sanguinamento (acuto/cronico) difetto intrinseco difetto estrinseco ANEMIE EMOLITICHE con GR normali cause estrinseche (acquisite)

Transcript

1 sanguinamento (acuto/cronico) iporigenerativa progenitori eritroidi (anemia aplastica, CDA, PRCA) sintesi Hb (carenza Fe, talassemia) sintesi di DNA (carenza B12, ac folico) anemia da disordine cronico infiltrazione midollare (mieloftisi) anemia sideroblastica anemia aumentata distruzione (emolitica) difetto intrinseco difetto estrinseco difetti di membrana difetti enzimatici porifirie emoglobinopatie PNH AEA agenti fisici o chimici infezioni farmaci ipersplenismo ANEMIE EMOLITICHE con GR normali cause estrinseche (acquisite) Cause meccaniche Cause immunologiche Da sostanze tossiche parassiti Valvole meccaniche o disordini microcircolo autoiimune endotossine malaria 1

2 ANEMIE EMOLITICHE da GR alterati Cause intrinseche (congenite) Difetto del metabolismo Alterazioni membrana Difetti qualitativi Hb Difetti Quantitativi Hb Deficit G6PDH SFEROCITOSI TALASSEMIA (es alpha) EMOGLOBINOPATIE Emoglobina Proteina tetramerica di forma sferica MW Due componenti: 1. proteica (globine) 2. prostetica (gruppi eme) 2

3 emoglobina = tetramero di 4 catene globiniche + 4 gruppi eme eme eme eme eme Ferro ++ + protoporfirina I Struttura 4 catene polipetidiche 4 gruppi eme (ferro-protoporfirina9) Ogni catena α formata da 141 amminoacidi Ogni catena β formata da 146 amminoacidi 3

4 Sintesi della globina Anomalie nella sintesi della globina possono tradursi in: a) Alterazioni qualitative della sequenza degli amminoacidi (emoglobinopatie) b) Alterazioni quantitative della sintesi di una delle catene della globina (sindromi talassemiche) α ε ξ γ β δ prenatale nascita 3 mesi 6 mesi fegato midollo osseo sacco vitellino 4

5 Emoglobine nell adulto HbA HbF HbA 2 98% ~1% <3.5% α ε ξ γ β δ prenatale Gower 1 ξ2ε2 α2ε2 Gower 2 Portland ξ2γ2 HbH Hb Barts β4 γ4 nascita 3 mesi 6 mesi HbA: α2β2 95% HbA1c: α2β2(glic) 3% HbA2: α2δ2 2% HbF: α2γ2 <1% 5

6 Caratteristiche dell emoglobina PRINCIPALI CARATTERISTICHE DELL EMOGLOBINA - proteina tetramerica di p.m daltons catene polipeptidiche --- catene α = 141 Aa catene β = 146 Aa catene δ = 146 Aa (differisce da β per 10 residui) catene γ = 146 Aa (differisce da β per 39 residui) i geni per le catene globiniche sono situati sui cromosomi 11 e 16 i geni per le catene ε - γ - δ - β sono linearmente situati sul cromosoma 11 i geni per le catene α sono situati su un unico frammento sul cromosoma 16 Curve di dissociazione dell O2 dell emoglobina Mioglobina Hb monomeri Ridotto 2,3DPG Alto 2,3DPG basso Ph alto Ph alta pco 2 bassa pco 2 HbF Presenza di CO 6

7 Sistemi di trasporto dei gas nei GR DISORDINI DELL Hb Disordini dell eme (porfirie, anemia carenza Fe Intossicazione da CO) Disordini della Globina (Talassemia, emoglobinopatie strutturali) 7

8 DISORDINI DELLA GLOBINA DISORDINI QUANTITATIVI (talassemia) DISORDINI QUALITATIVI (emoglobinopatie strutturali) catena α- catena β solubilità stabilità Affinità Per O2 Segni patologici legati alle emoglobinopatie Alterazioni qualitative di trasporto di gas Alterazioni quantitative di trasporto di gas Tossicità dei GR o eritroblasti ridotta Performance dei GR circolanti Hb con alterata affinità talassemia Anemia falciforme 8

9 Emoglobinopatie:classificazione Emoglobinopatie: classificazione alterazioni strutturali dell Hb: anomala polimerizzazione Hb (HbS) anomala cristallizzazione Hb (HbC) emoglobine instabili emoglobine con affinita per l O2 (policitemia); emoglobine con affinita per l O2 (cianosi); difetti quantitativi nella produzione delle catene globiniche α-talassemia β-talassemia δβ-talassemia, γδβ-talassemia, αβ-talasemia persistenza di Hb fetale (HbF) pancellulare eterocellulare emoglobinopatie acquisite meta-emoglobinemia sulfo-emoglobinemia carbossi-emoglobinemia incremento HbF (chemioterapia, ripresa midollare, mielodisplasie) 9

10 Distribuzione geografica delle talassemie TRASMISSIONE DELLA BETA TALASSEMIA 25% 50% 25% 50% Normale Malato Portatore asintomatico 10

11 MECCANISMI MOLECOLARI CHE PRODUCONO LE TALASSEMIE 1. Delezione genica (per lo più α Tal) Mutazione della regione promoter 3. Anomalie dello splicing 4. Mutazione del segnale di poliadenilazione 5. Interruzione prematura (Mutazione non senso e frameshift) 6. Emoglobine instabili ETEROGENEITA DELLE β TALASSEMIE DIFFERENTI DIFETTI MOLECOLARI DIFFERENTI ALLELI DIFFERENTI GENOTIPI DIFFERENTI FENOTIPI 11

12 β- talassemia: difetto produzione catene globiniche β eccesso catene globiniche α HbA HbF HbA 2 α ξ ε γ β -/+ δ β -/- prenatale nascita 3 mesi 6 mesi 12

13 β -talassemia major β -talassemia intermedia (tipo 2 e tipo 3) β -talassemia minor tratto β-talassemico β -talassemia eterozigote eccesso catene α precipitazione catene α corpi inclusi nei progenitori eritroidi ridotta quantita Hb per RBC (ipocromia) ridotta produzione RBC maturi (iporigenerazione) ridotta sopravvivenza RBC ipossia tessutale anemia eritropoiesi inefficace a livello midollare sequestrazione splenica maturazione di pochi RBC difettosi anisopoichilocitosi iperproduzione Epo trasfusioni splenomegalia ipersplenismo ittero calcoli biliari espansione emopoiesi aumentato assorbimento Fe difettoso utilizzo Fe accumulo Fe emocromatosi deficit folati deformita ossea fratture emopoiesi extramidollare cirrosi endocrinopatie cardiomiopatia 13

14 MANIFESTAZIONI DELLA TALASSEMIA STATI CLINICO-EMATOLOGICI DELLA β TALASSEMIA 1. PORTATORE ASINTOMATICO - TALASSEMIA MINOR - TALASSEMIA MINIMA - MICROCITEMIA 2. TALASSEMIA INTERMEDIA 3. TALASSEMIA MAIOR (MORBO DI COOLEY) 14

15 eccesso di catene alfa libere denaturazione degradazione formazione di eme e di emicromi AUMENTATA SINTESI DI ERITROPIETINA EMOLISI ERITROPOIESI INEFFICACE ANEMIA LEGAME DI C3 E IGG A MEMBRANE tossicità mediata da ferro rimozione di emazie danneggiate SPLENOMEGALIA OSTEOPENIA E DEFORMITA' SCHELETRICHE ESPANSIONE ERITROBLASTICA MIDOLLARE aumentato assorbimento di ferro ACCUMULO MARZIALE TALASSEMIA 15

16 β -talassemia major DIAGNOSI β-talassemia ETEROZIGOTE - Sospetto per familiarità e/o microcitemia - Lieve anemia (Hb 9,5 11,5 g/dl) con GR aumentati (5-6,5 x 10 6 /μl), riduzione MCV (60-75 /μl) ed MCH. - Controllare sideremia: se normale eseguire elettroforesi Hb: diagnosi se HbA2 >3-3,5%. - Se sideropenia, normalizzare sideremia prima di elettroforesi. 16

17 β-talassemia OMOZIGOTE Gravità dell anemia dipende da: - eventuale produzione residua di catene β: genotipo β 0 /β 0 : malattia più grave, produzione solo di HbF e HbA 2 genotipo β+/ β+: talassemia intermedia - quantità di Hb F e HbA 2 prodotta: malattia molto meno grave se persistenza HbF (es. δβ talassemie con ampie delezioni) 17

18 TERAPIA β-talassemia OMOZIGOTE TERAPIA DI SUPPORTO - Trasfusioni per mantenere Hb > 10 g/dl: normale crescita e prevenzione deformità scheletriche. - Terapia chelante del ferro con desferrioxamina per infusione s.c. giornaliera di 8-12 ore. - In fase di sperimentazione chelanti orali. - SOPRAVVIVENZA MEDIANA anni. TRAPIANTO DI MIDOLLO ALLOGENICO Se donatore HLA identico e trapianto entro i 10 anni: 80% guarigione definitiva; 10% mortalità. TERAPIA β-talassemia OMOZIGOTE APPROCCI SPERIMENTALI Tentativi di ripristinare la sintesi di HbF mediante riattivazione dei geni γ con agenti de-metilanti del DNA (5-aza-citidina) e inibitori dell istone deacetilasi (butirrati e nuove molecole). 18

19 α -talassemia = difetto produzione catene globiniche α eccesso produzione catene globiniche β eccesso catene β ridotta quantita Hb per RBC (ipocromia) ridotta produzione RBC maturi (iporigenerazione) ridotta sopravvivenza RBC anemia sequestrazione splenica Ridotta produzione di RBC fragili anisopoichilocitosi trasfusioni splenomegalia ipersplenismo ittero calcoli biliari aumentato assorbimento Fe difettoso utilizzo Fe accumulo Fe emocromatosi cirrosi endocrinopatie cardiomiopatia 19

20 tratto α-talassemico tipo 2 portatore sano tratto α-talassemico tipo 1 omozigote eterozigote malattia da HbH (β4) idrope fetale (Hb Barts- γ4) A ALFA THALASSEMIA - 1 α ALFA THALASSEMIA ETEROZIGOTE TIPO 1 α α ETEROZIGOTE TIPO 2 α α α α α EMOGLOBINA H α α α α IDROPE FETALE CON HB BART α α α α HB H CON HB C.S. TIPO 2 OMOZIGOTE α α α α α αcs α α 20

21 Tab. 27 CARATTERISTICHE GENERALI DELLE THALASSEMIE. Categoria Anemia MCV %HbA2 %HbF β thalassemia Eterozigote Omozigote Lieve Grave Basso Basso Alta Variabile Variabile Fino al 90% δβ thalassemia Eterozigote Omozigote Lieve Da moderata a grave Basso Basso Normale o bassa Assente 5% 100% α thalassemia Difetto di un gene Difetto di due geni Difetto di tre geni No Lieve Moderata N. o basso Basso Basso Normale N. o basso N. o basso (HbH o Bart s +) Normale < 5% Variabile DISORDINI DELLA GLOBINA DISORDINI QUANTITATIVI (talassemia) DISORDINI QUALITATIVI (emoglobinopatie strutturali) catena α- catena β solubilità stabilità Affinità Per O2 21

22 La forma qualitativa più frequente di emoglobinopatia interessa la solubilità dell Hb Anemia falciforme (HBS) NB β6 Glu-->Lys THE SAME MUTATION AROSE IN DIFFERENT SUBJECTS AND WAS POSITIVELY SELECTED 22

23 La mutazione β-6 altera la solubilità dell Hb in stato di deossigenazione Bilancio del sickling Hb polimerizzata Hb solubile Buona ossigenazione, alto PH, buona idratazione, etc HB F> HB A >HB C > HB S 23

24 Bilancio del sickling Hb solubile Hb polimerizzata Stato di deossigenazione, basso PH, disidratazione, febbre, etc HB S > HB C >HB A > HB F STRISCIO DI SANGUE PERIFERICO IN ANEMIA FALCIFORME 24

25 In some areas there is a clear survival avantage for the preservation of these genes. This is usually associated to a survival advantage for heterozygotes ANEMIA FALCIFORME: MANIFESTAZIONI A LIVELLO DEI GLOBULI ROSSI Polimerizzazione di HbS (sickling reversibile) modificazioni della permeabilità della membrana Modificazioni dell adesività del GR Aumento della concentrazione di Hb sickling irreversibile ed emolisi 25

26 PATOGENESI DELL ANEMIA FALCIFORME ANEMIA FALCIFORME manifestazioni cliniche Legate al sickling (algie, ischemia, danno renale etc) EMOLISI (anemia,astenia) Infarti splenici Crisi aplastiche Suscettibilità ad infezioni 26

27 ANEMIA FALCIFORME manifestazioni cliniche -Anemia di solito moderata: Hb ~ 8 g/dl, ma con ampie variazioni individuali (5 11 g/dl). QUADRO DOMINATO DAI PROBLEMI VASO- OCCLUSIVI: crisi di intenso dolore osseo o toracico o addominale; infarti ossei con necrosi; ulcere trofiche agli arti inferiori; ischemie ed emorragie cerebrali; ANEMIA FALCIFORME manifestazioni cliniche -infarti polmonari ipertensione polmonare e scompenso cardiaco; -danno renale per ischemia tubulare. -nei primi anni splenomegalia, poi infarti splenici mutipli e fibrosi splenica ( autosplenectomia ) aumentata suscettibilità ad infezioni batteriche. TUTTE LE SITUAZIONI DI IPOSSIEMIA FANNO PRECIPITARE LE CRISI, ANCHE IN ETEROZIGOTI 27

28 ANEMIA FALCIFORME HbS: sostituzione nell aminoacido 6 delle catene β acido glutamico valina Le molecole di Hb in condizioni di de-ossigenazione polimerizzano e precipitano nell eritrocita, deformandolo a forma di falce Sintomi clinici prevalentemente in caso di omozigosi legati a : Anemia emolitica cronica Asplenia (infarti splenici) Fenomeni vaso-occlusivi piccoli e grossi vasi (crisi dolorose, danno d organo). Causa più importante di morbidità e mortalità. Diagnosi microscopica e con elettroforesi Hb Terapia delle crisi dolorose, ipertrasfusionale e citotossici (idrossiurea) ANEMIA FALCIFORME diagnosi Sospetto per quadro clinico Quadro ematologico di anemia emolitica normocitica: reticolociti aumentati, aptoglobina molto ridotta, possibile iperbilirubinemia, frequente riscontro di qualche GR a falce sullo striscio di sangue. - DIAGNOSI CON ELETTROFORESI Hb 28

29 ANEMIA FALCIFORME prognosi PROGNOSI DREPANOCITOSI -Un tempo alta mortalità infantile e sopravvivenza massima anni -Ora maggior parte pazienti sopravvive fino a 50 anni. -Peggiore negli omozigoti. -Possibile ulteriore miglioramento con nuove terapie 29

30 TERAPIA DELL ANEMIA FALCIFORME Terapia tradizionale Terapia di supporto: trattamento infezioni, trasfusioni se anemia grave o frequenti episodi ischemici, analgesici oppiacei e idratazione per crisi dolorose, prevenzione ipossiemia. Nuovi approcci -Farmaci miranti a ripristinare HbF: idrossiurea e de-metilanti del DNA (aza-citidina, butirrati): miglioramento quadro clinico. -Trapianto di midollo allogenico: 80-90% di successo ma mortalità intorno 10% 30