anemia falciforme atualizada

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Anemia Falciforme 
Profª Ms. Vânia Luiza F. L. Sato
Anemia 
 Diminuição da concentração de hemoglobina 
 Homem – 13g/dl
 Mulher – 12g/dl
 Criança e gestante – 11g/dl
Classificação morfológica 
VCM
HCM
CHCM
Classificação fisiopatológica 
Falta de produção
Perdas sanguíneas
Destruição 
Hemácia 
Hemoglobina é o pigmento que dá cor as hemácias e tem a função vital de transportar oxigênio dos pulmões aos tecidos.
Síntese de Hemoglobina 
HEMOGLOBINA 
Heme + Globina
Síntese das Globinas 
Esquema representativo dos genes nos cromossomos 16 e 11. As sínteses das globinas α, β, δ e γ ocorrem de forma equilibrada. Esta representação explica como se compõe as principais hemoglobinas humanas após o sexto mês de vida. 
O cromossomo 11 tem o agrupamento de genes tipo beta e que são conhecidos por RCG-beta, épsilon, gama, delta e beta, enquanto que no cromossomo 16 o agrupamento de genes tipo alfa são identificados por RCG-alfa, zeta, alfa1 e alfa2. RCG é a sigla de Região Controladora de Genes, e deste gene partem os estímulos específicos para os respectivos genes que estão sob seu controle. A síntese genética de todos esses genes ocorre de forma equilibrada para a produção das suas globinas correspondentes. As globinas assim formadas se juntam em tetrâmeros para comporem os diferentes tipos de hemoglobinas normais
Hemoglobinas embrionárias e fetal
Síntese das hemoglobinas embrionárias e fetal. Há intrínseco relacionamento genético e fisiológico entre a evolução embrionária e fetal com os tipos específicos de hemoglobinas destas fases. Observe que o embrião ao atingir o terceiro mês de vida, quando o mesmo se transforma em feto, pode ter quatro tipos diferentes de hemoglobinas atuantes: Gower1, Portland, Gower2, e Hb Fetal. Com o desenvolvimento do feto as hemoglobinas embrionárias deixam de ser sintetizadas e a Hb Fetal alcança níveis de concentrações próximos de 100%.
Representação esquemática do equilíbrio das globinas
Após o sexto mês de nascimento os genes que sintetizam todas as globinas já se tornaram estáveis, portanto, as globinas alfa se combinam com globinas beta, gama e delta para formarem as hemoglobinas A, A2 e Fetal. As concentrações das hemoglobinas de uma pessoa permanecem estáveis até o fim de sua vida. A Hb A por ter maior concentração (92-96%) é a mais importante e seu tetrâmero químico é representado por α2 β2. 
As hemoglobinas glicadas também podem ser visualizadas por eletroforese alcalina, e as mesmas se posicionam discretamente mais rápidas que a Hb A. 
Equilíbrio das Globinas 
A síntese balanceada entre os genes das globinas alfa (cromossomo 16) e das globinas beta (cromossomo 11) resulta no equilíbrio entre globinas alfa e beta, alfa e delta e alfa e gama.
Hb Fetal (α2β2)  0 - 1%
Hb A2 (α22)  2,0 - 4%
Hb A (α22)  96 - 98%






Anemia Falciforme 
Doença hereditária causada pela mutação de ponto no gene da globina beta da hemoglobina.
Esta mutação leva à substituição do aminoácido ácido glutâmico por valina, com consequente modificação físico-química da molécula de hemoglobina.
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
Acreditam que essa mutação veio para proteger os “filhos” da morte pela malária. 
Como resultado das radiações cósmicas no período paleolítico (sentido hipotético) o complexo gênico das hemoglobinas de habitantes de pelo menos três regiões da África foi afetada por uma mutação de bases nitrogenadas (Adenina por Timina). 
C C T G A G G A G
C C T G T G G A G
MUTAÇÃO
A T
Globina β 146 aas
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
RESÍDUOS
AMINOÁCIDOS
B. NITROGENADAS
B. NITROGENADAS
AMINOÁCIDOS
RESÍDUOS
...5
PRO
CCT
CCT
PRO
...5 
...6
GLU
GAG
GTG
VAL
...6 
7...
GLU
GAG
GAG
GLU
7...
Hb A
Hb S
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
S
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
S
S
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
Local da mudança de ácido glutâmico por valina.
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
A troca de um único aminoácido na posição 6 da globina Beta, onde o ácido glutâmico (GAG) foi substituído pela valina (GTG), desestruturou a molécula da hemoglobina em situações específicas. Essa modificação se manifesta quando a molécula da hemoglobina perde o oxigênio e se torna desoxigenada. 
A ORIGEM DA HbS E DA ANEMIA FALCIFORME
 6
 6
Modelo estrutural da molécula
de hemoglobina 
A representatividade da mudança de um aminoácido da globina beta frente aos outros aminoácido normais da molécula de Hb SS.
Cada molécula de Hb tem 574 aminoácidos: 141 por cadeia alfa (282) e 146 por cadeia beta (292). Assim na molécula de Hb SS há duas globinas beta com a mutação Glu>Val.
Esquema da oxigenação e desoxigenação da hemoglobina A
 Fase 1- A hemoglobina está completamente oxigenada (oxi-Hb) e a molécula de 2,3-DPG está internalizada.
Fase 2- O início da liberação do oxigênio (desoxigenação) se inicia com as globinas alfa, e nesta fase a molécula de 2,3-DPG começa a se mover afastando as duas globinas beta. 
Fase 3- As globinas beta, à medida que se afastam uma da outra, liberam suas moléculas de O2, tornando a hemoglobina desoxigenada (desoxi-Hb), e a molécula de 2,3-DPG se expõe completamente. Sua exposição indica que a hemoglobina deve ser reoxigenada quando o eritrócito que a contém passar pela circulação arterial dos pulmões. 
Eritrócitos contendo mais de 50% de Hb S, ao se desoxigenarem, passam a modificar gradualmente as suas configurações, passando da forma globular (a) para configuração discretamente alongada (b). Nesta fase, se essas células receberem oxigênio e as Hb S se reoxigenarem, é possível que retornem para a forma globular (fase reversível). 
Porém, se as células com a configuração (b) continuarem perdendo oxigênio elas se transformam em células falciformes irreversíveis (c). São justamente estas células irreversíveis que causam a oclusão vascular em vários órgãos de quem tem doença falciforme.
Alterações da Hb S desoxigenada em comparação com a Hb A oxigenada
(a) e (b) Quando as moléculas de Hb A e Hb S estão oxigenadas, portanto nos estados oxi-HbA e oxi-HbS, elas se mantém independentes e solubilizadas dentro dos eritrócitos;
(c) Quando as moléculas de Hb A liberam oxigênio elas se tornam desoxigenadas (deoxiHb A) e continuam independentes e solubilizadas;
(d) Quando as moléculas de Hb S liberam oxigênio (deoxi-HbS) ocorre uma alteração estrutural causada pela troca do ácido glutâmico pela valina na posição 6 da globina beta.
 Dessa forma a valina mutante expõe átomos de hidrogênio que se ligam às porções hidrofóbicas das globinas alfa (setas vermelhas).
 Esta ligação faz com que as moléculas de Hb S se agregam em formas de polímeros lineares (setas verdes). 
A formação de milhões de polímeros transformam o eritrócito globular para a configuração alongada, semelhante à foice ou meia-lua
Principais eventos bioquímicos provocados
pela presença de moléculas de Hb S
Esta modificação estrutural é responsável por alterações físico-químicas da molécula de Hb no estado desoxigenado, culminando no evento conhecido como falcização. 
O processo primário é a polimerização da deoxiHbS.
Sob desoxigenação estabelecem-se contatos intermoleculares, originando agregado de Hb polimerizada.
A polimerização progride, com adição sucessivas moléculas de HbS, à medida que a saturação de oxigênio diminui.
Sob completa desoxigenação forma-se células em forma de foice.
A polimerização como causa da falcização
A troca do aminoácido Glutâmico por Valina na posição 6 da globina beta desencadeia um processo de agregação entre as moléculas de Hb S na desoxigenação, fato que não ocorre na hemoglobina normal, ou Hb A.
Início da polimerização das moléculas de Hb S durante a desoxigenação .
A polimerização das moléculas de Hb S
SEQUÊNCIA DA NUCLEAÇÃO DAS MOLÉCULAS DE Hb S
A formação de polímeros de moléculas de Hb S.
Comparações entre eritrócitos normal e falcizado
Microscopia eletrônica das células normal e falciforme. A modificação morfológicada célula falciforme amplia a sua superfície de contato e expõe moléculas de adesão, principal causa da oclusão vascular nesta doença.
Fatores que influenciam o grau de polimerização da deoxiHbs
Porcentagem de HbS intracelular
Grau de desidratação celular
Concentração de hemoglobina corpuscular média
Tempo de trânsito dos glóbulos vermelhos na microcirculação
pH
Influência da falcisação na membrana das células 
A modificação da morfologia do eritrócito discóide para a forma falcizada altera a disposição da dupla camada lipoprotéica, cuja camada externa normalmente composta por fosfatidilcolina e esfingomielina tem a “invasão” de moléculas de fosfatidilserina
Estrutura normal da dupla camada lipoprotéica do eritrócito discóide.
Representação esquemática da invasão da fosfatidilserina na célula falciforme 
Hb A
Hb S
Fosfatidilcolina
Fosfatidilserina
Invasão de fosfatidilserina na camada lipoprotéica externa da membrana
Disposição desorganizada das proteínas de superfície de membrana da célula falciforme.
Disposição organizada das proteínas de membranas no eritrócito normal.
Relação entre a superfície anormal da célula falciforme e sua aderência ao endotélio vascular 
As modificações da disposição das proteínas de membrana da célula falciforme associada ao seu processo de falcização aumenta a superfície de contato com as células endoteliais promovendo a aderência entre as duas e a oclusão vascular.
M.E. de varredura do eritrócito falcizado no momento da sua aderência.
A oclusão vascular da célula falciforme
A “invasão” da fosfatidilserina promove a assimetria da bicamada lipoprotéica das células falciformes. Essa assimetria expõe componentes protéicos e químicos da membrana que reagem com receptores celulares do endotélio e causam à adesão cumulativa das células falciformes ao endotélio e consequentemente a oclusão vascular. 
M.E. da oclusão vascular
Mecanismos de aderência entre as células falciformes e as células endoteliais 
Corte transversal de uma artéria mostrando o rolamento de eritrócitos normais no fluxo sanguíneo.
O eritrócito normal, discóide e bicôncavo apresenta um posicionamento simétrico de suas proteínas de membrana, fato que permite um rolamento normal da célula no fluxo sanguíneo.
O eritrócito falcêmico é deformado pela polimerização da hemoglobina que desajusta a simetria das proteínas de membrana, fazendo com que ocorra contatos anormais com as células endoteliais e consequentemente o processo de aderência das células falciformes ao endotélio.
Alterações e complicações na anemia falciforme
Oclusão vascular
M.E. de Célula Falciforme
Oclusão e Congestionamento Vascular
Tromboses e obstrução de pequenos vasos (necroses de ossos, cegueira, necroses do baço, enfartos de pulmão, AVC.)
Consequências das deformações das células falciformes
Úlceras de membros inferiores.
Febre – secundária aos episódios de crise dolorosa. Resultado da isquemia tecidual e liberação de pirógenos endógenos.
Crises dolorosas (musculares e dores abdominais). Em crianças, edema doloroso dos dedos das mãos e dos pés (dactilite).
Priapismo - é a situação onde o sangue que chega ao pênis através das artérias, não consegue retornar ao corpo por uma obstrução no conjunto de veias que drenam o pênis. Por esse motivo, a pressão do sangue dentro do pênis é elevada, com pouco oxigênio e a dificuldade do sangue chegar até as fibras sensitivas do pênis, gera um quadro doloroso.
Consequências das deformações das células falciformes
Crises hemolíticas 
(anemia e icterícia)
Crise de sequestração pelo baço (anemia intensa)
Pode levar a choque hipovolêmico
Paciente com esplenomegalia
Consequências das deformações das células falciformes
AVC – formação de trombos
Priapismo – vasooclusão no fluxo de saída de sangue
 Crescimento e desenvolvimento
Alterações renais – anemia crônica crises vasooclusivas na medula renal
Complicações pulmonares – hemácias chegam deoxigenadas e com grande quantidade de polímeros de HbS
Cirurgia e anestesia – hipóxia, hipoperfusão, estase e acidose
Gravidez – placenta menor, grande índice de aborto, retardo do crescimento intra-uterino, parto prematuro e mortalidade perinatal
Interferentes que induzem piora do quadro em doentes falcêmicos
Hábitos (vícios) 		 Fumo, Drogas, Álcool
Saneamento Deficiente	 Infecções
Pobreza			 Alimentação deficiente, cuidados básicos 			comprometidos
Assistência médica deficiente  Mal orientação, medicação inadequada, 				encaminhamento comprometido
Diagnóstico laboratorial 
Hemograma		 Diminuição de Hb e presença de hemácias falciformes 
Eritrócitos:	4.000.000/mm3
Hemoglobina:	10,0 g/dl
Hematócrito:	29%	
VCM		72	
HCM		25	
CHCM		34	
Diagnóstico laboratorial
Teste de solubilidade - consiste em avaliar a solubilidade da hemoglobina, que sob baixas tensões de oxigênio, a HbS torna-se 100 vezes menos solúvel que na sua forma oxigenada. A HbS é insolúvel e confere uma precipitação em forma de botão central, com halos bem mais claros nas bordas, a ausência de HbS faz com que haja uma distribuição homogênea do sangue no papel filtro. Este exame não é recomendado para neonatos, pois pode apresentar um falso negativo.
Diagnóstico laboratorial 
Teste de Falcização  Sob baixa tensão de O2 os eritrócitos tomam a forma característica de foice.
Teste de falcização positivo em portador de traço falciforme (Hb AS) após cinco horas de incubação do sangue com metabisulfito de sódio a 2%.
Dosagem de Hb Fetal  Teste sensível que avalia a presença de Hb Fetal. 
Diagnóstico laboratorial
Eletroforese de Hb	 Separação das bandas de Hb
Tratamento da anemia falciforme 
Hidratação
Nutrição
Educação e Higiene
Transfusão
Novas Propostas de Tratamento
Transplante de Medula Óssea
Tratamento da anemia falciforme 
Hidroxiureia aumenta a produção da HbF, que dificulta a polimerização da hemoglobina defeituosa. Dessa forma, reduz o risco de vaso-oclusão.
2017 a FDA aprovou L-glutamina oral em pó (Endari, Emmaus Medical, Inc) para administração oral com indicação para redução das complicações agudas da AF em pacientes adultos e pediátricos (>5 anos de idade).
2019 a FDA aprova primeira terapia direcionada para tratar pacientes com complicação dolorosa da AF o medicamento Adakveo® (crizanlizumab-tmca) para reduzir a frequência de crises vaso-oclusivas. O Adakyeo® inibe a selectina, a qual contribui para a aglomeração das células, levando a crise vasooclusiva. A aprovação foi concedida à Novartis. 
2019 a FDA aprovou o medicamento Oxbryta® (voxelotor) para o tratamento da AF. O fármaco é um inibidor da polimerização da hemoglobina S desoxigenada, a anormalidade principal da doença, com isso as células falciformes tendem menos a ligar-se entre si e a serem menos destruídas. A aprovação foi concedida à Global Blood Therapeutics (GBT).
Entre os medicamentos que podem ser acessados gratuitamente nas unidades de saúde estão: ácido fólico, analgésicos, anti-inflamatórios, quelantes de ferro, imunobiológicos especiais e de antibioticoterapia. Também está disponível o exame preventivo de Doppler Transcraniano que identifica o risco de AVC em pessoas com AF, de 2 a 16 anos.
Tratamento da anemia falciforme
Terapia gênica - novo tratamento curativo para a anemia falciforme, para corrigir a mutação causadora da doença. A correção é realizada diretamente no DNA de células-tronco da medula óssea do paciente, pois essas são as células responsáveis pela fabricação do sangue. As células-tronco serão coletadas do paciente, submetidas à edição gênica e reinfundidas no paciente. A vantagem de tal procedimento é utilizar as células do próprio paciente (autólogas), eliminando problemas relacionados ao transplante alogênico.
Para a terapia gênica, utiliza a tecnologia/ferramenta CRISPR-CAS9. Nessa técnica, uma proteína guiada por um RNA específico corta a fita de DNA no local da mutação; a correção da mutação utiliza um moldede DNA contendo a sequência normal do gene. 
Prevenção da anemia falciforme
Aconselhamento Genético
Screening em RN
Screening pré-matrimonial
Screening em doadores de sangue
A
S
A
A
A
A
A
S
S
S
S
S
ANEMIA FALCIFORME
é problema NOSSO!