L’emoglobina è contenuta all’interno dei globuli rossi e il suo ruolo consiste nel trasportare l’ossigeno ai tessuti del nostro organismo. Durante lo sviluppo l’essere umano esprime diversi tipi di emoglobina, a seconda dei geni che vengono attivati in quel determinato periodo di vita. Queste emoglobine presentano una struttura quaternaria diversa, ma in linea generale svolgono la stessa funzione, pur presentando affinità differenti per l’ossigeno.
Le emoglobine di un adulto sono composte da due coppie di catene, che prendono il nome α (alfa) e ß (beta). Nell’emoglobina fetale invece, si trovano due catene α e due catene γ (gamma). L'emoglobina fetale (HbF od emoglobina F) permette al feto di estrarre con maggiore efficacia l'ossigeno dal sangue materno. Dal punto di vista funzionale, l'emoglobina fetale (HbF od emoglobina F) permette al feto di estrarre con maggiore efficacia l'ossigeno dal sangue materno.
A Cosa Serve l’Emoglobina Fetale?
Riesce infatti a trasportare percentuali comprese tra il 20% e il 30% di ossigeno in più, rispetto all’emoglobina materna.
Valori Normali e Quando Preoccuparsi
In un adulto, livelli di emoglobina fetale considerabili normali oscillano tra 0.1 e 1.1. Quando negli adulti si hanno valori superiori a 1.1, si parla di emoglobina F alta. È comunque necessaria una precisazione.
Nella norma i valori di Hb F sono inferiori all’ 1%. Tuttavia l’attività dei geni γ può persistere nella vita adulta con presenze piu’ o meno importanti di Hb F, segno distintivo di uno spettro molto eterogeneo di condizioni:
- Disordini ereditari (Sindromi talassemie, varianti Hb, Geni γ mutati, mutazioni di BCL11A o HBS1L-MYB)
- Disordini acquisiti (Malattie del sangue, neoplasie, risposte a trattamenti terapeutici, altre condizioni)
Nell’adulto l’Hb F può continuare ad essere prodotta in percentuali molto variabili; quando supera il 2% è buona norma approfondirne sempre il significato.
Perché Fare l’Esame per l’Emoglobina Fetale?
Tra i diversi esami del sangue, l’esame per l’emoglobina fetale viene svolto per la diagnosi di patologie a carico del sangue, quali talassemia e anemia falciforme. Per definizione le emoglobinopatie sono varianti emoglobiniche e vengono ricomprese nei disordini genetici. Attualmente sono state rilevati circa 1000 tipi di emoglobinopatie.
L’obiettivo di questo «Caso Clinico» è quello di presentare quattro pazienti con fenotipi diversi caratterizzati dalla presenza di Hb F variabilmente espressa, in soggetti adulti. L’interpretazione dei livelli di Hb F, sulla base degli esami di 1° livello, può suggerire ipotesi diagnostiche che potranno richiedere conferme molecolari.
Come si Svolge l’Esame dell’Emoglobina Fetale?
Per l’esame dell’emoglobina fetale viene richiesto un digiuno di almeno otto ore.
Emoglobinopatie: Quadro Generale
Un’emoglobinopatia è un disordine ematico ereditario caratterizzato dalla presenza di forme anomale dell’emoglobina (varianti emoglobiniche) o dalla riduzione della produzione della stessa (talassemia). Le mutazioni possono influenzare la struttura dell’emoglobina, la sua funzionalità, la sua velocità di produzione o anche la sua stabilità.
Le Talassemie sono causate da un difetto ereditario che impedisce la normale sintesi delle catene α (α-talassemia) o delle catene ß (ß-talassemia).
Le mutazioni possono comportare la produzione di catene globiniche strutturalmente alterate o anche la perdita della produzione di uno o più tipi di catene globiniche. Circa il 7% della popolazione mondiale è portatore in eterozigosi di una variante genetica in una delle catene dell’emoglobina; il tasso di mutazione può variare notevolmente in base all’etnia. La talassemia invece è causata dalla diminuita produzione o carenza di una delle catene globiniche.
Tipologie di Emoglobine Anomale
- Emoglobina S (HbS): responsabile dell’anemia falciforme.
- Emoglobina C (HbC): lo stato di portatore di HbC (eterozigoti) è presente in circa il 2-3% delle persone di origine africana.
- Emoglobina E (HbE): è una delle varianti beta-globiniche più comuni nel mondo, con una maggiore prevalenza nelle persone originarie del sudest asiatico.
- Emoglobina F (HbF): è la prima emoglobina prodotta durante la vita fetale. Normalmente la produzione di HbF diminuisce progressivamente alla nascita per poi stabilizzarsi su valori molto bassi intorno a 1-2 anni.
- Emoglobina H (HbH): si forma in alcuni casi di alfa-talassemia. È composta da quattro catene beta globiniche (β4) e viene prodotta in caso di grave carenza delle catene alfa.
- Emoglobina di Bart: si sviluppa nei feti affetti da alfa-talassemia. È composta da quattro catene globiniche gamma (γ4) e viene prodotta in caso di grave carenza delle catene alfa in maniera analoga a quanto avviene per l’HbH.
Interpretazioni Cliniche: Casi di Pazienti
Paziente 1
Microcitosi, Hb A2 nella norma e Hb F superiore al 15% : Presenza di una δβ-talassemia, l’origine italiana ci fa pensare a quella definita «Tipo Siciliano» probabilmente con il contributo di polimorfismi. Meno probabile la presenza di una β-talassemia + HPFH da difetto puntiforme come si ha nella cosiddetta δβ-talassemia «Tipo Sardo». Data l’età potrebbe essere utile esaminare i genitori, l’esame molecolare è comunque necessario.
Paziente 2
Modesto aumento dell’Hb F in un quadro di normalità degli indici eritrocitari. I risultati degli esami eseguiti consentono di escludere le forme classiche di talassemia. Probabile presenza di polimorfismi dei geni γ o di altri geni non globinici. Il quadro generale non richiede approfondimenti molecolari se non in relazione ad una eventuale consulenza di coppia in previsione di una gravidanza.
Paziente 3
Indici eritrocitari fuori norma, Hb F elevata e Hb A2 che puo' essere considerata "normale/al limite". La paziente non è stata trasfusa negli ultimi tre mesi quindi si possono fare alcune ipotesi: Presenza di una HPFH da delezione allo stato eterozigote (con eventuale polimorfismo HPFH puntiforme associato e alfa talassemia). Questa ipotesi può essere piu’ verosimile considerando l’origine africana della paziente. Delta-beta talassemia associata a polimorfismi che incrementano ulteriormente l’HbF. Per una definizione dell'assetto genetico è necessaria l'analisi molecolare, soprattutto in previsione di una gravidanza, così come gli esami preventivi al partner e una consulenza dedicata.
Paziente 4
Tutti i dati disponibili definiscono un quadro β-talassemico con una quota significativamente elevata di HbF. Si possono fare alcune ipotesi: Presenza di un composto talassemico β+/β++; Presenza di un composto talassemico β+/β+; Presenza di β0-talassemia eterozigote + polimorfismi dei geni γ e/o mutazioni di altri geni che favoriscono la presenza di Hb F. E' opportuno un approfondimento molecolare per la caratterizzazione dei geni β e la ricerca di eventuali difetti associati ad altri geni. E' consigliabile la consulenza presso una struttura clinica dedicata.
Diagnosi delle Emoglobinopatie
Per la diagnosi delle emoglobinopatie l’esecuzione di un singolo test non è sufficiente. Questa richiede la valutazione complessiva di una serie di esami, eseguiti secondo processi ben definiti. I test di primo livello per la ricerca delle emoglobinopatie in genere utilizzano metodiche volte alla determinazione del tipo e della quantità di emoglobine presenti nel sangue del paziente in esame (assetto emoglobinico). L’assetto emoglobinico si prefigge di rilevare eventuali varianti emoglobiniche e/o la quantità relativa dei diversi tipi di Hb. La maggior parte delle varianti emoglobiniche più comuni o delle talassemie possono essere identificate utilizzando una combinazione di questi test. La rilevazione della quantità relativa della variante emoglobinica presente è un valido ausilio diagnostico.
Test molecolari: ricercano le mutazioni presenti nei geni codificanti per le catene globiniche alfa e beta.
Ruolo dell'HbF nelle Emoglobinopatie
L’Hb F ha un ruolo rilevante nella vita adulta dei pazienti con emoglobinopatie importanti. Nei soggetti con morbo di Cooley, dove le catene γ sostituiscono le catene β non prodotte, quote elevate di Hb F, anche superiori al 95%, contribuiscono in parte a compensare l’anemia. Importante è anche il ruolo dell’Hb F nei soggetti con "sickle cell disease" (SCD) dove contribuisce a ridurre o impedire del tutto i fenomeni di polimerizzazione che sono all’origine di molte delle conseguenze avverse.
In entrambe queste emoglobinopatie l’incremento di Hb F, che potrebbe essere prodotto dall’eventuale co-ereditarietà di geni γ mutati, da geni particolari non globinici o da una mirata stimolazione farmacologica, può produrre effetti positivi e la conseguente riduzione o superamento anche del fabbisogno trasfusionale.
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