La proteina della banda 3 è una proteina presente nella membrana cellulare di diversi tipi cellulari pur avendo un importante ruolo nel metabolismo dei globuli rossi. Appartiene alla classe delle proteine integrali e attraversa la membrana cellulare mediante 12-14 loop. I domini C-terminale e N-terminale sono presenti all'interno del citoplasma.
Struttura e Funzionamento
Nel dominio C-terminale è legata l'anidrasi carbonica, un enzima che catalizza la reazione reversibile di formazione di acido carbonico a partire da acqua e anidride carbonica. Nel globulo rosso, la proteina della banda 3 media lo scambio anionico tra lo ione bicarbonato (HCO3-) presente nel citoplasma e il cloro presente nel plasma.
La presenza dello ione bicarbonato "attiva" la proteina che, attraverso uno scambio ionico, lo traduce nel plasma e permette l'entrata del cloro. La reazione tra un protone e un anione clorico porta alla formazione dell'acido cloridrico, che fa virare il pH verso l'acido. La presenza di un citoplasma acido rende l'emoglobina poco affine all'ossigeno che lo cede con più facilità.
Nel suo dominio N-terminale, la proteina della banda 3 è capace di legare numerosi enzimi; in particolare, quando la cellula è satura di ossigeno, con una elevata concentrazione di emoglobina nello stato R, la proteina della banda 3 "sequestra" alcuni enzimi glicolitici deviando di fatto il metabolismo del glucosio verso la via dei pentoso fosfati.
Interazione con la Glicolisi
La proteina della banda 3, nel suo dominio N-terminale, è capace di legare numerosi enzimi; in particolare, quando la cellula è satura di ossigeno, con una elevata concentrazione di emoglobina nello stato R, la proteina della banda 3 "sequestra" alcuni enzimi glicolitici deviando di fatto il metabolismo del glucosio verso la via dei pentoso fosfati.
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Membrana Eritrocitaria: Componenti e Funzioni
La membrana eritrocitaria è costituita da un doppio strato lipidico, dove i fosfolipidi sono i componenti principali. I fosfolipidi si dispongono in modo che le catene degli acidi grassi siano poste di fronte le une alle altre, costituendo il cuore idrofobico dello strato. La loro testa polare guarda verso il plasma all’esterno e verso il citoplasma all’interno. La membrana eritrocitaria è anche ricca di colesterolo. La doppia banda lipidica è attaccata alle proteine transmembrana.
Le proteine integrali rappresentano la componente maggiore del “bilayer fosfolipidico” e tra di esse rivestono una particolare importanza la “proteina della banda 3” e le “glicoforine”. Le glicoforine sono delle proteine transmenbrana che giocano un ruolo fondamentale nel permettere l’attacco del citoscheletro alla membrana cellulare. Tra queste la glicoforina A, prima proteina di membrana di cui sia stata determinata la sequenza amminoacidica, mediante la sua elevata concentrazione di cariche negative portate dall’acido sialico, consente agli eritrociti di respingersi l’un l’altro. Questa caratteristica impedisce agli eritrociti di ammassarsi quando circolano nei vasi più sottili del circolo sanguigno.
Le proteine periferiche di membrana comprendono molte proteine citoscheletriche come l’actina e le proteine della banda 4.1 e 4.9 e la tropomiosina. Esse mantengono la forma biconcava dell’eritrocita e controllano i movimenti delle proteine integrali di membrana.
Se per qualsiasi motivo i fosfolipidi dello strato interno si esteriorizzano, l’eritrocita non è più riconosciuto come “sano” dal sistema ed è eliminato per fagocitosi prevalentemente nella milza.
Sferocitosi Ereditaria (SE)
La SE è una malattia emolitica caratterizzata da un difetto o da una mancanza di una o più proteine che compongono lo citoscheletro della membrana dei globuli rossi. La SE è caratterizzata da basi molecolari eterogenee e eterogenea ereditarietà. Nella maggioranza dei casi La SE è una malattia ereditaria dominante; mentre una minoranza di pazienti è affetta dalla forma recessiva, che si manifesta con una grave anemia, spesso minacciosa per la vita.
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La SE viene diagnosticata sulla base della storia clinica, dell’esame obiettivo (splenomegalia, pallore ed ittero) e sulla base degli esami di laboratorio: conteggio completo dell’emocromo, presenza di sferociti su striscio di sangue periferico, conta dei reticolociti, bilirubinemia e negatività del test diretto all’antiglobulina.
Diagnosi di SE
I segni laboratoristici tipici della SE sono la presenza di sferociti nel sangue periferico e/o la dimostrazione dell’aumentata fragilità cellulare. E¿ stato dimostrato che il numero degli sferociti non è legato al tipo o alla severità del difetto della membrana eritrocitaria. Si è accertato che circa il 10% di tutti i casi di SE hanno pochi o assenti sferociti e ciò può provocare che questi casi di SE non vengano diagnosticati.
Altri dati laboratoristici importanti sono la determinazione dell’aptoglobinemia e degli esami del ferro ematico, in particolare della ferritine mia. La conferma diagnostica può essere data dai test di fragilità degli eritrociti, come l¿OFT ed il test flusso citometrico EMA o dalla intensità media di fluorescenza (MFI) (4). Il test di crioemolisi ed il test flusso citometrico di legame della eosina 5-maleimide sono ora raccomandati come test di screening per la SE.
Il difetto molecolare della SE è alquanto eterogeneo e coinvolge i geni per la spectrina, l¿ankirina, la banda 3 e la proteina 4.2 con deficienza o disfunzione di ciascuna di queste proteine. La proteina difettosa può essere identificata con l¿elettroforesi con gel di dodicil-solfato-poliacrilamide (SDS-PAGE), che permette l¿identificazione dei vari sottogruppi di pazienti.
Gravità della SE
La gravità della SE è suddivisa in lieve, moderata, medio-grave e grave in rapporto a poche comuni variabili laboratoristiche, come la concentrazione della bilirubine e dell¿emoglobina ed il conteggio dei reticlociti.
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- La forma lieve è caratterizzata da normale emoglobina (H), reticolociti (R) < 6%, bilirubinemia da 17,1 a 34,2 micromoli/l e soltanto alcuni sferociti nello striscio di sangue periferico.
- La forma moderata da H > 80 g/l, R > 6%, B > 34,2 micromoli/l e sferocito nel sangue periferico.
- La forma medio-grave da H 60-80 g/l, R > 10%, B 34,2-51,3 micromoli/l.
- La forma severa caratterizzata da H < 60 g/l, R > 10%, B > 51,3 micromoli/l.
L¿infezione da Parvovirus causa una drammatica aplasia, ancora reversibile, che può essere l¿evento che svela la malattia.
Manifestazioni Cliniche della SE
I segni più comuni della SE sono l¿ittero, il pallore, la splenomegalia e, meno frequenti, l¿epatomegalia, disturbi addominali o dolore addominale, cefalea, anorassia e vomito; anche l¿incidenza della colelitiasi e della litiasi del coledoco è elevata. La maggioranza dei pazienti ha un grado lieve o moderato di iperbilirubinemia. La scoperta di iperbilirubinemia prevalentemente coniugata nei pazienti con SE potrebbe indicare la presenza di colelitiasi.
Terapia
La terapia con folati è stata tradizionalmente prescritta a tutti i soggetti con emolisi cronica. Una terapia integrativa con folati di routine è probabilmente richiesta solo nei bambini con grave emolisi e durante la gravidanza indipendentemente dalla gravità della SE: Sono stati suggeriti vari regimi: da 1 a 5 mg una volta alla settimana o 100 microgrammi/Kg al giorno. I pazienti con forme gravi di SE (spesso nelle forme recessive) sono dipendenti dalle trasfusioni ed il rischio delle trasfusioni è simile a quello osservato nella talassemia.
La splenectomia è indicata nella SE per alleviare i sintomi secondari all¿anemia o alla splenomegalia, per sovvertire il deficit di accrescimento o le deformazioni scheletriche dovute all¿esagerata eritropoiesi e prevenire la calcolosi recidivante. Le relinee guida, recentemente pubblicate, suggeriscono di eseguire la splenectomia in quei bambini con forme gravi di SE, possibile in quelli con forme medie, e probabilmente da non eseguirsi nelle forme lievi.
Utilizzando i registri NIS e KID, Abdullah e Coll. (38) identificarono 1657 pazienti affetti da SE che erano passati per i centri degli Stati Uniti ed hanno dimostrato che la splenectomia sembra essere abbastanza sicura con una mortalità assente in questo campione di soggetti. Le complicazioni dnel periodo ospedaliero erano basse con l¿ileo paralitico identificato come problema più frequente (1,5% di tutti i casi), seguito dalle complicazioni urinarie nell¿1,1% dei casi e da quelle respiratorie (1%).
Debbono, però, essere tenuti in seria considerazione due tipi persistenti di complicazioni ritardate: le infezioni e glui avventi vascolari avversi. Il rischio di infezioni pericolose per la vita persiste per decenni dopo splenectomia. Così il vaccino per lo pneumococco viene somministrato a tutti i pazienti dopo splenectomia elettiva, come pure la vaccinazione verso l¿emofilo influenzae tipo B e la Neisseria meningitis.