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S3 Medicina Alina Villela Caso 1- Anemia 1. Descrever o metabolismo do ferro, destacando a importância das principais proteínas envolvidas desde o enterócito até a medula óssea O ferro faz parte do grupo heme, que integra numerosas proteínas do organismo, como citocromos, peroxidases, mioglobina, hemoglobina... Sendo um metal pesado, o ferro livre é quase insolúvel e bastante toxico, e por isso durante todo o seu ciclo metabólico está sempre ligado a proteínas de transporte ou funcionais. Mais de 2/3 do conteúdo de ferro do organismo encontra-se incorporado a molécula de hemoglobina. Assim, a hemoglobina é a principal forma funcional de ferro no organismo e também seu principal deposito. A mioglobina tem uma estrutura muito semelhante à hemoglobina, e funciona como uma proteína para deposito de oxigênio nos músculos, de onde o O2 é liberado durante o exercício. Além da hemoglobina, o organismo armazena ferro em diferentes tecidos sob formas de ferritina e hemossiderina. A ferritina, tem importante papel na estocagem do ferro. A ferritina H é um pouco maior que a ferritina L e tem ação ferroxidase importante. A maior parte da ferritina sintetizada é usada na estocagem do ferro, entretanto pequena quantidade é secretada e liberada no soro, quantidade que se correlaciona com o estoque total de ferro no organismo. Outra forma de deposito de ferro no organismo é a hemossiderina, que corresponde a um agregado heterogêneo de ferro, componentes de lisossomos e outros produtos da digestão intracelular. Ela restringe-se aos macrófagos da medula óssea, do fígado e baço. A absorção acontece pelo epitélio duodenal superior, que apresenta estruturas vilosas para ampliar a superfície de absorção. O transporte do ferro do lúmen intestinal até a circulação sanguínea ocorre em três fases principais: 1) Captação do ferro: Para exercer sua função, a DMT-1 necessita que o ferro tenha sido convertido de Fe3+ para Fe 2+, o que é mediado pela redutase citocromo b duodenal. Aparentemente, a internalização é feita pela proteína transportadora do heme-1 (HCP1), recentemente descrita e posicionada na membrana apical das células do duodeno. O heme liga-se à membrana da borda em escova dos enterócitos duodenais e a proteína transportadora de 50-kDa com nove domínios transmembrana atravessa intacta a membrana plasmática, importando o heme extracelular. A seguir, o heme apresenta-se ligado à membrana de vesículas no citoplasma da célula. 2) Transporte intracelular: no interior da célula, o ferro é liberado da protoporfirina pela heme oxigenase (HO). Após o ferro ser liberado, fará parte do mesmo pool de ferro não heme, tendo dois possíveis destinos dependendo da demanda de ferro. Se a necessidade for baixa ele permanecerá no enterócito sequestrado pela ferritina e será eliminado quando da descamação do epitélio intestinal. Se houver necessidade de ferro pelo organismo ele será transportado para fora do enterócito em direção ao plasma para ser transportado pela transferrina (Tf). 3) transporte para o plasma: O principal exportador do ferro da célula para o plasma é a ferroportina (FPN). Possui 12 segmentos transmembrana e localiza-se na extremidade basolateral de vários tipos celulares, incluindo sinciciotrofoblastos placentários, enterócitos duodenais, hepatócitos e macrófagos. A FPN é S3 Medicina Alina Villela crucial para a exportação do ferro celular e é o único mecanismo de efluxo do ferro. A expressão do mRNA da FPN está aumentada na deficiência de ferro e hipóxia. Como a DMT- 1, a FPN também é seletiva para o ferro na forma Fe2+. A FPN, além de exportador do ferro celular é também o receptor da hepcidina (HPN), importante regulador da aquisição do ferro, conforme será visto nas seções seguintes. Como a Tf sérica tem grande afinidade pelo ferro na forma férrica, o Fe2+ externalizado pela FPN deve ser oxidado para Fe3+. A hefaestina, oxidase semelhante à ceruloplasmina sérica, é responsável por essa conversão. Mutações que inativam a FPN ou a hefaestina levam ao prejuízo na absorção e acúmulo de ferro no enterócito e nos macrófagos. Transporte e captação do ferro pelas células O ferro é transportado no plasma pela Tf. Possui dois sítios homólogos, que em pH neutro podem transportar dois átomos de Fe3. Além de solubilizar o ferro, a Tf atenua sua reatividade e facilita a sua liberação para as células. Quando complexado à Tf, a internalização do ferro é iniciada pela ligação desse complexo a um receptor específico (TfR) presente na superfície da maioria das células. Esse receptor é um homodímero transmembrana constituído de duas subunidades idênticas ligadas por pontes dissulfeto. Cada subunidade apresenta um domínio C-terminal extracelular, um domínio transmembrana e um pequeno domínio N- terminal citoplasmático. No domínio extracelular encontra-se o sítio de ligação para a molécula de Tf, enquanto no domínio citoplasmático, entre os domínios 20 e 23, encontra-se a sequência responsável pela endocitose do Tf complexado ao ferro. A afinidade do TfR à Tf diférrica parece ser determinada pela proteína produzida pelo gene da hemocromatose, a HFE, também presente na membrana plasmática dos eritroblastos. A interação Tf-TfR é facilitada pelo pH extracelular de 7,4 e, a partir dessa ligação, inicia-se o mecanismo de captação de ferro pela célula. O complexo Tf-TfRHFE é internalizado por endocitose. Dentro do endossoma, a bomba de prótons dependente de ATP encarrega-se de reduzir o pH, facilitando a liberação do ferro da Tf, que permanece ligado ao seu receptor, e o complexo apoTf-TfRHFE é reciclado de volta à superfície celular, quando então a apo-Tf é liberada do TfR. O ferro do endossoma atravessa a membrana da vesícula e alcança o citoplasma. A proteína DMT-1 é essencial para o efluxo do ferro do endossoma para o citoplasma. O ferro liberado pela Tf no endossoma está na forma férrica (Fe3+) e a DMT-1 tem grande afinidade pelo Fe2+. Uma ferriredutase recentemente identificada e denominada Steap 3 é responsável pela redução do ferro liberado pela Tf, que será então transferido para o citosol pela DMT-1.A incorporação do ferro ao anel de protoporfirina irá formar o heme, que, em combinação com as cadeias de globina, formarão a molécula de Hb. Estoque do ferro O ferro fica estocado nas células reticuloendoteliais do fígado, baço e medula óssea, nas formas de ferritina e hemossiderina. A apoferritina contendo o núcleo férrico constitui a ferritina, a forma solúvel de S3 Medicina Alina Villela armazenamento. Assim, a ferritina contém e mantém os átomos de ferro que poderiam formar agregados de precipitados tóxicos. Essas últimas predominam nos tecidos comprometidos com a estocagem do ferro, como fígado e baço, enquanto a forma rica em cadeias pesadas predomina nos tecidos do coração e eritrócitos. A hemossiderina corresponde à forma degradada da ferritina, em que a concha proteica foi parcialmente desintegrada, permitindo que o ferro forme agregados. A absorção do ferro é regulada em três pontos principais; 1. Modulação de absorção provocada pela quantidade de ferro ingerida, chamada bloqueio mucoso. 2. Regulação pelo estoque de ferro pela hepcidina, de forma que a sobrecarga de ferro reduz a absorção, enquanto que a carência promove maior absorção de ferro. 3. Regulação hematopoiética, que faz com que a absorção seja modulada de acordo com as necessidades da eritropoese. Não há mecanismos de excreção!! Resumindo... 10% do ferro da dieta é absorvido. A absorção acontece pelo epitélio duodenal superior, que apresenta estruturas vilosas para ampliar a superfície de absorção. Tais estruturas contém células precurssoras dosenterócitos, quando tais células amadurecem elas migram para o ápice da vilosidade intestinal, e então realizam a absorção do Fe. No enterócito, o heme é absorvido pela HCP-1 (proteína transportadora), tal molécula é endocitada para dentro do enterócito. Então, o heme sofre redução através da enzima HO e é separado do Fe 2+, após ser liberado o ferro fará parte do mesmo pool de ferro não heme, tendo dois possíveis destinos dependendo da demanda de ferro. Se a necessidade for baixa ele permanecerá no enterócito sequestrado pela ferritina e será eliminado quando da descamação do epitélio intestinal. Se houver necessidade de ferro pelo organismo ele será transportado para fora do enterócito em direção ao plasma para ser transportado pela FPT. A FPN, além de exportador do ferro celular é também o receptor da hepcidina, importante regulador da aquisição do ferro. Como a Tf sérica tem grande afinidade pelo ferro na forma férrica, o Fe2+ externalizado pela FPN deve ser oxidado para Fe3+. A hefaestina, oxidase semelhante à ceruloplasmina sérica, é responsável por essa conversão. Após essa oxidação forma-se o complexo Fe3+ + transferrina, o qual é absorvido pelas células através do receptor TFR. O complexo Tf-TfRHFE é internalizado por endocitose. Dentro do endossoma, a bomba de prótons dependente de ATP encarrega-se de reduzir o pH, facilitando a liberação do ferro da Tf, que permanece ligado ao seu receptor, e o complexo apoTf-TfRHFE é reciclado de volta à superfície celular, quando então a apo-Tf é liberada do TfR. O ferro do endossoma atravessa a membrana da vesícula e alcança o citoplasma. A proteína DMT-1 é essencial para o efluxo do ferro do endossoma para o citoplasma. O ferro liberado pela Tf no endossoma está na forma férrica (Fe3+) e a DMT-1 tem grande afinidade pelo Fe2+. Uma ferriredutase recentemente identificada e denominada Steap 3 é responsável pela redução do ferro liberado pela Tf, que será então transferido para o citosol pela DMT-1.A incorporação do ferro ao anel de protoporfirina irá formar o heme, que, em combinação com as cadeias de globina, formarão a molécula de Hb. S3 Medicina Alina Villela 2. Elucidar o papel da vitamina B12 na síntese do DNA e explicar quais as consequências da deficiência dessa vitamina. Ela é responsável por transformar homocisteína → metionina e CoA → Succcinil- CoA. Tanto os folatos como a vitamina B12 são indispensáveis para a síntese de timidina, um dos nucleotídeos que compõe o DNA. A vitamina B12 participa indiretamente desta reação funcionando como coenzima da conversão de homocisteína em metionina, transformando simultaneamente o 5- metiltetraidrofolato em tetraidrofolato, a forma ativa de folato que participa da síntese de timidina. Na ausência de vitamina B12 o folato vai se transformando em 5-metiltetraidrofolato, uma forma de transporte de folato inútil para a síntese de timidina e do DNA. A síntese inadequada de DNA tem como consequência modificações do ciclo celular, retardo da duplicação e defeitos no reparo do DNA. Por outro lado, a síntese de RNA não esta alterada, pois a timidina não é necessária para sua síntese (Ou seja, não há redução na síntese proteica). Devido principalmente à lentidão da divisão celular na fase S há aumento do numero de células com quantidade de DNA entre diploide e tetraploide. Consequências: 1. Síntese inadequada do DNA leva a modificações no ciclo celular, retardando a duplicação e gerando defeitos no reparo do DNA. 2. Exuberantes alterações cromossômicas, a maioria dessas células não é capaz de completar a divisão celular, sendo prematuramente destruída na M0. 3. A intensa desordem da maturação nuclear das três linhagem, mais evidente na série eritroide, produz um aumento de morte celular intramedular. 10-20% dos eritrócitos sobrevivem e tornam-se viáveis para o sangue periférico. Como resultado, além da anemia macrocitica, pode também ocorrer neutropenia, com neutrófilos polissegmentados e moderada plaquetopenia. Relembrando o ciclo celular... S3 Medicina Alina Villela 3. Enumerar as principais causas de anemia ferropriva, dividindo pelos diferentes mecanismos: suprimento inadequado, aumento de demanda e aumento de perdas. A deficiência de ferro surge a partir do desequilíbrio entre ingesta, absorção e situações de demanda aumentada ou perda crônica. Gestação, parto e puerpério: Estima-se que a necessidade adicional de ferro nas gestantes sem anemia seja de aproximadamente 1.000 mg, o que equivale ao requerimento diário médio de 4 mg; nas gestantes com anemia, de mais de 2.500 mg de ferro: A gravidez aumenta a demanda por ferro, necessário para o desenvolvimento da placenta e do cérebro do feto. Dieta não balanceada, ou seja, com baixa disponibilidade de ferro heme, cuja quantidade absorvida varia entre 20% e 30% do total de ferro ingerido, enquanto a absorção do ferro de origem vegetal varia entre 1% e 7%. Indivíduos vegetarianos, principalmente mulheres em idade reprodutiva, têm mais chances de apresentar deficiência de ferro, assim como os idosos e pessoas com doenças psiquiátricas (demência). • Uso de antiácidos, ingestão de fitatos, fosfatos, oxalatos e tanino diminuem a absorção de ferro.2-4 Fatores Patológicos (perda de sangue ou diminuição de absorção intestinal) • Sangramentos em geral (originados de trauma, acidente etc.): Sangramento prolongado gradual provocado por qualquer causa produz a depleção de ferro, pois dois terços do ferro total do organismo estão presentes na Hb circulante. • Sangramento urogenital: A menorragia é a causa mais frequente de deficiência de ferro nas mulheres em idade fértil. Normalmente, o fluxo sanguíneo menstrual varia de 35 mL a 80 mL/período e, embora seja variável de mulher para mulher, costuma ser constante em cada uma; aquelas com fluxo sanguíneo superior a 80 mL/período apresentam maior probabilidade de desenvolver deficiência de ferro. • Parasitose (infecção por necator americanus, ascaris duodenale, schistossoma mansoni, trichuris trichiura). A leishmaniose produz hemólise de eritrócitos combinada a supressão da medula óssea e sangramento. • Ingestão de aspirina, anti-inflamatório não hormonal, anticoagulante. • Gastrectomia, gastroplastia redutora (cirurgia bariátrica): A deficiência de ferro nos dois primeiros anos após a gastroplastia varia entre 15% e 60%, é mais comum em mulheres pré-menopausa – que têm reservas de ferro mais baixas –, e pode ter origem multifatorial, incluindo ingestão de quantidades menores de carnes em geral, redução da secreção ácida gástrica e trânsito intestinal acelerado, exclusão do duodeno – principal área de absorção do ferro da dieta, o que determina também menor absorção de compostos à base de ferro. É importante ressaltar que sua deficiência pode ocorrer a despeito do uso regular de suplementação oral do metal. • Hemólise intravascular e hemoglobinúria. • Sangramento pelo trato respiratório. • Doação de sangue (cada doação de 500 mL de sangue por ano implica a necessidade adicional de aproximadamente 0,5 mg de ferro/dia). S3 Medicina Alina Villela 4. Explicar como é feito o diagnóstico da anemia ferropriva e da anemia perniciosa. Além das manifestações comuns de anemia, na ferropenia podem surgir sintomas menos típicos como glossite atrófica, perversão do apetite, geofagia ou pica (vontade de comer terra e barro), disfagia cervical (síndrome de Plummer-Vinson, que ocorrem mais comumente em mulheres, mais idosas, onde há uma formação de uma membrana entre hipofaringe e o esôfago), coiloníquia, estomatite angular, amenorreia, cabelos finos e quebradiços e diminuição da libido. No exame laboratorial da anemiaferropriva encontraremos: • Diminuição de Hb, Ht e VCM • Hipocromia e microcitose • Hemácias em alvo/ lápis • Aumento do RDW • Diminuição dos reticulócitos • Plaquetas podem estar aumentadas, em casos de sangramento crônico • FERRITINA é o primeiro exame que se altera na anemia ferropriva, com redução do seu valor, uma vez que representa o estoque de ferro no organismo! • Diminuição do ferro sérico • Diminuição da transferrina • Capacidade total de ligação do ferro aumentada devido ao aumento de transferrina tentando captar o ferro. O exame padrão ouro para diagnosticar a anemia ferropriva é o mielograma com pesquisa de ferro medular com a coloração do Azul da Prússia. Porém, é pouco utilizado por ser um exame invasivo e pouco disponível, em comparação com os exames laboratoriais. A anemia perniciosa, também conhecida como anemia de Addison, é um tipo de anemia megaloblástica causada pela deficiência de vitamina B12 (ou cobalamina) no organismo, levando a sintomas como fraqueza, palidez, cansaço e formigamento das mãos e pés, por exemplo. Sintomas de anemia perniciosa são em geral investigados por hemogramas, onde na sua deficiência o hemograma mostrará algumas alterações como o nível baixo das hemoglobinas, alto volume globogular médio (VGM), no esfregaço sanguíneo e análise microscópica mostrará hemácias macrocíticas, aspirado de medula óssea que mostra percursores de hemácias atípicas maiores que o normal, etc. Pode-se pedir também contagem de reticulócitos e dosagem de vitamina B12. Para tanto existe um teste diferencial para identificar anemias megaloblásticas como essa em questão, o teste de Schilling. O teste de Shiling é realizado como um diagnóstico diferencial da anemia megaloblástica. “O teste de Schilling mede a absorção de B12 radioativa com e sem fator intrínseco. Ele é particularmente útil para o estabelecimento do diagnóstico em pacientes que foram tratados e estão em remissão clínica, e nos quais a validez do diagnóstico é duvidosa. O teste é realizado com a adminis- tração por via oral de B12 radiomarcada, seguida, após 1 a 6h, de uma dose parenteral “flushing”, 1.000µg de B12 para evitar o armazenamento hepático de B12 radioativa; a porcentagem de material radiomarcado encontrado na coleta da urina de 24h é então medida (normalmente > 9% da dose administrada). A excreção urinária diminuída (< 5% se a função renal estiver normal) dá suporte ao diagnóstico de absorção diminuída de vitamina B12”. S3 Medicina Alina Villela Extramapa: Descrever como fazer o diagnóstico diferencial entre as seguintes anemias microcíticas: anemia da inflamação, talassemia minor e anemia sideroblástica congênita. Anemia da inflamação É a anemia mais comum em pacientes com doença inflamatória crônica ou nos portadores de neoplasia. Os achados laboratoriais da anemia da doença crônica encontraremos: Hemácias normocíticas e normocrômicas, porém em até 1/3 desta anemia pode ser microcítica e hipocrômica Reticulócitos baixos Fe sérico baixo Capacidade total de ligação do ferro baixa Ferro medular aumentado Aumento de marcadores inflamatórios – VHS, PCR aumentados Ferritina está normal ou elevada A ferritina é um marcador de fase aguda e eleva- se em estados inflamatórios Talassemias Consistem em um conjunto de síndromes motivadas principalmente por alterações de sínteses quantitativas de globinas alfa e beta, causando desequilíbrio entre elas e variáveis graus de anemias hemolíticas, além de várias outras consequências patológicas. Minor ou menor: assintomáticas e possuem o traço talassêmico; Beta-talassemia minor: é a mais comum na prática clínica Quadro clínico: assintomática, associada a alterações na morfologia dos eritrócitos com pequena ou nenhuma anemia hipocrômica e microcítica (Hb em torno de 10 g/dL). Diagnóstico: ocasional em exames de rotina. Eletroforese de hemoglobina: aumento de HbA2 e HbF18 (50% dos casos). Principal diagnóstico diferencial é a anemia ferropenêmica. Anemia sideroblástica Nesse tipo de anemia ocorre deposição de ferro no interior dos eritroblastos da medula (sideroblastos) decorrente de um defeito na síntese do grupo heme, promovendo uma síntese deficiente de hemoglobina. Essa deposição de ferro ao redor do núcleo da célula forma o que chamamos de sideroblasto “em anel”. O ferro no citoplasma é corado pela reação de Perls. Esse tipo de anemia é hipocrômica e microcítica ou normocrômica, apresentando policromasia. Os achados da medula, como já citados, são os sideroblastos normais e em anel. A anemia sideroblástica pode ser hereditária, adquirida primária (causada pela mielodisplasia por exemplo) e adquirida secundária (causada por doenças como artrite reumatoide, intoxicação por substâncias – álcool, chumbo – e medicamentos como a isoniazida). A hereditária ocorre em indivíduos masculinos, mas é trans mitida pelo sexo feminino (ligada ao sexo). Os achados laboratoriais na anemia sideroblástica são: Ferro aumentado Ferritina aumentada Saturação de transferrina aumentada
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