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Hemoglobinopatia Alterações Qualitativas e Quantitativa Anemia falciforme Teste de Falcização, eletroforese de hemoglobina e HPLC Anemia Talassêmica • Qual é a estrutura da hemoglobina? • O que são hemoglobinopatias? • Como se diagnóstica as hemoglobinopatias? • Quais são os achados laboratoriais? Hemoglobina A O Que são hemoglobinopatias? São anemias hemolíticas hereditárias causadas por defeitos genéticos que acarretam alterações estruturais (alterações qualitativas) ou na velocidade de síntese da cadeia (alterações quantitativas). Ou seja, alterações na sequência de aminoácidos ou diminuição da velocidade na síntese de cadeia a ou β, em um dos quatros tetrâmeros da Hb. Normalmente resulta da substituição de um único aminoácido ou deleções/mutações nos cromossomos 16(cadeia a) e/ou cromossomo 11 (cadeia β). Síndromes falcêmicas Conceito: Os estados falciformes são entidades caracterizadas pela presença de globina “ S” na cadeia beta do tetrâmero da hemoglobina. Esta anormalidade é causada pela substituição de ácido glutâmico por valina na posição 6 da cadeia β. O traço falciforme é a hemoglobinopatia mais comum nos Estados Unidos. Esta condição heterozigota está presente em 9% dos negros americanos. Sob condições normais, não há presença de nenhum sinal clínico da doença ou anormalidade hematológica. Todavia acidose ou hipóxia podem causar a falcização que é a forma insolúvel e cristalina da hemoglobina presente em baixas concentrações de oxigênio. Alteração molecular Modificação de aminoácidos (ác. Glutâmico por valina na 6ª posição da cadeia da betaglobina) altera a carga e, portanto sua motilidade eletroforética. A anemia de células falciformes (homozigose HbSS) é a mais comum das doenças graves que fazem parte da síndrome, ao passo que as doenças duplamente heterozigóticas (hemoglobinopatias SC e Hb S/β-talassemia) também causam anemia com afoiçamento dos eritrócitos. Formação do polímero de hemoglobina A Hb S (Hb a2β2S) é insolúvel e forma cristais quando exposta a baixa tensão de oxigênio. A hemoglobina desoxigenada polimeriza em fibras longas, formadas por 7 fios duplos enrolados com ligações cruzadas. Os eritrócitos sofrem deformação falciforme e podem ocluir diferentes regiões da microcirculação ou grandes vasos, causando infarto de vários órgãos. Tipos de alteração • Traço falciforme • Anemia Falciforme • Doença falciforme Traço falciforme Características: É uma condição benigna, sem anemia ou presença de nenhum sinal clínico de doença ou anormalidade hematológica. A hematúria é o sintoma mais comum e acredita- se ser causada pelo infarto da papila renal. Proteção contra malária: Resistência a infecção. Genotipagem: O traço falciforme corresponde ao estado de portador assintomático da HbS (heterozigose simples), HbAS (βAβS). Percentual de Hb afetado: de 30 a 45% na eletroforese, o os níveis de hemoglobina são normais, sem células em foice circulantes. Cuidados: Anestesia, gestação e subida a grandes altitudes. . Anemia Falciforme Conceito: Anemia hemolítica crônica grave (fatal em 50% dos casos até os 50 anos). Característica: Estado sintomático e anormalidades hematológicas (hemoglobina polimerizam-se em seu interior e transformam-se em células falciformes forma de foice, os drepanócitos). Genotipagem: Estado homozigoto para o gene da hemoglobina S (HbSS) Características laboratoriais: aumento de bilirrubina, anemia normocítica e normocrômica (6 a 9 g/dL), eritrócitos falciformes e células-alvo, presença de corpos de Howell-Jolly. Os exames de triagem são positivos quando o sangue é desoxigenado; HPLC ou eletroforese de hemoglobina: na Hb SS, a Hb A não é detectada e a quantidade de Hb F é variável (5 a 15%). Complicações: Trombos; isquemia; falência de órgãos. Doença falciforme Conceito: Anemia branda decorrente de alteração na duas cadeias da hemoglobina (codominância/heterozigose). Em alguns casos grave (Talassemia). Característica: Estado sintomático em situações de estresse e baixa oxigenação. Genotipagem: Estados de dupla heterozigose para o gene da hemoglobina (βSβC, βSβD, βSβE, HBSTh). Características laboratoriais: Eletroforese apresentando duas bandas alteradas, anemia microcítica e hipocrômica, reticulócitos entre 3 a 15%. Complicações: Maior incidência de anomalias da retina e esplenomegalia; anemia leve com expectativa de vida significativamente maior. Tem tratamento? Não há tratamento específico para a anemia falciforme. Os paciente acometidos precisam de acompanhamento médico constante para manter a oxigenação adequado dos tecidos. Outras condutas incluem manter a hidratação adequada, prevenir infecções e controlar as crises dolorosas. Geralmente nos casos de dores os médico usam Hidroxiuréia para inibir as dores. Existe a possibilidade de transplante. Entretanto esse tratamento foi realizado com uma parcela reduzida de pacientes, mostrando-se mais eficaz em crianças. Vários estudos ainda estão sendo conduzidos para determinar as características clínicas que permitam indicar o transplante com maior segurança. Diagnóstico A diferenciação da anemia falciforme para com as demais doenças falciformes é feita obrigatoriamente por meio da eletroforese em pH alcalino e em pH ácido. O teste de falcização não permite distinguir a anemia falciforme do traço falciforme ou de outras síndromes da hemoglobina S, isso porque todos os eritrócitos entram em falcização na ausência de oxigênio. A eletroforese de Hb revela mancha na posição S. O teste de falcização e o teste de solubilidade são sempre positivos para todos os estados falciformes, inclusive para os portadores assintomáticos não-anemicos. Eletroforese HPLC Interação da doença falciforme com outras hemoglobinopatias Doença de Hemoglobina SC Conceito e diagnóstico: Anemia hemolítica crônica moderada, com episódios de oclusão vascular e infarto, como na anemia falciforme. São caracterizadas por: - Hb entre 8 a 12 g/dL. - anemia normocíticas normocrômicas. - morfologia eritrocitária: drepanócitos, hemácias em alvo, policromasia e pontilhado basófilo. - reticulócitos entre 3 a 10%. Seu diagnóstico diferencial é feito pela eletroforese em pH alcalino e em pH ácido. A eletroforese em pH alcalino demonstra banda C na posição C/A2/E/C Harlen e banda S na posição S/D. A diferenciação é feita na eletroforese em pH ácido. Microdrepanocitoses São interações entre as talassemias e a hemoglobina S. Todos os tipos apresentados requerem exames em familiares para a confirmação genética. a) Hemoglobina S/beta zero: talassemia (βs/βo): anemia moderada a grave (Hb de 7 a 11 g/dL) b) Hemoglobina S/beta mais: talassemia (βs/β+): anemia moderada (Hb de 8 a 13 g/dL). c) Hemoglobina SS/Alfa talassemia: anemia de moderada a grave (Hb 8 a 11 g/dL) Em todos os casos temos: VCM e HCM baixos (hipocromia e microcitose), depranocitos e hemácias em alvo. Na eletroforese HbA2 normal, HbA ausente, Hb S presente e HbF elevada. Doença da Hemoglobina SD Anemia moderada; do tipo normocítica normocrômica, com presença de drepanócitos, células em alvo e policromasia em graus variados. A eletroforese de Hb demonstra: padrão SS em pH alcalino (porque tanto a HbS como a HbD migram na mesma posição), porém em pH ácido apresenta padrão AS (a HbD corre na posição HbA). Outras hemoglobinopatias estruturais Hemoglobina C É resultante da alteração molecular do ácido glutâmico na 6ª posição da cadeia da betaglobina por lisina (βc). Pode ser expressa genotipicamente em heterozigose simples ou AC (βAβC), em homozigose ou CC (βCβC), ou principalmente em dupla heterozigose (βSβC). Depois da HbS, é o tipo variante mais comum no Brasil. Heterozigose AC Semelhante ao traço falciforme são portadores assintomáticos. Seu diagnóstico tem importância para evitar cruzamentos entre portadores assintomáticos de outras hemoglobinopatias. Indivíduos AC não apresentam anemia (Hb normal), sua população de hemácias apresenta VCM, RDW e HCMnormais. O principal achado no sangue periférico é a presença de células em alvo. O diagnóstico é feito com base na eletroforese alcalina e ácido. A primeira revela macha grossa na posição A2/C e a ácida na posição da HbA. Homozigose CC Anemia de grau variado, geralmente de leve a moderado (Hb 8 a 11 g/dL). É do tipo normocítica normocrômica, e a morfologia apresenta grande quantidade de hemácias em alvo e cristais de hemoglobina C. O diagnóstico laboratorial é firmado com as corridas eletroforéticas em pH alcalino (aparece uma mancha C única, bem espessa, na posição A2) e confirmado em pH ácido (que demonstra banda C também única). Hemoglobina D É resultante da alteração molecular do ácido glutâmico na 121ª posição da cadeia da betaglobina por glicina (βD). Pode ser expressa genotipicamente em heterozigose simples ou AD (βAβD), em homozigose ou DD (βDβD), ou principalmente em dupla heterozigose SD (βsβD). Heterozigose AD Os portadores são assintomáticos. Seu diagnóstico tem como importância o aconselhamento genético para evitar cruzamentos com portadores de outras hemoglobinopatias como o traço falciforme. Diagnóstico: a Hb AD corre como “Hb AS” na eletroforese alcalina, porém com teste falcização negativo e solubilidade normal. A diferenciação com Hb AS é feita na eletroforese em pH ácido, uma vez que a Hb D corre na posição da Hb A. Homozigose DD Cursa com anemia branda. Importância para se evitar cruzamentos com portadores de outras hemoglobinopatias. Diagnóstico: A Hb DD corre como a“Hb SS” na eletroforese alcalina, com teste de solubilidade normal e falcização negativa. Em pH ácido difere da Hb S, uma vez que a Hb D corre na posição da Hb A. Distúrbios genéticos da Hemoglobina Talassemia • Os distúrbios monogênicos de maior prevalência no mundo são as mutações nos genes da globina, afetando 7% da população mundial. • O sangue do adulto normal contêm três tipos de hemoglobina. O principal componente é a hemoglobina A, com estrutura molecular a2β2. • As hemoglobinas menores contêm cadeias de globina γ (Hb fetal) ou ∂ (HbA2) em vez de ß. • Síntese da hemoglobina • No embrião e no feto, a hemoglobina fetal (HbF) dos tipos Gower 1, Portland e Gower 2 dominam em diferentes estágios . • Os genes das cadeias de hemoglobina ocorrem em dois aglomerados: ε, γ, δ e ß, no cromossomo 11 e ζ e a, no 16. • Podem ocorrer dois tipos de cadeias γ (Gγ e Aγ), diferindo por glicina ou alanina na posição 136 da cadeia polipeptídica. • O gene da cadeia a é duplicado, e ambos os genes a (a1 e a2) são ativos em cada cromossomo. • Em virtude de ser diploide, o ser humano herda dois genes a maternos e dois paternos, responsáveis pela produção da cadeia alfa: • Portanto, são quatro os genes que formam essas cadeias globínicas em um individuo normal (aa/aa). • Da mesma forma, o individuo herda um gene ß da mãe e outro do pai (ß/ß), além dos genes de delta, gama e épsilon. • Todos os genes da globina têm três éxons e dois íntrons. O RNA inicial é transcrito em íntrons e éxons e posteriormente os íntrons são retirados por splicing. • Esse processo é facilitado pois os íntrons sempre começam por um dinucleotídeo G-T e terminam com um dinucleotídio A-G. A maquinaria de emenda reconhece essas sequência e também as sequências conservadas vizinhas. • O mRNA recém formado recebe poliadenilato na extremidade 3’, o que o estabiliza. A talassemia pode surgir de mutações ou deleções de qualquer dessas sequências. • Além dessas, outras sequências são importantes na síntese da globina e mutações nesses locais também podem causar talassemia. Essas sequências influenciam a transcrição, asseguram a fidelidade e especificam sítios para início e término da tradução, assim como à estabilidade do RNA recém- sintetizado. • Anomalia da hemoglobina • Resultam da (1) síntese de hemoglobina de estrutura anormal (anormalidades falcêmicas); ou (2) diminuição da velocidade de síntese das cadeias normais a ou ß da globina (talassemias a e ß). • As anemias decorrente em problemas nas cadeias da hemoglobina são classificadas como anemias hemolíticas hereditárias. • Essa classificação se deve aos defeitos genéticos que acarretam alterações estruturais (qualitativas), ou seja, alterações na sequência de aminoácidos, que resulta na substituição de um único aminoácido. • Ou defeitos genéticos que afetam a velocidade de síntese das cadeias a e ß (alterações quantitativas). Síndrome Anomalia Hemólise Hemoglobinas cristalinas (HbS, C, D, E, etc.) Hemoglobina instável Talassemia a ou ß resultante da síntese reduzida de cadeias de globina Poliglobulia familiar Afinidade ao oxigênio reduzida Metemoglobinemia Falta de redução (Hb Ms) Síndromes clínicas produzidas por anomalias da hemoglobina Talassemias • Constituem um grupo heterogêneo de doenças genéticas; São anomalias hereditárias caracterizada pela diminuição parcial ou total na produção de cadeias globínicas. • A ß-talassemia é mais comum na região do Mediterrâneo, e a a–talassemia, no Extremo Oriente. A pessoas portadoras possuem resistência a infecção pelo parasita da malária, o que ajudou a disseminar a doença pelo mundo. • As talassemias são doenças que não envolvem a alterações nas bases nitrogenadas. O que ocorre são problemas na transcrição alterando as bases que iniciam ou terminam os íntrons. • Caso o defeito seja em genes ligados à produção de cadeias a-globínicas, tem-se uma talassemia a. Alterações de produção nas cadeias ß definem as talassemias ß. • Para que a molécula de hemoglobina no adulto seja considerada normal, há necessidade de que o total de cadeias a (100%) seja igual ao somatório das cadeias ß (96 a 98%), δ (2,5 a 3,7%) e γ (0 a 1%). • Desse modo temos em média: de 96 a 98% de Hb A (a2ß2); 2,5 a 3,7% de Hb A2 (a2δ2) e 0 a 1% de Hb F (a2γ2). Alfa-Talassemia e Síndromes Alfa- Talassêmicas • São causadas por deleções, mais raramente por mutações, de genes a-globínicos. Havendo quatro cópias do gene da a- globina, a gravidade clínica é dependente do número de genes que faltam ou estão inativos. • A perda de todos os quatro genes suprime por completo a síntese da cadeia a e, como essa é essencial, pois faz parte tanto da hemoglobina fetal como da hemoglobina do adulto, esse defeito é incompatível com a vida e leva à morte no útero (hidropsia fetal) • Três deleções do gene a provocam anemia microcítica e hipocrômica moderadamente grave (Hb 7-11 g/dL) com esplenomegalia, que é conhecida como doença da hemoglobina H (ß4). • Os traços a-talassêmicos são causados por perda de uma ou dois genes e, em geral, não se associam à anemia, embora o VCM e o HCM sejam baixos e a contagem de eritrócitos seja normal, assim como a eletroforese e cromatografia líquida (HPLC). • Para os genes a, a simbologia utiliza-se o sistema de deleções: o 1 deleção (a-/aa ou –a/aa; aa/a- ou aa/-a) que é um portador assintomático – não anêmico; o 2 deleções (a-/a- ou –a/-a ; --/aa ou aa/--) é talassemia-a menor; o 3 deleções (a-/-- ou –a/--; --/a- ou --/-a) é a doença de Hb H; o 4 deleções (--/--) não há produção de cadeias a ou formação de Hb A, Hb F ou Hb A2, sendo incompatível com a vida (hidropisia fetal) • Formas incomum de a-talassemia não delecional são causadas por mutações pontuais que produzem disfunção dos genes ou, raramente, por mutações que afetam a terminação da tradução, resultando em cadeia alongada e instável (Hb Constant Spring). Beta-Talassemia e Síndromes Beta- Talassêmicas • ß-talassemia maior: Nesta situação não há síntese de cadeia ß (ß0) ou só é sintetizada uma pequena e insuficiente quantidade de cadeias ß (ß+). • O excesso de cadeias a precipita nos eritroblastos e nos eritrócitos maduros causando séria eritropoese ineficaz e intensa hemólise, comum na doença. Desequilibrio entre as globinas alfa e beta, causado pela talassemia beta • Quanto maior o excesso de cadeias a, mais grave a anemia. • Quando ocorre a produção de cadeias γ, a situação se minimiza, pois essas cadeias atenuam a doença.• Ao contrário da a-talassemia, as lesões genética são em sua maioria, mutações pontuais. Essas mutações podem ocorrer dentro do complexo do próprio gene ou nas regiões promotoras ou amplificadores. • A talassemia maior várias vezes resulta de herança de duas mutações diferentes que afetam a síntese da ß- globina. Em alguns casos, ocorre supressão dos genes ß, δ e ß ou até mesmo ß, δ e γ. • Em outros, um cruzamento desigual produz a fusão dos genes δß, chamada síndrome Lepore. • Traço ß-talassêmico (talassemia menor): é uma condição comum, em geral assintomática, caracterizada por um quadro hematológico microcítico e hipocrômico com contagem de eritrócitos alta (> 5,5 milhões) e anemia leve (Hb 10 a 12 mg/dL). • Em geral, a anemia é mais grave do que no traço a- talassêmico. O aumento de Hb A2 (> 3,5%) confirma o diagnóstico. • É importante estabelecer e lembrar desse diagnóstico em todos os casos para indicação de aconselhamento pré- natal. Se o parceiro também for portador de traço ß- talassêmico, há um risco de 25% de nascer uma criança com talassemia maior. Nomenclatura das Beta Talassemias Em um indivíduo normal, cada alelo do cromossomo 11 possui apenas um gene beta. Por ser diploide, herda um alelo da mãe e outro do pai. Desse modo, para o gene beta, indivíduos normais possuem o genótipo (β/β). Por outro lado, a representação β+ indica que o gene beta (um alelo) diminui a produção de cadeia beta. A representação β0 indica ausência na produção de cadeias beta por um alelo. Na talassemia do tipo (β0/β0 ou -/- ocorre homozigose e ß-talassemia maior (um alelo β0 herdado do pai, outro da mãe), não há síntese de nenhuma cadeia beta (não forma HbA, chamada anemia de Cooley). Nas talassemias do tipo (β+/β+ ou ) ocorre homozigose e ß- talassemia maior. Nas talassemia do tipo(β0/β+ ou -/ ) ocorre dupla heterozigose e ß- talassemia maior com a produção de poucas cadeias de Hb A. Nas talassemia do tipo(β/β+ ou ) ocorre heterozigose e ß- talassemia menor. Nas talassemia do tipo(β/β0 ou β/-) ocorre heterozigose e ß- talassemia menor (estado de portador assintomático).
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