Hemoglobinas e Hemoglobinopatias

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Hemoglobinopatias
Hemoglobinas
Hemoglobina normal
	- proteína globular quaternária (65.000 Daltons)
	- 4 cadeias polipeptídicas
	- 574 aminoácidos
	- parte não proteica (heme)
	- função: oxigenação dos tecidos e garante capacidade antioxidante ao sangue
Genes da globina
	- Cromossomo 11
	- Cromossomo 16
Características dos genes
	- Cada um dos genes das globinas
		- tipo alfa ou tipo beta são organizados em “cluster” 
	- Incluem genes funcionais e pseudogenes
	- A organização em “cluster” é preservada em primatas
	- Seguem o padrão de estimulação dependente do período de desenvolvimento
		- Ontogenia das globinas
	- Cada gene possui 3 éxons e 2 íntrons
Ontogenia das hemoglobinas
	- Produção
		- início no saco vitelino 
		- fígado
		- baço
		- pouco antes do nascimento, passa para a medula óssea
	- Frações de hemoglobina
		- Globina α: crescimento no início da gestação e se mantém alta
		- Globina β: baixa até o nascimento, quando se eleva
		- Globina γ: crescimento no início da gestação, cai ao nascimento
		- Globina δ: baixos níveis desde a gestação, se mantém
		- Globina ε e ξ: presentes no início da gestação, desaparecem depois
	- Ativação gênica
		- Embrionário: LCR-ε-Gγ-Aγ-ψβ-δ-β
		- Fetal: regulação negativa em ε; de LCR para Gγ
		- Adulto: regulação negativa em Gγ e Aγ; de LCR para δ
	- Concentrações
		- Hb A (α2β2): 96-98%
		- Hb A2 (α2δ2): 2.5-3.5%
		- Hb F (α2γ2): 0-1%
A molécula funcional -> garantir a capacidade antioxidante do sangue e oxigenação tecidual
	- Funções:
		- transporte de gases
		- equilíbrio ácido-base
		- detoxificação de EROs
		- transporte de óxido nítrico
Valores de normalidade
	- Adultos:
		- Hb A (α2β2): 96-98%
		- Hb A2 (α2δ2): 2.5-3.5%
		- Hb F (α2γ2): 0-1%
	- Neonatos:
		- Hb A (α2β2): 10-20%
		- Hb A2 (α2δ2): 0-2%
		- Hb F (α2γ2): 80-90%
Hemoglobinas variantes
Fenótipo clínico
	- Variantes que causam anemia hemolítica
		- Hb novas propriedades físicas (Hb S, Hb C)
		- Hb instáveis (Hb Hammersmith, Hb Gun Hill)
	- Variantes com transporte de O2 alterado
		- Hb M
		- Hb Kansas e Kempsey
		- Hb Tak
	- Variantes com fenótipo talassêmico
		- Hb E
		- Hb Lepore
		- Hb Constant Spring
Hemoglobina S
	- decorrente de mutação no gene β no cromossomo 11
		- ácido glutâmico → valina
Anemia falciforme
	- 1945: Linus Pauling → anemia falciforme: doença da molécula de hemoglobina
		- doença molecular
	- 1946: Harvey Itano → eletroforese em fronteiras movediças
		- pequena mudança de carga em uma proteína
	- Hipótese da malária
		- indivíduos AA: morte em decorrência da malária
		- indivíduos SS: morte em decorrência da anemia falciforme
		- indivíduos AS: sobrevivência
Doença falciforme
	- Grupo de anemias hemolíticas hereditárias
	- presença da hemoglobina S
	- anemia falciforme (HbSS)
	- interações com talassemias (S/β-talassemia)
	- No Brasil:
		- 7 milhões de portadores para Hb S
		- 25.000 a 30.000 apresentam anemia falciforme
Fisiopatologia da doença falciforme 
	- Polimerização: evento indispensável na patogênese molecular 
		- polímero de Hb S → eritrócito falcizado 
	- Hemólise → liberação de EROs e ferro heme
	- Diminuição da biodisponibilidade de NO (consumo pelo Hb livre e EROs)
	- Disfunção endotelial → vasoconstrição
	- Diminuição do fluxo sanguíneo
	- Aumento da expressão de moléculas de adesão
	- Induz a expressão inflamatória
		- Aumento de PCR e IL-6
		- Diminuição de IL-10
	- Mediadores de coagulação
	- Estresse oxidativo
Manifestações clínicas da doença falciforme → complexas e diversificadas 
	- Anemia
	- Dactilite ou síndrome mão-pé
	- Úlcera de perna
	- Priapismo
	- Síndrome torácica aguda
	- Necrose avascular do fêmur ou do úmero
	- Dor
	- AVC
Traço falciforme
	- heterozigoto para a Hb S (HbAS), assintomáticos
	- carregam em seu patrimônio genético o gene para a Hb S
Diagnóstico das hemoglobinopatias (Como diferenciá-las?)
	- Eletroforese alcalina
	- Eletroforese ácida
	- Falcização
	- Solubilidade
	- Dosagem de Hb S
	- Dosagem de Hb A2
	- Dosagem de Hb F
	- Morfologia eritrocitária
	- Eritrograma
	- HPLC
	- Eletroforese de cadeias polipeptídicas
	- Focalização isoelétrica
	- Análises moleculares 
		- PCR/RFLP
		- PCR/ASO
		- PCR/AE
		- PCR/Multiplex
		- Sequenciamento
Hemoglobinas “S-Like” 
	- Migração eletroforética e cromatográfica similar
	- Fisiopatologia diferente
	- Interações
	- Real frequência na população brasileira 
Mortalidade em doença falciforme no Brasil
	Mortalidade
	Sem cuidados de saúde
	Com cuidados de saúde
	Crianças de até 5 anos de idade
	80% (vida média 8 anos)
	1.8% (vida média 45 anos)
	Gestantes durante o parto
	50%
	2%
Tratamento das doenças
	- Transfusões de hemácias e quelação de ferro
		- Vantagens:
			- aumenta a quantidade de O2 circulante
			- diminui a intensidade de crises dolorosas
			- diminui os casos de AVC e hospitalização
			- melhora na qualidade de vida
		- A quelação tem por objetivo retirar o ferro dos tecidos → toxicidade
	- Hidroxiuréia (HU) 
		- Inicialmente utilizado para neoplasias hematológicas
		- Aumenta o nível de Hb F, eleva a taxa de Hb, VCM
		- Diminui o número de reticulócitos → sugere redução da hemólise
		- Diminuição da expressão de moléculas de adesão
		- Diminuição de proteínas receptoras nas células endoteliais 
		- Redução das crises vaso-oclusivas
		- Aumento da produção de NO → vasodilatação
	- Transplante de células tronco hematopoéticas (TCTH)
		- Substituir a eritropoiese falciforme por uma eritropoiese normal
		- Sobrevida livre de doença de 80-85%
		- Complicações:
			- DECH (doença do enxerto contra o hospedeiro)
			- complicações infecciosas
			- doador incompatível
Talassemias
Desequilíbrio quantitativo de cadeias globínicas
Alfa talassemia
	- Doença hereditária
	- Provocada pela diminuição parcial (α+ talassemia) ou total (α0 talassemia) da síntese da globina alfa 
	- Causas:
		- Deleção 
			- α-Talassemia 1: haplótipo (--)
			- α-Talassemia 2: haplótipo (-α)
		- Não deleção
			- Mutações pontuais (Hb Constant Spring)
			- Micro-deleções
Tipos de α-talassemia
	- Portador silencioso
		- Genótipo: αα/α-
		- 0-3% de Hb Bart's ao nascimento
		- alterações hematológicas mínimas ou ausentes no adulto
	- Traço α-talassemia
		- Genótipo: αα/-- ou α-/α-
		- 5-10% de Hb Bart's ao nascimento
		- discretas microcitose e hipocromia no adulto 
	- Doença Hb H
		- Genótipo: α-/--
		- 25-50% de Hb Bart's ao nascimento
		- 5-30% de Hb H na vida adulta
		- anemia microcítica-hipocrômica (+/++)
		- HCM diminuído; Hb A2 diminuída
	- Síndrome da hidrópsia fetal por Hb Bart's
		- Genótipo: --/--
		- cerca de 80% Hb Bart's ao nascimento
		- hidrópsia fetal por Hb H
Beta Talassemia
	- β-talassemia heterozigota 
		- Hb A2 aumentada 
		- HCM diminuído
		- anemia microcítica-hipocrômica (+)
	- β+-talassemia (intermediária ou maior)
		- Hb A diminuída
		- Hb F aumentada
		- anemia microcítica-hipocrômica (+++)
		- cadeias alfa livres em excesso
	- β0-talassemia (maior)
		- ausência de Hb A
		- Hb F aumentada
		- anemia microcítica-hipocrômica (++++)
As mutações no complexo β globina
	- β-talassemias simples
		- síntese defeituosa de mRNA
			- mutações de junção de corte
			- mutações de íntrons
			- mutações de éxons
		- mRNA não funcionais (gera um códon finalizador prematuro)
			- Ex: β0-talassemia CD39
		- defeitos nos acréscimos 5' e 3' do mRNA da globina
Pacientes com β talassemia maior
	- esplenomegalia
	- deformidade óssea
	- problemas cardíacos
	- desmineralização óssea
	- infecções 
	- Tratamento: quelação do ferro 
		- objetivo: retirar o ferro dos tecidos, devido a sua toxicidade
Diagnóstico laboratorial 
	- Morfologia eritrocitária
	- Resistência globular osmótica NaCl 0,36%
	- Eletroforese alcalina, neutra, ácida
	- Eletroforese de cadeias polipeptídicas
	- Pesquisa de corpos de Hb H e Heinz
	- Testede falcização
	- Teste de solubilidade
	- Teste de instabilidade
	- Dosagem de Hb A2 e de Hb F
	- HPLC
	- Biologia molecular
Tratamento
	- Uma unidade de sangue - 200mg de ferro
	- Transfusão a cada 30 dias → sobrecarga tecidual
		- Cardiopatia, hepatopatia, endocrinopatias, etc
	- Ferro em excesso → monitoramento
		- EROs: dano tecidual
		- RM melhor avaliação
Quelantes de ferro
	- Objetivo: manter o balanço negativo
		- eliminar mais ferro do que está entrando 
	- Disponibilidade de fármaco
		- DFX
		- DFP
		- DFO (difícil adesão)
	- Terapia combinada → melhor terapia quando há dano orgânico
Sobrecarga de ferro
	- Hereditária
	- Secundária → Transfusão
		- Maiores alvos: 
			- fígado 
			- coração
			- glândulas endócrinas
	- Avaliações
		- Ferritina
			- inflamação
			- lise
			- transfusão
		- Ferro sérico
		- Outros parâmetros bioquímicos
		- T2 (R.M.)
	- A maior quantidade de ferro está nos tecidos → pouco ferro circulante
Deferoxiamina (DFO)
	- Único aprovado pelo FDA para uso em crianças
	- Difícil adesão
Deferiprona (DFP)
	- Excelente resposta para depósito de Fe cardíaco e mitocondrial
	- Melhor entrada nos tecidos
		- Menor peso molecular
		- Lipofilicidade baixa
		- < 10% ligado à proteína
		- Carga elétrica neutra
	- Maior risco de morte → agranulocitose
Deferasirox (DFX)
	- Alta lipofilicidade → necessita se ligar a proteínas para circular
	- Excreção pelas fezes
	- Eficaz para depósitos hepáticos → diminuição da fibrose/cirrose
	- Avaliação renal frequente → aumento da creatinina sérica
	- Remoção de Fe cardíaco → aumento da creatinina
	- Eventos adversos:
		- creatinina
		- rash
		- náusea
		- vômitos
		- diarreia (lactose na formulação) 
Individualização da na quelação
	- Dr. Piga - Universidade de Torino
		- Ferritina + saturação
			- Acima de 50 → risco
			- Acima de 70 → ferro tóxico
		- Talassemias
			- Quelação na infância
				- Sequelas desaparecem
				- Remodelagem óssea
			- Eritropoiese extramedular
				- Consequências graves e silenciosas
				- RM scan para diagnóstico
					- Coluna vertebral
					- Base do crânio
					- Costelas
Quelante oral → para anemia falciforme e talassemias
	- Testes laboratoriais favoráveis
	- Disponível pelo SUS → análise na ANVISA
	- Facilidade de uso
	- Drogas:
		- Deferiprona (DFP)
			- agranulocitose e leucopenia
			- fibrose
			- artropatia
			- dor abdominal
			- náuseas
			- vômitos
		- Deferasirox (DFX)
			- diarreia
			- rash cutâneo
			- problemas hepáticos
			- opacidade da córnea
			- problemas auditivos
Cura? → transplante de medula óssea
Situação no Brasil
Diversidade genética da população
Diferentes combinações de hemoglobinas anormais
	
Padrão de herança → programas preventivos com enfoque educacional 
Estimativa de 200.000 nascidos/ano (doentes); 7.200.000 heterozigotos - Hb S e talassemias