Hemoglobinas anormais

 Histórico da Hemoglobinopatia  S :                                                

                                                                                                         

Antes do conhecimento no Hemisfério Ocidental, os Distúrbios  Falciformes ,  eram  conhecidos na África por nomes ONOMATOPÉICOS  denotando   a natureza  recorrente,   suplicável    e dolorosa das crises. Alguns indivíduos afetados eram identificados por tatuagens nos membros e cintura. Existe casos remontados em familiares de Gana , em 1670.  

Somente a Comunidade  Científica tomou  conhecimento sobre os   Distúrbios  da   Síntese  de Hemoglobina em 1910 . Foi  HERRICK, um Cardiologista de Chicago,  registrou investigação da Anemia em um estudante de 20 anos da Índia Ocidental .                                                          

O seu relato levou não apenas para o   reconhecimento   de    centenas de    Anormalidades da Síntese de Hemoglobina, como   avanços  científicos ,  envolvendo   Química,  Biologia Celular, Fisiologia e Genética das Proteinas. 

Histórico da Talassemia

Um relato científico da Talassemia beta homozigota diagnósticado pelo Pediatra Dr. Thomas B. Cooley e sua colega Pearl Lee , em 1925, com quatro crianças com achados hematológicos e clínicos apresentando anemia grave com aumento do baço e deformidades dos ossos da face e do crânio . Destacaram um fato, as crianças eram originárias da região do mar Mediterrâneo , com descendência italiana e grega. A partir desse achado, essa síndrome foi denominada  de Anemia de Cooley . Após alguns anos,devido a alta prevalência de relatos similares principalmente na Itália e na Grécia ,Líbano Tunísia, Argélia etc . , esses casos de anemias  graves passaram a ser conhecida de Anemia do Mediterrâneo . 

RESUMO :

Após cerca de 120 dias as hemácias normais, devido ao seu esgotamento metabólico e degenerativo, são removidas e destruídas intracelularmente em células do sistema mononuclear-fagocitário, especialmente no baço, fígado e medula óssea.

Um mecanismo largamente aceito para explicar a eliminação das hemácias envelhecidas, é a formação de agregados de proteínas de banda 3 (proteínas transmembranais) estabilizados por moléculas de hemoglobinas oxidadas (hemicromos).

Em condições normais, um adulto chega a produzir em média 200 bilhões de hemácias ao dia, substituindo número equivalente de células destruídas diariamente. Para manter estável a massa total de hemácias do organismo, a produção e destruição por dia equivalem a cerca de 0,83% da massa total de hemácias, produção esta ocorrida exclusivamente na medula óssea (MO).^{1,  2,  ,  [6]}

As anemias hemolíticas e algumas hemoglobinas anormais compreendem um grupo de doenças em que a sobrevida das hemácias em circulação está acentuadamente reduzida, e a medula óssea não é capaz de compensação, mesmo aumentando sua produção.

Esta pesquisa vai nos permitir verificar a freqüência das hemoglobinopatias e talassemias na população estudada bem como estudar o relacionamento de aspectos clínicos e laboratoriais em cada grupo de doenças.

 

        TÍTULO

       “Perfil laboratorial de pacientes com Hemoglobinas Anormais  “

 

As hemoglobinas anormais apresentam grande incidência em todos os continentes, notadamente a África, a América do Norte, e a América Latina. Embora também seja encontrada em países mediterrâneos, na Arábia Saudita e na Índia. No Brasil há uma alta incidência da hemoglobina S (Hb S) no estado heterozigoto (traço falciforme, AS), em homozigose (anemia falciforme, SS), hemoglobinopatia SC, e interações da HbS e Talassemias.

Nas anemias hemolíticas a medula óssea mostra-se excepcionalmente hiperplasiada e os eritroblastos, que normalmente constituem menos que 20% das células da MO, chegam a 60% ou mais. Isto é, a relação Leucócitos/Eritrócitos mude de 4 a 5: 1 para 1: 1, podendo mesmo inverter-se.^{10, 11}

^{TRIAGEM NEONATAL :}

Ao incluir as hemoglobinopatias no Programa Nacional de Triagem Neonatal (PNTN),a portaria 822/01 do Ministério da Saúde deu um passo importante no reconhecimento da sua relevância em saúde publica no Brasil. Apesar da existência de centenas de hemoglobinopatias hereditárias, apenas algumas delas exigem a implantação de programas de saúde publica no Brasil: a hemoglobina S, a hemoglobina C e as talassemias beta e alfa . ¹¹  As hemoglobinopatias, ao contrário da maioria dos outros erros inatos do metabolismo, são polimorfismos genéticos humanos, ou seja, são alterações genéticas com alta freqüência populacional. Conseqüentemente, todo programa que se proponha a triar estas anomalias em escala nacional, deve contar com a infra-estrutura necessária não apenas para confirmar o diagnóstico laboratorial dos recém-nascidos, mas também para fornecer o tratamento completo para um grande número de pacientes e o aconselhamento genético especializado para as famílias. Infelizmente, essa infra-estrutura ainda não existe de forma homogênea em todo território nacional e dificilmente será alcançada em curto prazo. Nesse sentido, a informação e o treinamento dos profissionais que já atuam nos postos de saúde e hospitais públicos, parece ser a estratégia mais adequada no momento. ¹²

Segundo dados de um informe epidemiológico do SUS sobre a anemia falciforme, 25% dos doentes não atingem os quatro anos de idade e quase 80% deles não completam 30 anos. O diagnóstico destes casos e o acompanhamento clínico dos pacientes reduzem os óbitos deste grupo em até 80%. ¹⁰

A anemia falciforme é conhecida há séculos por povos de diferentes regiões da África, onde os doentes eram identificados por tatuagens para facilitar o diagnóstico, e proibir o casamento com membros sadios do grupo.

Estudos científicos das células falciformes datam de um século e meio atrás. ² Estudos de Cruz Jobim, no Rio de Janeiro, em 1835, de Accioli, na Bahia, em 1908, de Lebby, em 1846; e de Hondenpyl, em 1896, nos Estados Unidos podem ser considerados como os pioneiros da anemia falciforme. Entretanto foi Herrick, em 1910, quem observou a forma anormal dos eritrócitos do sangue periférico de um estudante negro, procedente da Jamaica, apresentando um gravíssimo quadro anêmico, acompanhado  de icterícia, complicações pulmonares e úlceras de membros inferiores .¹²

Por causa da deformação ocorrida nas hemácias, o termo doença falciforme “sickle cell disease” foi criado e empregado pela primeira vez, em 1922, por Mason. Este relacionou varias características comuns entre os portadores dessa doença: todos eram negróides, apresentava icterícia, fraqueza, úlceras de membros inferiores, anemia intensa, reticulocitose e eritrócitos falcizados no sangue periférico. ²  

Em 1927, Hahn e Gillespie demonstraram a dependência do fenômeno da falcização com a tensão de oxigênio, atribuindo o defeito à hemoglobina, e não somente ao glóbulo vermelho. Em 1930, os  estes resultados foram confirmados “in vivo”, com a identificação de células falcizadas em condições de tensão de oxigênio abaixo de 40 a 45 mmHg. Em 1935, Diggs e Bill notaram que algumas dessas hemácias se mantinham na forma falcizada, mesmo após a reoxigenação. Em 1936, Ham e Castle propuseram uma explanação da fisiopatologia do processo de falcização, com uma teoria em que ocorria um “ciclo vicioso de estase eritrocitária”, causando um aumento de viscosidade levando a demora do fluxo sanguíneo através dos capilares, diminuindo a tensão de oxigênio, provocando mais falcização.^{2, [13]}

Em 1946, Sherman demonstrou que as células falciformes, ao serem desoxigenadas, exibiam birrefringência óptica, que constitui a primeira evidência de que a hemoglobina S, na ausência de oxigênio, apresentava uma estrutura ordenada no interior dos eritrócitos, e sugeriu a Linus Pauling que a Hb S era molecularmente diferente da hemoglobina normal. Em 1949, Pauling e seus colaboradores mostraram essa diferença por meio de mobilidade eletroforética e atribuíram esse fenômeno à mudança de carga da globina. Em 1956, Ingram, utilizando a técnica de “fingerprint” (eletroforese bidimensional associada com cromatografia), demonstrou que a anormalidade química da HbS era devida a substituição do ácido glutâmico pela valina na posição número 6 da cadeia beta (ß 6 Glu—Val), produzindo a perda de duas cargas negativas por molécula de hemoglobina . ²

A partir de 1978, com as observações iniciais de Kan e Dozy, foram introduzidas técnicas de biologia molecular no estudo da HbS. Por meio de enzimas restrição, foi possível determinar que a HbS teve múltiplas origens geográficas. Os estudos foram realizados com populações da raça negra da África, Jamaica e em Afro-Americanos através da análise do agrupamento dos genes da globina beta, no cromossomo 11. Estes trabalhos demonstraram que há, pelo menos, cinco tipos de haplótipos para o gene beta S: Benin, CAR, Senegal, Camarões, Árabe-Indiano. Todos apresentam a mesma mutação de troca de ácido glutâmico por valina, na posição 6 da globina beta, porém, com diferentes extensões de lesões moleculares ocorridas ao longo do grupamento dos genes  beta, delta, gama, pseudo gene beta e épsilon . ²

A hemoglobina C (HbC) foi descoberta em 1950 por Itano e Neel. Estudos realizados em 1958 por Hunt e Ingrans, revelaram que essa variante origina-se de substituição do aminoácido número 6 da globina beta, o ácido glutâmico  pela Lisina (ß 6 Glu—Lis). O ácido glutâmico com carga negativa (-), substituído pela Lisina com carga positiva (+), faz alterar completamente a mobilidade eletroforética da hemoglobina mutante sendo facilmente diferenciada de outras hemoglobinas . [14]^{, [15]}

A origem de HbC, tal como da HbS, é africana por isso sua propagação foi ampla na região do Mediterrâneo e Américas por meio de escravos negros em diferentes períodos da história da humanidade. Esse processo de distribuição dos gene da globina β^C possibilitou sua interação com outras hemoglobinas variantes como a HbS (HbSC), e as combinações com talassemias (HbC/Tal β⁺, HbC/Tal β⁰), e combinação com Persistência Hereditária de Hemoglobina Fetal (PHHF) (HbC/PHHF). Casos esporádicos de associações com HbD, Hb Lepore, HbG Filadélfia também podem ser encontrados na literatura. ^{2, 14}

As talassemias alfa, são diferenciadas e classificadas de acordo com o número de genes alfa deletados. Em uma pessoa normal os quatro genes alfa são funcionantes (α,α/ α,α), sendo dois do cromossomo paterno e dois do materno. A deleção do gene significa o não funcionamento total desta estrutura gênica. Assim, as talassemias alfa se devem à deleção de um gene alfa(-,α/ α,α ), dois genes alfa(-,-/,α,α) ou  (-,α/-,α), de três genes (-,-/-,α) (Doença da Hemoglobina H)e de quatro genes (-,-/-,-). ^{2, 14,}

Na década de 80, os estudos moleculares realizados com os genes de globina alfa revelaram que vários defeitos genéticos podem causar talassemia, e que dependendo da extensão da lesão do gene, a síntese da globina alfa apresenta diferentes intensidades de síntese. Como resultado desse desequilíbrio entre a síntese de globina alfa e beta, a globina beta continua sendo sintetizada normalmente, e por isso, o “excesso” de globina beta livre se junta para formar tetrâmeros de globina β_{4 ,} resultando na Hb H. Quanto maior a queda de síntese de globina alfa, maior será também a concentração de Hb H. Nos recém-nascidos, a diminuição da síntese da globina alfa, afeta sua relação com a globina gama(g) normalmente sintetizada, formando tetrâmeros de g⁴ resultando na Hb Bart’s. A alfa talassemia, tem enorme prevalência no sul da Ásia, é freqüente nos negros e muito rara nos caucasóides. [17]^, [18]^, [19]

Os casos de talassemia heterozigota são de difícil diagnóstico, pois as técnicas laboratoriais não são sensíveis o suficiente. Aceita-se o diagnóstico presuntivo que consiste em leve anemia microcítica com ferritina normal ou refratariedade ao tratamento com ferro. A doença da hemoglobina H é rara no Brasil.  ^2,

As Talassemias Beta são mais heterogêneas que as do tipo alfa. As alterações quantitativas da síntese da globina beta são classificadas como Talassemia β⁰ (beta zero) quando não há síntese de globinas, e β⁺ (beta mais) quando existe alguma síntese de globina beta, mesmo que discreta. O mesmo processo de supressões parciais ou totais também pode ocorrer nos outros genes situados no cromossomo 11: beta, delta e gama . ^{2, 12, 14}

A beta-talassemia minor, que caracteriza o estado heterozigoto da talassemia beta, apresenta elevada prevalência nos povos do mediterrâneo oriental (italianos, gregos, árabes e turcos), baixa prevalência nos negros, e muito rara nos anglo-saxões. A maioria dos pacientes é assintomática e apresentam dosagem de hemoglobina A₂ acima de 3,5%, sendo que o aumento não é constante. ^{2, 12, 14}

Os estados do sul do País apresentam uma grande incidência de indivíduos talassêmicos devido, principalmente, a enorme colonização italiana. Como a beta talassemia minor apresenta sintomatologia discreta, o estudo dos pais, irmãos e filhos do paciente é de grande utilidade. O diagnóstico é importante para evitar que o portador seja erroneamente diagnosticado como ferropênico e tratado repetida e improficuamente com ferro. Na homozigose, denominada talassemia major, a anemia é intensa pela virtual falta de síntese de cadeia beta existindo somente hemoglobina A₂ e HbF. ^{2,  [24],  [25],  [26],  [27]}

No Brasil, a miscigenação racial facilita a propagação das hemoglobinas anormais. Em vários estudos realizados no país, foi identificado um grande número de crianças portadoras de doença falciforme incluindo: traço falcêmico (AS), anemia falciforme (SS), Hemoglobinopatia SC, interações S/ Beta⁰ (β^S/β⁰⁾ e S/Beta⁺ (β^s/ β⁺).^{7,  8, 9,  12,}       

 

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO   -  IPPMG

INSTITUTO DE PUERICULTURA PROFESSOR MARTAGÃO GESTEIRA -UFRJ

  Trabalho de Mestrado  em :

Perfil laboratorial de pacientes  com hemoglobinas anormais acompanhadas no Serviço de Hematologia do IPPMG/UFRJ.

Descrever a freqüência de hemoglobinopatias no IPPMG e sua distribuição em relação ao sexo e outras características populacionais.

Associar os dados laboratoriais às hemoglobinopatias encontradas, identificando as principais alterações em cada caso.

Descrever as alterações hematológicas presentes nas várias hemoglobinopatias.

Avaliar a expressão destes achados na infância, identificando as principais intercorrências clínicas.

 

            Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteira 

TIPO DE ESTUDO

 Descritivo nos diversos casos de hemoglobinas anormais e talassemias.

 A coleta de dados laboratoriais inclui os seguintes itens:

 

1- Hemograma Completo.

2- Eletroforese das hemoglobinas em tampão alcalino e ácido.

3- Dosagens de HbA₂ e HbF.

4- Pesquisa HbH .

5-Contagem de reticulócitos.

6- Dosagens de bilirrubinas, ferro, transferrina e ferritina.

 A investigação familiar será realizada, sempre que possível, com o objetivo de esclarecer associações complexas de genótipos, pois, em muitos casos, o diagnóstico só é possível com o estudo familiar. ^{2, 5, 6, 7, 16}  

COLETA DE DADOS

            Levantamento dos dados clínicos e laboratoriais a partir do estudo dos prontuários arquivados no IPPMG..

  

PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOS

            O processamento dos dados será realizado em programa Epi-info 2000, versão 1.1.2.  

           

           

                                  ESTRUTURA DA HEMOGLOBINA

 

 

 

FORMAÇÃO DA ESTRUTURA QUATERNÁRIA DA HEMOGLOBINA

Proteína Transportadora de oxigênio

A hemoglobina (Hb) contida nas hemácias é uma proteína de estrutura globular e quaternária composta por quatro cadeias polipeptídicas ,ou cadeias de globina ,e um grupo prostético ( o grupo heme ), ligado a cada uma das cadeias de globina .As cadeias de globina tem sido agrupadas conforme suas similaridades genéticas e estruturais devido as síntese multigênicas específicas para cadeias de globina do tipo alfa e beta . A globina do tipo alfa ( α ) se deve a presença de dois genes específicos para produzir globina alfa ( α ) e um outro gene também especifico para gerar globina zeta  ( ζ ) , todos no cromossomo 16 .  As cadeias de globina do tipo beta ( β ) são sintetizadas por genes unitários e exclusivo para globina beta ( β ) , delta( δ )  , gama( γ ) e épsilon ( ε  ), todos localizados no cromossomo 11 .      Hemácias fluindo por um vaso sanguíneo     Grupamento prostético heme, presente na molécula de hemoglobina O heme está localizado em uma fenda próxima da face externa da molécula de hemoglobina, delimitada por cadeias laterais de resíduos hidrofóbicos. É este ambiente apolar que torna possível a ligação reversível do oxigênio ao ferro sem que esse seja oxidado. Esse átomo está diretamente ligado a duas histidinas chamadas de histidina proximal e histidina distal.
O monóxido de carbono é um veneno porque se combina com a ferro-hemoglobina, bloqueando o transporte de oxigênio. A afinidade da hemoglobina à CO é cerca de 200 vezes mais que para O2.                   

                                   Paciente com Anemia falciforme

Presença de Numerosas Hemácias em Foice ( Drepanócitos ) , Hemácias Policromatófilas  e presença de Eritroblastos .    

Paciente com Talassemia

Hipocromia, microcitose e Poiquilocitose . com presença de esquisócitos.Raros Eritroblastos .

       REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS