Caratterizzazione molecolare ed eterogenicità delle varianti emoglobiniche in Sardegna

Le varianti strutturali che determinano un fenotipo talassemico sono un gruppo di difetti caratterizzati da cambiamenti della struttura genica e della produzione di catene globiniche, e si verificano raramente. Alcune varianti manifestano un quadro clinico simile a quello della talassemia allo stato eterozigote o nel caso di emoglobine altamente instabili con fenotipo di talassemia intermedia. Alcune varianti allo stato eterozigote sono ematologicamente asintomatiche o borderline, ma il fenotipo talassemico diventa più evidente quando i pazienti sono omozigoti per la variante o composti genetici con un altro difetto talassemico.
Queste mutazioni dell’emoglobina possono derivare da meccanismi differenti:

1. Crossing-over ineguale dei geni globinici (es. Hb Lepore), che danno origine ad emoglobine ibride formate da catene globiniche diverse.
2. Difetti nella regione codificante che creano un sito alternativo per lo splicing dell’ mRNA associato con sostituzioni di aminoacidi (ad esempio, Hb E).
3. Mutazioni silenti nella regione codificante che creano "splicing" alternativo con riduzione conseguente del mRNA normalmente "processato"( es.Hb Neapolis).
4. Varianti a catena allungata dovute a sostituzioni nucleotidiche che modificano il codon terminale non-senso in una tripletta codificante. Tra queste la più frequente è la Costant Spring a carico dei geni alfa globinici che produce un fenotipo di alfa talassemia.
5. Mutazioni puntiformi che generano catene globiniche iperinstabili. In questi casi, la variante emoglobinica precipita e subisce una rapida degradazione ancora prima che la catena anomala possa essere assemblata ed associata ad altre catene per formare la molecola di emoglobina.

Le varianti emoglobiniche iperinstabili precipitano dopo la sintesi poichè non vengono incorporate nel tetramero dell’emoglobina Pertanto si genera un accumulo di catene globiniche complementari libere e instabili, generando un forte sbilanciamento. Il 75% delle varianti instabili è legato a mutazioni della catene β-globiniche. Le emoglobine iperinstabili determinano un quadro clinico rilevante di talassemia intermedia anche allo stato eterozigote.
Weatherall, Thein, e colleghi caratterizzarono numerose mutazioni iperinstabili nell’esone 3 del gene β globinico che causano talassemia ereditaria a carattere dominante. Sono tutte mutazioni frameshift o nonsenso che producono emoglobine relativamente lunghe (più di 120 aminoacidi) con troncamenti all’estremità carbossi-terminale, abbastanza lunghe da legare l’eme post-traduzionalmente e renderle abbastanza resistenti alla degradazione proteolitica, con formazione di corpi di Heinz. Anche alcune mutazioni missenso possono causare varianti emoglobiniche iperinstabili.