Emoglobina Patologica: Scopri la Sigla e il Significato Nascosto!

L'emoglobina (Hb) è una proteina che si trova all'interno dei globuli rossi. Con la sua presenza, garantisce una funzione fondamentale per l'organismo: quella di trasportare l'ossigeno dai polmoni ai tessuti, in tutti i distretti del corpo. L'emoglobina è una proteina contenente quattro atomi di ferro, fondamentali per il trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai vari tessuti corporei. L'emoglobina è il principale componente dei globuli rossi, per cui spesso - ma non sempre - i suoi valori nel sangue sono proporzionali alla conta dei globuli rossi e all'ematocrito.

L’emoglobina, talvolta indicata semplicemente come Hb (dall’inglese Hemoglobin), è una proteina di forma sferica, con un diametro di circa 5,5 nm. Presenta una struttura tetramerica, cioè formata da quattro subunità, ognuna delle quali chiamata globina; è composta da 2 globine chiamate alfa e due globine chiamate beta, tenute insieme da legami particolarmente forti. L’emoglobina si arricchisce di ossigeno durante l’attraversamento dei capillari polmonari e in seguito, attraverso il lavoro del cuore e il flusso sanguigno, viene distribuita a tutti i tessuti dell’organismo. Una volta ceduto l’ossigeno agli organi, l’emoglobina lega l’anidride carbonica, uno dei principali prodotti di scarto del metabolismo, facendosi carico del trasporto ai polmoni mediante il circolo venoso.

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.

Struttura e Varianti dell'Emoglobina

Che cos’è l’emoglobina? È composta da una parte proteica (catena globinica) e il gruppo eme che ha la funzione di legare il ferro. Esistono diversi difetti a carico dei geni della globina e dell'EME. L’emoglobina è formata da quattro subunità (globine o catene globiniche), ciascuna delle quali presenta al suo interno una struttura chiamata gruppo eme, contenente ferro e responsabile del legame dell’ossigeno. Esistono quattro tipi diversi di catene globiniche, designate come: α (alfa), β (beta), γ (gamma), δ (delta).

L’emoglobina si divide in molteplici varianti fisiologiche a seconda delle catene globiniche che la costituiscono. Esistono poi delle emoglobine anomale, dovute a mutazioni lungo le catene globiniche.

Esistono molteplici varianti emoglobiniche. Alcune silenti (ossia senza segni e sintomi evidenti) ed altre in grado di influenzare la funzionalità e/o la stabilità della molecola emoglobinica. 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. Le mutazioni possono influenzare la struttura dell’emoglobina, la sua funzionalità, la sua velocità di produzione o anche la sua stabilità. La talassemia invece è causata dalla diminuita produzione o carenza di una delle catene globiniche.

Tipi di Emoglobina

Emoglobina F (HbF): nota con il nome di emoglobina fetale, rappresenta l’1-2% dell’Hb dell’adulto ed è costituita da due catene alfa e due catene gamma (α2γ2).
Emoglobina S (HbS): responsabile dell’anemia falciforme. Le persone affette da anemia falciforme presentano entrambe le copie del gene responsabile della produzione di HbS, e pertanto presentano elevate quantità di HbS. Le persone con “tratto” falciforme (eterozigoti) presentano circa il 40% di HbS e il 60% di HbA normale.
Emoglobina C (HbC): lo stato di portatore di HbC (eterozigoti) è presente in circa il 2-3% delle persone di origine africana. Lo stato di omozigosi comunque è un evento raro ed è responsabile di effetti relativamente lievi.
Emoglobina E (HbE): è una delle varianti beta-globiniche più comuni nel mondo, con una maggiore prevalenza nelle persone originarie del sudest asiatico. I soggetti omozigoti per HbE in genere hanno una lieve anemia emolitica, macrocitosi ed un moderato ingrossamento della milza.
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.

Emoglobina Fetale (HbF)

Nei globuli rossi del feto è possibile identificare una forma di emoglobina diversa da quella adulta. 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 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.

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. Portland (ζ2γ2), prodotte nelle prime settimane dal concepimento. Espressione nel tempo e nei diversi tessuti dei differenti tipi di catene globiniche umane. 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 rimanete percentuale (in genere > 96%) coperta dall'emoglobina di tipo A. 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.

Emoglobinopatie

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). La presenza di mutazioni nei geni codificanti per le catene globiniche può determinare la produzione di emoglobine anomale e quindi la presenza di emoglobinopatie. Queste mutazioni possono comportare la produzione di catene globiniche strutturalmente alterate o anche la perdita della produzione di uno o più tipi di catene globiniche.

Spesso, le forme meno comuni prendono il nome dal luogo di appartenenza della/e famiglia/e in cui la variante genetica è stata identificata per la prima volta (ad es. È possibile che la stessa persona erediti due differenti geni anomali, uno da ciascun genitore, con conseguente combinazione delle varianti emoglobiniche rilevate dai test. Questa condizione è nota come eterozigosi composta o doppia eterozigosi.

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.

Elettroforesi dell'emoglobina: L'elettroforesi dell'emoglobina è un esame che permette di valutare la presenza o meno di forme di emoglobina anomale.
Test molecolari: ricercano le mutazioni presenti nei geni codificanti per le catene globiniche alfa e beta.

Il test per la ricerca delle emoglobinopatie viene richiesto come parte dei programmi di screening neonatale (attualmente attivo solo in alcune regioni in Italia). L’esame può essere richiesto nel caso in cui si sospetti un’emoglobinopatia in presenza di segni e sintomi caratteristici. Nella valutazione delle emoglobinopatie deve essere prestata molta attenzione all’interpretazione dei risultati. I risultati in genere riportano il tipo di Hb presenti (quando identificabile) e la loro quantità relativa. Questo esame è un ausilio alla ricerca delle varianti emoglobiniche o di una classe di patologie note con il nome di talassemie, caratterizzate dalla diminuita produzione o carenza di una delle catene globiniche.

Valori Normali e Patologici dell'Emoglobina

I valori normali dell'emoglobina sono strettamente dipendenti dall'età e dal sesso del soggetto. Tali soglie possono comunque variare leggermente da un laboratorio di analisi all'altro. Per tale motivo, occorre sempre prendere come riferimenti gli intervalli riportati sul referto dell'esame. Per le donne in gravidanza e per i bambini, i valori di emoglobina possono essere inferiori alla norma per la carenza relativa di ferro a fronte di un aumentato fabbisogno dell'organismo.

In genere, si parla di EMOGLOBINA ALTA quando le sue concentrazioni nel sangue salgono al di sopra dei 17,5 grammi per decilitro di sangue nell'uomo, e al di sopra dei 15 grammi per decilitro nella donna.
In genere, si parla di EMOGLOBINA BASSA quando le sue concentrazioni nel sangue scendono al di sotto dei 13,5 grammi per decilitro di sangue nell'uomo, e al di sotto dei 12 grammi per decilitro nella donna.

Il riscontro di bassi valori di emoglobina è piuttosto frequente. Nella maggior parte dei casi la carenza è lieve, scorporata da qualsivoglia condizione patologica ed estranea a qualsiasi sintomo. Tale condizione è più frequente nelle donne, considerate le perdite ematiche collegate al ciclo mestruale e la più frequente abitudine a seguire diete ipocaloriche povere di carne (che rappresenta la miglior fonte alimentare di ferro). Altre volte, i valori di emoglobina diminuiscono troppo per la presenza di patologie di varia natura.

Cause di Alterazione dei Valori di Emoglobina

Fattori nutrizionali: carenza di alcuni composti alimentari per malnutrizione, anoressia o diete particolari come il vegetarianismo non correttamente pianificato.
Sanguinamenti.
Problemi nella sintesi dei globuli rossi e dell’emoglobina.
Persistenza per lunghi periodi in luoghi ad alta quota.
Doping.

Esame dell'Emoglobina e HbA1c

Il test dell'emoglobina viene effettuato mediante un semplice esame del sangue. Il prelievo si esegue in genere al mattino. Dal momento che la valutazione dell'emoglobina è spesso eseguita come parte dell'esame emocromocitometrico, è opportuno tenere in considerazione anche i risultati delle altre componenti del sangue. L'aumento o la riduzione della concentrazione di emoglobina devono essere interpretati insieme ad altri parametri, come la conta dei reticolociti e/o gli indici eritrocitari.

Emoglobina Glicata (HbA1c)

Nel corso del 2010 cambierà in tutto il mondo il modo di refertare la concentrazione dell'emolglobina glicata. Definendo il traguardo relativo all'errore totale sulla base di criteri di utilità clinica (discriminare i pazienti in cattivo controllo glicemico, che presentano tipicamente valori di HbA1c >8 %, da quelli in buon controllo glicemico, con valori <7 %) si conclude che il traguardo per l'errore totale della misura dell'HbA1c non deve superare ±0,5% di HbA1c in valore assoluto (pari ad un errore totale relativo del 6,7 %). Gli obiettivi generali per una HbA assegnati mediante il metodo di riferimento IFCC. Recentemente, è stato preparato un nuovo standard specifico per l’HbA1c dall’International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC).

Va sottolineato che in tutte le condizioni in cui la sopravvivenza degli eritrociti è modificata, la determinazione dell'HbA1c può essere usata, al massimo (se il turnover non è troppo alterato), per monitorare le variazioni di glicazione. La possibilità di convertire il valore di HbA1c in una “glicemia media” (eAG, estimated Average Glucose) è stata suggerita da dati incoraggianti circa la confrontabilità dei valori di HbA1c con la glicemia misurata in continuo. Il Comitato di Esperti ADA/EASD/IDF ha identificato il valore di HbA1c 6,5 % come livello decisionale per la diagnosi di diabete. Al di sotto di tale livello la retinopatia diabetica, utilizzata come marcatore della presenza di malattia, è virtualmente assente.

Significato Clinico dell'Esame

Tale valore viene misurato attraverso l'ematocrito (esame del sangue che indica il rapporto percentuale tra i globuli rossi e il plasma) o l'esame emocromocitometrico, come parte integrante della valutazione dello stato di salute.

Controllo di routine: valutare i valori di emoglobina è uno dei metodi più semplici e diffusi per verificare lo stato di salute generale di un soggetto.
Diagnosi di una patologia: la valutazione dei valori di emoglobina viene richiesta come primo approccio diagnostico quando si manifestano segni e sintomi di anemia, tra cui stanchezza, vertigini, fiato corto e palpitazioni.
Per monitorare una patologia o le risposte al trattamento: il medico può avvalersi dell'esame per monitorare una serie di condizioni e patologie che colpiscono i globuli rossi e/o la quantità di emoglobina nel sangue. Il test può essere usato anche per valutare l'efficacia del trattamento quando al paziente sono stati diagnosticati problemi di sanguinamento, anemia o policitemia.

Trattamento delle Emoglobinopatie

Il trattamento di alcuni tipi di emoglobinopatie può comportare l’utilizzo di terapie di supporto, ad esempio durante la comparsa di crisi in corso di anemia falciforme. L’obiettivo è quello di alleviare il dolore e di minimizzare le complicanze. Talvolta, in caso di anemia grave, è necessario ricorrere a trasfusioni di sangue. Meno frequentemente, possono essere utilizzati anche altri trattamenti.