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Il bambino con MCV “Basso” Bruno Nobili Palermo 12 giugno 2014 Valutazione “qualitativa” degli eritrociti Indici di Wintrobe Curve di distribuzione volumetrica eritrocitaria Citogramma volume/concentrazione di emoglobina •MCV ( Volume Corpuscolare Medio ) rappresenta il volume medio dei globuli rossi; indice di micro e macrocitosi, è ben radicato nella “cultura diagnostica”. MCV = Ht x 1000 / G.R. (fl) Valutazione “qualitativa” degli eritrociti Indici di Wintrobe Curve di distribuzione volumetrica eritrocitaria Citogramma volume/concentrazione di emoglobina RDW ( Red cell Distribution Width ) misura l’ampiezza della curva di distribuzione volumetrica dei globuli rossi RDW-DS (fl) = Indice di anisocitosi assoluta; rappresenta la deviazione standard della distribuzione dei volumi di una popolazione di globuli rossi RDW-CV (%) = Indice di anisocitosi relativa; rappresenta il coefficiente di variazione (CV) della popolazione di globuli rossi rispetto al valore medio RDW (Red Distribution Width) È un valore statistico corrispondente alla DS o al CV della distribuzione dei Globuli Rossi. Equivale all’ Indice di Anisocitosi 200 50 100 200 RDW normale < 15,5% 50 100 RDW elevato 18 % 50 100 200 RDW molto elevato 35 % MCV 60 fL 120 fL RDW Anisocitosi Fisiologica Valutazione “qualitativa” degli eritrociti Indici di Wintrobe Curve di distribuzione volumetrica eritrocitaria Citogramma volume/concentrazione di emoglobina Citogramma eritrocitario di volume e concentrazione di emoglobina Fornisce una visione di insieme della popolazione eritrocitaria Evidenzia doppie e triple popolazioni, agglutinati eritrocitari, anomalie di distribuzione Permette di quantificare sottopopolazioni eritrocitarie Reticolociti V O L U M E Neociti Normociti Gerociti Sferociti Densità (concentrazione Hb) Quali sono i valori normali ? GR Ht MCV MCH MCHC RDW HDW Microcitosi Vera o Falsa? Frammentazione eritrocitaria: • Crisi falcemiche • Protesi valvolari • CID • SEU MCV NORMALE RDW Hb: Normale +/GR: Aumentati MCH: Normale MCHC: Normale Hb: Ridotta +/GR: Ridotti +/MCH: Ridotto +/MCHC: Ridotto +/- Elettroforesi Hb Stato marziale AUMENTATO Emoglobinopatie Circa il 7% della popolazione mondiale (ca 240 milioni) è portatore di anomalie ereditarie dell’emoglobina 300.000-400.000 nascite ogni anno al mondo. 150.000 solo in Nigeria. In Irlanda nel 2001: 60 portatori di HbS, nel 2006: >3000 45.000 nuovi malati/anno In Italia (2010) > 7.000 pz (4,6 % immigrati) L’Italia oltre ad essere il principale Paese di transito nel bacino del Mediterraneo è anche meta finale di un sempre crescente numero di immigrati Ucraina Romania Albania Turchia Iran Marocco Grecia Tunisia Siria Algeria Libia Egitto America del Sud Africa Asia Hb S, E, O Arab, D Punjab Beta Tal.: IVSI-1, cd 8-9, IVSI-5, del-619bp, -28, cd17,cd19, IVSII-654 Alfa Tal.: - 4.2, --SEA, --FIL , ... Hb S, G Philadelphia,... Alfa e Beta Tal.: come nel Mediterraneo Hb S, C, D Ouled Rabah, O Arab, Stanleyville, D Iran, J Habana, ... Beta Tal.: cd 6, IVSI-1, -92... Ultimi flussi migratori Varianti emoglobiniche > 900 varianti Hb identificate HbS Africa sub Sahariana parte del Mediterraneo medio-oriente parte dell’India HbC Africa occidentale parte del Mediterraneo HbE India Sud-est asiatico Emoglobinopatie più frequenti e clinicamente rilevanti soprattutto allo stato omozigote o in associazione a trait talassemici o con altre varianti •Beta tal. ° -39 • Hb S •Beta tal.° Cd 6 •Beta tal.° del -619 bp • Hb C • Hb E •Beta tal.° Cd 8-9 •Beta tal.+ -28 •Beta tal.+ -30 • Hb D Punjab •Alfa tal. --Fil •Alfa tal. --SEA Emoglobinopatie più rare •Hb O Arabia •Hb G Philadelphia •Hb D Ouled Rabah •Hb D Iran •Hb J Habana •Hb D Ouled Rabah •Hb J Meerut •Hb G Copenhagen •Hb A2 X (B2) •Beta tal.+ -92 •Beta tal.+ IVSII-654 •Beta tal.+ IVSI-5 •Alfa tal. -4.2kb Assetto emoglobinico: cromatogramma tipo J HbH, Bart’s D Lepore G O-Arab Camperdown, Hope Twin peaks, Fontainebleau LA1c Hb acetilata (Invecchiamento) A1b A1a E G San Jose S Hasharon C Cromatogrammi HbS HbE Cromatogrammi Hb Lepore HbC Cromatogrammi HbD HbJ Emoglobinopatie ed immigrazione Osservazione nella popolazione di un maggior numero di difetti già noti e comparsa di nuovi Maggiore frequenza di composti emoglobinici Incremento di soggetti con emoglobinopatie in zone non tradizionalmente coinvolte Recente aumento di soggetti malati nati da genitori non adeguatamente informati Necessità di allargare il concetto di “zona di origine a rischio” e di procedere a test specifici per emoglobinopatie anche se l’esame dell’emocromo risulta nella norma MCV NORMALE RDW Hb: Normale +/GR: Aumentati MCH: Normale MCHC: Normale Hb: Ridotta +/GR: Ridotti +/MCH: Ridotto +/MCHC: Ridotto +/- Elettroforesi Hb Stato marziale AUMENTATO Esami di laboratorio per la valutazione dello stato marziale CHr,Hypo(%),Hb, MCV, MCH,RDW,HDW Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina Metabolismo del ferro Compartimenti CHr Hypo(%) Gl.rossi sRfT Midollo eritroide Fegato Plasma Saturazione transferrina Ferritina Macrofagi RE cells Parametri stato marziale CHr e Hypo CHr : CHr v.n.26-30 pg (< 26 pg indicativo eritropoiesi ferrocarenziale recente) HYPO : normali < 5% HYPO > 5% indicativo eritropoiesi ferrocarenziale ESAMI DI LABORATORIO PER LA VALUTAZIONE DELLO STATO MARZIALE Sideremia Transferrinemia,TIBC, indice di saturazione della transferrina (I.S.) Ferritina Zincoprotoporfirina eritrocitaria Recettore solubile della transferrina Sideremia Compartimento di transito e quindi poco indicativo delle riserve corporee Cause di variabilità: ritmo circadiano, ciclo mestruale, gravidanza (incremento progesterone, trattamento estro-progestinico, epatopatie, infiammazione acuta e cronica) Limitato valore diagnostico Diminuisce significativamente solo quando i depositi sono quasi depleti Informazione clinica: - stati di grave carenza marziale - malattie infiammatorie croniche e neoplastiche - sovraccarico marziale Transferrina Informazione clinica: -aumento:anemia sideropenica, gravidanza, somministrazione estrogeni -diminuzione:sovraccarico di ferro, malnutrizione, stati infiammatori Utile per la diagnosi differenziale della anemia da disordine cronico ed anemia sideropenica ferro “endogeno” legato alla Fe transferrina transferrina Fe ferro “esogeno” aggiunto in laboratorio FERRO: 4 TIBC: 12 UIBC: 8 SATURAZIONE: 33% condizione normale Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe FERRO: 1 TIBC: 18 UIBC: 17 SATURAZIONE: 5% deficit di ferro Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Ferritina Esame fondamentale ed insostituibile nella diagnosi di sideropenia: Valori bassi → solo carenza di ferro La ferritina sierica è in diretto rapporto con quella intracellulare, per cui è diretta espressione della entità dei depositi di ferro dell’organismo Può aumentare per lisi cellulare, infiammazione cronica, neoplasie Valori di riferimento: 15 – 300 ng/ml Zincoprotoporfinina libera eritrocitaria (ZPP) Aumenta nei disordini dell’eritropoiesi, compresa l’anemia sideropenica Necessita di piccole quantità di campione, per cui può essere utile in screening di massa Non è utile per differenziare anemia sideropenica da anemia da infiammazione cronica Protoporfirina Eme Recettore sierico della transferrina Il recettore circolante è la parte citoplasmatica della molecola, priva cioè dei concentrazione maggiormente concentrazione basso. domini transmembrana e citoplasmatico; la sua riflette quella dei recettori cellulari. Poiché questi vengono espressi negli stati ferro-carenziali, la di recettore solubile aumenta quando il ferro è Correla la quantità di recettore totale presente; aumenta nella anemia sideropenica ma non nella anemia da infiammazione cronica STADI DELLA CARENZA MARZIALE Fe Deposito Fe trasporto Fe eritrocitario Ferritina (µg/l) N Sideremia (µg/dl) N N Transferrina (mg/dl) Saturazione Transferrina (%) N N >20 >20 Eritrociti N N <15 <10 N Ipocro. Microc Anemie microcitiche A p p o r t o i n a d e g u a t o Allattamento materno esclusivo prolungato Prematurità, immaturità Adolescenza Scarso app. calorico Dieta vegetariana Enterocita malassorbimento Celiachia Gastr. Helicobacter p. Gastr.atrof.autoimm. IRIDA AdCD Precursori eritroidi P e r d i t e Difetti della sintesi dell’eme o dell’utilizzo del ferro Emoglobinopatie A. sideroblastica DMT1 mutazioni Atransferrinemia ereditaria Aceruloplasminemia ereditaria Polimenorrea Parassitosi int. Ulcera pep. Mici Diverticolo di Meckel IRON ECONOMY Iron balance Acquisition 1-2 mg/day Regulated In duodenum Body Iron 4-5g Losses 1-2 mg/day Non-regulated Cell defoliation Body fluids Blood losses Regolazione assorbimento del ferro A - REGOLAZIONE LOCALE • HIF2a • IRP1 DMT1 DcytB DMT1 (3’UTR) • IRP2 FPN TfR (5’UTR) (3’UTR) D-ALA (5’UTR) Ferritina (5’UTR) B - REGOLAZIONE SISTEMICA: EPCIDINA Hepcidin: Hepatic bactericidal protein Ormone peptidico prodotto dal fegato che regola l’omeostasi del ferro. Costituita da una proteina di 25 aminoacidi ottenuta mediante il clivaggio di un grosso precursore, la proepcidina. Proteina della fase acuta Aumenta in corso di infiammazione Proprietà anti-batteriche LA QUANTITA’ DI FERRO ALIMENTARE ASSORBITO Ferro non eme : 85-90 % ferro alimentare Ferro non eme : 35-40 % ferro assorbito Ferro eminico : 10-15 % ferro alimentare Ferro eminico : 60-65 % ferro assorbito Ferritin FPN Macrophage Anemie microcitiche A p p o r t o i n a d e g u a t o Allattamento materno esclusivo prolungato Prematurità, immaturità Adolescenza Scarso app. calorico Dieta vegetariana Enterocita Assorbimento Celiachia Gastr. Helicobacter p. Gastr.atrof.autoimm. IRIDA AdCD Obesità Precursori eritroidi P e r d i t e Difetti della sintesi dell’eme o dell’utilizzo del ferro A. sideroblastica DMT1 mutazioni Atransferrinemia ereditaria Aceruloplasminemia ereditaria Polimenorrea Parassitosi int. Ulcera pep. Mici Diverticolo di Meckel Anemie microcitiche correlate al metabolismo del ferro Anemia sideropenica Genetica Acquisita IRIDA (mutazioni di TMPRSS6) * aumentato fabbisogno ridotto apporto con la dieta malassorbimento * perdita cronica Difetti genetici del trasporto e dell’utilizzo del ferro Deficit di DMT1 Ipo-atransferrinemia Anemie sideroblastiche congenite (ALAS2,ABCB7,….) Difetti nel riciclo del ferro Genetici Acquisiti Aceruloplasminemia ( mutazioni di Cp) Anemia dei disordini cronici * Anemie microcitiche correlate al metabolismo del ferro Anemia sideropenica Genetica Acquisita IRIDA (mutazioni di TMPRSS6) aumentato fabbisogno ridotto apporto con la dieta malassorbimento perdita cronica Difetti genetici del trasporto e dell’utilizzo del ferro Deficit di DMT1 Ipo-atransferrinemia Anemie sideroblastiche congenite (ALAS2,ABCB7,….) Difetti nel riciclo del ferro Genetici Acquisiti Aceruloplasminemia ( mutazioni di Cp) Anemia dei disordini cronici Anemia da disordine cronico Anemia associata ad uno stato di flogosi cronica con attivazione del sistema reticoloistiocitario e linfocitario, sintesi di proteine della fase acuta, disregolazione del pool del ferro ed alterata risposta all’eritropoietina: Omeostasi del ferro Proliferazione dei progenitori eritroidi Produzione di Epo Emivita dei GR Citochine infiammatorie 1) Citochine immunoregolatorie coinvolte nello sviluppo e nell’attivazione dei linfociti e monociti (IL-2, IL-4, IL-10, IFN α,TGFα) 2) Citochine prodotte dai monociti/macrofagi ad azione pro-infiammatoria (IL-1, TNFα, IL-6) ed infiammatoria (IL-8) 3) Citochine-fattori di crescita (IL-3, IL-5, IL-7, GM-CSF, G-CSF) Fisiopatologia dell’ anemia nelle infiammazioni croniche 1) L’infiammazione aumenta i livelli di epcidina 2) L’epcidina riduce la mobilizzazione di ferro dai macrofagi e dagli enterociti 3) Il ferro è trattenuto nell’enterocita e nel sistema reticolo-endoteliale Fisiopatologia infiammazione cronica Eccessiva produzione citochine infiammatorie (IL1, TNFα, IL-6): metabolismo del ferro (epcidina): Accumulo di ferro nelle cellule del reticolo endotelio ( sideremia , ferritina , assorbimento intestinale ) IL-1 TNF IFN-γ Inibizione Epo ed eritropoiesi. Epo Precursori eritroidi G-CSF stimola mielopoiesi:leucocitosi neutrofila Iperproduzione IL-6 fattore di crescita e differenziazione magacariocitaria: piastrinosi Stato marziale e ……. Stato marziale Anemia Anemia da sideropenica disordine cronico Avvelenamento da Pb Sideremia Sindromi talassemiche N Transferrina N N Transferrina sat.% N N Ferritina N Zn.protoporfirina N Rec. solubile transferrina N N N N N Ferro e Obesità - Complicanze dell’ obesità ANOMALIE CARDIOVASCOLARI ANOMALIE METABOLICHE - Diabete mellito tipo II - Dislipidemia - Ipertensione - Aterosclerosi - Ipertrofia ventricolare sinistra ANOMALIE SCHELETRICHE ANOMALIE RESPIRATORIE - Sindrome dell’apnea ostruttiva notturna - Asma ANOMALIE GASTROENTERICHE - Steatosi epatica - Colelitiasi Obesità - Malattia di Blount - Epifisiolisi dell’anca - Piede piatto - Ginocchio valgo CARENZA DI FERRO - Anemia -Carenza Marziale negli obesi - Le cause Hypoferraemia in obese adolescents Wenzwl BJ, Stultus HB, Mayer J. Lancet. 1962;2:327-8 Già agli inizi degli anni ’60 alcuni studi epidemiologici avevano messo in luce una più alta incidenza di carenza marziale nei bambini e negli adolescenti obesi Serum iron and iron-binding capacity in adolescents. Comparison of obese and non obese subjects Seltzer CC, Mayer J. Am J Clin Nutr. 1963;13:354-61 Carenza marziale negli obesi - Le cause Seltzer CC, Mayer J ( 1963 ) Pasti sbilanciati ricchi di carboidrati e grassi ma poveri di nutrienti essenziali ( Ferro) Zimmerman MB (2008) Obesità potrebbe avere un ruolo nell’assorbimento del ferro attraverso un meccanismo infiammatorio mediato Carenza marziale negli obesi - Le cause Zimmerman MB (2008) L’ Obesità potrebbe avere un ruolo nell’assorbimento del ferro attraverso un meccanismo infiammatorio mediato EPCIDINA Responsabile di iposideremia dovuta all’inibizione dell’assorbimento intestinale di ferro e all’aumentato sequestro dello stesso da parte dei macrofagi Hepcidin in obese children as a potential mediator of the association between obesity and iron deficiency Miraglia Del Giudice E. et al. J Clin Endocrinol Metab 2009. Anemie microcitiche correlate al metabolismo del ferro Anemia sideropenica Genetica Acquisita IRIDA (mutazioni di TMPRSS6) aumentato fabbisogno ridotto apporto con la dieta malassorbimento perdita cronica Difetti genetici del trasporto e dell’utilizzo del ferro Deficit di DMT1 Ipo-atransferrinemia Anemie sideroblastiche congenite (ALAS2,ABCB7,….) Difetti nel riciclo del ferro Genetici Acquisiti Aceruloplasminemia ( mutazioni di Cp) Anemia dei disordini cronici Anemia da carenza di ferro acquisite refrattarie Celiachia Helicobacter pylori Gastrite atrofica autoimune Celiachia Più comune patologia gastrointestinale non emorragica che determina IDA – La celiachia rende conto del 5%–6% IDA da causa non conosciuta – Circa 50% dei pazienti con celiachia subclinica sviluppa IDA Diagnosi: Anticorpi anti- transglutaminasi tissutale e/o anticorpi anti endomisio Hershko C, et al. Semin Hematol. 2009;46:339-350. Infezione da Helicobacter pylori In diversi studi, H. pylori è stato individuato come causa di IDA refrattaria al ferro per os Risposta positiva alla eradicazione di H. pylori Patogenesi: sanguinamento occulto? Alterazioni pH gastrico e della concentrazione di ac. ascorbico? Induzione di IL-1β e TNF-α, (inibitori della funzione della cellula parietale)? Inibizione all’apoptosi delle cellule parietali 2 Diagnosi: IgG anticorpi screening, urease breath test 1 1. Hershko C, et al. Semin Hematol. 2009;46:339-350. 2. Hershko C, et al. Blood Cells Mol Dis. 2007;38:45-53. Gastrite atrofica autoimmune La gastrite atrofica autoimmune è associata con IDA cronica idiopatica senza chiare perdite ematiche dal tratto GI La carenza di ferro può evidenziarsi molti anni prima della deplezione della vit. B12 Probabile ruole di H. pylori nella patogenesi (pazienti infetti da H. pylori presentano IgG circolanti contro epitopi presenti sulle cellula della mucosa gastrica con un meccanismo di mimesi antigenica. H+K+-ATPasi?) Diagnosi: gastrina sierica, anticorpi anti cellule parietali Hershko C, et al. Semin Hematol. 2009;46:339-350. Work-Up diagnostico IDA acquisita refrattaria o da causa sconosciuta Screening per celiachia, gastrite atrofica autoimmune e infezione da H. pylori dovrebbero essere praticati in: Maschi e femmine dopo la menopausa con IDA e negatività degli studi endoscopici i radiologici. Donne in età fertile e bambini e adoloscenti refrattari alla terapia marziale per os. Hershko C. In: Disorders of Iron Homeostasis, Erythrocytes, Erythropoiesis. Forum service editore: Genoa, Italy; 2006. Terapia Malattia di base In molti casi, la eradicazione di H. pylori potrebbe portare alla normalizzazione dello stato marziale senza terapia con ferro. Ferro e.v. è indicato nella gastrite atrofica autoimmune Nel calcolo della dose totale per la terapia con ferro e.v. tenere in considerazione anche quello necessario per il ripristino delle riserve. Hershko C, et al. Semin Hematol. 2009;46:339-350. IDA acquisita: conclusioni Perdite ematiche, insufficiente apporto con la dieta e aumentato fabbisogno costituiscono le principali cause di IDA Una condizione acquisita di carenza marziale è stata recentemente riconosciuta come etiologia di IDA da causa sconosciuta o refrattaria Celiachia, gastrite atrofica autoimmune e infezione da H. pylori riconosciute come causa di IDA in tali pazienti In diversi casi, infezione da H. pylori può essere riconosciuta nella genesi della gastrite atrofica autoimmune Fortemente raccomandato work-up per queste patologie in caso di IDA da causa sconosciuta o refrattaria Anemie microcitiche correlate al metabolismo del ferro Anemia sideropenica Genetica Acquisita IRIDA (mutazioni di TMPRSS6) aumentato fabbisogno ridotto apporto con la dieta malassorbimento perdita cronica Difetti genetici del trasporto e dell’utilizzo del ferro Deficit di DMT1 Ipo-atransferrinemia Anemie sideroblastiche congenite (ALAS2,ABCB7,….) Difetti nel riciclo del ferro Genetici Acquisiti Aceruloplasminemia ( mutazioni di Cp) Anemia dei disordini cronici Come riconoscere una microcitosi atipica Refrattarietà totale o parziale al ferro e.v. Incongruenza parametri dello stato marziale: microcitosi + – Alta saturazione della transferrina e alta ferritina sierica – Bassa saturazione della transferrina e alta ferritina sierica Sideroblasti ad anello (in % varia) Familiarità Epcidina alta (TMPRSS6 mutazioni) Forme genetiche di anemia da carenza marziale Mutazioni nel gene che codifica per DMT1 Mutazioni nel gene che codifica per glutaredoxin 5 Ipo-atransferrinemia Carenza di ceruloplasmina IRIDA (Iron-Refractory, Iron-Deficiency Anaemia) Difetti dell’assorbimento del ferro IRIDA - OMIM #206200 Iron refractory iron deficiency anemia: Disordine autosomico recessivo dovuto a mutazioni di TMPRSS6 (matriptase-2) Modesta anemia fin dall’età pediatica, mcrocitosi ++ Diminuzione della sideremia e dell’ I.S. Normale feritina sierica Livelli inappropriatamente alti di epcidina Refrattarietà alla terapia marziale per os e ev (Finberg et al, Nat Genet 2008, Sem Hematol 2009) Hepcidin activation in IRIDA: molecular mechanism IRIDA IDA m-HJV BMP TMPRSS6 m-HJV BMP BMPR SMADs HEPC serum iron TMPRSS6 codifica per matriptasi-2 che funge da inibitore dell’epcidina TMPRSS6 BMPR SMADs HEPC serum iron (Silvestri et al, Cell Met 2008;8:502-11.) Terapia IRIDA Poco o nessuna efficacia del ferro per os Parziale o scarsa risposta l ferro e.v. Epo: caso aneddotico (Ramsey et al, Hum Mol Genet 2009). Acido ascorbico Cau M, Galanello R, Giagu N, Melis MA. Responsiveness to oral iron and ascorbic acid in a patient with IRIDA. (2011) Come diagnosticare IRIDA Anemia microcitica fin dai primi mesi di vita Modesta anemia (più grave in età pediatrica per aumentato fabbisogno ) Familiarità (autosomica recessiva) Discrepanza fra ferritina e saturazione della transferrina Esclusione sindromi da malassorbimento (celiachia..) Epcidina normale o aumentata in presenza di IDA Refrattarietà al ferro per os (controllo della dose, tipo di ferro,compliance) e parziale refrattarietà al ferro e.v. Individuazione del TMPRSS6 gene MCV Normale RDW Difetto riciclo del ferro Elettroforesi Hb Aumentato Valutazione stato marziale (ferritina) (Disordini infiammatori cronici) Aumentato Ridotto IDA Si Risposta alla terapia marziale per os No Acquisita (Celiachia, H.pylori, GAA) Anemia da carenza di ferro refrattaria Congenita (IRIDA) Grazie per l’attenzione
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