porodzie może być bardziej podatne na rozwój niedokrwistości, ponieważ zwiększone spożycie pokarmu związane z laktacją może zwiększyć ekspozycję na niezidentyfikowany dietetyczny utleniacz. Zarówno hipokuproza (Gardner et al., 1976) i hipofosfatemia (Jubb et al., 1990) zostały uznane za przyczyniające się do nasilenia niedokrwistości u tych bydła. Pozornie inny zespół poporodowej hemoglobinurii odnotowano również u bydła hipofosfatemicznego Ameryki Północnej (MacWilliams et al., 1982). HzB nie były zgłaszane u dotkniętych zwierząt, a niedokrwistość wydaje się rozwijać, ponieważ dotknięte zwierzęta zmniejszyły stężenia ATP RBC (Ogawa et al., 1987, 1989).
Methemoglobinemia i niedokrwistość hemolityczna HzB występują ostro, gdy duże ilości miedzi są uwalniane z wątroby przeżuwaczy, które nagromadziły nadmierne ilości miedzi wątrobowej wtórnie do zwiększonego spożycia (Brewer, 1987; Kerr and McGavin, 1991; Soli and Froslie, 1977). Toksyczność cynku wynika głównie z konsumpcji i zatrzymywania przedmiotów zawierających cynk w żołądku psów. Źródła cynku obejmują Amerykańskie grosze wybite po 1982 r., metalowy sprzęt, zabawki i maść zawierającą tlenek cynku (Bexfield et al., 2007; Breitschwerdt et al., 1986). Mechanizm(y), przez który cynk wytwarza niedokrwistość hemolityczną, jest niejasny, ale HZB zostały rozpoznane w niektórych przypadkach klinicznych (Bexfield et al., 2007; Hammond et al., 2004; Harvey, 2001;Houston and Myers, 1993; Luttgen et al., 1990). Anemię HzB odnotowano również u psa po ewentualnym spożyciu naftalenu (Desnoyers i Hebert, 1995).
przypadki kliniczne niedokrwistości hemolitycznej HzB wystąpiły po podaniu różnych leków, w tym błękitu metylenowego u kotów (Schechter i wsp., 1973) i psy (Fingeroth and Smeak, 1988; Osuna et al., 1990), fenazopirydyna u kota (Harvey i Kornick, 1976), paracetamol u kotów (Finco et al., 1975; Gaunt et al., 1981; Hjelle and Grauer, 1986) i psy (Harvey et al., 1986; Houston and Myers, 1993), metionina u kotów (Maede et al., 1987), menadion (witamina K3) u psów (Fernandez et al., 1984) i fenotiazyna u koni (McSherry et al., 1966). Zastosowanie benzokainy do zapalnej skóry psa może powodować methemoglobinemię i tworzenie ciała Heinza(Harvey et al., 1979). Heinz ciała niedokrwistość hemolityczna odnotowano u psa, który został spryskany skunk piżmo(Zaks et al., 2005). Różne dodatkowe utleniacze wytwarzają HZB niedokrwistość hemolityczną doświadczalnie u zwierząt (Fertman i Fertman, 1955).
koty są ogólnie uznawane za gatunek najbardziej podatny na powstawanie HzB. Chociaż różnice gatunkowe w metabolizmie i wydalaniu różnych leków mogą częściowo odpowiadać za tę zwiększoną wrażliwość, Hb kotów wydaje się na ogół bardziej podatne na denaturację oksydacyjną niż Hbs innych gatunków (Harvey and Kaneko, 1976b). Obecność 8 do 10 reaktywnych grup SH na tetramer Hb u kota może uczynić go bardziej podatnym na utlenianie (Mauk i Taketa, 1972); najwyraźniej żaden inny gatunek nie ma więcej niż 4 reaktywnych grup SH na tetramer (Snow, 1962).
HzB są rzadko rozpoznawane w RBC u większości gatunków, ale są często obecne w RBC u kotów ze względu na podatność kota Hb na tworzenie HzB, w połączeniu ze słabą zdolnością śledziony kota do usuwania HzB z Rbc (Jain, 1986). Nawet normalne koty mogą mieć niską liczbę HzB (<5%), a zwiększoną liczbę HZB zaobserwowano u kociąt karmionych dietą rybną (Hickman et al., 1990), u kotów karmionych komercyjnymi dietami miękko-wilgotnymi zawierającymi glikol propylenowy (Christopher et al., 1989; Hickman et al., 1990), a u kotów karmionych pokarmem dla niemowląt zawierającym cebulę w proszku (Robertson et al., 1998). Zwiększone tworzenie HzB może wystąpić u kotów z powtarzającym się znieczuleniem propofolem(Andress i wsp ., 1995; Matthews et al., 2004). Zwiększoną liczbę HzB udokumentowano również u kotów z cukrzycą, nadczynnością tarczycy i chłoniakiem (Christopher, 1989). Koty z cukrzycą z kwasicą ketonową mają więcej HzB i niższe hematokryty niż koty z cukrzycą bezketotyczną(Christopher et al., 1995). Chociaż przeżycie RBC wydaje się być skrócony, niedokrwistość jest albo nieobecny lub łagodny w poprzednich warunkach. Reakcje oksydacyjne występujące w tych warunkach nie są jasno określone.