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Hemoglobinopatias Hereditárias Disciplina Genética Médica João Farias Guerreiro Estrutura e função da hemoglobina Tetrâmero onde cada unidade é constituída por uma cadeia polipeptídica (globina) e um grupo prostético (heme), um pigmento que se combina com oxigênio e confere à molécula a capacidade de transportar oxigênio. Os genes de globinas e Gg Ag yb d b z yz ya a2 a1 Hemoglobinas Ontogenia z2e2 Gower I z2 Gg2 z2 Ag2 Portland a2e2 Gower II a2 Gg2 a2 Ag2 Fetal a2d2 a2b2 A2 A1 Cromossomo 11 e Gg Ag d b z a2 Cromossomo 16 a1 Embrionário Fetal Adulto Período Hemoglobinopatias Hereditárias As hemoglobinopatias mais comuns são: A) Talassemias a e b, nas quais há uma deficiência na síntese das cadeias globínicas, B) três alterações estruturais da globina-b: hemoglobina S (HbS) (b6 GluVal), causa anemia falciforme; hemoglobina C (HbC) (b6 GluLys); hemoglobina E (HbE) (b26 GluLys). De modo geral, essas patologias se caracterizam por quadros de anemia hemolítica crônica, de intensidade variável, e acredita-se que todas elas conferem proteção contra malária, de tal modo que em regiões malarígenas a seleção natural é responsável pelo aumento e pela manutenção das freqüências gênicas. Anemia Falciforme Considerações Gerais Doença hereditária monogênica mais comum do Brasil. É uma anemia hemolítica de herança autossômica recessiva, decorrente de uma mutação de sentido trocado no sexto códon do primeiro exon no gene HBB*S, na qual a seqüência GAG é mudada para GTG; Esta mutação promove a substituição do aminoácido ácido glutâmico por valina, induzindo a produção de uma HbS anômala Anemia Falciforme Gene da Hemoglobina Humana 5´ 3´ Início da Transcrição Códon iniciador Códon finalizador Sinal de poliadenilação AUG ccaat ataaaa ACA UAA gu ag gt ag AAUAAA caccc caccc Estimulador histoespecífico IVS-1 IVS-2 Éxon-1 Éxon-2 Éxon-3 gu ag ATG 3´ 5´ AAAAAA CAP AAAAAA AUG UAA Anemia Falciforme Considerações Gerais Gene da globina bA: ATG GTG CAC CTG ACT CCT GAG GAG ... Val His Leu Tre Pro Glu Glu ... Gene da globina bS: ATG GTG CAC CTG ACT CCT GTG GAG ... Val His Leu Tre Pro Val Glu ... Anemia Falciforme Considerações Gerais A doença originou-se na África e foi trazida às Américas pela imigração forçada dos escravos. No Brasil, distribui-se heterogeneamente, sendo mais freqüente onde a proporção de antepassados negros da população é maior (nordeste). Além da África e Américas, é hoje encontrada em toda a Europa e em grandes regiões da Ásia. Por isso, no Brasil, a doença é predominante entre negros e pardos, mas também ocorre entre brancos. Anemia Falciforme Considerações Gerais No sudeste do Brasil, a prevalência média de heterozigotos (portadores) é de 2%, valor que sobe a cerca de 6-10% entre negros. Estimativas, com base na prevalência, permitem estimar a existência de mais de 2 milhões de portadores do gene da HbS, no Brasil, mais de 8.000 afetados com a forma homozigótica (HbSS). Estima-se o nascimento de 700 a 1.000 novos casos anuais de doenças falciformes no país. A anemia falciforme é um problema de saúde pública no Brasil. Anemia Falciforme Fisiopatogenia A substituição do aminoácido ácido glutâmico por valina é responsável por profundas alterações nas propriedades físico- químicas da molécula da hemoglobina no estado desoxigenado, que culminam com um evento conhecido como falcização, que é a mudança da forma normal da hemácia para a forma de foice, resultando em alterações dos glóbulos vermelhos e da membrana eritrocitária. As moléculas de hemoglobina tendem a agregar-se em fileiras em vez de permanecerem solúveis, deformando as hemácias Após repetidos cíclos de oxigenação e desoxigenação algumas hemácias se tornam irreversivelmente afoiçadas, formando agregados que podem levar à obstrução de vasos de pequeno calibre Anemia Falciforme Fisiopatogenia Anemia Falciforme Fisiopatogenia Representação esquemática Glu GAG b6 Mutação oxi desoxi falcização Oclusão vascular Aglutinação intravascular GAG Val Isquemia e necrose Anemia Falciforme Fisiopatogenia Representação esquemática Anemia Falciforme Fisiopatogenia Vários fatores influenciam o grau de polimerização da desoxiHbS nas células vermelhas: porcentual de HbS intracelular, grau de desidratação celular, concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM), tempo de trânsito dos glóbulos vermelhos na microcirculação, pH, etc. Em geral, quanto maior a quantidade de HbS, mais grave é a doença. Anemia Falciforme Fisiopatogenia As manifestações clínicas decorrem basicamente da vaso- oclusão e da anemia. crise vaso-oclusiva: resulta da obstrução de vasos de pequeno calibre pelas hemácias falcizadas, causando isquemia e infartos em diferentes órgãos. anemia hemolítica crônica: resultante da destruição das hemácias falciformes (hemólise), pois em conseqüência da polimerização da HbS, do aumento da CHCM e das alterações de membrana, os eritrócitos são seqüestrados e prematuramente destruídos pelo sistema monocítico fagocitário. Anemia Falciforme Manifestações Clínicas Necrose Isquemia Trombose Aglutinação intravascular Osteoalgias e alterações radiológicas Artralgias e artroses Hepatomegalia Mialgias Gangrena das extremidades Hematúria, síndrome nefrótica Dores abdominais, atrofia do baço ou autoesplenectomia Úlceras de membros inferiores Hemiplegias, convulsões, rigidez da nuca, paralisia facial, anestesia, analgesia, parestesia de extremidades, perturbações da visão Necroses assépticas da cabeça do fêmur e áreas justa-articulares Lesões do fígado Lesões musculares Necrose do ossos tubulares e das extremidades Lesões renais Congestão e hemorragia do baço Lesões cutâneas Lesões do SNC Infartos da medula óssea Hemoglobina S Hemácias Falciformes Anemia Falciforme Manifestações Clínicas Aglutinação intravascular Hemólise Icterícia Anemia Hipercelularização da medula óssea dos ossos longos e ossos pequenos Alterações ósseas Hipodesenvolvimento físico e mental Fraqueza Cardiopatias (principalmente cardiomegalia) Aumento da vascularização pulmonar Esplenomegalia nos pacientes jovens Hemoglobina S Hemácias falciformes Anemia Falciforme Manifestações Clínicas Manifestações clínicas mais comuns: EPISÓDIOS VASO-OCLUSIVOS (DOLOROSOS) Quando os pequenos vasos sangüíneos são obstruídos (vaso- oclusão) pelos glóbulos falcizados as áreas adjacentes se tornam privadas de oxigênio e o tecido fica lesado (enfarte). A dor é resultante da lesão ao tecido provocado pela falta de oxigênio. A doença se manifesta por ataques episódicos de dor, com crises dolorosas. Atinge mais freqüentemente os ossos e as articulações das mãos e dos pés (especialmente em crianças mais novas), braços e pernas, costas e tórax (especialmente em crianças maiores), ou no abdome. Anemia Falciforme Manifestações Clínicas Priapismo Priapismo pode ser definido como uma falha na detumescência do pênis acompanhada de dor. A falha na detumescênciapode ser devida a numerosos fatores: Vaso oclusão no fluxo de saída do sangue, Liberação excessiva de neurotransmissores, Prolongado relaxamento do músculo liso, Combinação destes episódios. Anemia Falciforme Manifestações Clínicas Alterações Osteoarticulares Dactilite (Síndrome mão-pé) A dactilite é freqüentemente a primeira manifestação da doença e resulta da necrose isquêmica da MO com dor, secundária ao aumento da pressão intramedular devido ao processo inflamatório subseqüente. Anemia Falciforme Manifestações Clínicas ÚLCERAS DE MEMBROS INFERIORES Constituem as mais evidentes manifestações cutâneas da anemia falciforme em virtude de sua elevada frequência, cronicidade e resistência à terapia disponível, com elevadas taxas de recorrência. Essas lesões podem afetar socialmente o indivíduo acometido, comprometem sua capacidade produtiva e respondem por significativa parcela da procura aos serviços de saúde. Anemia Falciforme Manifestações Clínicas CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Crescimento e desenvolvimento são fenômenos distintos, embora intimamente correlacionados. Crescimento significa aumento físico do corpo enquanto desenvolvimento refere-se ao aumento da capacidade do indivíduo na realização de funções cada vez mais complexas. É indiscutível o impacto da doença falciforme no crescimento e desenvolvimento da criança e do adolescente. Déficits precoces no peso e estatura (significativos já no primeiro ano de vida), atraso na maturação sexual e prejuízo no desempenho escolar. A etiologia destas alterações envolve vários fatores como função endócrina , nutrição , taxa metabólica basal e níveis de hemoglobina fetal. Anemia Falciforme Heterogeneidade clínica A AF tem um desenvolvimento clínico extremamente variável, que se caracteriza principalmente por diferentes graus de intensidade da anemia hemolítica e as repercussões dessa variabilidade são perceptíveis na expressão fenotípica da doença. Apesar de os pacientes portadores da AF apresentarem sintomatologia clínica bastante variável, todos possuem o mesmo defeito genético. Portanto, as diferenças encontradas na clínica desses pacientes dependem de interferentes adicionais, incluindo fatores ambientais e outros fatores genéticos. Anemia Falciforme Heterogeneidade clínica Fatores ambientais (afetam diretamente a qualidade de vida e interferem de modo significativo no curso da doença): situação socioeconômica do paciente, tipo de alimentação, condições de saneamento básico assistência médica disponível, Fatores genéticos adicionais: níveis de hemoglobina fetal - HbF (a2 g2) interações com a talassemia alfa. Anemia Falciforme Heterogeneidade clínica A elevação da HbF na anemia falciforme mostra-se favorável em termos hematológicos, pois nessa interação as células-F têm baixas concentrações de HbS e, com isso, inibem a polimerização desoxi-HbS e, com isso, evita a falcização do eritrócito, a anemia hemolítica crônica, as crises dolorosas vaso-oclusivas, o infarto e a necrose em diversos órgãos, melhorando a clínica e a expectativa de vida dos pacientes. Anemia Falciforme Heterogeneidade clínica Presença de talassemia alfa Um outro fator identificado como importante na variabilidade clínica da anemia falciforme, é a presença de talassemia alfa-2, um tipo de talassemia alfa+, na qual existe a deleção de apenas um gene alfa, e seus portadores, virtualmente, não apresentam alterações hematológicas. A sugestão é de que a deleção de um gene alfa confere proteção contra as crise vaso-oclusivas em orgãos internos e tecidos moles. Observa-se níveis elevados de hemoglobina A2, reduzido volume corspúscular médio, e uma baixa taxa de hemólise, e que a ocorrência de vasculopatias é bastante rara Anemia Falciforme Diagnóstico Eletroforese - + C S A F Anemia Falciforme Diagnóstico Biologia molecular Hb A ...PRO-GLU-GLU... DNA ...CCT-GAG-GAG... ...CCT-GTG-GAG... ...PRO-VAL-GLU... DNA Hb S 334pb ...CCT-GAG-GAG... PCR Primer 1 Primer 2 Anemia Falciforme Diagnóstico Digestão com a enzima Dde I 334pb 180pb 45pb 109pb 289pb HbA HbS 45pb X Anemia Falciforme Diagnóstico - + 334pb 109pb 180pb 45pb AA AS SS 289pb Anemia Falciforme Aconselhamento Genético • O Aconselhamento Genético tem como objetivos de informar e esclarecer de pacientes com anemia falciforme sobre todas as implicações da doença e os riscos de gerar filhos com essa alteração. Além disso, o aconselhamento genético também abordar questões da maior importância para pacientes, no que diz respeito à conscientização do problema, devendo discutir questões como: Recursos terapêuticos disponíveis; Possibilidade de diagnóstico precoce; Possibilidade de prevenção de complicações graves; Uso de métodos anticoncepcionais, etc. Como a anemia falciforme se transmite aos filhos Anemia Falciforme Prevenção e Tratamento Prevenção: Aconselhamento genético Diagnostico pré-natal. Tratamento: Cuidados gerais: alimentação equilibrada, prevenção de infeccões, desidratação e acidoses; proteção dos membros inferiores (meias e calçados), evitar exposição ao frio. Tratamento das crises vaso-oclusivas e das complicações: analgésicos, antibióticos, oxigenoterapia, transfusões sangüíneas; suplementação com ácido fólico. Terapia Não-convencional: Até o momento, duas formas de terapia podem ser utilizadas alternativamente ao tratamento convencional das doenças falciformes, como o transplante de medula óssea e a administração oral de hidroxiuréia, um agente indutor da síntese de hemoglobina fetal. Anemia Falciforme Portadores do Traço Siclêmico • O indivíduo é dito portador do traço falciforme (TF) quando herda um gene da Hb "A" de um dos pais e um gene da Hb "S" do outro: Genótipo AS. São considerados e evoluem como pessoas normais. Tanto a contagem eritrocitária como a morfologia celular sangüínea são geralmente normais nos portadores dessa condição. A sobrevida das hemácias também é normal. Heterozigotos apresentam um percentual de HbS que varia de 22% a 45%. Deste modo, suas hemácias apresentam a capacidade de se tornar falciformes em condições de baixas tensões de oxigênio, e ocasionar algumas complicações agudas, muito embora isso seja raro de acontecer. Anemia Falciforme Portadores do Traço Siclêmico Os portadores adotem algumas precauções em relação a fatores ambientais que são predisponentes da produção de hemácias falciforme, tais como: mudança brusca de altitude, vôo em avião mal pressurizado, esforço físico excessivo Questões médicas também podem constituir problemas para os portadores do traço siclêmico, como por exemplo: desidratação, infecções (principalmente com insuficiência respiratória e acidose), anestesia geral. Anemia Falciforme Portadores do Traço Siclêmico e Cirurgias Evitar, sempre que possível, a anestesia geral, dando preferência à anestesia local ou regional; Nos casos em que a anestesia geral for imprescindível, fornecer ótima oxigenação durante a cirurgia e, especialmente, no período pós-operatório imediato; Nas grande cirurgias, sobretudo nas cardíacas e pulmonares, reduzir o percentual de hemoglobina S por meio de exsangüíneo-transfusões parciais; Certificar que o sangue transfundido aos siclêmicos antes, durante e após a cirurgia não contémhemoglobina S; Evitar ao máximo o uso de torniquetes e, nas situações em que seu uso for indispensável, tomar o cuidado de esvaziar antes as veias por compressão manual, reduzindo, assim, o risco de acidentes trombo-embólicos; Fazer controle rigoroso do equilíbrio ácido-básico e do estado de hidratação do paciente, tanto durante a cirurgia quanto no período pós- operatório; Cuidados especiais com infecções, visto que as mesmas podem fornecer condições favoráveis à formação de células falciforme.
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