NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI

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1 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Per anemia, dal gr. ἀναιμία, composto di ἀν- privativo e αἷμα, "sangue", si intende la riduzione dell'emoglobina,accompagnata o meno da diminuzione del numero dei globuli rossi. 1

2 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI La concentrazione dell emoglobina è misurata per spettrofotometria, secondo il principio della cianometaemoglobina, grazie alla presenza di un fotometro con filtro a 546 nm. Anemia: Valore di emoglobina < 2 DS (3 centile) per l età ed il sesso NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI 2

3 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Anemia: Valore di emoglobina < 2 DS (3 centile) per l età ed il sesso NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI 3

4 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Anemia NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Anamnesi: Età, familiarità, sesso, razza, dieta, farmaci, infezioni... Esame clinico: Colorito cute/mucose, organomegalia Attenta lettura dell e. emocromocitometrico. 4

5 - Conoscere l esatto significato delle sigle e di tutti i parametri offerti dai moderni contaglobuli compresi citogrammi ed istogrammi. HDW HFR RDW MPV MCV - Confrontare il dato numerico con i valori normali per sesso ed età. - Valutare il coinvolgimento di una,due o di tutte le linee cellulari. - Essere consapevoli di possibili falsi e dirimere i dubbi con l aiuto del morfologo. Il punto di partenza per una corretta diagnosi è sempre il paziente con la sua storia e la sua clinica. NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI FALSA Emodiluizione : Anasarca Infusione con soluzione salina Gravidanza Pseudo anemia dell atleta Pseudo anemia posturale 5

6 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Classificazione Fisiopatologica: Anemia Iporigenerativa Anemia Emolitica Anemia da emorragia Classificazione in base alla concentrazione emoglobinica: Anemia Normocromica Anemia Ipocromica Anemia Ipercromica A N E M I A Classificazione in base al volume corpuscolare medio: Anemia Macrocitica Anemia Normocitica Anemia Microcitica NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Classificazione in rapporto all MCV 6

7 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI MACROCITOSI: Valore di MCV al di sopra del 97 percentile (> 2 DS) per età e sesso. ATTENZIONE! Emoaglutinazione/Aggregazione piastrinica (malattie autoimmuni, infezioni associate a crioagglutinine ) Falsa macrocitosi Reticolocitosi Macrocitosi 7

8 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Reticolociti 8

9 NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Reticolociti NON TUTTE LE ANEMIE SONO UGUALI Reticolociti Contaglobuli in citometria a flusso: i metodi automatizzati sono in grado di dare il conteggio totale* e la suddivisione reticolocitaria in tre classi (L, M, H), in rapporto al grado di maturazione, al volume ed all emoglobinizzazione. HR, MR, LR (Assorbanza) HFR, MFR, LFR (Fluorescenza) v.n. : H = 1%; M = 9%; L 90% Un aumento dei reticolociti totali e di quelli H si ritrova in seguito ad un forte stimolo eritropoietinico ed è indice di una anticipata immissione in circolo 9

10 IPOSIDEROSI E ANEMIA FERROCARENZIALE BRUNO NOBILI Dipartimento della donna, del bambino e di chirurgia generale e specialistica Seconda Università degli Studi di Napoli Bologna 10 maggio 2013 il ferro non ha la brillantezza dell oro o il luccichio dell argento, ma li supera entrambi per importanza biologica da Nathan and Oski s: disorders iron metabolism NC Andrews,CK Ullrich and MD Fleming 10

11 Il ferro è essenziale Emoproteine Citocromi della catena respiratoria mitocondriale Emoglobina Mioglobina Citocromo p

12 Ferroproteine non eme Ferritina: proteina di deposito del ferro nei tessuti Transferrina:proteina di trasporto in circolo del ferro Il ferro è essenziale ossidazione morte cellulare libero fibrosi Il ferro è tossico 12

13 Tossicità del ferro Il ferro, il maggior elemento di transizione in biologia, è potenzialmente tossico per la sua capacità di trasferire un elettrone e catalizzare la produzione di radicali liberi. Forme chimiche del ferro: Ferrico (3+) : insolubile a ph fisiologico Ferroso (2+): pericoloso se libero, forma radicali liberi Poiché il Fe libero è tossico, deve essere legato a proteine 13

14 Tossicità del ferro O 2- (superossido) e H 2 O 2 (perossido di idrogeno) si generano nelle normali reazioni cellulari O 2 - eh 2 O 2 stress ossidativo danno cellulare da ferro libero Reazione di Fenton O 2- + Fe +++ O 2 + Fe ++ Fe ++ +H 2 O 2 Fe +++ +OH - + OH idrossilici) (radicali DISTRIBUZIONE DEL Fe NELL ORGANISMO 1 % 25% ferritina ed emosiderina mioglobina. 70% 4% Hb enzimi 14

15 Distribuzione del Ferro Fe emoglobinico Fe di deposito Fe mioglobinico Fe di trasporto Pool labile Fe di altri tessuti 8 mg 2500 mg 1000 mg 130 mg 3 mg 80 mg 8 mg IRON ECONOMY 15

16 Compartimenti del ferro: ricambio 4/5 gr di ferro (~10 anni ) 1/2 mg/die Iron balance Acquisition 1-2 mg/day Body Iron 4-5 g Losses 1-2 mg/day Regulated In duodenum Non-regulated Cell defoliation Body fluids Blood losses 16

17 REGOLAZIONE ASSORBIMENTO DEL FERRO A - REGOLAZIONE LOCALE HIF2a IRP1 DMT1 DcytB DMT1 (3 UTR) IRP2 FPN (5 UTR) TfR (3 UTR) -ALA (5 UTR) Ferritina (5 UTR) B - REGOLAZIONE SISTEMICA: EPCIDINA L assorbimento del ferro Duodeno e digiuno Proteine regolatrici DMT1(principale trasportatore di ferro ferroso apicale) Epcidina (blocca la ferroportina impedendo la dismissione del ferro dalle cellule) Ferroportina (proteina esportatrice di ferro dalle cellule della mucosa intestinale e dai macrofagi) 17

18 Hepcidin: Hepatic bactericidal protein Ormone peptidico prodotto dal fegato che regola l omeostasi del ferro. Costituita da una proteina di 25 aminoacidi ottenuta mediante il clivaggio di un grosso precursore, la proepcidina. Proteina della fase acuta Aumenta in corso di infiammazione Proprietà anti-batteriche L epcidina è espressione anche della stretta connessione tra: Il metabolismo del ferro e la difesa dai patogeni I batteri hanno bisogno di ferro per le loro ribonucleotidi reduttasi (DNA synthesis) L ospite ha bisogno di ferro per il funzionamento di enzimi anti-batterici (Nitric oxide synthase ed altri) I batteri e l ospite competono per il ferro libero 18

19 L Epcidina è il principale regolatore dell omeostasi del ferro Epcidina regola il rilascio di Fe dall enterocita e dal macrofago in modo inibitorio. Tale effetto si esercita attraverso il legame con il suo recettore [ferroportina] e la sua degradazione intracellulare, riducendone la sua funzione di esportatore di ferro. Epcidina Enterocita Macrofago FPN Fe FPN Nemeth E, et al. Science 2004;306: Epcidina: il regolatore chiave dell omeostasi del ferro epcidina epcidina Modello animale Sovraccarico di ferro (Nicolas et al, PNAS 2001 Lesbordes-Brion et al, Blood 2006) Carenza di ferro (Nicolas et al, PNAS 2002) 19

20 La produzione di epcidina è regolata dalla attività eritropoietica e dai depositi di ferro Enterocita Midollo eritroide Fabbisogno di ferro Alto Ridotti Epatocita Depositi di ferro epcidina Macrofago rilascio di ferro Basso Aumentati epcidina rilascio di ferro Andrews, Sem. Hematol 2002; Nicolas et al, PNAS

21 IPOSSIA Regulation of hepcidin in infection/inflammation The aim is to subtract iron (a growth factor) to the microorganisms 21

22 Iron-HEPC-FPN regulatory loop Iron, inflammation Hepcidin ferrroportin ferrroportin Enterocyte Fe Macrophage The aim is to subtract iron (a growth factor) to the microorganisms Regolazione di epcidina 22

23 Ferritin FPN Macrophage Intestinal iron uptake Fe 2+ Dmt1 e- Fe 2+ Ferroportin Fe 2+ Fe 3+ DcytB Fe 3+ Transferrin Heme Hcp1 Heme Ferritin Hephaestin apical basolateral 23

24 Recettore della transferrina Endocitosi della transferrina DMT1 DMT1 24

25 ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina CHr,Hypo(%),Hb, MCV, MCH,RDW,HDW 25

26 Parametri stato marziale: CHr e Hypo (%) Gl.rossi Midollo eritroide Fegato Macrofagi RE cells Plasma Parametri stato marziale CHr e Hypo CHr : v.n pg CHr (< 26 pg indicativo eritropoiesi ferrocarenziale recente) HYPO : normali < 5% HYPO > 5% indicativo eritropoiesi ferrocarenziale 26

27 ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina Parametri stato marziale Ferro sierico Gl.rossi Midollo eritroide Fegato Macrofagi RE cells Plasma 27

28 SIDEREMIA Compartimento di transito e quindi poco indicativo delle riserve corporee Cause di variabilità: ritmo circadiano, ciclo mestruale, gravidanza (incremento progesterone, trattamento estroprogestinico, epatopatie, infiammazione acuta e cronica) Limitato valore diagnostico Diminuisce significativamente solo quando i depositi sono quasi depleti Informazione clinica: - stati di grave carenza marziale - malattie infiammatorie croniche e neoplastiche sovraccarico marziale ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina 28

29 Parametri stato marziale Ferro sierico: saturazione transferrina Gl.rossi Midollo eritroide Fegato Macrofagi RE cells Plasma Transferrina Trasporta il Fe nel sangue Può trasportare fino a 2 atomi di ferro La saturazione della transferrina è clinicamente utile per gli studi sul metabolismo del ferro Carenza marziale: < 15% I.S. 29

30 Transferrina Informazione clinica: -aumento:anemia sideropenica, gravidanza, somministrazione estrogeni -diminuzione:sovraccarico di ferro, malnutrizione, stati infiammatori Utile per la diagnosi differenziale della anemia da disordine cronico ed anemia sideropenica Sideremia Capacita ferro legante IST= Indice di saturazione della transferrina Fe TIBC UIBC Ferro circolante V.N %; carenza < 15 % 30

31 ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina Parametri stato marziale Riserve marziali : ferritina sierica Gl.rossi Midollo eritroide Fegato Macrofagi RE cells Plasma 31

32 Ferritina: proteina di deposito del ferro Nell uomo, contiene più di un grammo di ferro Vilém Laufberger, 1937: Sur la cristallisation de la ferritine. Bull Soc Chim Biol., 19, p.1575 Riflette il totale dei depositi di ferro nell organismo uomo: μg/litre donna: μg/litre Valori <15 μg/litro : insufficienti riserve di ferro FERRITINEMIA Esame fondamentale ed insostituibile nella diagnosi di sideropenia: Valori bassi solo carenza di ferro La ferritina sierica è in diretto rapporto con quella intracellulare, per cui è diretta espressione della entità dei depositi di ferro dell organismo Può aumentare per lisi cellulare, infiammazione cronica, neoplasie Valori di riferimento: ng/ml 32

33 ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina Porphyrin Heme 33

34 ZINCOPROTOPORFIRINA LIBERA ERITROCITARIA (ZPP) Aumenta nei disordini dell eritropoiesi, compresa l anemia sideropenica Necessita di piccole quantità di campione, per cui può essere utile in screening di massa Non è utile per differenziare anemia sideropenica da anemia da infiammazione cronica ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina 34

35 Parametri stato marziale Midollo eritroide: stfr Gl.rossi Midollo eritroide Fegato Macrofagi RE cells Plasma Recettore della transferrina Transferrina Recettore della transferrina Le cellule che necessitano di ferro esprimono in superficie un numero elevato di recettori 35

36 RECETTORE SIERICO DELLA TRANSFERRINA Il recettore circolante è la parte citoplasmatica della molecola, priva cioè dei domini transmembrana e citoplasmatico; la sua concentrazione riflette quella dei recettori cellulari. Poiché questi maggiormente vengono espressi negli stati ferro-carenziali, la concentrazione di recettore solubile aumenta quando il ferro è basso. Correla la quantità di recettore totale presente; aumenta nella anemia sideropenica ma non nella anemia da infiammazione cronica Metabolismo del ferro Compartimenti CHr Hypo(%) Gl.rossi srft Midollo eritroide Fegato Ferritina Macrofagi RE cells Plasma Saturazione transferrina 36

37 LA QUANTITA DI FERRO ALIMENTARE ASSORBITO DIPENDE : dalla quantità e dalla forma del Ferro contenuto negli alimenti dalla interazione fra i costituenti la dieta dai meccanismi di regolazione della mucosa intestinale ( l assorbimento è maggiore quando le scorte sono esaurite ). LA QUANTITA DI FERRO ALIMENTARE ASSORBITO Ferro non eme : % ferro alimentare Ferro non eme : % ferro assorbito Ferro eminico : % ferro alimentare Ferro eminico : % ferro assorbito 37

38 FATTORI CHE INFLUENZANO L ASSORBIMENTO DEL FERRO BIODISPONIBILITA Eme > Fe 2+ > Fe 3+ FACILITANTI Carne, pesce, ac. ascorbico, ac. citrico, amminoacidi, acidi organici, carenza di ferro INIBENTI Fibre vegetali, fitati, proteine della soia, fosfoproteine dell uovo, fosfati, tannino, fenoli, sovraccarico di ferro COMPETITORI Piombo ASSORBIMENTO DEL FERRO : DIFFERENZA FRA LATTE MATERNO E LATTE VACCINO Costituenti Effetto Latte materno Latte vaccino Ferro (mg/d l) 0,5 0,5 Caseina (g/d l) - 3,7 25,0 Lattoferrina (g/d l) + 1,7 0,01 Lattosio (g/d l) + 71,0 47,0 Ac.ascorbico (mg/l) + 55,0 11,0 Fosforo (mg/d l) - 140,0 900,0 Calcio (mg/d l) - 270,0 1040,0 38

39 RACCOMANDAZIONI DEL COMITATO DELLA NUTRIZIONE DELL ACCADEMIA AMERICANA DEI PEDIATRI Quando possibile l allattamento al seno dovrebbe essere protratto per lo meno per i primi 6 mesi di vita; una supplementazione di 1 mg/kg/die di ferro dovrebbe essere garantita per la povertà in ferro del latte materno. I bambini non allattati al seno dovrebbero essere alimentati con una formula arricchita (per lo meno 12 mg/l) fino al primo anno. Cereali arricchiti in ferro dovrebbero essere introdotti con i primi alimenti solidi. Il latte vaccino dovrebbe essere evitato per tutto il primo anno di vita per la prevenzione del sanguinamento occulto. Il prematuro dovrebbe ricevere supplementazione in ferro precocemente. APPORTO RACCOMANDATO DI FERRO (mg/die) < 6 mesi 6 12 mesi 1 10 anni anni anni M anni F > 46 anni

40 FABBISOGNO DI FERRO IN ETA PEDIATRICA ETA (anni) FERRO (mg/die) Perdite Accrescimento Totale 1 0,25 0, ,33 0,30 0,63 7 0,50 0,30 0,80 13 M 0,80 0,80 1,66 13 F 1,25 * 0,80 2,25 * 0,45 per le perdite mestruali ANEMIA FERROCARENZIALE RIDUZIONE DEI DEPOSITI Basso peso alla nascita Prematurità Grave sideropenia materna Emorragie fetali ALTERATO ASSORBIMENTO O TRASPORTO Diarrea cronica Malattia celiaca IPLV Morbo di Crohn Enteropatia essudativa Resezioni chirurgiche Atransferrinemia congenita AUMENTATO FABBISOGNO Prematurità Basso peso alla nascita Adolescenza PERDITE EMATICHE Iplv Ernia iatale Altre allergie alimentari Polipi Diverticolo di Meckel Parassitosi Rettocolite ulcerosa 40

41 STADI DELLA CARENZA MARZIALE Fe Deposito Fe trasporto Fe eritrocitario Ferritina (µg/l) N Sideremia (µg/dl) N N Transferrina (mg/dl) Saturazione Transferrina (%) Eritrociti N >20 N N >20 N <15 N <10 Ipocro. Microc Stato marziale e. Stato marziale sideremia Anemia sideropenica Anemia da disordine cronico Avvelenament o da Pb transferrina N N Transferrina sat.% N N Sindromi talassemiche N ferritina N N Zn.protoporfirina N N Rec. solubile transferrina N N N 41

42 Anemia da disordine cronico Anemia associata ad uno stato di flogosi cronica con attivazione del sistema reticoloistiocitario e linfocitario, sintesi di proteine della fase acuta, disregolazione del pool del ferro ed alterata risposta all eritropoietina: Omeostasi del ferro Proliferazione dei progenitori eritroidi Produzione di Epo Emivita dei GR Citochine infiammatorie 1) Citochine immunoregolatorie coinvolte nello sviluppo e nell attivazione dei linfociti e monociti (IL 2, IL 4, IL 10, IFN α,tgfα) 2) Citochine prodotte dai monociti/macrofagi ad azione proinfiammatoria (IL 1, TNFα, IL 6) ed infiammatoria (IL 8) 3) Citichine fattori di crescita (IL 3, IL 5, IL 7, GM CSF, G CSF) 42

43 Fisiopatologia dell anemia nelle infiammazioni croniche 1) L infiammazione aumenta i livelli di epcidina 2) L epcidina riduce la mobilizzazione di ferro dai macrofagi e dagli enterociti 3) Il ferro è trattenuto nell enterocita e nel sistema reticolo-endoteliale Fisiopatologia infiammazione cronica Eccessiva produzione citochine infiammatorie (IL- 1, TNFα, IL-6): metabolismo del ferro (epcidina): Accumulo di ferro nelle cellule del reticolo endotelio ( sideremia, ferritina, assorbimento intestinale ) IL-1 IFN-γ Inibizione Epo ed eritropoiesi. TNF Epo Precursori eritroidi G-CSF stimola mielopoiesi:leucocitosi neutrofila Iperproduzione IL-6 fattore di crescita e differenziazione magacariocitaria: piastrinosi 43

44 Diagnosi differenziale Anemia da disordine cronico Anemia sideropenica Ferro Transferrin a I.S. = Ferritina = stfr = Citochine = Stato marziale e. AdDC Anemia sideropenica AdDC + An. Sider. Sideremia Transferrinemia N I.S. Transferrina Ferritina N stfr N N stfr/log Fer. 44

45 Ferro e Obesità La nostra esperienza - Complicanze dell obesità ANOMALIE CARDIOVASCOLARI - Ipertensione - Aterosclerosi - Ipertrofia ventricolare sinistra ANOMALIE RESPIRATORIE - Sindrome dell apnea ostruttiva notturna - Asma Obesità ANOMALIE METABOLICHE - Diabete mellito tipo II - Dislipidemia ANOMALIE SCHELETRICHE - Malattia di Blount - Epifisiolisi dell anca - Piede piatto - Ginocchio valgo ANOMALIE GASTROENTERICHE - Steatosi epatica - Colelitiasi CARENZA DI FERRO - Anemia 45

46 -Carenza Marziale negli obesi - Le cause Hypoferraemia in obese adolescents Wenzwl BJ, Stultus HB, Mayer J. Lancet. 1962;2:327-8 Già agli inizi degli anni 60 alcuni studi epidemiologici avevano messo in luce una più alta incidenza di carenza marziale nei bambini e negli adolescenti obesi Serum iron and iron-binding capacity in adolescents. Comparison of obese and non obese subjects Seltzer CC, Mayer J. Am J Clin Nutr. 1963;13: Carenza Marziale negli obesi - Le cause Seltzer CC, Mayer J ( 1963 ) Zimmerman MB (2008) Pasti sbilanciati ricchi di carboidrati e grassi ma poveri di nutrienti essenziali ( Ferro) Obesità potrebbe avere un ruolo nell assorbimento del ferro attraverso un meccanismo infiammatorio mediato 46

47 -Carenza Marziale negli obesi - Le cause Zimmerman MB (2008) L Obesità potrebbe avere un ruolo nell assorbimento del ferro attraverso un meccanismo infiammatorio mediato EPCIDINA Responsabile di iposideremia dovuta all inibizione dell assorbimento intestinale di ferro e all aumentato sequestro dello stesso da parte dei macrofagi 47

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50 HEPHAESTIN Ferroxidase activity. It oxidizes iron as part of the transmembrane transfer process &/or the process of loading iron onto plasma Tf. Mice hemizygous or homozygous for sex-linked anemia (sla) mutation have partial loss of hephaestin function & resultant iron deficiency due in part to hephaestin mislocalization away from basolateral membrane. DMT1,Nramp2,DCT1 (major apical ferrous transporter) Fe 2+,Mn 2+,Cu 2+,Zn 2+,Co 2+. Ca 2+ :DMT1(G185R) mutation converts DMT1 from a metal transporter into calcium ion channel. Murine microcytic anemia (mk) mutation when homozygous, result in impairement of iron absorption & induce DMT1 expression. The IREs are at the 3 UTR of DMT1 mrna. 50

51 FERROPORTIN (FP1/IR1/MTP1) It is induced by iron deficiency. Mediates cellular iron egress in conjunction with the ferroxidase, hephaestin. Localizes to the basolateral membrane of polarized cells. IREs are at the 5 UTR of FP1 mrna. 51