Marcatori biochimici per lo studio del fegato I

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • I marcatori di citolisi esplorano l’integrità anatomica e funzionale degli epatociti. L’aumento della concentrazione sierica di enzimi presenti nelle cellule epatiche consente di valutare lo stato di permeabilità delle membrane cellulari ed indica l’esistenza di un processo necrotico.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • I marcatori di colestasi sono relati direttamente alle alterazioni, quasi sempre ostruttive, della formazione della bile e del flusso biliare. .

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Il terzo gruppo riguarda le funzioni protidosintetiche degli epatociti. Esse consentono valutazioni quantitative dell’attività del parenchima epatico, ovvero del n. di epatociti ancora funzionanti dopo eventi necrotici o lesivi.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Il gruppo dei marcatori di coniugazione comprende il dosaggio della bilirubina e dei suoi cataboliti e serve ad indagare le capacità di capatzione e coniugazione epatica e la capacità escretice del fegato.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Nessuna delle indagini di laboratorio descritte è in grado di valutare la funzionalità epatica in maniera completa. • Quindi l’uso di più esami di laboratorio migliora la possibilità di rilevare anomalie epatobiliari, aiuta nel differenziare le patologie sospettate clinicamente e permette di definire la gravità della malattia epatica.

Biomarcatori epatici nelle epatopatie • Il ruolo del lab. di biochimica si muove su due piani: definizione dell’entità e dell’evolutività della lesione anatomo-funzionale epatica (distinzione tra epatopatia acuta e cronica). • Per entrambe dovranno essere definite gravità e grado di evolutività per il monitoraggio della funzione epatica. • Definizione dell’eziologia della lesione, semplice nel caso delle epatiti virali, più complessa nel caso di altre epatopatie. • Nel caso delle epatopatie croniche (esclusa quella alcolica o tossica) il processo diagnostico diventa complesso e solo alcuni test di laboratorio specialistici sono in grado di offrire una possibilità diagnostica. • Spesso in molti casi la diagnosi definitiva è possibile solo attraverso la biopsia epatica.

Il danno epatico acuto • Per danno epatico acuto (epatite acuta) si intende un danno a carico dell’epatocita che avviene e si manifesta in un breve periodo di tempo. • Il quadro dell’epatite acuta è presente in diverse epatopatie diverse: • di origine infettiva • Alcolica • Tossica • Ischemica • Autoimmunitaria • Da ostruzione biliare

Epatite acuta virale • Le diverse forme virali (HAV, HBV, HCV, EBV) costituiscono la stragrande maggioranza delle forme di epatite acuta virale • Il problema clinico che il medico si pone di fronte ad un caso di epatite acuta e’ triplice: – la natura del danno (eziologia) – La gravità dello stesso – Il monitoraggio del suo andamento (valutazione prognostica) – I marcatori di lesione e di funzione epatica consentono di raccogliere informazioni essenziali per la definizione di questi tre punti

Marcatori biochimici • La valutazione delle transaminasi (AST e ALT) rappresenta il test con migliore sensibilità e specificità diagnostica. • Fissando una soglia discriminante a 200 U/L per le AST si ottiene una sensibilità diagnostica del 91 % ed una specificità del 96 %. • Fissando una soglia discriminante a 300 U/L per le ALT si ottiene una sensibilità diagnostica del 96% ed una specificità del 94%. • La combinazione dei due test assicura un valore predittivo molto elevato • La fosfatasi alcalina può essere aumentata, ma in maniera incostante. • Ittero e iperbilirubinemia sono anch’essi incostanti. Sono più frequenti nelle forme di epatite acuta virale. • La bilirubina diretta (non legata all’albumina) di solito è quella più elevata • La valutazione della gravità del processo ha un rilievo centrale nell’indagine clinica soprattutto quando le epatiti acute possono evolvere in un danno epatico grave.

Il dato di laboratorio deve essere…. • Preciso • Sensibile La precisione è subordinata alla riproducibilita’ dei risultati sullo stesso campione in tempi diversi e da parte di operatori diversi La sensibilità esprime la probabilità che un soggetto malato presenti un test positivo • Specifico La specificità esprime la probabilità che un soggetto sano presenti un test negativo

Valore predittivo Se applichiamo un test ad una popolazione mista composta da soggetti sani e malati, la capacità del test di evidenziare i soggetti malati che presentano un risultato positivo al test, oppure di soggetti sani che presentano un valore negativo al test viene definita valore predittivo

• • Scarsa correlazione tra le attività transaminasiche e bilirubina nelle epatiti virali e nessuna correlazione nelle epatiti alcoliche. I valori massimi osservati sono anch’essi scarsamente correlati con la prognosi e non è infrequente osservare una loro riduzione in corso di peggioramento delle condizioni cliniche del paziente o contemporaneamente ad un peggioramento di altri indici funzionali come ad esempio l’aumento della bilirubinemia. Un aumento di quest’ultima >15 nell’epatite virale è segno di danno epatico ed un valore superiore a 25 nell’epatite alcolica acuta costituisce un segno sfavorevole.

Marcatori biochimici • Il tempo di protrombina è un buon indice prognostico in quanto misura l’attività di 4 fattori della coagulazione (meccanismo estrinseco della coagulazione Fattori I, II, V, X) sintetizzati dal fegato • Aumenti di >4’’ rispetto ai valori di riferimento (12 -14’’) indicano un danno epatico grave e aumenti del PT> 20’’ sono comunemente considerati indicatori di rischio di vita. • L’albuminemia non è un marcatore valido per le forme di epatite acuta, a seguito della sua emivita molto lunga circa 21 giorni; pertanto in corso di epatite virale acuta i livelli rimangono nella norma.

Epatite virale • L’uso di antigeni ed anticorpi specifici costituisce il mezzo diagnostico sicuro e definitivo per la diagnosi delle forme virali. • Sono disponibili numerosi marker delle epatiti virali, sia di natura antigenica che anticorpale. • Generalmente i marcatori antigenici sono più precoci degli anticorpi e tra gli anticorpi la frazione IGM è in genere la prima ad aumentare

• • In caso di infezione da Epatite A è presente nel sangue un picco di HAV RNA durante il periodo di incubazione, per scomparire con l’inizio della sintomatologia clinica. Il marcatore sierologico più precoce e sensibile è costituito dalle IGM anti-HAV, che compare all’inizio della sintomatologia quasi contemporaneamente all’aumento delle transaminasi ALT e permane elevato 1 -2 mesi dopo la loro normalizzazione. Il titolo degli anticorpi totali anti HAV comincia ad aumentare con lieve ritardo, ma rimane elevato nel sangue per anni dopo la guarigione in alcuni casi per tutta la vita Di solito per la diagnosi di infezione da HAV si adoperano solo le tecniche di dosaggio anticorpale.

• • • In caso di infezione da Epatite B la sierologia assume un’importanza notevole in qunto l’HBV produce diversi antigeni proteici in grado di stimolare una risposta anticorpale, tra cui l’HBs. Ag. Sono prodotte anche due altre proteine antigeniche, l’antigene “core”, Hbc. Ag, e l’antigene Hbe. Ag di uso meno diffuso. L’ HBs. Ag, comincia ad aumentare subito dopo l’infezione per raggiungere il limite di scoperta entro 1 -2 mesi. Si osserva poi di solito l’aumento delle transaminasi e della bilirubina e dopo circa un mese l’aumento degli anticorpi specifici Ig. M anti-Hbc e anti-Hbc totali. La presenza delle Ig. M anti HBc è considerata il test di maggiore importanza per la diagnosi di HBV. Le Ig. M anti HBc compaiono precocemente e il comportamento è analogo a quello osservato nell’infezione da HAV, con l’eccezione di un sensibile ritardo rispetto all’aumento delle ALT

• • • Nell’infezione da HCV, i test disponibili commercialmente per la misura degli antigeni misurano o una proteina core HCV o l’HCV RNA nel sangue, questi ultimi con metodi RT-QPCR che sono in grado di evidenziare fino a 100 copie di HCV RNA/ml. Di solito si osserva nel sangue un aumento dell’HCV RNA una o due settimane dopo l’infezione prima dell’aumento delle transaminasi e della sintomatologia clinica. Nel corso della malattia l’HCV RNA può essere presente in maniera intermittente ed è temporalmente correlato con le riacutizzazioni cliniche e con gli aumenti dei livelli di transaminasi. Il titolo anticorpale anti HCV viene misurato con test immunometrici di diversa sensibilità. Con i test di prima generazione usati come screening, l’aumento del titolo anticorpale comincia a diventare evidente intorno alla dodicesima settimana dall’infezione. Con i metodi più sensibili, di seconda e terza generazione il tempo di scoperta è sceso intorno alla 6 -7 settimana.

EPATITI TOSSICHE • Le forme di epatite di origine tossica o ischemica si presentano comunemente con livelli di transaminasi molto elevati: >100 U/L • Oltre il 90% dei casi dimostrano una AST >3000 U/L e sono di eziologia tossica o ischemica. • I picchi AST e ALT sono precoci e l’AST è in genere più elevata della ALT. • Al rapido aumento segue una altrettanto rapida caduta dei livelli, con una precoce normalizzazione entro la prima settimana. • La bilirubina non è particolarmente elevata e nell’ 80% dei casi è inferiore a 2 mg/dl

Il DANNO EPATICO CRONICO • Il danno epatico cronico si manifesta più lentamente e permane per un periodo di tempo più lungo, dell’ordine di 6 mesi. • I livelli di transaminasi sono di solito inferiori a 4 URL. • Nè i valori di bilirubina nè il quadro proteico si modificano in maniera significativa e quindi hanno una scarsa utilità diagnostica. • Le epatiti croniche sono una malattia molto comune, oligosinatomatica ma con un rischio significativo di morbilità e mortalità. • Per questo motivo necessitano di una diagnosi precoce attraverso pannelli di test di laboratorio

Eziologia • La causa eziologica più frequente è la cronicizzazione di una infezione virale da HBV o da HCV o di una epatite alcolica cronicizzata. • La diagnosi definitiva di solito è possibile solo attraverso un prelievo bioptico: in assenza di questo si considera diagnostica di un ‘epatite cronica la persistenza di un aumento delle ALT 6 mesi dopo un episodio di epatite acuta ovvero un aumento inspiegato e ripetuto delle ALT osservato su un periodo di tempo superiore ai 6 mesi.

Sintomatologia Non esiste una sintomatologia tipica di epatite cronica, che decorre generalmente in forma asintomatica. La manifestazione riferita più frequentemente é l’astenia. Fattori ad alto rischio: alcolismo, malattie genetiche del fegato, fattori di rischio per infezione virale, emodializzati cronici, tossicodipendenti. Lo screening si basa sul dosaggio di AST e ALT e nei soggetti a rischio di epatite virale, sul dosaggio dell’Hbs. Ag e dell’anti. HCV.

Epatite cronica autoimmune • L’epatite cronica autoimmune costituisce circa 1/5 delle epatiti non virali e non alcoliche e ci sono diverse varianti. • La prima forma variante mostra un elevato titolo di autoanticorpi (anticorpi antinucleo “ANA” e antimuscolo liscio), la seconda presenta invece un movimento anticorpale contro l’antigene solubile epatico (anti-SLA) o gli antigeni microsomiali epatici. • Entrambe le forme dal punto di vista chimico clinico sono costituite da un aumento lieve delle transaminasi, con un aumento minimo della fosfatasi alcalina.

Cirrosi epatica • Le epatiti croniche sono di rilievo clinico in quanto di frequente si trasformano in cirrosi • I due processi patogenetici di questa evoluzione sono da un lato l’infiammazione (epatite cronica) e dall’altro la fibrosi (formazione di tessuto cicatriziale)

Marcatori biochimici della cirrosi • Un certo rilievo clinico nel passaggio dalla fase infiammatoria a quella fibrotica è data dal rapporto AST/ALT* che è <1 nelle epatiti croniche e diventa >1 nella fase cirrotica • Il tempo di protrombina risulta allungato in fase di cirrosi • Anche il dosaggio dell’alfa fetoproteina (elevata di solito in fase cirrotica) è correlato all’entità del processo fibrotico • Anche il dosaggio dell’albumina, viene utilizzato nella valutazione del grado di disfunzione epatica: una diminuzione significativa depone per una evoluzione cirrotica dell’epatite cronica. *Rapporto AST/ALT Valori di riferimento: 0, 7 -1, 4

La diagnosi definitiva sul grado di fibrosi in una epatite cronica viene posta tramite agobiopsia del fegato, che consente l'analisi istologica del tessuto epatico La Biopsia epatica consiste nel prelievo di tessuto epatico, è una procedura invasiva che viene effettuata pungendo il fegato per mezzo di un apposito strumento detto ago di Menghini-Orlandi dopo avere praticato una anestesia locale cutanea nella sede della puntura. L'utilità di questo esame risiede nel consentire di diagnosticare con accuratezza il grado di infiammazione e fibrosi del fegato, potendo quindi discriminare tra epatite, nei suoi vari gradi, e cirrosi epatica e permettendo inoltre di escludere o confermare la presenza tessuto neoplastico all'interno di noduli epatici. Pur essendo una procedura generalmente sicura essa è gravata da un rischio di complicanze caratterizzate principalmente da perforazione di organi cavi, quali colon e pleura, e sanguinamenti.

Il ferro • È un oligoelemento essenziale per la vita di tutti gli organismi • È un costituente obbligato di numerose ferroproteine e di alcuni sistemi metabolici • Emoglobina e mioglobina (trasporto dell’O 2 nel sangue e nel tessuto muscolare) • Citocromi, NAD deidrogenasi, deidrogenasi flavoproteiche (trasporto di elettroni) • Catalasi, lattoperossidasi (demolizione dei perossidi) • Il ferro è inoltre presente in alcune proteine deputate a regolare il metabolismo del ferro ed il suo deposito negli specifici organi come la transferrina, lattoferrina, ferritina, emosiderina (assorbimento, trasporto e deposito di ferro nell’organismo)

Ferro sierico In un individuo adulto sono presenti 4 -5 g di ferro, distribuiti sotto forma di: • • • Fe emoglobinico (50 -70%) Fe tessutale (di deposito): fegato, milza, muscolo, midollo (15 -30%) Fe mioglobinico (3 -5%) Fe degli enzimi: coenzima di perossidasi, catalasi, citocromi (0, 2%) Fe di trasporto: transferrina (0, 1%) Gli stati di ossidazione più comuni del ferro sierico comprendono: • il ferro(II), che dà composti di Fe 2+ (ferroso-ridotto) • il ferro(III), che dà composti di Fe 3+ (ferro ferrico-ossidato)

Assorbimento del ferro • La regolazione del bilancio del ferro dell’organismo è basata sul controllo meticoloso dell’assorbimento intestinale poichè non esiste una ragolazione escretoria. • Le perdite quotidiane che in un soggetto maschio normale sono comprese tra 1 e 2 mg, nella femmina sono maggiori in dipendenza dello stato fisiologico, sono quindi riequilibrate con l’assorbimento che a sua volta dipende dal contenuto di ferro assunto con la dieta. • In condizioni fisiologiche, il ferro alimentare è assorbito, in proporzione al fabbisogno, nel duodeno. Del ferro introdotto con la dieta: • circa un 20 % è assorbito come Fe legato al gruppo eme (non è influente lo stato di ossidazione) • il restante 80 % è assorbito come ferro non emico, che deve essere necessariamente nella forma ridotta. La riduzione avviene facilmente a p. H acido, quindi nello stomaco o in presenza di sostanze riducenti

Il metabolismo del ferro Il ferro ferrico (Fe 3+) non emico assunto con la dieta è ridotto a (Fe 2+) da una ferro-reduttasi e internalizzato tramite il trasportatore di metalli divalenti (DMT 1). Il ferro emico (Fe 2+), trasportato all’interno da HCP 1 (heme carrier protein 1) viene invece liberato dall’eme tramite l’eme ossigenasi. Il ferro presente nel citoplasma può prendere due vie 1) o di trasporto tramite la ferroportina che fa uscire (Fe 2+), che viene contemporaneamente ossidato a (Fe 3+) dall’efestina e subito legato alla transferrina circolante. 2) o di deposito intracellulare per cui il ferro viene incorporato nelle molecole di ferritina della cellula, fino a che alla stessa ferritina non giunge la segnalazione di necessità di ulteriore ferro per l’eritropiesi.

Il metabolismo del ferro • • La regolazione sui meccanismi di immissione in circolo del ferro dipende dall’epcidina, che svolge la sua funzione inducendo la degradazione lisosomiale della ferroportina che regola quindi l’assorbimento del ferro in base alle necessità e ai depositi esistenti a livello epatico. L’epcidina si comporta come una proteina della fase acuta, per cui aumenta in corso di infiammazione su induzione da parte della IL-6 e inibisce l’assorbimento del ferro. Nelle infiammazioni croniche, questo effetto prolungato si traduce in anemia con caratteristiche simili a quelle da deficit di ferro, da cui di differenzia perché non si tratta di anemia da diminuiti depositi di ferro ma deriva dall’incapacità di destinare sufficiente ferro all’eritropoiesi in quanto esso resta sequestrato nel sistema del reticolo endoteliale. Vi sono inoltre mutazioni genetiche riguardano l’epcidina ed in particolare il suo recettore (emojuvenilina) che causano l’emocromatosi giovanile, mentre altre mutazioni (C 282 Y e H 63 D) di geni (HFE) coinvolti nella regolazione dell’assorbimento del ferro causano l’emocromatosi ereditaria dell’adulto.

Il ciclo del ferro 3 2 4 1 1) 2) 3) 4) Il ferro nel plasma è legato alla transferrina, che è una proteina deputata al trasporto del ferro sintetizzata dal fegato la maggior parte del ferro è utilizzata per la sintesi dell’emoglobina gli eritrociti maturi sono fagocitati dai macrofagi, e l’emoglobina è degradata il ferro rilasciato è immesso nel plasma oppure è depositato nei macrofagi (complesso ferritina/emosiderina)

La distribuzione del ferro nell’organismo • La distribuzione degli ioni ferro nelle cellule e nei fluidi corporei è regolata in maniera molto rigorosa • Nelle cellule e nei fluidi corporei il ferro non è mai libero, ma legato a specifiche proteine: - di deposito (ferritina ed emosiderina) - di trasporto (transferrina, lattoferrina)

Il Ferro di deposito Il Ferro si accumula sotto forma di ferritina (solubile) ed emosiderina (insolubile) • Nelle cellule della mucosa intestinale, il ferro viene legato alla apoferritina • l'apoferritina, capta il Fe++(ferroso) e lo ossida affinché venga depositato come Fe+++(ferrico) Ferro + Apoferritina = Ferritina

La ferritina • La ferritina è una proteina globulare che si trova principalmente nel fegato, nella milza, nel midollo osseo e nei tessuti scheletrici • può contenere fino a circa 4500 ioni di ferro (in stato di ossidazione Fe 3+) in una struttura composta da 24 identiche subunità • svolge la funzione di riserva organica del ferro a livello epatico (intracellulare) • Il ferro si deposita nel “core” centrale vuoto

L’emosiderina • L'emosiderina è una proteina di deposito del ferro presente nei macrofagi del fegato e del midollo osseo. • circa il 33% del ferro è depositato nella emosiderina • Il ferro dell’emosiderina è più difficile da metabolizzare rispetto a quello contenuto nella ferritina, poichè l'emosiderina, costituita dal prodotto della condensazione di molecole di ferritina, proteine, lipidi, acido sialico, e porfirine, è difficilmente aggredibile dagli enzimi proteolitici • Nei tessuti, si presenta come un pigmento giallo o rossastro, amorfo o leggermente granulare.

Il trasporto del ferro Dal fegato, a seconda delle necessità dell'organismo, il ferro è: 1) liberato e ossidato per raggiungere il circolo sanguigno; dove viene nuovamente ridotto e si lega alla transferrina e alla lattoferrina 2) quindi è trasportato ai vari organi, ad esempio: al tessuto muscolare, per la sintesi della mioglobina al midollo osseo per la sintesi dell'emoglobina

La distribuzione del ferro nell’organismo • Il trasporto del ferro in circolo è operato dalla transferrina la cui misurazione viene effettuata in due diversi modi: – la prima tramite misura immunometrica della proteina transferrina con valori espressi in g/l – la seconda valuta la capacità totale di legare il ferro (Total iron Binding Protein, TIBC) ed è ottenuta dopo saturazione del siero/plasma con Fe+++(ferrico) e misura del ferro legato. • Con tale misura si ottengono informazioni diagnostiche utili nelle anemie microcitiche, come la TIBC e la % di saturazione della transferrina (Tsat%).

Transferrina 200 -300 mg/dl è una -globulina con funzione di trasporto del ferro ai compartimenti di deposito e al midollo È sintetizzata nel fegato e in piccole quantità nel tessuto linfoide, nella ghiandola mammaria, nelle ovaie e nei testicoli. È presente nel plasma in forma libera (2/3) ed in forma legata (1/3). È costituita da un’unica catena polipeptidica che presenta due siti di legame per il ferro In condizioni fisiologiche la transferrina viene saturata per il 30% circa

Cessione del ferro tramite la transferrina Circa l’ 80% degli scambi avviene tra midollo osseo e macrofagi • La transferrina prodotta dal fegato trasporta il ferro assorbito dall'intestino e il ferro rilasciato dai macrofagi per portarlo a tutti i tessuti, ma in particolare al midollo osseo, sede di produzione dei globuli rossi (sistema eritroide) componenti essenziali dell'emoglobina, per il trasporto dell'ossigeno ai diversi tessuti e lo scambio a livello degli alveoli polmonari. • I globuli rossi hanno un’emivita di 120 giorni e successivamente vengono inglobati e distrutti dai macrofagi del sistema reticolo-endoteliale, cellule sparse in tutti i tessuti, ma particolarmente abbondanti nella milza. • I macrofagi si preoccupano di liberare il ferro dall'emoglobina e renderlo disponibile rilasciandolo di nuovo alla transferrina presente nel sangue, chiudendo così il ciclo unidirezionale più importante del metabolismo del ferro. • La transferrina è infine inserita in un secondo ciclo metabolico, questa volta bidirezionale, dove può rilasciare il ferro alla cellula epatica o riceverlo a seconda delle necessità.

STf. R (RECETTORE SOLUBILE DELLA TRANSFERRINA) Il meccanismo generale con cui il ferro viene incorporato nelle cellule avviene attraverso il Tfr, una glicoproteina prodotta dalle cellule eritropoietiche, circolante nel plasma dove svolge un importante ruolo di reclutamento del ferro, per la sintesi dell’emoglobina e per la produzione di nuovi globuli rossi. E’ un marcatore estremamente sensibile della concentrazione del ferro funzionalmente attivo.

STf. R (RECETTORE SOLUBILE DELLA TRANSFERRINA) I recettori Tfr della transferrina posti sulla membrana cellulare, sono espressi in funzione della concentrazione di Fe intracellulare e quindi della necessità. Due sono i tipi di recettore Tfr 1 e Tfr 2: il primo mostra affinità molto maggiore per il Fe nelle cellule, mentre Tfr 2 sembra del tutto chiarite. ed è ubiquitario svolgere funzioni differenti non ancora

I recettori della transferrina 5 1 4 2 3 (1) Il complesso transferrina-ferro-recettore entra nella cellula (2), avviene il rilascio del ferro (3), il recettore viene reincorporato nella membrana (4) e la transferrina è di nuovo liberata nel plasma (5).

STf. R (RECETTORE SOLUBILE DELLA TRANSFERRINA) Una volta cessata la sua funzione, la porzione extracelluare del Tfr viene rilasciata in circolo quale frazione solubile s. Tfr complessato con la transferrina. I livelli di s. Tfr sono determinati dall’attività eritropietica midollare e per questo motivo l’s. Tfr è stato impiegato come indice sensibile di ripresa dell’eritropoiesi. E’ inoltre importante notare che la concentrazione di s. Tfr non è influenzata dall’infiammazione e quindi può essere utile nel differenziare l’anemia sideropenica, in cui s. Tfr è elevato, da quella delle condizioni cronico-infiammatorie, in cui s. Tfr non varia.

Lattoferrina • è assente nel siero • Si riscontra in diversi secreti (latte, il muco bronchiale) e nei leucociti neutrofili • È prodotta da alcuni epiteli (acini delle ghiandole mammarie, salivari, bronchiali) e dalla mucosa dell’endometrio e delle vescicole seminali. A p. H acido il legame lattoferrina-ferro è più stabile di quello tra il ferro e la transferrina. L’aumentato legame con la lattoferrina presente in abbondanza nei focolai di infiammazione, e nelle tipiche condizioni di p. H acido, può spiegare l’IPOSIDEREMIA, che si associa spesso alla flogosi.

Il laboratorio e il metabolismo del ferro • Sideremia (concentrazione di ferro nel sangue) • Transferrinemia (trasporto) • Ferritinemia ( deposito)

Sideremia Nel plasma, il ferro è prevalentemente veicolato dalla transferrina e trasportato agli organi di deposito ed al midollo osseo, per cui con il termine “sideremia”, si intende il dosaggio del ferro di trasporto, essendo la quota libera trascurabile

Le fluttuazioni della sideremia La misura del ferro sierico /plasmatico(sideremia) ne riflette la quantità legata alla transferrina, quantità variabile durante il giorno dell’alimentazione e dell’attività svolta. I valori di riferimento variano a seconda dell'età e del sesso: Neonato: 170 -190 g/d. L alla nascita e 50 -70 g/d. L dopo 2 -3 mesi Infanzia: <100 g/d. L Uomo: 80 -170 g/d. L Marcato ritmo circadiano: Donna: 60 -140 g/d. L sono state riscontrate variazioni fino al 50% nelle 24 ore. Anziani: 40 -80 g/d. L Picco al mattino fra le 8, 00 e le 10, 00 e valori più bassi nel tardo pomeriggio. Per tale motivo la sideremia è poco utile per valutare lo stato del ferro nell’organismo. Variabilità biologica: • Aumenta nei processi di necrosi cellulare (epatopatie acute) • Diminuisce nell’infiammazione (per il legame con la lattoferrina)

Sideremia • Un aumento dai valori standard può essere causato da sindromi emolitiche (aumento della distruzione dei globuli rossi), necrosi epatica, malattie croniche del fegato, etilismo acuto. • Una diminuzione può essere dovuta a un ridotto apporto alimentare, da perdite emorragiche, neoplasie flogosi croniche; si verifica comunemente in gravidanza e durante l'allattamento.

Transferrina sierica E’ la principale proteina di trasporto del ferro nel sangue. Possiede due siti di legame per lo ione ferrico (Fe 3+ ) ma non è in grado di legare lo ione ferroso (Fe 2+ ). E’ sintetizzata a livello epatico e la sua funzione principale è quella di trasportare il ferro dall’intestino ai siti di deposito. E’ un trasportatore molto efficiente che può legare una quota di ferro maggiore del suo stesso peso.

Capacità totale di legare il ferro (TIBC: Total Iron Binding Protein Capacity) • La quantità totale di ferro che può essere legata alla transferrina è rappresentata dalla TIBC, presupponendo che tutto il ferro sia legato alla transferrina. TIBC = Transferrina sierica mg/dl x 1, 25 la quota satura coincide con il valore della sideremia la quota insatura: TIBC

In condizioni fisiologiche la transferrina viene saturata per il 30 -50% circa • valori inferiori al 18% indicano uno stato ferro-carenziale • valori superiori al 50% indicano un sovraccarico di ferro Gravidanza (transferrina totale) Anemie sideropeniche (transferrina insatura) Età neonatale Età senile Insufficienza renale cronica

Ferritinemia I valori di riferimento Neonato: 25 -200 ng/ml Uomo: 20 -300 ng/ml Donna: 20 -120 ng/ml è il parametro più sensibile per evidenziare situazioni di carenza o accumulo di ferro, in quanto è in rapporto ai depositi di ferro nell’organismo emocromatosi Falsi positivi: • Infiammazione • Tumori • epatopatie Carenza di ferro Carenza di Vit. C La risposta alla fase acuta può provocare l’aumento della ferritina nel siero, rendendo difficile la diagnosi di una carenza marginale di ferro in queste circostanze

Anemia da carenza di ferro L’anemia da carenza di ferro è la più frequente carenza tra quelle dovute ad un singolo nutriente. Essa influisce sulla qualità della vita. Le cause principali sono la perdita cronica di sangue e lo scarso apporto di ferro biodisponibile L’assorbimento del ferro può essere impedito da numerosi costituenti della dieta, o verificarsi in caso di malassorbimento

Fasi dell’anemia da carenza di ferro • I fase: depauperamento dei depositi di ferro, confermati da livelli di ferritina al di sotto dei 12 mg/l I valori di riferimento Neonato: 25 -200 ng/ml Uomo: 20 -300 ng/ml Donna: 20 -120 ng/ml • II fase: diminuzione la sideremia con aumento della capacità totale di legare il ferro (TIBC). • III fase: riduzione dell’emoglobina e della sintesi dell’eme. Quindi la ferritina costituisce un indice molto più precoce della condizione ferropriva.

Il laboratorio e il metabolismo del ferro • Sideremia (concentrazione di ferro nel sangue) • Transferrinemia (trasporto) • Ferritinemia ( deposito)

DATI LABORATORISTICI DELL’ANEMIA SIDEROPENICA - SIDEREMIA: - TRANSFERRINA TOTALE: - FERRITINA: -MORFOLOGIA ERITROCITARIA: dimensioni e forma anomala (ANISOPOICHILOCITOSI) - s. Tf. R : aumentano i recettori solubili della transferrina presenti sulla superificie delle cellule come risposta alla carenza di ferro.

Striscio di sangue in condizioni di carenza di ferro

Trattamento • Somministrazione di sali di ferro per via orale o sodio ferrato gluconato intramuscolo • Possono essere necessari fino a 6 mesi di trattamento per ripristinare le riserve corporee • La terapia causa numerodi effetti collaterali che possono essere attenuati con il cibo

Sovraccarico di ferro • • • Ripetute trasfusioni di sangue Insufficiente ematopoiesi Danno renale Emocromatosi Avvelenamento da ferro Nel sovraccarico di ferro le concentrazioni di ferritina nel siero possono raggiungere i 500 -5000 mg/l I valori di riferimento Neonato: 25 -200 ng/ml Uomo: 20 -300 ng/ml Donna: 20 -120 ng/ml

Emocromatosi • Disordine ereditario, caratterizzato dall’aumento dell’assorbimento del ferro ( 2 -3 volte superiore alla norma) • Accumulo di ferro nei vari organi ( fibrosi, danno d’organo) Il contenuto di ferro nell’organismo può aumentare fino a 10 volte

Emocromatosi: alterazione genetica • Mutazione ( C 282 Y) a carico del gene che codifica per una glicoproteina di membrana che lega la b 2 microglobulina. • Questo complesso si lega al recettore per la transferrina (s. Tfr) e controlla l’assorbimento del ferro. • Le manifestazioni cliniche variano in dipendenza dell’assorbimento di ferro con la dieta, l’abuso di alcol. . etc

Test biochimici • Saturazione della transferrina è il test per l’emocromatosi con maggiore specificità e sensibilità diagnostica. • Misurazione della ferritina sierica che può raggiungere valori superiori a 500 mg/l • Il modo migliore è la genotipizzazione, che ha una sensibilità del 99%

Trattamento • Flebotomia: rimozione di 500 ml di sangue che corrisponde a 250 mg di ferro • Nel trattamento prolungato, I livelli di ferritina si dovrebbero mantenere al d sotto di 100 mg/l