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NewsLab - edição 102 - 2010146 Anemias Microcíticas Hipocrômicas, Metabolismo do Ferro e Zinco Protoporfirina Eritrocitária - Revisão de Literatura Resumo Summary Maria de Lourdes Pires Nascimento Médica, Hematologista, Universidade Federal da Bahia - UFBa Artigo IntroduçãoIntrodução Anemias microcíticas hipocrômicas, metabolismo do ferro e zinco. Protoporfirina eritrocitária - Revisão de literatura Anemias por deficiência de ferro, talassemia menor, anemias de doenças crônicas e intoxicação por metais pesados (chumbo e cádmio) são as principais representantes das anemias microcíticas hipocrômicas. Nesta revisão são analisadas as variações do zinco protoporfirina em relação ao status do ferro neste grupo de anemias microcíticas hipocrômicas. Palavras-chave: Zinco protoporfirina, anemia ferropriva, talassemia menor, anemias de doenças crônicas, intoxicação por chumbo, intoxicação por cádmio. Microcytic and hypochromic anemias: Iron metabo- lism and zinc protoporphyrin (review article) Iron deficiency anemia, thalassemia trait, chronics diseases ane- mias and contaminated with heavy metals (lead and cadmium) are the main representatives of microcytic and hypochromic anemias. In this review article how zinc protoporphyrin vary as a function of iron status in a group of microcytic and hypochromic anemias. Keywords: Zinc protoporphyrin, iron deficiency anemia, thal- assemia trait, chronics diseases anemias, lead poisoning, cadmium poisoning de doenças crônicas e intoxicação por metais pesados (chumbo e cádmio). Estas anemias nas suas fisiopatologias têm em comum: a produção inade- quada das hemácias (microcíticas e hipocrômicas), com diminuição da quantidade de hemoglobina. Estas anemias, direta ou indireta- mente, comprometem a disponibili- dade do ferro: diminuição do forneci- mento do ferro na anemia ferropriva, diminuição na expressão genética da hemoglobina nas talassemias, inade- quada utilização do ferro nas anemias por doenças crônicas e competição com o ferro nas intoxicações por me- tais como o chumbo e o cádmio (4, 19, 23, 24, 41, 48, 53). Em vista da grande frequência destas anemias, os exames que facilitam a dife- renciação entre elas passam a ter grande importância, porque a conduta terapêu- tica é específica para cada uma destas anemias microcíticas hipocrômicas. Síntese da formação da hemoglobina: protoporfirina eritrocitária e zinco protoporfirina eritrocitária Durante a formação das hemácias na medula óssea, no interior dos eri- troblastos acontece, de modo sepa- rado, a síntese do heme e da globina. O precursor do heme é a protopor- firina que, sob a atuação da ferroque- A principal função dos eritrócitos maduros é a oxigenação dos tecidos, realizada através da molécula da hemoglobina. A quanti- dade de hemoglobina dos eritrócitos é determinada por ações coordenadas entre as sínteses adequadas da globina e do heme, associadas à disponibilidade do ferro. As alterações em uma destas três condições resultam em anemias microcíticas hipocrômicas (12). As anemias microcíticas hipocrômi- cas são as mais frequentes anemias no mundo, tendo como principais diagnósticos: anemias ferroprivas, talassemias menor (α e β), anemias 147NewsLab - edição 102 - 2010 latase, se une ao ferro e se transforma em heme (24, 46). O principal tipo de hemoglobina normal na espécie humana é denomi- nado de hemoglobina A, cuja globina é formada por dois tipos de cadeias de aminoácidos: α e β. Existem ou- tras hemoglobinas, que também são normais. Quando estão em pequenas quantidades, elas possuem cadeias de aminoácidos específicas: hemoglobina F com a cadeia γ e a hemoglobina A2 com a cadeia Δ. A cadeia α é comum para todos os três tipos de hemoglobinas normais dos humanos (A, A2 e F) e se combina com as cadeias que são específicas das outras hemoglobinas (A = α + β, A2 = α + Δ e F = α + γ). Todas as cadeias de globinas (α, β, γ e Δ) têm a produção de suas sequências de aminoácidos e a quantidade das produções sob o comando de genes específicos (27, 58). O heme se une à globina, surgindo assim a hemoglobina. O zinco, assim como o ferro, tem “facilidade” em se combinar com a protoporfirina livre, surgindo então o zinco protoporfirina que é um produto metabólico, existente em pequenas quantidades, durante a biossíntese do heme (22). Situações que comprometem o metabolismo do ferro nas anemias microcíticas hipocrômicas e a relação com a protoporfirina eritrocitária Deficiências de Ferro Nas deficiências de ferro, não existe quantidade suficiente de ferro para se combinar com a protoporfirina e formar o heme. Por este motivo, o excedente da protoporfirina que não teve ferro para se combinar, fica livre no interior das hemácias, surgindo a protoporfirina livre. Esta protopor- firina eritrocitária livre com valores relativos, mais elevados se combina com o zinco surgindo então valores mais elevados de zinco protoporfiri- na, que serão bons indicadores das deficiências de ferro hemoglobina. Por estes motivos é que resultados acima do valor normal para o zinco protoporfirina evidenciam o diagnós- tico pré-anêmico das deficiências de ferro (22, 24-26, 48). A microcitose e hipocromia da anemia ferropriva é uma consequência do estímulo que aumenta o número das divisões eritroblásticas durante a eritropoiese (37, 38). Talassemias As talassemias são um grupo de doenças genéticas heterogêneas tendo em comum a diminuição da produção de uma das cadeias da glo- bina. Por este motivo nós podemos ter talassemias alfas (diminuição das cadeias α) e talassemias betas (dimi- nuição das cadeias β). Na dependência da intensidade da diminuição de produção das cadeias de globinas, através da sintomatologia e de exames laboratoriais existem as seguintes classificações (5, 32, 58): • Talassemia mínima é assinto- mática, geralmente com deficiência de cadeia alfa (α), o eritrograma apresenta valores numéricos normais, podendo existir discreta alteração na morfologia eritrocitária. • Talassemia menor pode ser por deficiências de cadeias α e/ou β. Ge- ralmente o paciente é assintomático, mas pode apresentar cansaço e des- conforto. São estes tipos de talasse- mias que apresentam microcitose, hi- pocromia e número mais elevado para a contagem de hemácias/mm3. São nestes casos que existe a necessidade do diagnóstico laboratorial diferencial com a anemia ferropriva quando em estágio inicial. • Talassemia intermédia tem ma- nifestações clínicas e laboratoriais específicas e mais evidentes, even- tualmente podem ter necessidade de receber transfusão de sangue. • Talassemia maior, é a forma mais grave das talassemias. Na talassemia menor existe pe- quena diminuição de um dos tipos de cadeia da globina. A protoporfirina se une normalmente ao ferro, se trans- formando em heme. Entretanto, não existe quantidade suficiente de globina para se unir ao heme, por este motivo tem “aumento relativo de heme”. No interior das hemácias, o heme livre sem globina fragiliza as hemácias que são precocemente hemolisadas. A protopofirina que foi “normalmen- te” transformada em heme, não dá origem à maior quantidade de zinco protoporfirina. Na talassemia menor, a zinco protoporfirina estará com os va- lores normais ou diminuídos (19, 53). A hemólise precoce na talassemia menor é um estímulo para o aumento da intensidade de fabricação eritrocitá- ria e do número de divisões celulares. Estes fatos têm como consequência maior número de hemácias que serão microcíticas e hipocrômicas (19, 38, 45). Pelo exposto até aqui vemos que os valores de zinco protopofirinaeritroci- tária ajudam na diferenciação entre es- tes dois tipos de anemias microcíticas hipocrômicas: anemia ferropriva com zinco protoporfirina elevada e talas- semia menor com zinco protoporfirina normal ou diminuída (40, 53). Intoxicação por Metais Pesados: Chumbo e Cádmio • Chumbo: Em consequência do desenvolvimento industrial, a into- xicação pelo chumbo é encontrada em diversos municípios onde existem NewsLab - edição 102 - 2010148 polos industriais, sendo considerado um problema de saúde pública global (30, 33, 47, 52, 55). A intoxicação pelo chumbo compromete o sistema nervoso, a medula óssea e os rins. As alterações hematológicas na intoxicação pelo chumbo servem como indicador metabólico para se detectar precoce- mente a exposição ao chumbo antes do aparecimento dos sintomas clínicos. O chumbo inibe a união do ferro com a protoporfirina, competindo com a enzima ferroquelatase, que diminui a sua ação catalisadora na união do fer- ro com a protoporfirina. Existirá menor quantidade de heme. A protoporfirina livre se liga ao zinco, surgindo o au- mento do zinco protoporfirina. O ferro não hemoglobínico livre aumenta, se deposita nos eritrócitos, diminuindo a vida média das hemácias. Em resposta à destruição precoce das hemácias, surge um estímulo que aumenta o número de divisões celulares, então teremos microcitose com hipocromia (3, 7, 20, 31, 51). • Cádmio: Nesta intoxicação a deficiência de ferro surge em conse- quência da competição do cádmio com o ferro durante a absorção intestinal do ferro. No intestino existem duas proteínas que, em condições normais, transportam o ferro (DMT1 e MTP1). Na presença de cádmio estas proteínas passam a transportá-lo (43, 50, 54). As principais consequências da into- xicação pelo cádmio são: hemólise, de- ficiência de ferro e diversas alterações, entre elas têm o comprometimento renal (com a diminuição da eritropoie- tina, que aumenta a anemia) e acúmulo hepático de cádmio (16, 29). A hemó- lise ocorre no início da intoxicação, por causa da presença de cádmio no interior das hemácias (28, 29). Esta destruição precoce das hemácias associada à dimi- nuição da hemoglobina (consequência da diminuição do fornecimento do ferro) será responsável pelo estímulo na eritropoiese (aumento do número de divisões celulares e menor teor de hemoglobina), gerando maior número de hemácias que serão microcíticas e hipocrômicas. O aumento do zinco protoporfiri- na em pacientes com o comprome- timento renal, como é o caso das intoxicações por cádmio, pode surgir em consequência de diferentes me- canismos patogênicos, entre os quais temos: inflamação crônica, presença de fatores urêmicos. Estes são fatores que potencialmente também inibem a biosíntese do heme (3). Anemias de Doenças Crônicas Nas doenças crônicas, as anemias passam a ser um dos sinais ou sinto- mas associados à doença básica, por isso também é chamada de anemia secundária. Geralmente denomina-se doença crônica quando a sua evolução já está acima de dois meses. é uma anemia refratária à terapêutica antia- nêmica e a sua melhora coincide com a da doença básica. São comuns em doentes hospitalizados. A fisiopatologia desta anemia está ligada à diminuição do ferro no soro e aumento do ferro nos depósitos. A diminuição do ferro não é específica e parece estar ligada à invasão de micro- organismos (6, 10, 18, 23, 56, 59). Pacientes com deficiência de fer- ro têm diminuição da resistência às infecções, sendo comprometida a imunidade humoral. A liberação da lactoferrina dos neutrófilos também está envolvida neste tipo de anemia. Os neutrófilos apresentam menor nú- mero de granulações em consequência da ferropenia, sendo estes os três principais fatos (4, 14, 57): • Diminuição da capacidade bacte- ricida através das enzimas que contêm ferro (fosfatase alcalina, mieloperoxi- dase, cis-aconitase e desidrogenase succínica). • Aumento do ferro livre na muco- sa, que facilita a “alimentação” para determinadas bactérias. A lactoferrina presente nos grânulos dos neutrófilos é uma proteína transportadora de ferro. É através da ação da lactoferrina, liberada pelos neutrófilos, que existe uma defesa na superfície da mucosa gastrintestinal, impedindo o aumento do ferro livre, que é um elemento importante para a vida e o desenvolvimento de determinadas bactérias, ex. E. coli, pseudomonas. Na anemia da doença crônica haverá diminuição do ferro sérico, aumento do ferro livre na mucosa intestinal e maior facilidade para a sobrevivência de determinadas bactérias. • Diminuição do estímulo das cé- lulas NK que são linfócitos assassinos, em conseqüência da deficiência de lactoferrina. Em condições normais, a lactoferrina quando liberada pelos neutrófilos, também aumenta a fun- ção das células NK. Em relação à protoporfirina, Hasta et al. (14) avaliando pacientes com anemias de doenças crônicas (artrite reumatoide, tuberculose, endocardite, lupus eritematoso, polimialgia reu- mática, sarcoidose, polimiosite) en- controu valores elevados para o zinco protoporfirina. Estes mesmos autores (14) sugerem que a dosagem de zinco protoporfirina pode ser útil, associada a outros exames, no diagnóstico das anemias de doenças crônicas. Conclusões: critérios para avaliação das anemias microcíticas hipocrômicas Os critérios mais difundidos para a identificação de anemias ferroprivas são aqueles recomendados pela Orga- nização Mundial de Saúde (42), que considera anemia os valores de he- 149NewsLab - edição 102 - 2010 NewsLab - edição 102 - 2010150 moglobina inferiores: <11.5 g/dl para crianças de 7 a 11 anos, <12.0 g/dl para crianças de 12 a 14 anos, < 12 g/ dl para mulheres maiores de 15 anos e < 13 g/dl para homens maiores de 15 anos. Ou seja, em qualquer faixa etária para a OMS (42) são anêmicos aqueles que apresentarem valores de hemoglobina abaixo de 11.5 g/dl. Entretanto, estes valores da OMS (42) vêm sendo criticados, porque existem outros fatores fisiológicos, geográficos, sociais e patológicos (miscigenação racial, altitude geo- gráfica, poder aquisitivo e educação nutricional, tabagismo, diabetes melli- tus, ingestão de álcool, marcadores de processos inflamatórios, etc.) que interferem nos valores da hemoglobi- na. Além disso, este valor da OMS tem sido usado de modo universal e não evidencia os casos com deficiências de ferro nas fases iniciais (1, 2, 8, 15, 17, 35, 37, 39, 40, 49). Nas anemias microcíticas hipocrô- micas, outros exames do eritrograma antecedem ao aparecimento dos valores da dosagem de hemoglobina abaixo do normal. São eles: • anisocitoses, evidenciadas atra- vés do valor do RDW acima do normal • hipocromia, detectada através do valor da hemoglobina globular média ou HGM abaixo do normal • microcitose, que é identificada quando o valor do volume globular médio ou VGM está abaixo de 80uu3 (34, 35, 36). Por estes motivos que: a) Falcão e Callado (11) referiram que anemia é uma manifestação tardia e insidiosa da carência de ferro, que surge quando as reservas orgânicas de ferro já se esgotaram; b) Domellöf et al (9) refe- rem que os critérios para diagnóstico das deficiências de ferro em crianças deveriam ser reavaliados. Diversos trabalhos confirmam que a dosagem de zinco protoporfirina associada à dosagem de ferritina e aos exames do eritrograma, ajudam na identificação do grau da deficiência de ferro, na classificação do tipo de anemia microcítica hipocrômica e nos estados iniciais da deficiência de ferro para a formação da hemoglobina (1, 3, 14, 31, 40, 48, 53). Correspondências para: Maria de Lourdes Pires Nascimento,MD mlpnascimento@uol.com.br 1. Beutler E, West C. Hematologic differences between African-Americans and whites: the roles of iron deficiency and α-thalassemia on hemoglobin levels and mean corpuscular volume. Blood; 106: 740-745, 2005. 2. Beutler E and Waalen J. 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