Emoglobina Fetale: Scopri i Valori Normali, la Funzione Vitale e il Significato Clinico Essenziale

Nei globuli rossi del feto è possibile identificare una forma di emoglobina diversa da quella adulta: l'emoglobina fetale (HbF od emoglobina F). 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.

Struttura e Funzione dell'Emoglobina Fetale

In particolare, l'emoglobina fetale è formata da due catene α e da due catene γ, costituite rispettivamente da 141 e 146 amminoacidi. Le due catene alfa sono identiche a quelle presenti nell'emoglobina adulta, mentre quelle gamma differiscono dalle Beta per 39 amminoacidi. Questa modifica strutturale conferisce all'emoglobina fetale un'affinità per l'ossigeno superiore; in altre parole, si lega all'ossigeno in modo più tenace rispetto all'emoglobina adulta.

Il trasferimento di ossigeno al sangue fetale attraverso la barriera placentare è favorito anche dalla maggiore concentrazione di emoglobina, più alta di circa il 50% rispetto a quella del sangue materno.

La differente espressione nel tempo, dal concepimento alla vita adulta, delle diverse catene globiniche nell'uomo dipende dall'attivazione e dallo spegnimento di specifici geni. Portland (ζ2γ2), prodotte nelle prime settimane dal concepimento. Espressione nel tempo e nei diversi tessuti dei differenti tipi di catene globiniche umane.

Valori Normali di Emoglobina Fetale

La sintesi delle globine Beta caratterizzanti l'emoglobina adulta, appena percettibile durante la vita fetale, raggiunge il normale regime soltanto verso la fine del terzo mese della vita extrauterina. Entro il primo anno di vita le concentrazioni di emoglobina fetale scendono a livelli generalmente inferiori all'1%. Adulti normali presentano valori di emoglobina fetale compresi tra lo 0.3% e l'1.2%, meno del 3.5% di emoglobina A2 (α2, δ2), e la rimanente percentuale (in genere > 96%) coperta dall'emoglobina di tipo A.

È importante notare che 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.

Significato Patologico dell'Emoglobina Fetale

Nell'utero, il feto normale produce una piccola quota di emoglobina adulta (2,5-5%). Il feto con talassemia maior ne produce ancor meno (inferiore al 2%). Per rilevare durante la gravidanza se un feto è affetto da talassemia maior, è possibile determinare la quantità di emoglobina adulta presente in un campione di sangue prelevato mediante cordocentesi.

Una piccola percentuale di emoglobina fetale viene espressa anche durante la vita adulta ed i suoi livelli possono variare anche di molto sotto l'influenza di fattori quali l'età, il sesso o peculiarità genomiche.

Alcuni soggetti sono affetti dalla cosiddetta persistenza ereditaria dell'emoglobina fetale, una condizione benigna in cui concentrazioni importanti di emoglobina fetale (> 10%) persistono anche in età adulta. Si è notato come tale peculiarità, generalmente asintomatica, possa alleviare la severità di certe emoglobinopatie e talassemie.

Una terapia farmacologica capace di aumentare la concentrazione di emoglobina fetale apporta benefici significativi ad alcune categorie di pazienti, come quelli affetti da anemia falciforme o da talassemia Beta. Il prototipo di questi farmaci è stata l'idrossiurea, farmaco antineoplastico ad azione mielosopressiva, che si è dimostrato efficace nell'aumentare i livelli di emoglobina fetale e nel ridurre l'incidenza di crisi dolorose in pazienti affetti da anemia falciforme.

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.

Condizioni Associate ad Aumento dell'Emoglobina Fetale

Quando negli adulti si hanno valori superiori a 1.1, si parla di emoglobina F alta. È comunque necessaria una precisazione.

Beta Talassemia (major o morbo di Cooley)
Beta Talassemia minore
Individui SANI portatori del gene della Beta Talassemia*
Ipertiroidismo
Anemia emolitica
Anemia megaloblastica (deficit di vitamina B12 e/o folati)
Pazienti positivi per HIV-1 trattati con farmaci retro-virali
Presenza di gene α triplicato

* L'aumento dell'emoglobina A2 è uno dei marker più tipici del portatore di geni Β-talassemici.

Interpretazione dei Livelli di HbF: Casi Clinici

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.

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%.

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)

Esempi 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.
Paziente 2: Modesto aumento dell’Hb F in un quadro di normalità degli indici eritrocitari. Probabile presenza di polimorfismi dei geni γ o di altri geni non globinici.
Paziente 3: Indici eritrocitari fuori norma, Hb F elevata e Hb A2 che puo' essere considerata "normale/al limite". Presenza di una HPFH da delezione allo stato eterozigote (con eventuale polimorfismo HPFH puntiforme associato e alfa talassemia).
Paziente 4: Tutti i dati disponibili definiscono un quadro β-talassemico con una quota significativamente elevata di HbF. 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.

Come si Svolge l'Esame dell'Emoglobina Fetale?

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