eme
Di cosa parla
- L'Eme e le Globine:
- L'eme è una protoporfirina complessa con un atomo di ferro (Fe2+) al centro, fondamentale per il legame con l'ossigeno. Il ferro presenta 6 legami di coordinazione: 4 con gli atomi di azoto della porfirina, 1 con l'istidina prossimale (F8, His8) della globina e 1 con una molecola di ossigeno. Il monossido di carbonio (CO) ha un'affinità maggiore per l'eme rispetto all'ossigeno.
- Le globine sono una vasta famiglia di proteine con struttura primaria e terziaria simili. Negli umani si distinguono 4 tipi:
- Mioglobina (monomerica): facilita la diffusione dell'ossigeno nel tessuto muscolare, costituita da 8 segmenti ad α-elica.
- Emoglobina (tetramerica): responsabile del trasporto dell'ossigeno nel torrente circolatorio, contiene 4 gruppi prostetici eme (1 per subunità) e presenta due catene α e due catene β nell'adulto (Emoglobina A).
- Neuroglobina (monomerica): contribuisce a ridurre il rischio di ipossia e/o ischemia.
- Citoglobina (monomerica): la sua funzione non è ancora chiara.
- Cinetica di Legame dell'Ossigeno:
- La mioglobina ha una curva di legame iperbolica, ottimale per l'immagazzinamento di ossigeno.
- L'emoglobina presenta una curva di legame sigmoide, adatta alla funzione di trasporto, transizionando tra uno stato a bassa affinità (T, deossiemoglobina) e uno ad alta affinità (R, ossiemoglobina). Il primo legame con l'ossigeno induce un cambiamento conformazionale che facilita i legami successivi.
- Sintesi dell'Eme:
- La sintesi richiede 8 molecole di glicina e 8 di succinil-CoA.
- Il processo comprende 6 reazioni principali, catalizzate da enzimi citosolici e mitocondriali. La prima reazione, catalizzata dalla δ-amminolevulinato sintasi (presente in due isoforme per il citocromo P450 e per l'emoglobina), è cruciale. L'ultima fase, l'inserimento del Fe2+ nella protoporfirina IX, è catalizzata dalla ferro chelatasi IX.
- Catabolismo dell'Eme:
- Il principale prodotto del catabolismo dell'eme è la bilirubina, un importante indicatore diagnostico. L'80% della bilirubina deriva dal catabolismo dei globuli rossi invecchiati.
- Il processo si svolge in tre distretti:
- Milza: L'eme viene convertito in biliverdina dall'eme ossigenasi, e poi in bilirubina dalla biliverdina reduttasi. La bilirubina (apolare) si lega all'albumina nel sangue.
- Fegato: La bilirubina non coniugata viene rilasciata agli epatociti e subisce la glucuronazione (coniugazione con acido glucuronico), catalizzata dalla UDP glucoronosil transferasi, diventando bilirubina diglucuronide (coniugata), più solubile e secreta nella bile.
- Intestino: La bilirubina coniugata viene metabolizzata dai batteri in urobilinogeno. Circa l'80% dell'urobilinogeno è ossidato a stercobilina ed escreto con le feci; il 10-20% viene riassorbito, trasportato al fegato e infine eliminato dal rene in forma di urobilinogeno.
- L'Ittero:
- Una concentrazione plasmatica di bilirubina superiore a 3 mg/dL causa l'ittero. Le cause principali sono:
- Ittero epatico: dovuto a emolisi massiccia o deficit di G-6P DH, con eccesso di bilirubina non coniugata.
- Ittero intra-epatico: causato da infezioni (es. epatite), farmaci o malattie ereditarie.
- Ittero neonatale: fegato non completamente sviluppato, con inefficiente coniugazione.
- Ittero post-epatico: dovuto a un'ostruzione della fuoriuscita della bile, con urine color Marsala.
- Una concentrazione plasmatica di bilirubina superiore a 3 mg/dL causa l'ittero. Le cause principali sono: