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Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 1 MORFOLOGIA DA MEDULA ÓSSEA 1. Desenvolvimento embrionário - 3ª semana de gestação: ilhotas sanguíneas, no saco vitelino - 3º mês: migração destas células primordiais para o fígado – pouco depois, ocorre hemopoese também no baço, timo, linfonodos - 6º mês: início do período medular - 7-8º mês: período hepatoesplênico-tímico chega ao seu ponto mínimo 2. Ao nascimento - Há hemopoese em praticamente todos os ossos do corpo - Hemopoese residual ou nula no fígado e baço; os órgãos recuperarão a capacidade hemopoética no adulto, em caso de necessidade (situações patológicas), com exceção do timo 3. Desenvolvimento da hemopoese na vida extra-embrionária - 4 anos de idade: começam a aparecer adipócitos na medula óssea (MO) - criança: começa a haver redução da hemopoese nos ossos longos e, no adulto, esta permanece apenas nos ossos chatos (crânio, vértebras, costelas, esterno, osso ilíaco); a hemopoese volta a ocorrer em situações patológicas - adulto maduro: cerca de 1/3 de tecido adiposo e 2/3 de hemopoético - após 7ª década: a hemopoese decai e ocupa de ½ a 1/3 do volume medular COMPONENTES DA MEDULA ÓSSEA 1. CÉLULAS PROGENITORAS, TOTIPOTENTES OU “STEM CELLS”: são precursores comuns aos elementos hemopoéticos presentes na medula óssea e que podem circular no sangue periférico. As células circulantes alojam-se na intimidade das células estromais da medula óssea (fibroblastos, macrófagos, células endoteliais, adipócitos) através de um mecanismo de tropismo a esse meio ambiente, dado por moléculas de adesão presentes em sua superfície. Morfologicamente, não podem ser individualizadas, por serem semelhantes a linfócitos. Dão origem aos precursores de todas as células sanguíneas, através da formação de precursores tronco para estas séries: um precursor das séries granulocítica/ eritróide/ monocítica/ megacariocítica (GEMM) e um precursor para a série linfóide, que depois se diferenciará em precursores B e T. O precursor GEMM originará os precursores para cada uma das séries hemopoéticas, como a unidade formadora de colônia eritroblástica (CFU-E) e a unidade formadora de colônia granulocítica e monocítica (CFU-GM). A diferenciação das células troncos em cada um dos componentes se dá através de fatores de crescimento, produzidos por órgãos como o fígado e os rins, obedecendo a estímulos do meio. Por exemplo, a eritropoetina (EPO) é produzida no rim quando há baixa concentração de O2 e estimula a diferenciação da célula totipotente para CFU-E. Fatores como a IL-1 e o TNF (fator de necrose tumoral) agem sobre células estromais da medula, estimulando-as a produzirem o fator de estímulo à formação de colônias granulocíticas (G-CSF) e granulocíticas/ macrofágicas (GM- CSF). Os fatores de crescimento podem agir na diferenciação e na regulação do crescimento de células mais maduras, através da inibição da apoptose. Estes fatores (EPO, G-CSF, GM-CSF) são usados na prática clínica para estimular a produção em casos de produção ineficaz pela medula. 2. SÉRIE ERITRÓIDE: a produção de elementos precursores desta série (proeritroblastos ou pronormoblastos) se dá através do estímulo da eritropoetina, produzida principalmente (90%) em células peritubulares renais (também no fígado e outros órgãos), quando ocorre baixa na tensão de O2. As células mais imaturas apresentam alta síntese proteica (hemoglobina), enquanto as mais maduras vão adquirindo ferro e, por fim, perdem os núcleos e originam as hemácias. O tipo de hemoglobina varia de acordo com a fase da vida: na vida fetal precoce, surgem as hemoglobinas embrionárias; na fetal tardia surge a hemoglobina fetal (constituída por 2 cadeias a e duas g); aos 3-6 meses de vida ocorre a conversão da hemoglobina para a adulta, HbA, constituída por duas cadeias a e duas b. A HbF tem maior afinidade para O2 que a HbA. Concentração aumentada de CO2 diminui a afinidade por O2, permitindo a liberação de oxigênio para o tecido. As hemácias sobrevivem cerca de 120 dias na circulação, sendo retiradas pelos macrófagos do sistema reticuloendotelial. 3. SÉRIE GRANULOCÍTICA: os elementos mais imaturos reconhecíveis desta série são os promielócitos. Os elementos maduros desta série apresentam grânulos primários (lisossomos) que contêm peroxidases e hidrolases e grânulos secundários que contêm peroxidase, lisozima, fosfatase alcalina e lactoferrina. Os grânulos basófilos contêm ainda histamina e heparina. Estímulos externos, como infecção, febre, inflamação, alergia e trauma, agem sobre as citocinas, Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 2 favorecendo a produção de fatores de crescimento. Os elementos mais numerosos são os neutrófilos, responsáveis por fagocitose e morte de inúmeros elementos infecciosos. Permanecem na circulação sangüínea por cerca de 10 horas. Os eosinófilos estão associados a processos alérgicos e a infecções parasitárias. Os basófilos são os mais raros, importantes nas reações de hipersensibilidade. 4. SÉRIE MONOCITÁRIA: os monócitos circulam de 20-40 horas, quando entram nos tecidos e maturam para macrófagos teciduais. O sistema reticuloendotelial corresponde ao conjunto formado por células derivadas de monócitos e distribuídas pelo corpo, como as células de Kupffer, macrófagos do baço, pulmão, medula óssea, etc. Suas funções são: fagocitose de elementos estranhos e restos celulares, apresentação de antígenos para células linfóides (células reticulares interdigitantes e foliculares), produção de citocinas, que atuam na regulação da hemopoese, inflamação e resposta imune. 5. SÉRIE PLAQUETÁRIA: os megacariócitos são células grandes, de núcleos multilobados, cuja proliferação é estimulada pela trombopoetina, produzida principalmente no fígado. O citoplasma dos megacariócitos se fragmenta e é liberado na circulação, originando as plaquetas, importantes no processo de coagulação. Estas circulam por 6-8 dias e são retiradas da circulação pelo sistema reticuloendotelial do baço e pulmão. Sua vida média está reduzida durante tromboses, infecções e hiperesplenismo. 6. LINFÓCITOS: são células relacionadas à resposta imune humoral (B) e celular (T). As células linfóides precursoras maturam para linfócitos B na própria medula óssea e as T no timo. Portanto, estes órgãos são considerados órgãos linfóides primários. Os linfonodos, polpa branca do baço, tecido linfóide das mucosas e pele são órgãos linfóides secundários. Os linfócitos apresentam o maior tempo de sobrevivência, sendo que alguns linfócitos de memória sobrevivem por muitos anos. A avaliação clínica da hemopoese se dá principalmente através do exame do sangue periférico (hemograma) e do estudo citológico (mielograma) ou histológico (biópsia) da medula óssea. Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 3 HEMOGRAMA - VALORES NORMAIS HEMOGLOBINA 11,5-15,5 g/dL (F); 13,5-17,5 g/dL (M) HEMÁCIAS 3,9-5,6 x 1012 /L (F); 4,5-6,5 x 1012 /L (M) RETICULÓCITOS 0,5-3,5% (~ 25-95 x 109 /L ) LEUCÓCITOS 4,0-11,0 x 109 /L NEUTRÓFILOS 2,5-7,5 x 109 /L EOSINÓFILOS 0,04-0,4 x 109 /L BASÓFILOS 0,01-0,1 x 109 /L MONÓCITOS 0,2-0,8 x 109 /L LINFÓCITOS 1,5-3,0 x 109 /L HEMATÓCRITO 0,38-0,58 MIELOGRAMA E BIÓPSIA DE MEDULA ÓSSEA INDICAÇÕES PRINCIPAIS: a) Citopenia não explicada: anemia, leucopenia, trombocitopenia, ou combinações destas. b) Suspeita de infiltração medular: carcinoma, leucemia, linfoma, síndromes mieloproliferativas crônicas, mieloma, doençasde depósito (ex.: Gaucher) c) Suspeita de infecções: leishmaniose, tuberculose VANTAGENS DA CITOLOGIA: procedimento mais rápido, coloração praticamente instantânea, visualização de detalhes nucleares e citoplasmáticos (ex.: grânulos), estudo citoquímico para leucemias, obtenção de material para citometria de fluxo e imunofenotipagem de leucemias e processos linfoproliferativos. VANTAGENS DA BIÓPSIA: avaliação da arquitetura, necrose e fibrose; casos em que não se obtém material citológico (“punção seca” devido a necrose ou fibrose medular); avaliação de pequenos focos de infiltração (ex.: linfomas). TÉCNICAS UTILIZADAS NA CARACTERIZAÇÃO DE PROCESSOS HEMATOLÓGICOS: a) citoquímica (tipagem de leucemias mielóides) b) imunocitoquímica (tipagem de leucemias e processos linfoproliferativos) c) citometria de fluxo (tipagem de processos linfoproliferativos, leucemias, doença residual mínima) d) citogenética e hibridização in situ fluorescente (FISH): avaliação de alterações cromossômicas em mielodisplasias e leucemias e) método de amplificação pela reação em cadeia da polimerase (PCR): avaliação de defeitos do DNA, estudo das hemoglobinopatias, avaliação da clonalidade em neoplasias linfóides, detecção de doença residual mínima. Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 4 ANEMIA APLÁSICA OU APLASIA MEDULAR Síndrome da insuficiência hematopoiética primária crônica e consequente pancitopenia (anemia, neutropenia e trombocitopenia). A anemia aplástica é definida como um distúrbio no qual as células primordiais multipotentes encontram-se suprimidas, resultando na insuficiência da medula óssea e pancitopenia. É importante distingui-la da aplasia eritroide pura, na qual somente os progenitores eritroides são afetados, e a anemia é a única manifestação. Na maioria dos pacientes, há suspeita de MECANISMOS AUTOIMUNES, porém ANORMALIDADES HEREDITÁRIAS OU ADQUIRIDAS das células-tronco hematopoiéticas também parecem contribuir, pelo menos em parte, em um subgrupo de pacientes. ETIOLOGIA PRINCIPAIS CAUSAS DE ANEMIA APLÁSTICA ADQUIRIDAS 1. Idiopática Defeitos adquiridos da célula-tronco imunologicamente mediada 2. Agentes Químicos Relacionados com a dose Agentes alquilantes Antimetabólitos Benzeno Cloranfenicol Arsênicos inorgânicos 3. Idiossincrásicas Cloranfenicol Fenilbutazona Arsênicos orgânicos Metilfeniletil-hidantoína Carbamazepina Penicilamina Sais de ouro 4. Agentes Físicos Irradiação de corpo inteiro 5. Infecções Virais Hepatite (vírus desconhecido) Infecções pelo vírus citomegálico Infecções pelo vírus Epstein-Barr Herpes zoster (Varicela zoster) HEREDITÁRIAS 1. Anemia de Fanconi 2. Defeitos da Telomerase Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 5 A maioria dos casos de etiologia “conhecida” segue a EXPOSIÇÃO A PRODUTOS QUÍMICOS E MEDICAMENTOS. Alguns medicamentos e agentes (incluindo muitos medicamentos quimioterápicos para câncer e o solvente orgânico benzeno) causam supressão da medula relacionada com a dose e reversível. Em outros casos, a anemia aplásica é originada de um modo imprevisível e idiossincrásico após a exposição a medicamentos que normalmente causam pouca ou nenhuma supressão da medula, como o cloranfenicol e os sais de ouro. A APLASIA PERSISTENTE DA MEDULA ÓSSEA também pode aparecer após uma variedade de INFECÇÕES VIRAIS, mais comumente HEPATITE DO TIPO NÃO A, NÃO B, NÃO C, NÃO G, que está associada a 5% a 10% dos casos. O motivo pelo qual a anemia aplásica se desenvolve em alguns indivíduos não é compreendido. A IRRADIAÇÃO DO CORPO INTEIRO pode destruir as células- tronco hematopoiéticas de modo DOSE-DEPENDENTE. Pessoas que recebem irradiação terapêutica ou são expostas a radiação em acidentes nucleares (Ex: Chernobyl) correm ALTO RISCO DE APLASIA MEDULAR. Defeitos hereditários são subjacentes a algumas formas de anemia aplásica. A ANEMIA DE FANCONI é um distúrbio autossômico recessivo raro causado por DEFEITOS EM UM COMPLEXO MULTIPROTEICO NECESSÁRIO PARA O REPARO DO DNA. A hipofunção da medula torna-se evidente no início da vida e muitas vezes é acompanhada por múltiplas anomalias congênitas, como hipoplasia dos rins e do baço, anomalias ósseas que, na maioria das vezes, envolvem os polegares ou os rádios. Os DEFEITOS HEREDITÁRIOS DA TELOMERASE são encontrados em 5% a 10% das anemias aplásicas iniciadas em adultos. Pode ser previsto que déficits parciais na atividade da telomerase possam resultar em na exaustão prematura das células-tronco hematopoiéticas e em aplasia medular. Ainda mais comum que as mutações na telomerase são os TELÔMEROS ANORMALMENTE CURTOS, que são encontrados nas células da medula de até metade dos indivíduos afetados pela anemia aplásica. Não se sabe se esse encurtamento é decorrente de outros defeitos de telomerase não apreciados ou se é consequente a uma replicação excessiva das células- tronco. OBS: TELOMERASE: a telomerase é necessária para a imortalidade celular e replicação ilimitada. Para evitar o encurtamento progressivo dos telômeros a cada divisão celular e a perda da informação genética, periodicamente os segmentos de DNA perdidos são recuperados, o que depende de um complexo enzimático ribonucleoprotéico chamado telomerase. A ausência da atuação da telomerase, o comprimento dos telômeros limita o número de divisões celulares possíveis. A cada divisão, os telômeros se encurtam e, por isso, há um limite para o número de divisões possíveis. Após certo número de divisões, o encurtamento dos telômeros é de tal ordem que desencadeia mecanismos que culminam com a morte celular. As células germinativas têm telomerase ativa. Assim, o zigoto de um descendente tem seus telômeros no comprimento máximo. Algumas células somáticas, como as células-tronco da pele e da medula óssea, mantêm telomerase ativa por toda a vida do indivíduo. Em muitas células somáticas, contundo, a telomerase não se expressa; Fibroblastos humanos cultivado in vitro dividem-se cerca de 15 a 50 vezes e então morrem. Na maioria dos tipos de câncer, verifica-se que as células readquiriram telomerase ativa, o que possibilita que sofram muitas divisões celulares e, mesmo assim, permaneçam vivas. A maioria das células tumorais e células- tronco embrionárias evita a senescência replicativa através do aumento da atividade da telomerase, que conduz à estabilização dos telômeros e poderia contribuir na aquisição de um "fenótipo imortal". Na maioria dos casos, porém, nenhum fator iniciante pode ser identificado; aproximadamente 65% dos casos são situados nesta categoria IDIOPÁTICA. Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 6 PATOGENIA Não é totalmente compreendida. Na verdade, é improvável que único mecanismo justifique todos os casos. Contudo, 2 etiologias principais foram invocadas: a) Uma supressão extrínseca dos progenitores da medula óssea, mediada imnologicamente, b) Uma anormalidade intrínseca das células-tronco 1. As células-tronco podem ser antigenicamente alteradas inicialmente pela exposição a medicamentos, agentes infecciosos ou outras agressões ambientais não identificadas. 2. Isso provoca uma resposta imune celular, durante a qual as células TH1 ativadas produzem citocinas como interferon-y (IFN-y) e TNF, que suprimeme exterminam os progenitores hematopoiéticos. 3. As células T ativadas suprimem as células-tronco hematopoiéticas. Células-tronco lesadas podem produzir uma progênie que expressa neoantígenos, que estimulam reação autoimune (são alvos das células T), ou originar uma população clonal com menor capacidade de proliferação. Qualquer uma dessas vias poderia levar à aplasia da medula óssea. Esse cenário é sustentado por várias observações. A análise de expressão das poucas células-tronco medulares remanescentes em medulas com anemia aplásica revelou que os genes envolvidos nas vias da apoptose e morte são suprarregulados. Os mesmos genes são suprarregulados nas células-tronco normais expostas ao interferon-y. As terapias imunossupressoras, com o uso da ciclosporina, por exemplo, suprimem ou exterminam os clones de célula T autorreativas. Os antígenos reconhecidos pelas células T autorreativas não são bem definidos. Em alguns casos, proteínas ligadas a GPI podem ser os alvos, possivelmente explicando a associação notada entre a anemia aplásica e a HPN. A noção de que a anemia aplásica resulte de uma anormalidade da célula-tronco fundamental é sustentada pela presença de aberrações cariotípicas em muitos casos, pela transformação ocasional de aplasias em neoplasias mieloides, tipicamente mielodisplasia ou leucemia mieloide aguda, e pela associação com telômeros anormalmente curtos. Algumas agressões da medula (ou uma predisposição à lesão do DNA) supostamente resultam em uma lesão suficiente para limitar a capacidade de proliferação e diferenciação das células-tronco. Se a lesão for suficientemente extensa, a anemia aplásica ocorre. Esses dos mecanismos não são mutuamente exclusivos, uma vez que células-tronco geneticamente alteradas também podem expressar “neoantígenos”, que poderiam servir como alvos para um ataque de células T. MORFOLOGIA Medula óssea acentuadamente hipocelular e, em grande parte, isenta de células hematopoiéticas Muitas vezes, apenas com adipócitos, estroma fibroso, linfócitos e plasmócitos dispersos “Punção seca”: os aspirados de medula frequentemente produzem pouco material (a aplasia é mais bem apreciada em biópsias de medula) Outras alterações patológicas inespecíficas estão relacionadas a granulocitopenia e trombocitopenia, como infecções bacterianas mucocutâneas e sangramento anormal, respectivamente Se a anemia exigir transfusões múltiplas, uma hemossiderose sistêmica pode aparecer ASPECTOS CLÍNICOS Qualquer idade e sexo Início geralmente insidioso Manifestações iniciais variam um pouco, dependendo de qual linhagem celular é Renata Valadão Bittar – Medicina Unit 7 afetada predominantemente, porém a PANCITOPENIA aparece finalmente, com as consequências esperadas A anemia pode causar fraqueza progressiva, palidez e dispneia A trombocitonepia é anunciada por petéquias e equimoses A neutropenia se manifesta como pequenas infecções frequentes e persistentes ou início súbito de calafrios, febre e prostração A esplenomegalia caracteristicamente está ausente (se presente, o diagnóstico de anemia aplásica deve ser questionado) As hemácias em geral são discretamente macrocíticas e normocrômicas RETICULOCITOPENIA É A REGRA (diminuição dos reticulóticos, os precurssores das hemácias) DIAGNÓSTICO Exame histopatológico pela biópsia da medula óssea. Diagnóstico diferencial: na anemia aplásica, a medula óssea é hipocelular (e geralmente de modo acentuado), enquanto as neoplasias mieloides estão associadas a medulas hipercelulares preenchidas com progenitores neoplásicos. O prognóstico é variável. O transplante de medula óssea é o tratamento de escolha em indivíduos com o doador adequado e fornece sobrevida de 5 anos acima de 75%. Pacientes mais velhos ou aqueles sem doadores adequados muitas vezes respondem bem à terapia imunossupressoa. Trabécula óssea Adipócitos Tecido hematopoiético escasso MEDULA ÓSSEA HIPOCELULAR
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