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Anemia: scoperto un nuovo meccanismo genetico

L’anemia è una malattia del sangue in cui il corpo non ha abbastanza globuli rossi per trasportare ossigeno ai tessuti, oppure i globuli rossi sono difettosi e non possono svolgere il loro lavoro correttamente. Questo può portare a debolezza, affaticamento, scarsa concentrazione e altri sintomi. Sembrerà assurdo ma l’anemia è un enorme problema di salute, che colpisce più di 1,5 miliardi di persone in tutto il mondo. Negli Stati Uniti, l’anemia è un problema crescente, dato che nel decennio 2003-2012 la sua prevalenza è quasi raddoppiata dal 4 al 7%. Esistono molti tipi e cause di anemia, la più comune delle quali è quella marziale, ovvero da carenza di ferro, che il corpo ha bisogno per produrre emoglobina. Il ferro è anche vitale per altre funzioni biologiche e il corpo ha sviluppato diversi modi di conservare l’elemento, compreso il riciclaggio da globuli rossi invecchiati. Anche troppo ferro può essere pericoloso, ma il corpo ha meccanismi molecolari per assicurarsi che rimanga entro limiti sicuri.

I globuli rossi sono prodotti nel midollo osseo in un processo complesso controllato dall’ormone eritropoietina (EPO), prodotta dai reni. L’EPO invia istruzioni alle cellule staminali del midollo osseo, che le ricevono attraverso recettori (EPOR) sulla superficie cellulare. I ricercatori della School of Medicine alla Virginia University di Charlottesville, hanno fatto la scoperta mentre indagavano sul perché il corpo non riesce a produrre abbastanza globuli rossi in anemie con ferro corporeo basso. Riferiscono parte dei loro risultati, che riguardano il ruolo dell’EPO nella produzione di globuli rossi, nel Journal of Experimental Medicine. Tuttavia, gli scienziati hanno notato qualcosa di sorprendente durante l’esame delle cellule del midollo osseo in laboratorio: esse contenevano molti recettori EPO al loro interno, ma non sulle loro superfici esterne. Questo lo ha reso curioso facendogli chiedere se le istruzioni dell’EPO falliscono in alcune persone, perché le loro cellule midollari non hanno abbastanza EPOR sulle loro superfici.

Dopo aver eseguito alcuni test sui topi, i ricercatori hanno trovato una parziale risposta alla domanda: i topi con ritenzione forzata del recettore sulla superficie cellulare non riescono a sviluppare anemia con privazione di ferro. Tuttavia mancava un altro pezzo del puzzle. Casualmente un altro membro del team stava già lavorando al pezzo mancante, scoprendo che se i livelli di ferro scendono troppo, una particolare proteina che regola EPOR scompare. La proteina, che è codificata dal gene SCRIB, si chiama Scribble. La carenza di Scribble riduce l’espressione superficiale del recettore per l’eritropoietina, ma mantiene selettivamente i segnali interni di sopravvivenza, facendo sì che le cellule staminali rimangano vive. Qualora dovessero maturare a globuli rossi, questi sarebbero ipocromici (cioè con meno emoglobina). L’interazione col suo recettore normalmente promuove la sopravvivenza, la moltiplicazione e la specializzazione dei progenitori eritroidi.

Tuttavia, la resistenza all’EPO causata dalla restrizione del ferro altera selettivamente la proliferazione e la differenziazione preservando la vitalità. In altre parole, i livelli di ferro nel sangue influenzano il livello di Scribble, che a sua volta decide se i recettori EPO si riuniscono all’interno o all’esterno delle cellule del midollo osseo. Se dovessero salire in superficie con poco ferro disponibile, il recettore farebbe rimanere i progenitori vivi ma gli impedirebbe di moltiplicarsi.  I ricercatori sperano che le loro scoperte su come aggiustare la resistenza all’EPO porteranno a nuovi trattamenti per l’anemia. Un ramo particolarmente caro a questo nuovo meccanismo scoperto, è quello dell’anemia che si sviluppa nei pazienti affetti da insufficienza renale cronica (IRC). I pazienti dallo stadio 3 in poi, almeno una volta alla settimana devono eseguire un trattamento intramuscolo o sottocute di EPO. Nono solo questo ha costo sanitario non indifferente, ma spesso questa terapia non sortisce gli effetti benefici che dovrebbe.

Ciò fa permanerne i pazienti con IRC anemici cronici e li obbliga a cicli di emotrasfusioni. Anche se si riportano i livelli di emoglobina a valori accettabili, questo però non rimpolpa le scorte di ferro dei pazienti, che devono anche sottoporsi a terapia farmacologica con preparati a base di ferro. Ma è un cane che si morde la coda: lo stato metabolico del paziente con IRC spesso non è nelle condizioni di assorbire bene il ferro, né con infusioni endovena né tantomeno per bocca. In questa condizione, infatti, è spesso presente uno sbilanciamento della flora intestinale che rende più difficoltosi i processi di assorbimento dei nutrienti. Quindi bisogna cambiare strategia di intervento per questi pazienti, al fine di migliorare la loro qualità di vita, specie quando entrano nel circolo della dialisi.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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