Scopri la Verità sulla Correlazione Essenziale tra Emoglobina Fetale e Talassemia!

Le talassemie rappresentano un gruppo di malattie genetiche dovute ad anomalie della struttura dell’emoglobina (Hb). L’emoglobina è una proteina che si trova all’interno dei globuli rossi e che conferisce loro il caratteristico colore rosso intenso. La sua funzione è di trasportare l’ossigeno dai polmoni ai vari tessuti dell’organismo attraverso il circolo del sangue. Dal punto di vista chimico, la molecola dell’emoglobina è costituita da 4 “globine”, proteine associate ciascuna a un gruppo non proteico contenente ferro e denominato “eme”. Da questa unione deriva il nome “emo-globina”.

Cosa sono le Talassemie?

Le talassemie sono malattie ereditarie dovute a specifiche anomalie genetiche. L’alterazione all’origine della patologia riguarda la “sintesi”, ovvero il processo di formazione delle catene emoglobiniche. La malattia si manifesta quando il gene malato è presente nell’individuo in due copie (omozigosi) trasmesse rispettivamente una dal padre e una dalla madre (che saranno eterozigoti, cioè portatori sani della malattia). Perché nasca un soggetto con talassemia, entrambi i genitori devono essere quindi portatori di una mutazione del gene per la malattia. Solo il 25% dei figli di due genitori portatori risulterà malato. Il 50% dei figli di due genitori portatori saranno anch’essi portatori e il 25% dei figli di due genitori portatori sarà sano.

Le talassemie si riscontrano soprattutto nell’area mediterranea: di qui il termine di “anemia mediterranea“. In Italia, si stimano più di 3 milioni di portatori, particolarmente distribuiti tra le popolazioni meridionali e insulari, ma anche venete e ferrarese. Vista l’elevata frequenza degli eterozigoti nella popolazione dell’area del mediterraneo, la consanguineità tra genitori, inoltre, è un potenziale fattore di rischio per la malattia.

Le talassemie si distinguono in alfa e beta-talassemia, a seconda che siano interessate dal difetto di produzione le alfa o le beta catene di cui sono composte le proteine emoglobiniche. L’entità dei due fenomeni, quindi la gravità del quadro clinico, dipendono dal grado di sbilanciamento esistente tra le catene alfa e beta, causato a sua volta dall’anomalia genetica che sta alla base della malattia. La beta-talassemia è circa 5 volte più frequente rispetto alla alfa-talassemia.

Alfa Talassemia

La talassemia alfa è caratterizzata dalla produzione difettosa o assente delle subunità di tipo alfa dell’emoglobina, e come conseguenza, si ha un accumulo di catene beta. Si distinguono 4 forme con gravità variabile in relazione al numero dei geni interessati: alfa-talassemia eterozigote, alfa-trait, malattia HbH e l’idrope fetale (che è la forma letale).

Beta Talassemia

Nella beta-talassemia eterozigote o talassemia minore, nella quale i soggetti sono portatori della malattia, la sintomatologia clinica è negativa. La talassemia intermedia è caratterizzata da un quadro clinico variabile. La beta-talassemia omozigote o talassemia maggiore o morbo di Cooley è la forma più grave della malattia che si manifesta nei primi mesi di vita con un’anemia emolitica cronica.

Diagnosi e Prevenzione

La prevenzione della talassemia si fonda sull’identificazione dei portatori mediante esame di screening (elettroforesi dell’emoglobina). Il test utilizzato come analisi di screening diagnostico della malattia si basa sulla differente capacità delle globine che hanno una struttura anomala di migrare verso i poli opposti di un campo elettrico. Si ricorre all’asportazione della milza meno frequentemente rispetto al passato. Nei soggetti non adeguatamente trasfusi si hanno, come in passato, alterazioni scheletriche e fisionomiche caratteristiche, fegato e milza ingrossati e aumento di volume del cuore. Il trapianto di cellule staminali ematopoietiche da un soggetto sano al soggetto malato è una terapia definitiva che consente la guarigione, ma limitata dalla disponibilità di un donatore compatibile.

Il successo del trapianto dipende dalle condizioni cliniche del soggetto, i risultati sono migliori se eseguito precocemente e quando il fegato non è compromesso in modo importante. La terapia genica è tuttora in fase sperimentale.

Un gruppo di malattie che riflette tale processo evolutivo è quello delle talassemie, che nel nome stesso includono la propria area di diffusione privilegiata: quella del mare Mediterraneo. Sono tra i disordini monogenici più noti al mondo, con un elevato interesse in chiave clinica che ne ha fatto le patologie ereditarie più studiate in Italia: a cavallo tra gli anni Settanta e Ottanta, storici contributi alla loro comprensione sono giunti dagli studi del professor Antonio Cao all’Ospedale Microcitemico di Cagliari.

L’emoglobina è formata da due catene alfa globiniche e da due catene beta globiniche assemblate tra di loro. La presenza di difetti nel DNA dei cluster o dei singoli geni globinici può causare un’alterazione sia della struttura che del grado di produzione delle catene globiniche. Le talassemie vengono dunque classificate in base alla catena globinica coinvolta e alla gravità dei sintomi.

Sul piano della gravità si possono distinguere almeno tre forme di talassemia: lo stato di soggetto portatore sano, la talassemia intermedia e la talassemia major o anemia di Cooley. Il portatore sano è asintomatico e il suo stato può essere rilevato con test di primo livello come un semplice emocromo o la valutazione quali-quantitativa delle frazioni globiniche. I soggetti con talassemia major presentano splenomegalia, iposplenismo, osteoporosi e altre anomalie dello scheletro con alterazioni dei tratti somatici, accumulo di ferro nei tessuti, deformazioni ossee e disfunzioni a danno di organi vitali come il fegato, il pancreas o il cuore.

Distribuzione Geografica

Il maggior riscontro delle talassemie si ha tra le popolazioni dell’area mediterranea. “Circa l’8% della popolazione dei Paesi che affacciano sul Mediterraneo è costituita da portatori sani di beta-talassemia, mentre nel Sud-Est asiatico e in Medio-Oriente questa frazione sale, rispettivamente, al 9 e al 10%, per arrivare al 15% in India”, afferma il dott. Antonino Giambona, dell’U.O.S.D. di Diagnostica Molecolare e Malattie Rare Ematologiche dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Ospedali Riuniti Villa Sofia Cervello di Palermo. Circa il 10% della popolazione italiana è portatrice asintomatica di una anomalia dell’emoglobina. “In Europa son presenti circa 15mila soggetti affetti da talassemia major, in particolare beta-talassemia, e solo in Italia se ne contano circa 7mila”. Nel nostro Paese le zone a maggior diffusone della beta-talassemia sono le Regioni del Sud, come Sicilia, Puglia e Sardegna, ma non sono infrequenti i casi nell’area della pianura padana.

La talassemia major è una grave forma di anemia congenita che richiede per la sopravvivenza regolari trasfusioni di globuli rossi (circa 250mila unità di sangue/anno). Gli scambi che attraverso i decenni hanno spinto molti ad abbandonare le proprie case e cercare fortuna in nuove regioni hanno favorito il riassortimento del pool genico, rimescolando le carte, e contribuendo così alla diffusione di queste patologie anche in aree inizialmente meno colpite.

Esami Diagnostici

Il pilastro diagnostico centrale delle talassemie sono gli esami ematologici. “Le analisi di primo livello (screening ematologico) comprendono l’emocromo e l’elettroforesi dell’emoglobina, per formulare un’ipotesi sulla tipologia di difetto a carico dei geni globinici per il paziente analizzato”, afferma la dott.ssa Cristina Curcio, del Laboratorio di Genetica Medica presso la Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico di Milano. “Le talassemie sono le sole malattie genetiche sospettabili fin da un semplice esame del sangue. Le analisi genetiche si eseguono in ben determinate condizioni”. Infatti, presso il Laboratorio di Genetica del Policlinico di Milano lo screening ematologico riguarda per buona parte i portatori sani.

In Italia, una persona su dieci è portatrice sana di una forma di emoglobinopatia e quindi non presenta sintomi tipici della malattia. “Alcune coppie eseguono dei test in epoca pre-concezionale per stabilire il rischio riproduttivo e molte altre, una volta accertatolo, decidono di sottoporsi a diagnosi prenatale per sapere lo stato di salute del feto”, precisa Curcio. “Negli ultimi anni i progressi tecnologici in biologia molecolare si sono tradotti nella disponibilità di strumenti per valutare in modo più preciso e veloci i geni globinici. Infatti, grazie alle tecniche di NGS (Next Generation Sequencing) siamo in grado di fare uno screening simultaneo dei geni alfa, beta, gamma e delta globinici per un più accurato inquadramento del paziente”.

“I kit di sequenziamento del DNA aggiornati con le nuove sonde permettono di superare questo problema, allargando il set di mutazioni identificabili”, aggiunge ancora Curcio. “Una volta che la mutazione specifica sia stata identificata per entrambi i componenti della coppia, si procede con una consulenza genetica per definire la patogenicità della variante ed illustrare l’eventuale possibilità di una diagnosi prenatale e/o pre-impianto.

La diagnostica prenatale include test di screening e test prettamente diagnostici, che possono essere eseguiti in base a differenti richieste o in epoche gestazionali nonché con modalità di prelievo e metodiche tra loro diverse. Le procedure disponibili includono la villocentesi (che si esegue dopo l’undicesima settimana di gestazione), l’amniocentesi (dopo la sedicesima) e la cordocentesi (a partire dalla diciottesima). “Da tali tessuti viene estratto il DNA fetale e si esegue l’analisi molecolare per individuare o escludere la presenza delle mutazioni dei genitori”, precisa Giambona.

Tra le procedure di diagnosi prenatali oggi figura anche la celocentesi. Tale procedura può essere eseguita dalla settima alla nona settimana di gestazione anticipando la diagnosi prenatale di circa quattro settimane rispetto alla villocentesi. La celocentesi permette di prelevare una piccolissima quantità di liquido celomatico (1 mL) per via transvaginale e sotto controllo ecografico. “Dopo oltre 4 anni di sperimentazione, è stato perfezionato il metodo di selezione delle cellule per ottenere un campione idoneo contenente cellule fetali puro”, puntualizza Giambona. Oltre alla talassemia, la celocentesi è stata utilizzata per la diagnosi prenatale di altre patologie monogeniche, tra cui la sindrome di Cockayne, l’ipertrofia cardiaca, la sindrome di Noonan e la fibrosi cistica. “Ad oggi, presso il nostro centro sono state eseguite oltre 770 procedure di celocentesi”, conclude Giambona.

Emoglobina Fetale: Caratteristiche e Funzioni

L’emoglobina è contenuta all’interno dei globuli rossi, e il suo ruolo consiste nel trasportare l’ossigeno ai tessuti del nostro organismo. 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). Riesce infatti a trasportare percentuali comprese tra il 20% e il 30% di ossigeno in più, rispetto all’emoglobina materna.

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.

Valori Normali e Quando Preoccuparsi

In un adulto, livelli di emoglobina fetale considerabili normali oscillano tra 0.1 e 1.1. I valori di riferimento degli esami di laboratorio possono variare a seconda della metodologia di analisi dei campioni, quelli indicati in questa scheda hanno uno scopo puramente informativo. Quando negli adulti si hanno valori superiori a 1.1, si parla di emoglobina f alta. È comunque necessaria una precisazione. una condizione di recupero dovuta a ipoplasia di midollo osseo, ovvero un disturbo delle cellule staminali ematopoietiche.

Per l’esame dell’emoglobina fetale viene richiesto un digiuno di almeno otto ore.

Interpretazione Clinica dei Livelli di Emoglobina Fetale

Sappiamo che l’Hb F è costituita da due catene a e due catene γ. Queste ultime sono prodotte da due geni (HBG1 e HBG2) che funzionano tipicamente nell’epoca fetale mentre dopo la nascita si ha il loro rapido silenziamento a favore del gene β (HBB) con la produzione di emoglobina adulta (HbA). Nella norma i valori di Hb F sono inferiori all’ 1% (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)

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.