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SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 286 CURSO DE BIOMEDICINA ANEMIA FALCIFORME: FISIOPATOLOGIA, MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS E MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO. UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. FALCIFORM ANEMIA: PHYSIOPATHOLOGY, CLINICAL MANIFESTATIONS AND DIAGNOSTIC METHODS. A BIBLIOGRAPHICAL REVIEW. Iedly Franco Silva Samantha da Silva Flôr Rodrigo Câmara Resumo Introdução: Anemia falciforme é uma doença que foi descrita pela primeira vez em 1910, possui caráter hereditário, se expressando através de uma alteração específica na hemoglobina do individuo. Geralmente se apresenta assintomática, porém pode dar origem a doenças secundárias. Hoje em dia é possível diagnosticar de forma eficaz através de vários métodos e brevemente iniciar o tratamento ideal para melhorar a qualidade de vida do portador. Objetivo: Revisar os aspectos fisiopatológicos da anemia falciforme, expondo as manifestações clínicas e os métodos de diagnóstico para esta patologia. Metodologia: O estudo revisa literaturas que abordam conceitos a respeito de anemia falciforme, dentro do período de 2002 a 2018. Palavras-Chave: Anemia falciforme; fisiopatologia; Ácido glutâmico/ Valina; Hemoglobina S; Células em foice. Abstract Introduction: Sickle cell anemia is a disease that was first described in 1910, it is hereditary, being expressed through a specific variation in the individual's hemoglobin. It usually presents itself as an asymptomatic disease, but it can lead to secondary disorders. Nowadays it is possible to diagnose effectively through several methods and briefly start the ideal treatment to improve the carrier’s quality of life. Objective: to review the pathophysiological aspects of sickle cell anemia, exposing the clinical manifestations and diagnostic methods for this pathology. Methodology: This study reviews literature that approaches concepts about sickle cell anemia, from 2002 to 2018. Keywords: Sickle cell anemia; physiopathology; Glutamic acid / Valine; Hemoglobin S; Sickle cells. Contato: iedlyfranco@gmail.com / samantha-fl1@hotmail.com / rodrigocb192@gmail.com Introdução A anemia há muitos anos, é reconhecida como um problema de saúde pública, existindo pouco progresso para sua melhoria, e portanto permanecendo uma alta prevalência em alguns países (CARVALHO et al., 2006). Consiste em uma alteração hematológica onde ocorre a redução nos níveis de hemoglobinas circulantes (DEROSSI et al., 2003), sendo diagnosticada por níveis de hemoglobina inferiores a 13,5g/dL nos homens e inferiores a 12g/dL nas mulheres, de acordo com a OMS (Organização Mundial de Saúde) (BALDUCCI, 2010). Pode ser diagnosticada através de alterações na quantidade ou características da hemoglobina presente nos eritrócitos, ou por modificações no tamanho dos eritrócitos circulantes. Vários fatores podem influenciar no aparecimento da anemia, como doenças hereditárias, deficiências nutricionais, hemorragia, infecções, doenças crônicas e neoplasias. É uma doença que não apresenta sintomas, na maioria dos casos, sendo necessário exames sanguíneos de rotina para diagnóstico (HOLCOMB, 2005). Anemia falciforme é um tipo de anemia que foi descrita pela primeira vez em 1910 por James Herrick, caracterizada como uma doença genética que tem maior incidência em indivíduos de origem africana (NUZZO, 2004). É uma das doenças hereditárias mais comum no Brasil e no mundo, que ocorre devido a uma mutação pontual (GAG – GTG) no gene da globina beta da molécula hemoglobina, havendo uma substituição de aminoácido glutâmico por valina, na posição 6 da cadeia beta, resultando assim, em uma hemoglobina mutante S (HbS)(Figura 1). Consequentemente, gerando uma alteração nos glóbulos vermelhos de falcização, processo em que ocorre a produção de células em formato de foice. (DINIZ et al., 2009) Como citar esse artigo: Silva FI, Flor SS, Câmara R, ANEMIA FALCIFORME: FISIOPATOLOGIA, MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS E MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO. UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. Anais do 14 Simpósio de TCC e 7 Seminário de IC da Faculdade ICESP. 2018(14); 286-293 SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 287 Figura 1: Representação da Hemoglobina S Fonte: Simões B. Transplante de medula óssea em Doenças Falciformes, 2017. www.slideshare.net/ eloisa_cangiani/anemia-falciforme-81701625. Acesso em outubro de 2018. Os eritrócitos que possuem grande quantidade de hemoglobina S (HbS), estão propícios a sofrer hipóxia, devido a essa baixa de oxigênio, consequentemente ocorrerá a falcização destas células. (NUZZO, 2004) Devido a essa alteração dos eritrócitos, os indivíduos que possuem essa doença estão predispostos a apresentar obstrução vascular, episódios de dor e lesões nos órgãos (LOUREIRO, 2005) Segundo NUZZO, (2004) os indivíduos atingidos não vão possuir apenas a predisposição destas complicações, mas também poderão desenvolver diversas outras manifestações clínicas graves, apresentando principalmente nos 3 primeiros meses de idade. Os sintomas da anemia falciforme, geralmente, se apresentam após o sexto mês de idade, devido aos altos índices de hemoglobina fetal ainda presente após o nascimento da criança. O presente estudo revisa os aspectos fisiopatológicos, as manifestações clínicas e métodos de diagnóstico da anemia falciforme, esperando contribuir para um melhor e mais amplo entendimento à respeito da anemia falciforme, que é considerada um problema de saúde pública. O estudo será relevante para ressaltar o impacto que a anemia falciforme causa na qualidade de vida dos seus portadores. Metodologia O estudo revisa literaturas que abordam conceitos a respeito de anemia falciforme. Foi utilizado como base de dados Scielo, Google Acadêmico, Manuais do Ministério da Saúde e portarias dentro do período de 2002 a 2018. Principais palavras-chaves: Anemia falciforme; fisiopatologia; Ácido glutâmico/ Valina; Hemoglobina S; Células em foice. Referencial Teórico A doença falciforme é um distúrbio hereditário de caráter genético, que vai envolver alteração na hemoglobina do individuo, essa doença está presente amplamente disseminado no Brasil, atingindo prevalência em população negra (PEREIRA et al., 2018). A hemoglobina é uma proteína, que está presente dentro dos eritrócitos e obtém como principal função transportar oxigênio para todo o organismo (NETO, 2003). É formada uma molécula composta de um grupo heme com a presença de ferro, e por quatro cadeias de globina (duas cadeias α e duas cadeias β),denominada hemoglobina A (HbA) (MUNCIE, 2009). Na anemia falciforme, a hemoglobina é exposta a uma simples mutação pontual, onde haverá substituição de base nitrogenada timina por adenina (GAG – GTG) no sexto códon do éxon 1 no DNA do cromossomo 11, ocasionando na tradução de valina ao invés do ácido glutâmico (Figura 2). A valina irá entrar na posição 6 da sequência dos aminoácidos que constituem a cadeia β da hemoglobina, alterando toda a estrutura molecular normal da hemoglobina. Essa alteração de um único aminoácido, vai acarretar em uma nova estrutura hemoglobínica mutante (duas cadeias α e duas cadeias βS), conhecida como hemoglobina S (NETO, 2003). Figura 2: Substituição de Base Nitrogenada Fonte: A Review on Clinical Aspects of Sickle Cell Anaemia. Hazarika, Iswar, 2017. Segundo MANFREDINI et al. (2007) podemos perceber a diferença de potencial isoelétrico (pI) entre os aminoácidos envolvidos na mutação. A valina é um aminoácido neutro (pI~6) e o ácido glutâmico carregado negativamente (pI~ 2,8). Quando ocorre a substituição desse aminoácido, consequentemente vai alterar o pI da hemoglobina tornando menos negativa, deixando a HbS mais lenta quando comparamos com a HbA na eletroforese alcalina (pH 8 a 9). Além disso, 5’ 3’ 3’5’ 5’ 3’ 5’ 3’ SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 288 enquanto a HbA afasta moléculas desoxigenadas, a HbS favorece a polimerização em condições de hipóxia. NETO, (2003) também relata que eritrócitos que possuem grande quantidade HbS no interior da célula, possuem alta tendência a formação de polímeros. Isso pode ocorrer devido a alterações físico-químicas nesta hemoglobina, pois ela sofrerá perda de duas cargas elétricas por molécula de hemoglobina (pela falta de ácido glutâmico). Essa polimerização irá mudar o formato do eritrócito, que em seu formato normal é discoide e com a alteração torna-se alongado com filamentos na sua extremidade (Figura 3). A sequência que altera os eritrócitos discoides em falcizados (forma de foice) vai interferir na funcionalidade da bomba de sódio e potássio, gerando perda de potássio e água , fazendo com que os eritrócitos se tornem mais densos, favorecendo o aumento de polímeros de HbS. Acontece, também, a elevação da concentração intracelular de cálcio, pela falência da bomba de cálcio/ATPase e consequentemente, aumenta a concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM) da desoxi-HbS (BRUGNARA et al., 2003). Figura 3: Reprodução da hemácia normal e falcizada. Fonte: Racismo traz obstáculos à pessoa com doença falciforme; Saúde com Ciência , 2015. Devido a essas modificações ocorre a diminuição da capacidade da permeabilidade celular. A mudança no formato dos eritrócitos com HbS gera lesões crônicas da membrana celular, tornando o eritrócito irreversivelmente falcizado, acentuando os problemas não só em nível celular como também em nível circulatório. As alterações na membrana irá provocar o: rearranjo das proteínas espectrina e actina, diminuição de glicoproteínas, geração de radicais livres, externalização da fofatidilserina e aceleração da apoptose, devido ao aumento da atividade citosólica de cálcio (YASIN et al., 2003). E para um devido diagnostico, é necessário distinguir a forma da herança. Podendo gerar um individuo saudável (sem alterações hemoglobínicas), com traço falciforme (quando possui os dois tipos de hemoglobina : HbA + HbS = HbAS – heterozigóticos) ou com anemia falciforme (homozigóticos- HbSS). Na maioria dos casos de pacientes com anemia falciforme, os pais possuem traços falciformes. (figura 4) (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006) Figura 4: Cruzamento Genético Fonte: Manual de Condutas Básicas na Doença Falciforme, Ministério da Saúde, 2006. Manifestações Clínicas As manifestações clínicas geralmente vão iniciar a partir do sexto mês de vida do portador, que é o momento em que a hemoglobina fetal (hbF) sofrerá redução, consequentemente haverá predominância de HbS na corrente sanguínea (BANDEIRA et al., 2006). Nos primeiros 10 anos de vida, o individuo poderá apresentar tanto períodos assintomáticos, quanto períodos de dor intensa, atingindo alguns órgãos. A partir disso, as chances de danos aos órgãos como rins, pulmões e olhos aumentam, alem de acidentes vasculares cerebrais (AVC), priapismo e problemas cognitivos. Podendo também surgir como principais complicações infecções por bactérias, obstrução vascular e sequestro esplênico.(MARQUES et al., 2012). Crises Vaso-Oclusivas: vão ocorrer a partir da adesão de hemácias, leucócitos e plaquetas nas paredes dos vasos sanguíneos. Essa adesão vai afetar na circulação sanguínea, resultando em um fluxo reduzido, permitindo o afoiçamento dos eritrócitos e acarretando na vaso oclusão da microcirculação. A obstrução vai gerar hipoxemia tecidual e acidose, favorecendo a intensificação da falcização das hemácias, da dor e o progresso da lesão tecidual (ENGEL, 2008). Crises Álgicas: são crises dolorosas que se iniciam a partir da combinação de células falcizadas, células endoteliais e componentes do plasma. Essa combinação, vai estimular a vasoconstrição vascular, e a aderência das células falcizadas com as endoteliais, resultando na redução do fluxo sanguíneo com polimerização da SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 289 hemoglobina S, ocorrendo hipóxia tecidual, consequentemente ocasionando na morte tecidual e dores localizadas (MARQUES et al., 2012). As crises dolorosas na maioria das ocorrências, são de causa indefinida. Porém, podem ser ocasionadas pelo frio, pela ingestão de álcool, desidratação ou infecção, podendo ter duração de 3 a 5 dias (WATANABE et al., 2008). O mecanismo que desencadeia a dor, consiste no aprisionamento das hemácias falcizadas dentro na microcirculação, o que leva a vaso oclusão do capilar, gerando hipoxemia e elevando o grau de falcização. A produção e o acúmulo de células falcizadas vai promover infarto, lesão e necrose tecidual (SILVA et al., 2006). Crise Aplásica: Na maioria dos casos a crise ocorre pela infecção do Parvovírus B19, pois ele possui tropismo as células que antecedem os eritrócitos, sendoa causa mais comum. Quando for associada a uma anemia hemolítica crônica ira ocasionar uma diminuição brusca na contagem de reticulócitos e hematócrito. Os sintomas causados são: dispnéia, hipotensão, cansaço acentuado ou insuficiência cardíaca, a hemoglobina irá se apresentar menor que 5g/do, tenso a possibilidade de causar morte subta por colapso vascular (MARQUES et al., 2012). Infeções: Indivíduos com anemia falciforme quando apresentarem quadros de febre necessitam de atenção, pois possuem uma predisposição à infecção causada por microorganismos encapsulados, ocasionada principalmente por Streptococcus pneumoniae e Haemophylus influenzae tipo B (PAIVA, 2007). A medida mais indicada a ser tomada é um tratamento preventivo através de administração de penicilina, para diminuir o risco de uma septicemia e meningite pneumocócica, principalmente antes dos 4 meses de idade (WATANABE et al., 2008). Priapismo: ocorre devido a uma ereção peniana prolongada com a presença de dor, em que não ocorre um estímulo ou desejo sexual (KEOGHANE et al., 2002). Apresenta-se na forma aguda, crônica e priapismo prolongado. A forma aguda é identificada quando a duração é prolongada com mais de 4 horas, crônica possui uma curta duração, com menos e 4 horas, porém com episódios de crises repetidas e o priapismo prolongado durará de 24 a 48 horas ocasionando em disfunção erétil permanente ou a retirada do membro. O tratamento deve ser iniciado através de hidratação, remédios para dor na veia e administração de ansiolíticos (ÂNGULO, 2003). Síndrome torácica aguda: dor torácica, tosse, febre, dispneia com infiltrado pulmonar são sintomas ocasionados pela síndrome torácica aguda. Sua origem está associada com infecções virais, por micoplasma ou Chlamydia pneumoniae (ENGEL, 2008). Possui causas não infecciosas que abrangem edema pulmonar devido a uma hiper-hidratação, embolia gordura da medula óssea infartada e hiperventilação, ocasionada pela utilização de analgésicos narcóticos com intuito de eliminar a dor torácica, podendo levar a uma evolução rápida de falência respiratória e morte (MARQUES et al., 2012). Crise Neurológica: em doenças de células falciformes, o AVC possui incidência de até 25%, sendo uma causa de mortalidade e morbidade principalmente em crianças de 3 a 10 anos (CLARIDADE et al., 2007). O AVC vai ocorrer devido a agregação de células falciforme, que podem obstruir microvasos, impedindo a circulação sanguínea normal. Isso resulta em déficit neurológico focal súbito, que é a perda de função, movimento ou sensação de uma parte específica do corpo,que pode ser acompanhada com cefaleia, convulsão e perda de consciência (WATANABE et al., 2008). Crise de Sequestro Esplênico: é uma complicação que ocorre devido a obstrução das cavidades sinusóides do baço pelos eritrócitos falcizados, resultando emanemia, reticulose e plaquetopenia, afetando principalmente crianças entre 5 meses a 2 anos de idade. Para os casos de pacientes falcêmicos, deve ser adotada a medida de transfusão rápida de eritrócitos (10 a 20mL por kg em uma hora), e como medida definitiva deve ser realizado a esplenectomia (ÂNGULO, 2003). Diagnóstico A doença pode ser detectada através do teste do pezinho na maternidade antes do bebe receber alta. O teste irá detectar precocemente hemoglobinopatias, como a anemia falciforme (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2007). O teste do pezinho é feito a partir de sangue coletado no calcanhar do bebê com a retirada de algumas gotinhas de sangue. O exame é realizado após as 48 horas do nascimento e até o 5º dia de vida. Pode ser realizado no hospital, ou no posto de saúde (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2015). O diagnóstico laboratorial vai ser feito a partir de um eritrograma, para investigar a presença da hemoglobina S. Na anemia falciforme o eritrograma irá apresentar uma anemia grave,e na análise da extensão sanguínea terá a presença de hemácias no formato de foice, chamadas de drepanócitos (MURÃO, 2007). O diagnóstico pode ser feito também a partir de técnicas da biologia molecular. Entre as técnicas da biologia molecular, temos o teste de falcização, nesse teste a hemácia ficara em baixa concentração de oxigênio, e através da solução de SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 290 metabissulfito de sódio a 2% irá ganhar formato de foice. Quando for colocado o metabissulfito na lâmina juntamente com o sangue, após algumas horas os eritrócito que possuem a hemoglobina S vão se deformar (ZANATTA et al., 2009). Outro teste utilizado através da técnica da biologia molecular é o teste de solubilidade , O teste de solubilidade se baseia na insolubilidade da desoxihemoglobina S, já que hemoglobinas normas são solúveis. Esse método pode ser utilizado como teste de triagem ou como teste confirmatório para HbS, e em emergências é bastante utilizado. Não é indicado para ser realizado em recém-nascidos prematuros, pois não possui uma boa sensibilidade, podendo apresentar um resultado falso positivo, devido os eritrócitos dos recém-nascidos prematuro não serem hemoglobina fetal (SILVA et al., 2017). A anemia falciforme pode ser diagnosticada no pré-natal através da técnica de eletroforese de hemoglobina, onde vai ser identificado os tipos de hemoglobinas que podem estar presentes no sangue. Essa técnica é baseada na migração de íons de acordo com o campo elétrico, através da atração eletroestática das proteínas carregadas negativamente, que irão migrar para o polo positivo (FERREIRA et al., 2015). Outra técnica que pode ser feita através da eletroforese, é o método da eletroforese de acetado de celulose, bastante utilizado como procedimento inicial de triagem. É a técnica mais realizada em laboratórios, pois além de possuir baixo custo, também é de rápida execução e análise. Utilizada principalmente nos primeiros meses de vida (SILVA et al., 2017). A metodologia aplicada para diagnóstico da anemia falcilforme é a técnica da eletroforese de agar citrado, realizada em pH ácido e consegue identificar vários tipos de hemoglobinopatias, Hb A, HbF, Fb S, Hb C. É o método mais utilizado, porém há desvantagem de não realizar a diferenciação das HbD e o Hb (ZANATTA et al., 2009). Através da Reação em Cadeira de Polimerase (PCR) podemos diagnosticar a anemia falciforme feita através da PCR convencional- cPCR e PCR em tempo real (RT-PCR). Por meio da PCR podem ser utilizados métodos qualitativos que irá detectar o gente, e quantitativo realizado através da evolução da PCR, é uma técnica bastante especifica, porém não se popularizou no diagnóstico da doença devido ao seu custo elevado (ALMEIDA, 2009). É um método simples de ser feito e de resultado rápido (SILVA et al., 2017). Por meio da cromatografia líquida de alta performance (HPLC), que consiste em um método de biologia molecular, onde ocorre a separação das moléculas, para realizar a verificação das anomalias presentes na hemoglobina de maneira rápida (FERREIRA et al., 2015). Tratamento Para essa doença não há tratamento específico, deverão ser realizadas medidas gerais e preventivas, para minimizar as consequências causadas pela doença da anemia crônica, crises de falcização e susceptibilidade às infecções (RUIZ, 2002). Os portadores de anemia falciforme, deverão se submeter a tratamentos profiláticos. Uma das medidas utilizadas é a vacinação contra principais agentes causadores de infecções virais e bacterianas, dando ênfase aos pneumococos, Haemophilus influenzae e Hepatite B, pois são os mais comuns causadores de septicemia (BRASIL, 2002). Em crianças menores de 5 anos de idade, pode ser realizado o uso de penicilina de forma profilática, com o intuito de minimizar os índices de morbidade e mortalidade por infecções bacterianas (DAUDT et al., 2002). Portadores da anemia falciforme tendem a desidratar, devido a incapacidade de concentrar urina e a perda de água. A desidratação e hemoconcentração favorecem na ocorrência das crises vaso-oclusivas, por este motivo o portador deverá manter uma boa hidratação. Além disso, podem realizar reposição de ácido fólico, pois possuem tendência a desenvolver anemia megaloblástica, principalmente em gestantes e em períodos de crescimento rápido do portador (BATISTA, 2013). O nível baixo de hemoglobina pode descompensar a função cardiorespiratória dos pacientes, em casos graves, pode ser realizado a transfusão sanguínea para evitar complicações, entretanto não se aplica a um tratamento de rotina. No dia a dia, podem ser administrado analgésicos de forma controlada para crises de dores (BRASIL, 2002). Além disso, o paciente poderá ser submetido ao transplante de medula óssea ou no tratamento de ingestão de hidroxiuréia, um quimioterápico que possui função de elevar a produção de hemoglobina fetal (HbF). A elevação irá agir de forma inibidora na polimerização intracelular, ocasionando a redução das crises vaso-oclusivas e minimizar a hemólise. Entre os dois métodos de tratamento, o melhor indutor de produção de Hb fetal, é a ingestão de hidroxiúreia (BATISTA, 2013). Considerações Finais: SIMP.TCC/Sem.IC. 2018(14);286-293 FACULDADE ICESP / ISSN: 2595-4210 291 Observamos ao longo do desenvolvimento desta revisão bibliográfica, que apesar de haver mais de 100 anos de descoberta da anemia falciforme, ainda há muito o que ser desenvolvido em requisitos de diagnóstico, tratamento e programas públicos para garantir que todos possuam acesso aos exames. Entretanto, todas as melhorias para amenizar sintomas e diagnosticar de forma mais eficaz, será em vão se a população não for conscientizada quanto a gravidade desta doença. Como relatado, a anemia é considerada um problema de saúde pública há algum tempo, mas pouco observamos as tentativas públicas para informatizar a população, principalmente população negra, quanto aos riscos que a genética pode acarretar em condições favoráveis. E devido a isso, também é necessário a realização de aconselhamento genético para os casais que possuem probabilidades, para que eles possam entender a hereditariedade e os riscos de recorrência e ocorrência da doença. Agradecimentos: Agradecemos primeiramente a Deus, que nos guiou durante todo o percurso desta obra, nos dando saúde física e mental. E também agradecer ao nosso orientador Rodrigo Câmara, pela paciência e compreensão durante todo o desenvolvimento da obra. E por fim, mas não menos importante, à nossa família pelo apoio moral. Referências: 1. 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