Anemia: ecco come si formano le cellule falciformi

La scoperta

Anemia: ecco come si formano le cellule falciformi

Un gruppo di scienziati di Houston ha ricostruito il processo chimico all’origine dell’aspetto falciforme dei globuli rossi. Bloccandolo si potrebbe impedire alla malattia di svilupparsi. Lo studio su Nature Communications

di redazione

L’inconfondibile forma a falce dei globuli rossi si deve alla presenza di una variante anomala dell’emoglobina, emoglobina S. I globuli rossi ricchi di emoglobina S hanno l’aspetto di una mezzaluna.

Le conoscenze sull’origine dell’anemia falciforme fino a oggi si fermavano grosso modo qui. Ora, un gruppo di ricercatori dell’Università di Houston ha ricostruito il meccanismo con cui si formano le cellule falciformi lasciando intravedere la possibilità di bloccarlo e di impedire, di conseguenza,  lo sviluppo della malattia. 

Secondo il team di scienziati guidato dal chimico Vassiliy Lubchenko l’aspetto che ricorda la lettera C delle cellule è frutto di un fugace ma deleterio incontro tra due molecole di emoglobina: questo legame della durata di circa un millisecondo o poco di più favorisce l’ammasso di goccioline di liquido arricchite di emoglobina all’interno di alcuni globuli rossi.

Nei pazienti con la forma ereditaria della malattia del sangue, nota come “anemia falciforme”, le molecole di emoglobina anomale si allineano in filamenti rigidi all'interno dei globuli rossi, deformandone l’aspetto e rendendone difficile il passaggio attraverso i vasi sanguigni più stretti.

Perché i filamenti crescano, è necessario che la proteina si aggreghi  in minuscole goccioline liquide dalle dimensioni superiori a quelle di un atomo. I gruppi (cluster) che ne derivano sono dell’ordine di grandezza del mesoscopico, tra il microscopico e il macroscopico. 

«Nonostante siano di numero modesto, i grumi mesoscopici hanno un impatto notevole. Perché servono come nuclei essenziali di nucleazione, o crescita, per le cellule falciformi dell’anemia», ha dichiarato Lubchenko

Come si formano questi cluster mesoscopici? La loro nascita, secondo la ricerca pubblicata su Nature Communications, dipenderebbe da un incontro del tipo “toccata e fuga” tra due molecole di emoglobina, un legame di coppia (dimero) che non va oltre una impercettibile frazione di secondo. Quasi solamente sfiorandosi, le due molecole provocherebbero l’accumulo nelle cellule del sangue di goccioline dense all’origine dell’anemia falciforme. La logica induce a pensare che impedendo la formazione del deleterio binomio lo sviluppo della malattia si possa bloccare sul nascere. Su questo passaggio dovranno concentrarsi gli sforzi delle future ricerche. L’indicazione sulla strada da percorrere per prevenire l’anemia è già un’informazione preziosa. 

La formazione chimica degli autori dello studio li invita naturalmente ad allargare lo sguardo oltre i confini della medicina. Il processo all’origine della formazione di un dimero, infatti, è  a loro ben noto perché si ritrova in molte proteine e sostanze solubili. Potrebbe darsi, infatti, che quel che è stato osservato nelle molecole di emoglobina e nelle gocce di sangue si ripeta anche in altri contesti. 

La capacità di produrre un gran numero di piccole goccioline di liquido denso, tutte delle stesse dimensioni potrebbe essere sfruttata per la realizzazione di materiali altamente strutturati. Inducendo artificialmente la formazione di cluster di dimensioni simili in sostanze  liquide o solide si potrebbero produrre nanoparticelle di dimensioni uniformi a vantaggio di tanti campi dell’industria. Ma questa è un’altra storia.