Fetales Hämoglobin (HbF): Struktur, Funktion und klinische Relevanz

Fetales Hämoglobin (HbF, α₂γ₂) ist das vorherrschende Hämoglobin im menschlichen Fötus (50–90 % des gesamten Hb) und Neugeborenen, synthetisiert von etwa der 6. Schwangerschaftswoche bis zur Geburt, dann allmählich ersetzt durch Erwachsenenhämoglobin (HbA, α₂β₂).

Struktureller Unterschied

HbF ersetzt die β-Globinketten von HbA durch γ-Globinketten. Die γ-Kette hat eine einzelne Aminosäuresubstitution (His→Ser an Position 143), die die Bindung von 2,3-BPG reduziert.

Funktionelle Konsequenz

• Höhere O₂-Affinität (links verschobene Dissoziationskurve) → erleichtert den plazentaren O₂-Transfer vom mütterlichen HbA (niedrigere Affinität) zum fetalen HbF.
• Schützt den Fötus in der niedrigen intrauterinen pO₂-Umgebung (~20–30 mmHg).

Klinische Bedeutung

• Hereditäre Persistenz des fetalen Hämoglobins (HPFH) – Gutartiger Zustand mit erhöhtem HbF bis ins Erwachsenenalter; meist asymptomatisch.
• Sichelzellenkrankheit & β-Thalassämie – Pharmakologische (Hydroxyurea) oder genetische (BCL11A-Knockdown) HbF-Induktion reduziert Sichelung / ineffektive Erythropoese.
• Diagnostik – HbF-Quantifizierung (HPLC, Elektrophorese) hilft bei der Hämoglobinopathie-Abklärung.

Die einzigartige O₂-Bindungseigenschaft von HbF ist ein Eckpfeiler der fetalen Physiologie und ein therapeutisches Ziel bei Hämoglobinopathien.