Emoglobina (Hb): Struttura, Funzione e Significato Clinico
Emoglobina (Hb) è la metalloproteina contenente ferro per il trasporto dell'ossigeno nei globuli rossi (eritrociti) dei vertebrati. È il motore molecolare della respirazione.
Struttura Molecolare
- Tetramero: 4 catene globiniche (2α + 2β nell'adulto = HbA, ~97%; 2α + 2δ = HbA2, ~2.5%; 2α + 2γ nel feto = HbF).
- Gruppo Eme: Ogni catena lega un eme (anello protoporfirina IX + ferro ferroso, Fe²⁺).
- Capacità O₂: Ogni molecola Hb lega 4 molecole O₂ cooperativamente (curva dissociazione sigmoidale).
Funzioni Fisiologiche Primarie
- Trasporto O₂: Polmoni (alto pO₂ → alta saturazione) → Tessuti (basso pO₂ → rilascio). Il legame cooperativo permette carico/scarico efficiente.
- Trasporto CO₂: ~20% come carbammato su N-termini catene globiniche (Hb + CO₂ ⇌ Hb-CO₂).
- Tamponamento (Effetto Bohr): Residui istidina tamponano H⁺; legame H⁺ promuove rilascio O₂ (↓ pH → ↓ affinità Hb-O₂).
- Trasporto/Segnalazione NO: S-nitrosotiolo su Cysβ93 → vasodilatazione, vasodilatazione ipossica.
Principali Misurazioni Cliniche
- Concentrazione Hb (g/dL): Maschio 13.5–17.5; Femmina 12.0–15.5 (varia per lab/altitudine).
- HbA1c (Emoglobina Glicata): Riflette glucosio medio 3 mesi; standard diagnostico e monitoraggio diabete.
- Elettroforesi Hb / HPLC: Rileva varianti (HbS falciforme, HbC, HbE) e talassemie (deficit catene α/β globiniche).
Principali Disturbi
| Categoria | Esempi | Meccanismo |
|---|
| Anemia (Hb Basso) | Carenza ferro, B12/folati, Emolisi (AIHA, G6PD, sferocitosi ereditaria), Malattia cronica (ACD), Insufficienza midollo (aplastica, MDS, infiltrazione) | Produzione diminuita, perdita/distruzione aumentata, sequestro |
| Policitemia (Hb Alto) | Primaria: Policitemia Vera (JAK2). Secondaria: Ipossia (BPCO, alta quota, apnee sonno), tumori secernenti EPO, testosterone. | Aumento massa globuli rossi |
| Emoglobinopatie | Anemia Falciforme (HbS), Talassemie (α/β), HbC, HbE, HbSC. | Variante strutturale (qualitativa) o ridotta sintesi globina (quantitativa) |
| Metaemoglobinemia | Fe³⁺ (ferrico) non lega O₂. Congenita (CYB5R3) o acquisita (farmaci ossidanti: benzocaina, dapsone, nitrati). | Anemia funzionale nonostante Hb concentrazione normale |
L'emoglobina è la pietra angolare del trasporto gas respiratori e un biomarcatore clinico critico per capacità trasporto ossigeno, controllo glicemico, malattia genetica.