Le Emoglobinopatie e metodi diagnostici. Prof. Fabiana Passaro

Documenti analoghi
Principali meccanismi attraverso i quali una mutazione provoca una patologia

TALASSEMIE (ANEMIA MEDITERRANEA)


Epidemiologia delle sindromi talassemiche ed emoglobinopatiche. Nel mondo e in casa nostra.

Dr.ssa G. Barberio U.O. Medicina di Laboratorio Azienda Ulss 9 - Treviso. Brindisi 28/09/2012

Il ruolo del medico del territorio negli screening per le emoglobinopatie: presentazione di casi clinici

Patologia Molecolare

Talassemie ed Emoglobinopatie

scaricato da 1

Emoglobinopatie: screening e gestione clinica

per la valutazione dell assetto emoglobinico Laboratorio Centralizzato Policlinico Universitario Ospedaliero S.Orsola Malpighi Bologna Rita Mancini


La diagnosi genetica della talassemia. Dott.ssa L.Pagano. Unità Operativa Microcitemia Dipartimento di Onco-Ematologia A.O.R.N. A.

EMOGLOBINA, MIOGLOBINA MIOGLOBINA ED EMOGLOBINA NEL TRASPORTO DELL OSSIGENO

THALASSEMIA. Lezione 8. By NA

emoglobinopatie talassemie

Standards per lo Screening

TALASSEMIA INTERMEDIA: casi clinici. Melania Serra Centro Microcitemie-Pediatria Ospedale San Luigi Gonzaga Orbassano (TO)

Principi dello screening raccomandati dalla World Health Organization

Elementi di Patologia Generale Dott.ssa Samantha Messina Lezione: Patologia Genetica

UTILIZZO OTTIMALE DEI TEST DI II LIVELLO PER TALASSEMIA

Screening delle emoglobinopatie

Formula generale di un amminoacido

Evoluzione delle molecole biologiche

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

Percorsi di laboratorio di II livello: raccomandazioni, criticità e consulenza genetica in diagnosi prenatale

Le proteine che legano ossigeno: 2) emoglobina. identità di sequenza: 18%

Le dimensioni ingannano

ASSOCIAZIONE NAZIONALE PER LA LOTTA CONTRO LE MICROCITEMIE IN ITALIA TALASSEMIE ED EMOGLOBINOPATIE

Mutazioni genetiche 2

Malattie del sangue (sistema emopoietico) anemie, leucopenia, leucocitosi

Classificazione delle anemie

EMOGLOBINA (Hb) nei globuli rossi e

Stefano Canali. Talassemie. Storia medica e scientifica. Edizioni ETS

Il cluster a-globinico: organizzazione, alterazioni molecolari e classificazione delle a-talassemie

Thalassaemias. Thalassaemia Hb Variants. A group of blood deseases caused by a genetically determined. alteration in globin synthesis

Esperienze di un Centro di Riferimento per lo Screening delle Talassemie

PORTA AGLI ORGANI E AI TESSUTI: RIMUOVE: OMEOTERMI INTERVIENE NELLA TERMOREGOLAZIONE FUNZIONI DELLA CIRCOLAZIONE SANGUIGNA IL GLOBULO ROSSO

Trasporto di O 2 nel sangue

CORSO La relazione e la comunicazione con il paziente talassemico

Terapia Medica Malattie del sangue Anemie

Trasporto dei gas. Pressioni Volumi

Diagnostica in ematologia

EMOGLOBINOPATIE IN GRAVIDANZA

POLIMORFISMI DI LUNGHEZZA DI SEQUENZE SEMPLICI (SSLP)

ITALIAN Cord Blood Network

Non è possibile che l analisi escluda in assoluto la probabilità di essere un portatore per le

Le emoglobinopatie in Italia. Parte I: Nosografia clinica ed epidemiologia

Interferenza da varianti emoglobiniche nella misura dell HbA 1c

Mioglobina ed emoglobina

IL SANGUE. Funzioni: Trasporta O 2 e CO 2, ormoni, sostanze nutritizie e di. rifiuto, cellule immunocompetenti; partecipa alla

3 modulo didattico - Le

LM Sc.Biosanitarie Ricerca Diagnostica Acondroplasia Anemia Falciforme Lezione 4

20 Giugno L inquadramento diagnostico delle anemie Bruno Nobili

Mioglobina Emoglobina

Funzioni: Trasporta O2 e CO2, ormoni, sostanze nutritizie e di. rifiuto, cellule immunocompetenti; partecipa alla

degli eritrociti è una proteina di trasporto indispensabile per veicolare l ossigeno l l anidride carbonica tra i polmoni e i tessuti

IL SANGUE. Funzioni: Trasporta O 2 e CO 2, ormoni, sostanze nutritizie e di. rifiuto, cellule immunocompetenti; partecipa alla

G7 Tosoh. Il sistema di riferimento!

Immunologia e Immunologia Diagnostica MATURAZIONE DEI LINFOCITI

37 ANNI DI APPLICAZIONE DEL PIANO REGIONALE DI PREVENZIONE DELL ANEMIA MEDITERRANEA NEL LAZIO RELAZIONE RIASSUNTIVA

Le proteine che legano l ossigenol

Le proteine che legano ossigeno:

Osmometria ed Emolisi

IL FABBISOGNO DEL FERRO E LA DONNA ROSA ARIVIELLO CLINICA RUESCH NAPOLI

38 ANNI DI APPLICAZIONE DEL PIANO REGIONALE DI PREVENZIONE DELL ANEMIA MEDITERRANEA NEL LAZIO RELAZIONE RIASSUNTIVA

LAB-NEWS Anno 1 n 4 Aprile 2006

La superficie del globulo rosso è ricca di complesse strutture aventi caratteristiche antigeniche

ANEMIE : slidetube.it

Organizzazione del genoma umano

ANEMIE: ESEMPI PRATICI CASI CLINICI SIMULATI

Delezione. Duplicazione. Variazioni della struttura. Inversione. Traslocazione. Mutazioni cromosomiche. Nullisomia Monosomia Trisomia Tetrasomia

Laboratorio Analisi Guidonia

Il metalloma Struttura e reattività di metalloproteine. Il trasporto dell O 2

Il Sangue e il Plasma FGE

LA VARIABILITÀ GENETICA

Appunti del corso di Genetica e citogenetica umana

Archibald Garrod e l alcaptonuria: La nascita della Genetica biochimica

Raccomandazioni per la diagnosi neonatale delle emoglobinopatie

On the Origin of Species by Means of Natural Selection, 1859

35 ANNI DI PREVENZIONE DELL ANEMIA MEDITERRANEA NEL LAZIO RELAZIONE RIASSUNTIVA

Emolisi acute: Il laboratorio e il pronto soccorso a confronto Maggio 2014 Sestri Levante, Hotel Miramare

7. Gruppi genici e sequenza ripetute

TIPI di CROMATOGRAFIA

L esame emocromocitometrico. giuseppe galli MMG in Licciana Nardi-Lunigiana-MS

METABOLISMO DELL EME 2. CATABOLISMO ED ITTERO

TAPPE STORICHE DEL CONCETTO DI MALATTIA

Problemi di Genetica. Mendel, due loci. 1) La progenie di un testcross è la seguente:

Emoglobina e mioglobina

Proteine strutturali Sostegno meccanico Cheratina: costituisce i capelli Collagene: costituisce le cartilagini Proteine di immagazzinamento

Collega ciascun termine con la sua definizione A. Fenotipo B. B. Genotipo C. C. Carattere D. D. Omozigote E. E. Eterozigote 1.

Le analisi prenatali

La Talassemia: gli aspetti clinici

STRUTTURA E FUNZIONE

Inquadramento Diagnostico delle Anemie in Pediatria

UNIVERSITÀ' DEGLI STUDI DI MESSINA AZIENDA POLICLINICO UNIVERSITARIO U.O.C di PATOLOGIA CLINICA

PORTA AGLI ORGANI E AI TESSUTI: RIMUOVE: OMEOTERMI INTERVIENE NELLA TERMOREGOLAZIONE FUNZIONI DELLA CIRCOLAZIONE SANGUIGNA

La parete cellulare. Prof. Vincenzo Cuteri Dipartimento Scienze Veterinarie UNICAM

Transcript:

Le Emoglobinopatie e metodi diagnostici Prof. Fabiana Passaro

Difetti di produzione di emoglobina su base ereditaria: - le TALASSEMIE, difetti quantitativi di produzione dell emoglobina a carico delle catene α o β. - le EMOGLOBINOPATIE, disordini qualitativi della produzione dell emoglobina. Considerate nel loro insieme, rappresentano le malattie monogeniche più comuni nella razza umana. Ne è portatore il 7% circa della popolazione globale e affetto il 2,7% dei nuovi nati.

Originariamente endemici del Sud Europa, dell'africa, del Medio Oriente e dell'asia, sull'onda dei flussi migratori si sono ormai diffusi in tutto il mondo.

L emoglobina è un complesso di quattro catene polipeptidiche (globine), ognuna delle quali contiene un gruppo eme (complesso ferro-porfinina) che le conferisce il colore. Nell adulto, il componente principale dell emoglobina è l HbA, costituita da 2 catene polipeptidiche α e 2 catene polipeptidiche ß. La frazione principale dell HbA (ααßß) viene definita HbA0.

TIPI DI EMOGLOBINA NELL ADULTO NORMALE

α2γ2 Durante la vita fetale vengono prodotte le catene gamma, per cui avremo l emoglobina fetale (HbF) con la formula α2γ2. Dopo poco tempo comincia la produzione delle catene beta e si forma l emoglobina A (HbA, con formula α2β2); alla nascita coesistono entrambe le emoglobine: 60% HbF e 40% HbA. L HbF è più adatta al trasporto dell ossigeno dalla placenta al feto, l HbA è più adatta per il trasporto dell ossigeno dai polmoni agli organi periferici, per cui alla nascita l HbF comincia a essere sostituita dall HbA (dall HbF degratata origina la bilirubina che può causare ittero alla nascita). Una parte dell emoglobina adulta (2,5% circa) contiene due catene delta invece delle catene beta: è chiamata HbA2 (formula α2δ2).

264 222 54 45 67 664

MECCANISMI MOLECOLARI CHE PRODUCONO LE TALASSEMIE 1. Delezione genica (per lo più Tal) 1 2 1 3 3 4 5 6 2. 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

α TALASSEMIE Normale αα/αα Portatore silente (α 2 talassemia) -α/αα Portatore (α 1 talassemia) --/αα Portatore (α 1 talassemia) -α/-α Malattia da emoglobina H --/α- Idrope fetale --/--

TALASSEMIE Diffuse prevalentemente nel Sud-Est asiatico Quadri clinico-ematologici variabili a seconda del grado di riduzione nella produzione delle catene Se mancano 2 geni : quadro clinico sovrapponibile a talassemia minor. Se mancano 3 geni : malattia da HbH ( 4 ). Severa anemia ipocromica, microcitica, con componente emolitica, splenomegalia. Se mancano 4 geni : idrope fetale (80% Hb Bart): incompatibile con la vita

β TALASSEMIE

STATI CLINICO-EMATOLOGICI DELLA TALASSEMIA PORTATORE ASINTOMATICO - TALASSEMIA MINOR o MINIMA (MICROCITEMIA) TALASSEMIA INTERMEDIA TALASSEMIA MAIOR (MORBO DI COOLEY)

Il gene malato, indicato come β0, quando è presente in unica copia (eterozigote: β0/β) determina una lieve anemia, detta Talassemia Minor NORMALE TALASSEMIA MINOR-MINIMA Hb g/dl 15.0 10-15 Eritrociti x 10 6 / L 5.000.000 6.000.000 HCT (%) 45 35 MCV ( 3 ) 90 60 Elettroforesi Hb Hb A 2 < 3% Hb A 2 3%

Se il gene è trasmesso da entrambi i genitori e quindi si presenta in duplice copia (omozigote: β0/β0), la malattia si manifesta nella forma più grave: Talassemia Major (o Morbo di Cooley), che porta spesso a morte il bambino nella seconda infanzia. Esistono una serie di varianti intermedie (talassemia intermedia, talassemia delta-beta, Hb Lepore ecc.), legate alla presenza di mutazioni del gene (indicato con β+) che portano a riduzione e non a mancata sintesi delle catene beta. GENOTIPO HB Omozigosi tal 0 Omozigosi tal + Omozigosi -tal 0 FENOTIPO HB Prevalenza HbF HbA 2 aumentata HbA assente Prevalenza HbF HbA 2 aumentata HbA presente Solo HbF Omozigosi Hb Lepore Doppia eterozigosi per i difetti su elencati HbF + Hb Lepore Variabile (sempre prevalente HbF)

δβ-talassemie e Hb Lepore Difetti caratterizzati dalla delezione del gene δ e β sullo stesso cromosoma. Una forma particolare è detta Lepore: due catene α normali e due catene non α, costituite dai primi 50-80 residui amminoacidici della catena δ e dagli ultimi 60-90 della catena β. L Hb Lepore, pertanto è il prodotto di un gene δβ da fusione, dovuto ad un processo di «crossing over ineguale». Questo gene ha una ridotta attività trascrizionale e quindi rientra tra i difetti talassemici.

Le emoglobinopatie sono malattie caratterizzate da anomalie qualitative dell emoglobina geneticamente determinate, legate a mutazioni puntiformi di uno dei geni che codificano le catene proteiche che formano l emoglobina. Il difetto genetico comporta la perdita o la sostituzione di un singolo amminoacido di una catena globinica, in grado di modificare la forma tridimensionale della molecola e alterarne la funzione. Esistono almeno 200 diverse emoglobine anomale. VARIANTE MUTAZIONE HbS α 2 β (6 Glu Val) 2 HbC α 2 β 2 (6 Glu Lys) HbD-Los Angeles o Punjab α 2 β 2 (121 Glu Gln) HbO-Arab HbE α 2 β 2 (121 Glu Lys) α 2 β 2 (26 Glu Lys)

L HbS è responsabile dell anemia falciforme, una forma di anemia emolitica, caratterizzata dalla presenza di globuli rossi a forma di falce (la S di HbS deriva da sickle, che in inglese signifi ca falce). Una mutazione di un singolo amminoacido nella catena beta (una valina al posto dell acido glutammico in posizione 6 N-terminale) rende l emoglobina instabile, perché allo stato ridotto (non ossigenato) tende a formare cristalli liquidi, che deformano il globulo rosso. Questa deformazione a falce è favorita da un ph basso e dalla disidratazione dei globuli rossi. La falcizzazione dei globuli rossi è intensa solo nei soggetti omozigoti, nei quali tutto il sangue contiene HbS. I globuli rossi falcizzati sono rigidi e si bloccano nella microcircolazione, determinando anossia tessutale; inoltre, i globuli rossi falcizzati vivono meno e vengono distrutti dalla milza e dagli altri organi emocateretici, per cui l anemia è emolitica (emolisi = distruzione dei globuli rossi).

ELETTROFORESI SU ACETATO DI CELLULOSA IN CONDIZIONI ALCALINE (ph8.6) L Hb presenta carica netta negativa e migrerà verso il polo positivo. Le differenze dipendono dalle sostituzioni amminoacidiche che modificano la carica

Acetato di cellulosa: in commercio sono disponibili strisce sottili e uniformi di acetato di cellulosa ad elevata purezza e dotate di una struttura microporosa e omogenea con le quali si osserva un adsorbimento molto scarso, anche lavorando con macromolecole. Ottimale per la separazione di composti marcati e per l'applicazione di microtecniche, quali l'immunodiffusione e l'immunoelettroforesi, mentre non è adatto a scopi preparativi. Questo supporto ha trovato applicazione in chimica clinica per la separazione delle proteine ematiche, delle glicoproteine, delle lipoproteine e delle emoglobine.

Elettroforesi su Acetato di cellulosa E' una tecnica molto impiegata nella separazione delle proteine del siero. Il siero costituisce la parte liquida del sangue, privato delle cellule e del fibrinogeno. Le proteine del siero sono molte e danno un tracciato elettroforetico tipico in quanto si dispongono in zone caratteristiche. La modalità dell'elettroforesi zonale prevede il mantenimento della proteina in uno stato nativo. Tampone veronal-acetato ph 8.7 Corsa: 200 V per 30 min Fissaggio: TCA 10% Colorazione: Rosso Ponceau o Amido Black 0.5% per 10-20 min Le proteine separate, vengono evidenziate con opportuna colorazione, quindi la loro composizione percentuale è misurata mediante densitometria

Le varie emoglobine vengono eluite in tempi diversi in base alla loro carica netta rispetto ad un gradiente di forza ionica crescente, passando attraverso una colonna a scambio cationico costituita da materiale non poroso (micro biglie brevettate a carica negativa). Nella colonna, le cariche nette delle proteine di emoglobina interagiscono con le cariche negative sulla resina non porosa all interno della colonna. Quando inizia l analisi, viene iniettato sulla colonna l eluente 1, eluente con la forza ionica minore (livelli minimi di ph e di concentrazione dei sali). Questo tampone eluisce le frazioni legate debolmente come la HbF. In una seconda fase, si passa dall eluente 1 all eluente 2 (stesso ph dell eluente 1, ma maggiore concentrazione di sali). Questo eluente eluisce HbA0 e HbA2. Nella terza fase l eluente 2 passa ad un gradiente tra l eluente 1 e l eluente 3 (rapporto 1/1), che ha il ph maggiore e più alcalino e la maggiore concentrazione di sali. Nella quarta fase quest ultimo gradiente passa ad un gradiente con rapporto di ¼ tra l eluente 1 e l eluente 3. Nella quinta ed ultima fase, il gradiente passa al solo eluente 3 per eluire tutte le frazioni che si trovano ancora sulla colonna. Le diverse frazioni eluite dalla colonna passano per il rilevatore prima di essere eliminate. Il rilevamento avviene mediante assorbimento con LED a due lunghezze d onda, con lettura campione a 415nm e lettura di riferimento a 500nm. Cromatografia liquida ad alta prestazione

STEP DIAGNOSTICI Esame Emocromocitometrico: MCH, MCV (MCH-contenuto cellulare medio di emoglobina in picogrammi; MCV- volume cellulare medio in femtolitri) Elettroforesi o HPLC per le diverse componenti Hb Assetto marziale: sideremia, transferrina, ferritina Esame microscopico dello striscio periferico Analisi biomolecolare

Step diagnostici MCV > 78 fl MCH > 27 pg Assetto Hb A + A2 < 3.2% Normale

Step diagnostici MCV < 78 fl MCH < 27 pg Assetto Hb A + F (0.1 7%) + A2 > 3.2% Portatore di β-talassemia

Step diagnostici MCV < 78 fl MCH < 27 pg Assetto Hb A + A2 < 3.2% Assetto Marziale Carenza di Ferro Ferro Normale Portatore di β-talassemia Portatore di δβ-talassemia Portatore di α-talassemia