Emoglobina (Hb): struttura, funzione, varianti e interpretazione clinica
Emoglobina (Hb) è la metalloproteina contenente ferro che trasporta l'ossigeno nei globuli rossi (eritrociti) dei vertebrati. È una proteina tetramerica con raffinata regolazione allosterica.
Struttura
- Emoglobina adulta (HbA): α₂β₂ (due catene α-globiniche, 141 aa ciascuna; due catene β-globiniche, 146 aa ciascuna).
- Gruppi eme: 4 per tetramero; ciascuno = protoporfirina IX + Fe²⁺ (ferro ferroso).
- Legame O₂: Ogni Fe²⁺ lega un O₂; legame cooperativo (curva di dissociazione sigmoidale).
- Peso molecolare: ~64.500 Da.
Funzione fisiologica
- Trasporto O₂: Polmoni (alto pO₂) → saturazione Hb ~97–98% → tessuti (basso pO₂) → rilascio O₂.
- Trasporto CO₂: ~15% come carbamino-Hb (lega N-termini); maggioranza come HCO₃⁻ via anidrasi carbonica.
- Tamponamento: Residui istidina (spec. β-catena His146) tamponano H⁺ (effetto Bohr).
- Scavenging NO: Regola il tono vascolare.
Modulatori fisiologici chiave (Spostamento curva dissociazione O₂)
| Fattore | Effetto su affinità | Spostamento | Ruolo fisiologico |
|---|
| ↑ H⁺ (↓pH) | ↓ | Destra (Bohr) | Aumenta rilascio O₂ in tessuti metabolicamente attivi |
| ↑ pCO₂ | ↓ | Destra | Stesso |
| ↑ Temperatura | ↓ | Destra | Esercizio, febbre |
| ↑ 2,3-BPG | ↓ | Destra | Ipocronia cronica, anemia, gravidanza |
| CO (monossido di carbonio) | ↑↑ (200–250×) | Sinistra | Carbossiemoglobina; compromette rilascio O₂ |
| Metaemoglobina (Fe³⁺) | ↑ (spostamento a sinistra degli eme rimanenti) | Sinistra | Anemia funzionale |
| Emoglobina fetale (HbF, α₂γ₂) | ↑ | Sinistra | Maggior affinità O₂ per trasferimento placentare |
Varianti e patologie comuni
- HbA₁c (Emoglobina glicata): Glucosio legato a N-terminale β-catena; riflette glicemia 3 mesi (monitoraggio diabete).
- HbS (Falcemica): β⁶ Glu→Val; polimerizza se deossigenata → falcizzazione, emolisi, vaso-occlusione.
- HbC: β⁶ Glu→Lieve; anemia emolitica lieve; cellule a bersaglio.
- Talassemie: Produzione ridotta/assente catene α o β; sintesi globinica sbilanciata → eritropoiesi inefficace.
- Metaemoglobinemia: Fe³⁺ non lega O₂; congenita (CYB5R3) o acquisita (farmaci ossidanti).
Range di riferimento clinici (Adulti)
- Uomini: 13,5–17,5 g/dL (135–175 g/L)
- Donne: 12,0–15,5 g/dL (120–155 g/L)
- Gravidanza: 11,0–14,0 g/dL (emodiluizione fisiologica)
- Anemia: Hb sotto limite inferiore normale per età/sesso
L'emoglobina è centrale nell'omeostasi dell'ossigeno; la sua quantificazione e valutazione qualitativa sono fondamentali in ematologia e terapia intensiva.