Analisi dell'Emoglobina: Scopri i Valori Normali e il Significato Clinico Essenziale

L'emoglobina (Hb), talvolta indicata semplicemente come Hb, è una proteina di forma sferica con un diametro di circa 5,5 nm. È composta da una parte proteica (catena globinica) e dal gruppo eme, che ha la funzione di legare il ferro. Presenta una struttura tetramerica, 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.

Tipi di Emoglobina

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. 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.

Le principali varianti fisiologiche dell’emoglobina sono l'A1 (Hb-A1), che rappresenta il 97-98% dell'emoglobina nell'adulto, l’emoglobina A2 (Hb-A2), che costituisce il 2-3% del totale, e l'HbF, o emoglobina fetale, che è l'emoglobina predominante nella vita fetale e che diminuisce alle percentuali dell'adulto (1%) dopo i primi sei mesi di vita. Entro il primo anno di vita le concentrazioni di emoglobina fetale scendono a livelli generalmente inferiori all'1%.

Emoglobina Fetale (HbF)

L'emoglobina fetale (HbF) è costituita da due catene alfa e due catene gamma (α2γ2). 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.

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.

Significato Patologico

Le alterazioni dei valori di emoglobina, soprattutto le carenze, sono riscontri laboratoristici molto comuni. Quando i valori di emoglobina sono troppo bassi si parla di anemia. Il riscontro di valori alti di emoglobina è molto meno frequente, e, essendo una condizione perlopiù asintomatica, viene spesso rilevata casualmente in analisi del sangue effettuate per altri motivi.

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 persone affette da anemia falciforme presentano entrambe le copie del gene responsabile della produzione di HbS, e pertanto presentano elevate quantità di HbS.

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.

Talassemia

Le Talassemie sono causate da un difetto ereditario che impedisce la normale sintesi delle catene α (α-talassemia) o delle catene ß (ß-talassemia). L'informazione genetica per le catene α è contenuta in 4 geni: nel caso dell'α-talassemia perciò il difetto può derivare dall'alterazione di tutte e quattro i geni (condizione non compatibile con lo sviluppo del feto), di tre geni (presenza di Hb formata da complessi di quattro catene ß chiamata HbH, accompagnata da anemia emolitica, splenomegalia ecc.), di due geni (tratto talassemico con presenza di anemia, globuli rossi di volume ridotto, ma con percentuali di HbA2 e HbF di solito normali), di un gene (condizione indistinguibile dalla normalità, ma con possibile trasmissione del carattere alla prole).

L'informazione genetica per le catene ß è contenuta in 2 geni: nel caso della ß-talassemia il difetto può derivare dall'alterazione di entrambi i geni (forma omozigote), e in questo caso la malattia è definita ß-talassemia major o morbo di Cooley (si manifesta subito dopo la nascita con una anemia molto grave, che necessita di trasfusioni periodiche di sangue), oppure dall'alterazione di un solo gene (forma eterozigote), e in questo caso il difetto viene chiamato ß-talassemia minor o tratto talassemico (la maggior parte delle persone con talassemia minor non presenta sintomi; i globuli rossi nel loro sangue sono in numero maggiore che nel normale, ma di volume ridotto - da cui il termine di microcitemia - e poveri di emoglobina).

Valori superiori alla norma dell’emoglobina A2 (oltre il 3,5% del totale) possono indicare la presenza di beta talassemia o anemia mediterranea. L'aumento dell'emoglobina A2 è uno dei marker più tipici del portatore di geni Β-talassemici.

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.

Alcuni soggetti sono affetti dalla cosidetta 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.

Quando e Perché Viene Prescritta l’Elettroforesi dell’Emoglobina?

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.

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.

Come Prepararsi all’Esame?

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

Varianti Emoglobiniche e Condizioni Associate

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.

Emoglobina S (HbS): Responsabile dell’anemia falciforme. Si tratta di una patologia a frequenza molto variabile, ma comunque maggiormente presente nelle aree nelle quali la malaria è o è stata endemica, a causa di un vantaggio evolutivo dei portatori nei confronti della malaria.
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.

Tabella dei Valori di Riferimento dell'Emoglobina

Tipo di Emoglobina	Valori Normali	Note
HbA1 (Emoglobina A1)	97-98%	Emoglobina predominante nell'adulto
HbA2 (Emoglobina A2)	2-3%	Valori superiori possono indicare beta talassemia
HbF (Emoglobina Fetale)	0.3-1.2% (adulti)	Emoglobina predominante nel feto, diminuisce dopo i primi mesi di vita

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.