I Fugate, storia della famiglia dalla pelle blu: dall’emoglobina al cianuro

I Fugates erano una famiglia del Kentucky nota per essere stata portatrice di un tratto genetico responsabile della sintesi di metemoglobina, responsabile della peculiare pelle blu.

Prima pagina del resoconto più dettagliato oggi noto sulla famiglia dei Fugates.

L’ultimo discendente diretto della famiglia, Benjamin Stacy, è nato nel 1975 e alla nascita presentava la caratteristica pelle blu che però è diminuita di intensità man mano che è cresciuto.

I Fugates: ordinaria storia di una straordinaria famiglia

Della famiglia Fugate è noto che i capostipiti, Martin Fugate e Elizabeth Smith, si sono stanziati nel Kentucky attorno al 1800. Essi erano portatori eterozigoti recessivi del gene met-H, responsabile della metaemoglobinemia. Anche un’altra famiglia della zona presentava la stessa caratteristica ereditaria e siccome membri dei due gruppi si sposarono, di conseguenza molti discendenti erano affetti da questa malattia.
La vicenda della famiglia venne risolta mediante l’applicazione delle moderne nozioni di genetica e l’estenuante lavoro dell’ematologo Madison Cawein III, che lavorava all’Università del Kentucky. Il resoconto più dettagliato sulle condizioni di un membro della famiglia risale al 1982 quando Cathy Trost, che lavorava all’Università dell’Indiana, pubblicò “Blue People of Troublesome Creek”, descrivendo le caratteristiche di Benjamin.
La forma genetica di metemoglobinemia è causata da uno dei numerosi difetti enzimatici. Secondo recenti evidenze è noto che essi avessero una deficienza di citocromo b5 metemoglobina reduttasi, responsabile per la metemoglobinemia congenita recessiva.
Martin Fugate veniva dalla Francia e si sposò con Elizabeth Smith, la quale partorì 7 figli, 4 dei quali avevano la pelle blu.

Albero genealogico dei Fugates.

Il ferro nell’emoglobina: variazioni del numero di ossidazione

Al centro del gruppo eme di una qualsiasi delle quattro subunità dell’emoglobina troviamo un atomo di ferro coordinato con quattro azoti dell’anello tetrapirrolico della porfirina. Inoltre, i due legami sopra e sotto il piano sono effettuati con l’istidina prossimale (F8) e, reversibilmente, con l’ossigeno. Lo ione ferro può essere sia nello stato ferroso che nello stato ferrico, ma la ferriemoglobina nello stato Fe3+, detta metemoglobina, non può legare l’ossigeno. Nel legame, l’ossigeno temporaneamente e reversibilmente ossida il ferro centrale mentre l’ossigeno si converte temporaneamente nello ione superossido. Se il superossido si venisse a interfacciare con Fe3+ e non con Fe2+, lo ione ferro dell’emoglobina resta ossidato e incapace di legare l’ossigeno. In questi casi, l’enzima metemoglobina reduttasi è in grado di riattivare la metemoglobina riducendo nuovamente il centro ferro.
Ancora oggi questa malattia viene considerata rara e viene trattata con sostanze già testate da Cawein come il blu di metilene.

Struttura dell’emoglobina con ione ferroso al centro, legato ai quattro atomi di azoto, all’istidina prossimale e all’ossigeno (reversibilmente).

Metemoglobina e avvelenamento da cianuro

Il cianuro è divenuto tristemente noto per essere un veleno molto rapido e letale nella sua azione sull’organismo umano. Molte forme nocive di cianuro sono sali di potassio (KCN), sodio (NaCN) o cloruro di cianuro (CNCl). L’avvelenamento acuto da cianuro è relativamente raro e può causare difficoltà nella respirazione, convulsioni ed arresto cardiaco. L’avvelenamento cronico da cianuro, invece, può verificarsi con esposizione a elevati livelli di cianuro per molto tempo.
Solitamente il kit antidoto per avvelenamento da cianuro è a base di nitrito di amilenitrito di sodiotiosolfato di sodio. Il primo viene inserito mediante sospensione aerea (aerosol), il secondo intravena, così come il terzo. L’idrossicobalamina potrebbe disintossicare dal cianuro producendo vitamina B-12 non tossica. Questa sostanza permette di rallentare l’azione del cianuro, neutralizzandolo, dando il tempo alla rodanasi di poter effettuare una disintossicazione intrinseca a livello del mitocondrio cellulare.
Altre sostanze che vengono somministrate sono bicarbonato di sodio, per contrastare un’eventuale acidosi da accumulo di acido lattico, carbonio attivo, che può essere utilizzato nei pazienti che ingeriscono sali di cianuro o cianuri organici. L’epinefrina è usato per supportare la perfusione cerebrale e delle coronarie in stato di riduzione del flusso ematico. Alcuni effetti collaterali dell’uso della cobalamina o del cobalto EDTA sono colorazione rossa della pelle e delle urine del paziente.

Schema dei principali antidoti per l’avvelenamento di cianuro.

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