Medicina interna – Ematologia

Introduzione alla biochimica: Curva di saturazione dell'Hb

Per curva di saturazione dell’Hb si intende il grafico in cui il numero di siti di legame occupati dall’ossigeno sono in funzione della pressione parziale di ossigeno. Nei polmoni, dove la pressione di ossigeno è di 105 mmHg, l’emoglobina è saturata al 97%, mentre nei tessuti, dove la pressione è di 45 mmHg, l’emoglobina è saturata al 65%, perciò lega l’ossigeno con minor forza e lo cede ai tessuti. L’emoglobina quindi presenta un’affinità per l’ossigeno a livello dei tessuti inferiore a quella della mioglobina.

L’abbassamento del pH, cioè l’aumento della concentrazione degli ioni H+, e le alte concentrazioni di CO2 riducono l’affinità dell’Hb per l’ossigeno, cioè ne incrementano il grado di desaturazione e quindi la capacità di cessione di ossigeno ai tessuti. La maggior parte della CO2 è trasportata come bicarbonato, che si forma nei globuli rossi ad opera dell’anidrasi carbonica:

CO₂ +H₂O = HCO₃^- + H⁺

Molti degli ioni H⁺ che si formano da questa reazione si legano alla deossiemoglobina. L’Hb F ha maggiore affinità per l’ossigeno (ciò rende possibile il trasferimento di ossigeno dal circolo materno a quello fetale) a causa del suo minore legame con il 2,3 difosfoglicerato. Ciò è testimoniato dalla curva di saturazione.

Sintesi delle catene globiniche

L’organismo è in grado di produrre durante tutta la vita 6 tipi di catene globiniche: α, β, γ, ε, ζ. Durante la vita embrionale vengono prodotte 3 tipi di emoglobina: ζ₂ε₂ Hb Gower 1, α₂ε₂ Hb Gower 2, ζ₂γ₂ Hb Portland, α₂γ₂ Hb F. La sintesi delle catene inizia già alla 6^ª settimana con un massimo alla 10^ª settimana, perdurando per tutta la vita. γ α, la sintesi delle catene inizia con le con un massimo durante il periodo fetale, poi alla nascita calano e rimangono quasi nulle. β La sintesi di catene si mantiene molto bassa durante tutta la vita embrionale per poi aumentare poco prima γ della nascita consensualmente alla riduzione della sintesi delle catene.

Durante la vita adulta vengono prodotti 2 tipi di emoglobine: α₂β₂ HbA1 97%, α₂δ₂ HbA2 3%. Ed in più continua ad essere prodotta in piccolissime quantità l’HbF. α β, γ, δ I loci si trovano sul cromosoma 16, mentre i loci si trovano sul cromosoma 11p.

Indici eritrocitari

RBC = concentrazione di globuli rossi per unità di volume di sangue periferico anticoagulato con EDTA, può essere determinato con metodi diretti come la microscopia ottica (camere di conta) o indiretti tramite contatori elettronici (counter).

MCV = volume corpuscolare medio (femtolitri o µ³) esprime la dimensione degli eritrociti (diametro nello striscio, volume nel microscopio a scansione) ed è dato dal rapporto tra l’ematocrito e il numero di eritrociti espresso in milioni. I valori normali sono 80-100 fl. Microciti MCV < 80 fl Macrociti MCV > 100 fl.

Il rapporto tra il grado di dispersione (deviazione standard) delle misure intorno al valore centrale (MCV) e il valore medio stesso permette il calcolo del coefficiente di variazione percentuale o RDW (red distribution width) o indice di anisocitosi che esprime il grado di eterogeneità volumetrica degli eritrociti (normale 11-15.5). L’RDW è aumentato nell’anemia sideropenica e nell’anemia falciforme mentre è normale nella talassemia.

MCH = emoglobina corpuscolare media, quantità (peso) di Hb contenuta in ciascun globulo rosso in picogrammi. È data dal rapporto tra la concentrazione di Hb (g/dl) e il numero di eritrociti espressi in milioni. I valori normali sono 27-31 pg. Ipocromia < 27 Ipercromia > 31.

Il rapporto tra il grado di dispersione dei valori intorno alla media e la media stessa è l’HDW (hemoglobin distribution width) o indice di anisocromia che esprime il grado di eterogeneità di concentrazione emoglobinica.

MCHC = concentrazione dell’emoglobina corpuscolare media, indica la concentrazione di Hb per eritrocita (quantità di Hb in % nel volume di un eritrocita). I valori normali sono 30-36%.

La conta reticolocitaria è importante per valutare il grado di produzione eritrocitaria midollare. Valori normali: 0.2-1.8%. Si parla di reticolocitosi quando superano il 3%.

In caso di deficit di sintesi dell’eme (per carenza di Fe o per inibizione dell’enzima eme-sintetasi), si ha l’aumento della proporfirina IX libera eritrocitaria (valori normali < 70 mg/dl). Esame di facile esecuzione poco costoso: si presta quindi ad essere utilizzato come test di screening. È aumentata nelle anemie sideropeniche e soprattutto nelle sideroblastiche (intossicazione da Pb).

Anemie: Note generali

Per anemia si intende la riduzione della quantità totale di emoglobina circolante nel sangue. Per convenzione però si utilizza soltanto la concentrazione dell’emoglobina assumendo che il volume totale ematico sia costante. In caso di emorragia acuta, però, la concentrazione dell’emoglobina può non subire variazioni e, al contrario, nella donna in gravidanza vi è un aumento del volume plasmatico (emodiluizione) che comporta una apparente riduzione della concentrazione emoglobinica senza che vi sia una riduzione della quantità di emoglobina in assoluto e quindi uno stato di anemia.

Comunque la diagnosi di anemia viene posta quando si ha una concentrazione di emoglobina nel sangue periferico < 11.5 g/dl nella donna e < 12.5 g/dl nell’uomo.

L’ematocrito (rapporto tra massa eritrocitaria e volume ematico totale) invece non deve essere utilizzato per porre la diagnosi di anemia né per valutarne la gravità. In base alla concentrazione di emoglobina possiamo valutare la gravità dell’anemia:

• Anemia lieve: > 10 g/dl
• Anemia moderata: 8-10 g/dl
• Anemia severa: < 8 g/dl

Una volta fatta la diagnosi generica di anemia si deve procedere al suo inquadramento eziopatogenetico.

Segni e sintomi generici di anemia

I segni e sintomi generici di anemia sono:

• Pallore della cute e delle mucose causato dalla ridistribuzione della gittata cardiaca con vasocostrizione cutanea (vanno valutate le mucose visibili in particolare quella congiuntivale)
• Astenia
• Ipersensibilità al freddo
• Dispnea da sforzo
• Riduzione della capacità di concentrazione e memoria
• Cefalea
• Vertigini e lipotimie nel passaggio dal clinostatismo all’ortostatismo
• Tachicardia
• Soffio sistolico da eiezione causato dal circolo ipercinetico

In presenza di alterazioni della circolazione distrettuale l’anemia può scatenare quadri di insufficienza coronarica, insufficienza degli arti inferiori, patologia cerebrovascolare (TIA e ictus). Questi sintomi possono essere presenti in tutti i tipi di anemie e la loro presenza o entità dipende dal grado di anemia e dal tempo in cui essa si è instaurata.

La valutazione dei segni e sintomi generali ci permette di fare una distinzione tra anemia acuta e cronica. Nell’anemia cronica la lenta e progressiva riduzione del patrimonio emoglobinico permette l’instaurarsi di meccanismi di compenso a livello respiratorio e cardiocircolatorio (incremento della gittata cardiaca e iperventilazione) per cui i sintomi tendono ad essere più sfumati, tranne che nei casi in cui vi sono disturbi preesistenti che riducono la riserva cardiaca o respiratoria. Nell’anemia acuta invece i meccanismi di compenso non hanno il tempo di intervenire e la sintomatologia è più eclatante: astenia intensa, dispnea al minimo sforzo, cardiopalmo cefalea pulsante, incapacità di applicarsi a qualsiasi attività sia fisica che intellettuale, vertigini e lipotimie nel passaggio dal clinostatismo all’ortostatismo.

Vi sono inoltre sintomi e segni legati al meccanismo patogenetico dell’anemia che permettono un orientativo inquadramento eziopatogenetico:

• Associazione con piastrinopenia e leucocitopenia (pancitopenia) possibile quadro di aplasia midollare o di leucemia acuta
• Ipovolemia anemia postemorragica
• Ittero o subittero emoglobinuria e splenomegalia anemia emolitica
• Disturbi neurologici e glossite una anemia da deficit di vitamina B12
• Fragilità ungueale, ragadi labiali, bruciore linguale e disfagia una anemia sideropenica

L’importante è anche l’anamnesi:

• Razza e familiarità per le forme ereditarie
• Esposizione professionale a derivati del petrolio o radiazioni ionizzanti in caso di anemia aplastica
• Caratteri delle mestruazioni, numero di gravidanze ed aborti nella donna
• Metrorragie, emorragie digestive ed altre forme di emorragia
• Patologie digestive che possono interferire con l’assorbimento della vitamina B12 o dell’acido folico
• Somministrazione di farmaci mielotossici
• Ingestione di fave

Classificazione delle anemie

Vi sono diversi tipi di classificazione delle anemie.

Classificazione in base all’indice eritrocitario

• Anemie iporigenerative, in cui l’indice reticolocitario è ridotto, sono dovute ad una eritropoiesi inefficace per un difetto centrale a livello midollare, comprendono le anemie ipocromiche microcitiche, normocromiche normocitiche e macrocitiche
• Ridotta produzione di eritrociti:
• Aplasia midollare
• Mieloftisi: infiltrazione del midollo da parte di cellule neoplastiche di origine midollare o non midollare
• Sindrome mielodisplasica
• Anemia megaloblastica
• Sintesi emoglobinica anomala o ridotta: anemia sideropenica, anemia da disordine cronico, emoglobinopatie, anemia in corso di insufficienza renale cronica (da riduzione di EPO), anemia associata ad endocrinopatie (ipotiroidismo, ipopituitarismo), anemia da epatopatia cronica
• Anemie rigenerative, in cui l’indice reticolocitario è aumentato e vi è a livello midollare iperplasia eritroide con inversione del rapporto leucoeritroblastico dovuta ad un incremento dell’eritropoiesi compensatorio ad una perdita di emazie a livello periferico:
• Anemie emolitiche
• Anemia postemorragica acuta (in caso di emorragie croniche si verifica anemia sideropenica)

Classificazione in base al diametro eritrocitario MCV

• Anemia microcitica ipocromica (MCV < 80) dovuta ad una ridotta sintesi di emoglobina (talassemia e anemia sideropenica)
• Anemia sideropenica
• Anemia da disordine cronico
• Talassemia minor
• Anemie sideroblastiche (rare) tra cui la forma da avvelenamento da piombo
• Anemia normocitica normocromica (MCV 80-100) dovuta ad aumentata distruzione o ridotta produzione di emazie (anemia emolitica, anemia aplasica, leucemia, sindrome mielodisplasica, drepanocitosi)
• Anemia macrocitica normocromica o ipocromica (MCV > 100) dovuta a deficit di vitamina B12 o acido folico

Le anemie microcitiche e macrocitiche sono caratterizzate da indice reticolocitario normale o ridotto.

MCV MCH Hb Ht G.R. Microcitica Ridotto Ridotto Ridotto Ridotto Ridotto o aumentato Normocitica Normale Normale Ridotto Ridotto Ridotto Normocromica Macrocitica Aumentato Aumentato Ridotto Ridotto Ridotto.

Anemia sideropenica

È dovuta a carenza di ferro nell’organismo che compromette la sintesi dell’eme (mentre l’eritroblastogenesi è normale).

Fisiopatologia

L’organismo contiene da 2 a 5 g di ferro, 50 mg/kg nel maschio e 35 mg/kg nella femmina (la differenza è dovuta sia alla quantità di Hb che all’entità dei depositi di Fe). Il ferro è presente in 2 forme:

• Fe eminico
• Emoglobina 55-60% (2.5 g)
• Mioglobina 10% (0.4 g)
• Citocromi
• Fe non eminico
• Fe di deposito 30% (1.5 g) ferritina e emosiderina
• Fe circolante 0.1% transferrina

Il contenuto di ferro nell’organismo tende a rimanere costante. La perdita quotidiana è di 1-2 mg ed avviene tramite esfoliazione dell’epitelio intestinale, feci, urine, sudore, desquamazione cutanea e bile. Nella donna, molto importante è il flusso mestruale che comporta una perdita e quindi un fabbisogno addizionale di 0.5-1 mg/die, la gravidanza e l’allattamento. Per un bilancio di Fe corretto l’assunzione quotidiana di Fe con la dieta deve essere di 1-2 mg al giorno.

Attenzione ad alcune sostanze che ostacolano l’assorbimento: fitati, tannati, antiacidi, tetracicline. La regolazione dell’assorbimento di Fe dipende da un fattore eritroide liberato dal midollo osseo in base alla sua attività. A livello della mucosa intestinale il Fe si lega all’apotransferrina che si trasforma in transferrina, il trasportatore del ferro nel plasma.

Il passaggio del ferro dal lume intestinale al plasma dipende dalla concentrazione di EPO e dal grado di saturazione della transferrina. Più i bisogni sono grandi, più velocemente la transferrina porta il ferro all’eritrone, di conseguenza essa è desaturata più velocemente ed il tasso di assorbimento aumenta. Inoltre, in caso di grave carenza, aumenta la sintesi di transferrina e l’eccesso di proteina circolante accresce la desaturazione e quindi l’assorbimento. In condizioni normali, la saturazione è del 30-50%, l’eccesso di Fe è legato alla ferritina. Nel caso di sovraccarico di Fe si forma più ferritina ed emosiderina che viene eliminata tramite l’esfoliazione delle mucose.

Eziopatogenesi

La carenza marziale compare quando si ha un bilancio negativo tra l’assunzione e la perdita di Fe:

• Aumentato fabbisogno: infanzia e pubertà (dovuto alla rapida crescita), gravidanza e allattamento
• Eccesso di perdita: perdite di sangue (100 ml di sangue = 5 mg di Fe) per patologie intestinali o urogenitali soprattutto di piccola entità ma croniche, donazioni di sangue
• Carenza di apporto: dieta povera di Fe, eccesso di fattori inibenti l’assorbimento di Fe (fitati, tannati, cereali) o competizione con altri metalli (Pb, Cu), terapia con antiacidi o alto pH gastrico
• Diminuito assorbimento: acloridria, gastrite, carcinoma gastrico, gastrectomia, malassorbimento (soprattutto morbo celiaco), IBD

Clinica

L’esordio dell’anemia sideropenica è insidioso e caratterizzato dalla progressione graduale dei sintomi, l’individuo infatti si adatta bene al ridotto livello emoglobinico. Sintomi generali: astenia e pallore della cute. Sintomi specifici (dovuti alla carenza di Fe nei tessuti):

• Unghie fragili, assottigliate, appiattite o con curvatura invertita (a vetrino di orologio capovolto)
• Atrofia delle papille linguali con dolore o bruciore spontanei o provocati dall’ingestione di cibi o bevande
• Stomatite angolare con ulcerazioni (ragadi) ai lati della bocca
• Disfagia dovuta a pseudomembrane esofagee
• Raramente si instaura la sindrome di Plummer–Vinson (anemia sideropenica, glossite atrofica, stomatite angolare e disfagia)

Laboratorio

1^° stadio: Riduzione della riserva marziale. L’anemia si instaura gradualmente, inizialmente la mielobiopsia rivela una deplezione dei depositi di Fe tramite la reazione di Pearls o colorazione con blu di Prussia, oppure con il dosaggio radioimmunologico della ferritinemia plasmatica (valori normali >10 ng/dl) che è in equilibrio con quella di deposito. La riduzione dei depositi di Fe è l’alterazione più precoce che si verifica nell’anemia sideropenica. Si ha un blocco maturativo, si ha infatti riduzione dell’indice di reticolocitario (anemia iporigenerativa). La ipoferritinemia determina un aumento della produzione epatica di transferrina (poiché questa è inversamente proporzionale alla ferritinemia) e quindi un aumento della transferrinemia che viene comunemente espressa come TIBC o “capacità totale di legare il ferro” (normale = 200-450 µg/dl) la quale determina un aumento del grado di desaturazione.

2^° stadio: Riduzione del ferro circolante. Se lo scompenso continua si ha una riduzione della sideremia, ossia della quantità di Fe nel plasma legato alla transferrina (adulto = 100 µ/dl, lattante 30-70 mg/dl, 2-3^° infanzia = 50-120 mg/dl) e della saturazione della transferrina cioè della % di transferrina legata al Fe rispetto a quella totale (SI / TIBC) che dal 30-50% scende al 10%.

3^° stadio: Deficit di emoglobinosintesi. Quando si instaura il deficit di emoglobinosintesi (che corrisponde alla riduzione patologica della saturazione della transferrina) si verifica infine ipocromia e quindi microcitosi con riduzione del numero di eritrociti (anemia ipocromica microcitica), e aumento dell’RDW.

Terapia

Si basa sulla rimozione delle cause e sulla correzione della carenza marziale. L’alimentazione di per sé è insufficiente a ricostituire i depositi, deve essere fatta perciò somministrazione orale di Fe, e, quando si verifica intolleranza a livello gastrointestinale o si verifica una reazione anafilattica, attuare la somministrazione parenterale. Il Fe viene somministrato come solfato ferroso (Fe 20%), la dose consigliata è di 150-200mg al giorno. I possibili effetti collaterali sono: dispepsia, nausea e diarrea, quando questi sono evidenti si imposta una terapia con quantità di Fe crescenti o si fa assumere il preparato.