Diagnostica in ematologia Diagnostica biochimico-clinica Lezione 13 Sangue Trasporto O2 Trasporto materiali nutritivi Trasporto materiali di rifiuto Trasporto ioni Trasporto di cellule deputate alla difesa dell’organismo Ematopoiesi Elementi corpuscolati del sangue CELLULE EMATICHE eritrocita GRANULOCITI monocita DURATA IN CIRCOLO FUNZIONE 120 giorni trasporto di ossigeno 3 giorni difesa dell’organismo, sorveglianza immunitaria (precursore dei macrofagi dei tessuti) 7 ore difesa dell’organismo ? difesa dell’organismo, contro i parassiti, allergie ? infiammazione e allergia 7-8 giorni coagulazione del sangue forse qualche anno immunità cellulare ? difese anticorpali (precursore delle plasmacellule) neutrofilo eosinofilo basofilo piastrine linfocita T linfocita B Sangue Esame emocromocitometrico Conta globuli rossi (RBC) Conta globuli bianchi (WBC) Conta piastrine (PLTS) Dosaggio Emoglobina (Hb) Ematocrito (Ht o PCV) Formula leucocitaria (Neutrofili, Eosinofili, Basofili, Linfociti, Monociti) Ematocrito (Ht% o PCV “Packed cell volume”) Esprime la % del volume degli elementi corpuscolati sul volume totale di sangue • • Uomini 0.37 – 0.54 L/L Donne 0.33 – 0.47 L/L Ematocrito: metodi di misura Metodi di misura MACROMETODO • Capillari di Wintrobe (2.5mm x 110mm) • Centrifuga x 30’ a 3000 rpm MICROMETODO • Capillari eparinati (1mm x 75mm) • Centrifuga x 5’ a 10.000 rpm MISURA CON STRUMENTI ELETTRONICI Siero Anticoagulanti EDTA tripotassico (1.5 mg/mL) Eparina Coagulo Sangue in toto Emoglobina Hb (g/dL – g/L – mmol/L) Metodo misura: cianuro di K e ferricianuro di K (reagente di Drabkin)→ cianmetaemoglobina → ABS 540 nm Valori normali 110 g/L 120-160 g/L 110 g/L 130-170 g/L bambini donne donne in gravidanza uomini Globuli rossi Valori normali 4.6 – 5.8 x 1012 /L uomini 4.2 – 5 x 1012 /L donne Indici ematici MCV: Volume Corpuscolare Medio (Ht/N°GR) Valori di riferimento 83-97 fL MCH: Quantità media Hb nei GR (Hb/N° GR) 27-31 pg MCHC: [Hb] eritrocitaria media (Hb/Ht% X 100) ∼33% MPV: Volume Medio Piastrine MCV MCH MCHC Anemie Microcitiche Normocitiche Macrocitiche Anemie Ipocromiche Ipercromiche Inutile ai fini diagnostici Globuli rossi Metodi di misura Metodo dell’impedenza / Metodi ottici Metodi manuali → Hb/Ht/n.GR Calcolo Indici Ematici→ → MCH/MCV/MCHC Metodi strumentali elettronici → Hb/n.GR/MCV/MCHC Calcolo di MCH ed Ht=MCV x n.GR RDW (Red cell distribution width)→ → Eterogeneità da anisocitosi (16%) HDW (Hemoglobin distribution widht)→ → Eterogeneità da anisocromia (29%) Reticolociti (0.5 – 1.5%): Globuli rossi immaturi, i cui ribosomi reagiscono con alcuni coloranti (Blu di cresile/Blu di metilene) precipitando a formare granuli o filamenti Globuli bianchi Valori normali 4.3 – 10 x 109 /L adulti 18 ± 8 x 109 /L neonati Neutrofili 35-71% Linfociti 20-53% Monociti 1-9% Eosinofili 0.5-8% Basofili 0-2% Globuli bianchi Neutrofili Basofili Linfociti Eosinofili Monociti Piastrine Realizzazione di uno striscio di sangue Goccia di sangue AVVICINAMENTO ADESIONE AVANZAMENTO Striscio di sangue colorato con May-Grünwald-Giemsa La colorazione May-Grunwald Giemsa è una colorazione differenziale per differenziare i globuli bianchi. In questa colorazione, si usano gli stessi coloranti, ma con tempi e concentrazioni diverse della colorazione di Wright. I coloranti acidi, presenti in questa colorazione, colorano la parte basica della cellula, mentre i coloranti basici colorano la parte acida. Il May-Grunwald è una miscela di due coloranti: eosina e blu di metilene. Il primo comporterà una colorazione rosa/rossa, il secondo comporterà una colorazione blu/viola. Striscio di sangue Alterazioni degli eritrociti Ipocromia→ → Emazie pallide e ipocromiche, talvolta con zona centrale chiara Anisocitosi e anisocromie→ → Emazie di grandezza/colorazione diversa Macrocitosi→ → MCV>102 fl Microcitosi→ → MCV< 80 fl Poichilocitosi→ → Presenza di eritrociti a forma diversa In condizioni fisiologiche in vitro: diametro : 7 - 8 µm Area superficiale : 130 - 140 µm2 volume : 90 - 100 µm3 Alterazioni degli eritrociti Ellissocitosi→ → Eritrocita ellittico (non ipocromico) Leptocitosi→ → Cellule ipocromiche sottili con diametro normale ed MCV diminuito Schistocitosi→ → Eritrociti frammentati piccoli di forma triangolare Sferocitosi→ → Presenza di eritrociti piccoli “a palla” non ipocromici con diametro e spessore ridotti Alterazioni degli eritrociti Target cells→ → Cellule con l’aspetto di “bersaglio a cerchi” Acantocitosi→ → Emazie dotate di 5-10 spicole di varia lunghezza e numero,irregolarmente distribuite→ →Alterato metabolismo lipidico Alterazioni degli eritrociti Drepanocitosi→ → Forma a falce, soprattutto in condizioni di ipossia Alterazioni degli eritrociti Anemia megaloblastica Carenza di ferro Sferocitosi ereditaria Talassemia Anemia falciforme Ellissocitosi ereditaria Acantocitosi Anemie Riduzione della quantità totale di emoglobina circolante negli eritrociti del sangue periferico Per convenzione si considera la concentrazione di Hb supponendo che il volume ematico rimanga costante. Ciò non avviene in alcune situazioni cliniche: Emorragia acuta Gravidanza (> volume plasmatico) Ritenzione idrica Anemia → Valori di emoglobina inferiori a: 11 g/dL 12 g/dL 11 g/dL 13 g/dL Bambini Donne Donne in gravidanza Maschi Anemie da carenza di Ferro: ↓ Ferritina sierica <12 ng/mL ↑ Transferrina (TIBC) ↓ Sideremia Emoglobinopenia Struttura dell’emoglobina Emoglobina EMBRIONALI ξ (Tipo α) ε e γ (Tipo β) Gower 1 ξ2 ε2 Gower 2 α2 ε2 Portland ξ2 γ2 FETALE α e γ HbF α2 γ2 NEONATO α β γ δ HbA HbA2 HbF ADULTA α2 β2 α2 δ2 α2 γ2 20% 0,5% 80% α2 β2 α2 δ2 α2 γ2 96-98% 1,8-3,5% 0,2-2% α β γ δ HbA HbA2 HbF Disordini genetici dell’emoglobina TALASSEMIE→ → Alterazioni di tipo quantitativo: sintesi alterata o soppressa di catene globiniche normali EMOGLOBINOPATIE→ → Alterazioni di tipo qualitativo della composizione per sostituzione, perdita o aggiunta di aminoacidi in una delle catene globiniche Catene β → 1 Gene su Cromosoma 11 (Aploide) Catene α → 2 Geni su Cromosoma 16 (Aploide) Separazione delle emoglobine mediante HPLC Emoglobinopatie Alterazioni geneticamente determinate della molecola di emoglobina (Anemie ipocromiche micronormocitiche di tipo emolitico) 400-500 varianti→ →1/3 associato a manifestazioni cliniche CAUSE: Sostituzione amminoacidica (più frequenti nelle catene β) Aggiunta di amminoacidi all’N-terminale Delezione di uno o più amminoacidi Crossing-over tra cromosomi omologhi (Hb Lepore) Hb S - Hb E - Hb C- Hb M-Emoglobine instabili Hb S Hb C Hb E Hb M Gluβ β 6→ →Val Gluβ β 6→ →Lys Gluβ β 26→ →Lys 6Varianti Modifica della carica elettrica della globina-Emazie rigide-Falcemia Emazie trasformate in eritrociti a bersaglio o microsferociti Diminuita sintesi di catene globiniche Ossidazione del Fe dell’eme (Metaemoglobina) EMOGLOBINE INSTABILI (∼ ∼100 varianti): Alterazioni strutturali a livello molecolare che compromettono la stabilità e la solubilità della molecola →Precipitati intracellulari per la presenza di Hb denaturata (corpi di Heinz) Corpi di Heinz Separazione delle emoglobine mediante elettroforesi Elettroforesi su Acetato di cellulosa a pH 8,6 Elettroforesi su Agar a pH 6,2 Elettrofocalizzazione α Talassemie α°: Sintesi catene α completamente soppressa α+: Sintesi ridotta catene α αα / -α- / α- TALASSEMIA MINOR Hb Bart (γγ4) alla nascita (5-15%) Adulti HbA2 normale o ↓ α/β β = 0.7 -- / -- IDROPE FETALE PLACENTARE α- / αα PORTATORE SILENTE Hb Bart 1-2% -- / α- MALATTIA HbH Incompatibile con la vita Hb Bart 80% Feto e Neonato Hb Bart (γγ4) 20-40%. Adulto HbH (β β4) 5-30% HbA 70-90% HbA2 1-1.5% Hb ↓ GR ↑ QUADRO CLINICO Anemia microcitica Maggiori resistenze osmotiche HbA2 normale o ridotta (NB ≠ β talassemie) α/β β<1 Parametri relativi al metabolismo del Fe vicini alla normalità β Talassemie β° / β°:: Sintesi catene β soppressa β+ / β+: Sintesi catene β ridotta dal 5 al 30% HbA HbA2 HbF β° / β° β assente N/ ↑ 95% β+ / β+ Pres.10-20% N/ ↑ 70-80% β° / β+ presente N/ ↑ variabile β° / Hb Lepore assente assente 80% Hb Lepore 20% QUADRO CLINICO HbA2 aumentata (3.5 – 7%) Microcitosi e poliglobulia Hb ↓ Resistenze osmotiche aumentate DIAGNOSI TALASSEMIE ⇒ Elettroforesi Hb Anemie ANEMIE NORMOCITICHE Alterazione primitiva a carico del midollo eritropoietico ANEMIE MEGALOBLASTICHE •Deficit di folato e vitamina B12 → Asincronia di maturazione tra citoplasma e nucleo •Ridotta sintesi del DNA →Nucleo ridotto rispetto al citoplasma FeSiero TIBC UIBC ANEMIE MICROCITICHE •Anemia sideropenica →Carenza di Fe ↓ Ferritina sierica ↑ Transferrina (TIBC) ↓ Sideremia •Anemia delle malattie croniche → Fe spostato nel sistema monocitico-macrofagico ↑ Ferritina sierica ↓ Transferrina (TIBC) ↓ Sideremia •Anemia sideroblastica →Incapacità di usare il Fe per la sintesi dell’eme ↑ Ferritina sierica ↑ Transferrina (TIBC) ↑ Sideremia •Talassemie →Difetto di sintesi dell’Hb a livello delle catene α e/o β Anemie ANEMIE EMOLITICHE Malattie in cui la vita eritrocitaria media è accorciata rispetto al normale. Si sviluppa quando l’eritropoiesi non è sufficiente a compensare l’emolisi. CAUSE DELLA RIDOTTA SOPRAVVIVENZA FATTORI LEGATI ALL’ERITROCITO (Anemie emolitiche intraglobulari) FATTORI ESTERNI DANNOSI ALL’ERITROCITO (Anemie emolitiche extraglobulari) Anemie FATTORI LEGATI ALL’ERITROCITO (Anemie emolitiche intraglobulari) Emoglobinopatie, talassemie (Volume globulare ridotto) Anemia da deficit enzimatico: G6PD-PK (Deficit enzimatico) Sferocitosi, ellissocitosi, acantocitosi (Difetti di membrana eritrocitaria) Quadro clinico Conta reticolocitaria aumentata Iperbilirubinemia di tipo indiretto (>catabolismo dell’eme) Aumento urobilinogeno urinario e fecale Ipersideremia Riduzione Aptoglobina Presenza di metalbumina (Hb si lega all’albumina) Anemie FATTORI ESTERNI DANNOSI ALL’ERITROCITO (Anemie emolitiche extraglobulari) Immunologiche • Alloanticorpi • Anemie autoimmuni: Presenza di anticorpi anti-eritrociti (Autoanticorpi) Non immunologiche • Anemie emolitiche da cause cardiache • Anemie emolitiche da marcia • Anemie emolitiche nelle infezioni (Plasmodio della malaria, veleno dei serpenti, punture di insetto)