Varianti Emoglobiniche Comuni
- Emoglobina S (HbS): è l'emoglobina maggiormente rappresentata negli individui affetti da anemia falciforme. Secondo i dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), circa il 5% della popolazione mondiale sarebbe portatore di HbS o di talassemia, con una maggiore frequenza in corrispondenza delle regioni africane. Le persone affette da anemia falciforme possiedono due catene beta anomale (ßS) e due catene alfa normali (α). La presenza dell'HbS determina la deformazione degli eritrociti che assumono,quando esposti a limitate quantità di ossigeno,la caratteristica forma a falce (come accade per esempio durante un esercizio fisico). Gli eritrociti a falce possono ostruire piccoli vasi sanguigni, causando dolore ed alterazione della circolazione, diminuendo la capacità degli eritrociti di trasportare l’ossigeno in tutto l’organismo e diminuendo la vita media degli eritrociti. La presenza di una singola copia del gene codificante per la catena beta anomala (ßS) non causa sintomi, a meno che si trovi in combinazione con un'altra mutazione emoglobinica, come quella che dell'HbC (ßC) o della talassemia.
- Emoglobina C (HbC): presente in eterozigosi (cioè con una sola copia del gene ßC), in circa il 2-3% delle persone di origine africana, che sono perlopiù asintomatiche. La patologia legata all'emoglobina C (osservata negli individui omozigoti, quelli che possiedono due copie di ßC) è rara e relativamente lieve. Essa causa di solito una lieve anemia emolitica ed un ingrossamento della milza da lieve a moderato.
- Emoglobina E (HbE): l'emoglobina E rappresenta una delle varianti emoglobiniche della catena beta, più comuni al mondo. Risulta prevalente nel Sud-Est asiatico, specialmente in Cambogia, Laos e Tailandia e negli individui che discendono dalle popolazioni del Sud-Est asiatico. Gli individui omozigoti per HbE (che possiedono cioè due copie di ßE) generalmente manifestano una anemia emolitica moderata, microcitemia ed un ingrossamento moderato della milza. Una singola copia del gene dell'emoglobina E non causa sintomi a meno che non si trovi in combinazione con un'altra mutazione, come quella che determina il tratto beta talassemico.
Varianti Emoglobiniche Meno Comuni
Esistono molte altre varianti. Alcune sono silenti - asintomatiche - mentre altre incidono su funzionalità e/o stabilità della molecola dell'emoglobina. Esempi di queste varianti includono: Emoglobina D, Emoglobina G, Emoglobina J, Emoglobina M ed Emoglobina Constant Spring, una mutazione nel gene globinico alfa che risulta in una catena alfa (α) di lunghezza eccessiva e quindi in una molecola di emoglobina instabile. Esempi aggiuntivi di varianti emoglobiniche sono:
- Emoglobina H (HbH): è una variante emoglobinica presente in alcuni casi di talassemia. È composta da quattro catene globiniche beta (ß) ed è prodotta in risposta ad una grave carenza di catene alfa (α). Sebbene ciascuna catena globinica beta (ß) risulti normale, il tetramero composto dalle quattro catene beta non funziona normalmente. Esso, infatti, presenta una incrementata affinità per l'ossigeno, che viene così catturato anziché rilasciato ai tessuti ed alle cellule. Inoltre l’HbH aumenta la fragilità eritrocitaria determinando emolisi, formando strutture rigide e instabili al loro interno.
- Emoglobina Barts(Hb Barts): si sviluppa nel feto con alfa-talassemia. È costituita da quattro catene gamma (γ) in presenza di carenza di catene alfa, in modo analogo alla formazione di emoglobina H. L'Hb Bart scompare subito dopo la nascita in seguito alla riduzione di produzione di catene gamma.
In particolari condizioni è possibile anche assistere all’aumento della quantità di HbF oltre i valori fisiologici. L’HbF rappresenta l'emoglobina principale prodotta dal feto ed il suo ruolo è quello di trasportare l'ossigeno in maniera efficiente in un ambiente a basso contenuto di ossigeno. La produzione di emoglobina F diminuisce progressivamente dopo la nascita, per stabilizzarsi ai livelli riscontrati nell'adulto, all'età di 1-2 anni. L’HbF può essere elevata in varie malattie congenite. I livelli possono essere da normali ad elevati nella beta-talassemia e sono frequentemente elevati negli individui con anemia falciforme e negli eterozigoti composti HbS/beta-talassemia. Gli individui affetti da anemia falciforme con incremento dei livelli di HbF,spesso hanno un fenotipo moderato dal momento che la presenza di emoglobina F inibisce la falcizzazione degli eritrociti. I livelli di HbF sono incrementati anche in presenza di una patologia rara chiamata persistenza ereditaria di emoglobina fetale (HPFH). Si tratta di un gruppo di disordini ereditari nei quali i livelli di HbF sono incrementati in assenza di segni o delle caratteristiche cliniche della talassemia. Mutazioni diverse causano la HPFH in differenti gruppi etnici. L'HbF infine può essere aumentata in alcune condizioni cliniche acquisite caratterizzate da alterazione nella produzione degli eritrociti. Le leucemie ed altri disordini mieloproliferativi sono spesso associati a livelli elevati di HbF.
Come detto in precedenza, è possibile anche che un individuo erediti due geni anomali diversi, uno da ciascun genitore. Tale condizione è conosciuta come eterozigosi composta o doppia eterozigosi. Di seguito sono riportate alcune eterozigosi composte clinicamente rilevanti:
- Malattia da emoglobina SC: dovuta alla presenza di un gene βS ed un geneβC. Gli individui affetti manifestano una blanda anemia emolitica ed un moderato ingrossamento della milza. Le persone con malattia da emoglobina SC possono sviluppare le stesse complicazioni vaso-occlusive (ostruzione dei vasi sanguigni) osservate nell'anemia falciforme, sebbene la maggior parte dei casi siano meno gravi.
- Malattia da cellule falciformi ed emoglobina D: dovuta alla presenza di un gene βS ed un gene βDLos Angeles o Punjab (HbS e HbD). Gli individui affetti possono presentare occasionali crisi falcemiche e moderata anemia emolitica.
- Emoglobina E-beta talassemia: individui doppi eterozigoti per emoglobina E e beta-talassemia; hanno un'anemia che può variare in gravità da lieve (o asintomatica) a severa, sulla base della mutazione beta-talassemica presente.
- HbS e beta-talassemia: determina beta-talassemia a cellule falciformi, una patologia variabile in gravità sulla base del tipo di mutazione per la beta-talassemia ereditata. Alcune mutazioni determinano la diminuzione della produzione di catene beta (beta+) mentre altre le eliminano completamente (beta0). La talassemia a cellule falciformi-beta+ tende ad essere meno grave della talassemia a cellule falciformi-beta0. I pazienti con talassemia a cellule falciformi-beta0 sono inclini ad avere più cellule a falce, problemi vaso occlusivi più frequenti ed una anemia più marcata rispetto ai pazienti con talassemia a cellule falciformi- beta+. Spesso è difficile distinguere tra anemia falciforme e talassemia a cellule falciformi- beta0.