Talassemia (do grego θάλασσα, "mar") ou anemia mediterrânea é um tipo de anemia hereditária causada pela redução ou ausência da síntese da cadeia de hemoglobina, uma proteína situada no interior dos glóbulo vermelho e que tem a função de transportar o oxigênio. A anemia talassêmica é classificada dentro das hemoglobinopatias, doenças genéticas que resultam de uma alteração na estrutura das cadeias de globinas em uma molécula de hemoglobina.
A talassemia é uma doença de transmissão recessiva, pois enquanto os homozigotos recessivos estão sujeitos a crises devidas à falta de capacidade respiratória dos glóbulos vermelhos, os heterozigotos (portadores sãos) se reconhecem mutuamente pois são microcitêmicos, apresentando uma má-formação dos glóbulos vermelhos, que são menores do que o normal e têm uma membrana celular ligeiramente deformada.
A patologia deve seu nome à sua distribuição geográfica, afetando principalmente populações da Itália e da Grécia (e seus descendentes), banhadas pelo Mar Mediterrâneo.
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