Autor: Paulo Cesar Naoum |
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Fenótipos, genótipos e haplótipos
A doença causada pelas células falciformes
se caracteriza por um conjunto de sinais e sintomas provocados pela
deformação de milhões de eritrócitos
com hemoglobina S (Hb S) induzidos pela desoxigenação.
Esses eritrócitos com Hb S quando oxigenados (oxi-Hb S) se
apresentam morfologicamente normais ou discóides no sangue;
eventualmente podem ser observados alguns eritrócitos afoiçados
ou falcizados (figura 6.1). Entretanto, há situações
em que o processo de falcização é muito intenso
devido à elevada concentração de Hb S desoxigenada
(desoxi-Hb S), conforme mostra a figura 6.2.
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Figura 6.1 – Esfregaço de sangue periférico
de paciente com anemia falciforme controlada, mostrando maior número
de eritrócitos discóides em relação aos
falcizados. |
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Figura 6.2 – Esfregaço de sangue
periférico de paciente com anemia falciforme, coletado durante
crise dolorosa, mostrando eritrócitos discóides com
equinocitose e vários eritrócitos falcizados.
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O primeiro relato a respeito da doença
das células falciformes data de 1910, quando J.B. Herrick
publicou um artigo científico na revista americana Arquivo
de Medicina Interna sobre a presença de eritrócitos
com a forma de foice em um paciente negro com anemia grave, icterícia,
e fortes dores nas articulações. A partir desse artigo
outras publicações de casos semelhantes foram divulgadas,
inclusive identificando a origem hereditária das células
falciformes (Neel, 1949). Entretanto, todas essas comunicações
destacavam apenas a diversidade clínica da doença
com relação à gravidade e ao desenvolvimento
da patologia.
Todavia, todos os trabalhos descritos até
1949 apresentavam a doença das células falciformes
pelas características visíveis do processo anêmico
específico, associado à presença de células
falcizadas no esfregaço de sangue periférico e com
notável prevalência entre negros ou descendentes africanos.
Essa associação de características muito semelhantes
fornecia o fenótipo de uma doença
que era causada pelas células falciformes, e por isso essa
patologia hematológica passou a ser conhecida por doença
das células falciformes. Não obstante, ainda
continuava sem explicação convincente a grande diversidade
clínica e hematológica entre os doentes falcêmicos.
No ano de 1949 Linus Pauling juntamente com seus colegas de laboratório
conseguiram separar por meio de eletroforese a hemoglobina anormal
que causava a falcização eritrocitária, que
foi denominada por "sickle hemoglobin" (ou hemoglobina
falcizante). Para facilitar a divulgação científica
desta hemoglobina anormal tomou-se por referência a primeira
letra da palavra "sickle", surgindo então a Hb
S.
O processo eletroforético foi de grande
importância para o entendimento clínico, genético
e hematológico dos doentes falcêmicos, pois sua aplicação
permitiu explicar que a diversidade clínica e hematológica
estava relacionada com a concentração da Hb S, bem
como sua associação com outras hemoglobinas. Assim
foram identificadas várias situações da doença
em que a concentração da Hb S era variável.
Hb S com concentrações próximas de 95-98% foi
geneticamente caracterizada por Hb SS (homozigose da Hb S) e a doença
foi especificamente denominada por anemia falciforme.
Outros pacientes que, além de células falciformes
continham também eritrócitos microcíticos e
hipocrômicos, apresentavam em suas eletroforeses a Hb S associada
com Hb Fetal, ou Hb F, e por isso identificados como Hb SF, foram
caracterizados como doentes da anemia micro-drepanocítica
e atualmente são conhecidos por Hb S / talassemia
beta ou Hb S / b tal.
Com o passar do tempo, o aperfeiçoamento técnico da
eletroforese permitiu a identificação de associações
de Hb S com outras hemoglobinas variantes, e assim foram descritas
as Hb SC, Hb SD e Hb SO Arábia; essas associações
foram nominadas por doenças falciformes SC, SD e
SO Arábia, respectivamente. Outras interações
mais raras como são os casos da anemia falciforme associada
à talassemia alfa pela presença de Hb S e Hb H conjuntamente,
e entre Hb S e Hb Fetal elevada – caracterizada por persistência
hereditária de Hb Fetal (PHHF), foram denominadas por Hb
SS / Talassemia alfa e Hb S / PHHF. Finalmente,
o caso mais comum é a presença concomitante da Hb
S e Hb A (Hb AS) no portador do traço
falcêmico, ou heterozigoto falcêmico, clinicamente
assintomático e com eritrograma normal, onde a concentração
da Hb S é menor que a Hb A. Essas associações
de Hb S com outras frações normais e anormais de hemoglobinas,
inicialmente estabelecidas por eletroforeses de hemoglobinas, e
confirmadas por estudos nos familiares desses pacientes caracterizaram
os diferentes genótipos da doença
das células falciformes (figura 6.3). Dessa forma, o conjunto
dos resultados laboratoriais e sintomas clínicos permitiram
diferenciar adequadamente os genótipos de Hb S (tabelas 6.1
e 6.2).
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Figura 6.3 – Eletroforese de hemoglobinas
em acetato de celulose, pH 8.6, mostrando da esquerda para a direita
os genótipos Hb AS (heterozigoto de Hb S); Hb AA (padrão
normal); Hb SS (homozigose de Hb S) e Hb SC (dupla heterozigose de
Hb S e Hb C). |
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Tabela
6.1 - Genótipos de Hb S relacionados com alterações
laboratoriais. |
Genótipos |
Hb (g/dl)
Média
(variação) |
Ht (%)
Média
(variação) |
VCM |
Hb S
% |
Hb F
% |
Hb A
% |
SS
(SS e SF)* |
7,0
(5 - 9) |
22
(18 - 30) |
N |
90 - 100 |
2 - 10 |
Zero |
S/b
0 Tal.
(SF)* |
8,0
(7 - 10) |
25
(20 - 35) |
D |
70 - 90 |
5 - 20 |
Zero |
S/b
+ Tal.
(SFA) |
9,0
(8 - 11) |
30
(25 - 35) |
D |
50 - 80 |
5 - 10 |
10 - 40 |
SD
(SD)* |
10
(8 - 12) |
30
(25 - 35) |
N |
40 - 60 |
- |
HbD: 40 - 60 |
SS/Tal a
(SFH)* |
8,0
(6 - 10) |
30
(25 - 30) |
D |
80 - 90 |
10 - 20 |
HbH: 1 a 10% |
SC
(SC)* |
11
(9 - 13) |
30
(25 - 30) |
N |
40 - 60 |
- |
HbC: 40 - 60 |
S/PHHF
(SF)* |
12
(10 - 14) |
35
(30 - 40) |
N |
60 - 80 |
15 - 30 |
Zero |
AS (**)
(AS)* |
13
(12 - 16) |
40
(38 - 50) |
N |
30 - 40 |
- |
60 - 70 |
(*) Principais frações de hemoglobinas
identificadas por eletroforese alcalina.
(**) O genótipo da Hb AS não é considerado
como doença das células falciformes. Foi incluído
apenas para efeito de comparação. O portador de Hb
AS é assintomático.
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Tabela
6.2 - Alterações eritrocitárias mais
comuns nos diferentes genótipos da doença das células
falciformes. |
Genótipo |
Alterações eritrocitárias
mais comuns |
SS |
Células falcizadas e em alvo. Hipocromia
e policromasia. Eritroblastos. Corpos de Howell – Jolly.
Reticulocitose (*). Corpos de Heinz (*). |
S/b Tal (**) |
Células falcizadas, microcitose, dacriócitos
e células em alvo. Hipocromia e policromasia. Reticulocitose
(*). |
SS/a Tal. |
Anisocitose, microcitose, hipocromia e policromasia.
Poucas células falcizadas. |
SC |
Anisocitose, poiquilocitose, células em
alvo, cristais de Hb C, hipocromia. Poucas células falcizadas. |
SD |
Anisocitose, poiquilocitose, hipocromia. Poucas
células falcizadas. |
S/PHHF |
Discreta anisocitose e anisocromasia. Poucas células
falcizadas. |
AS (***) |
Normocitose e normocromia. |
(*) Visíveis quando coradas com azul de
crezil brilhante a 1%.
(**) Inclui os genótipos S/b 0
Tal. (ou SF) e S/b + Tal.
(ou SFA).
(***) O genótipo AS não é
considerado como doença falciforme. Foi incluído apenas
para efeito de comparação.
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Durante anos os casos clínicos de doenças
das células falciformes foram classificados sem que fossem
conhecidas as causas que deram origem à Hb S. Em 1956, Ingram
estabeleceu quimicamente pela técnica de "fingerprinting"
de peptídeos (figura 6.4) a diferença entre Hb A e
Hb S. Constatou que se devia à mutação do sexto
aminoácido da globina beta – o ácido glutâmico
pela valina, assim representado (Hb S: b
6 Glu ® Val).
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Figura 6.4 – Fingerprints (eletroforese
associada a cromatografia em papel de filtro) de péptidos obtidos
após digestão de tripsina das globinas de Hb AA e Hb
SS. A seta A indica o péptido normal que contém os onze
primeiros aminoácidos da globina beta normal. A seta S mostra
no digerido tríptico da globina de Hb S que o péptido
está em posição diferente à da Hb A (círculo
em branco). A análise dos aminoácidos que compõe
esse péptido revelou que o sexto aminoácido (ácido
glutâmico) fora substituído por outro diferente (valina).
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Em 1978 Kan e Dozy descreveram a seqüência
de bases nitrogenadas do gene da globina beta normal (Hb A) e da
globina beta S (Hb S). Em 1980 esses mesmos pesquisadores estudaram
a evolução da Hb S por meio de técnicas de
biologia molecular em vários doentes falcêmicos e concluíram
que apesar da mutação da Hb S ser a mesma em todos
eles, haviam diferenças entre as seqüências de
bases nitrogenadas ao longo do agrupamento de genes da globina beta,
sem que essas seqüências diversificadas influenciassem
na síntese da hemoglobina S. Esses estudos realizados por
fracionamento das seqüências de bases induzidos por enzimas
extraídas geralmente de bactérias (endonucleases),
permitiram estabelecer que a Hb S originou em pelo menos três
regiões da África: Senegal, Benin e Bantu. Atualmente
acredita-se que além destas três regiões, outras
duas regiões, uma na África (Camarões) e outra
na Ásia (Arábia e Índia) também sofreram
o impacto da mutação da Hb S. Essa diferenciação
antropológica identificada por técnicas de biologia
molecular entre pessoas doentes com Hb S é conhecida por
haplótipos. Até o presente são
conhecidos os haplótipos Benin, Bantu, Senegal, Camarões,
Árabe-Indiano e Atípicos. Os estudos antropológicos
e hematológicos realizados com pacientes com anemia falciforme
(Hb SS) e submetidos às análises de seus haplótipos,
revelaram que os haplótipos Benin e Bantu estão relacionados
com maior grau de anemia quando comparados com os haplótipos
Senegal, Camarões e Árabe-Indiano (tabela 6.3), provavelmente
devido à persistência da Hb Fetal nesses três
haplótipos.
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Tabela
6.3 – Relação entre a gravidade da anemia
falciforme (Hb SS) com os diferentes haplótipos de Hb S.
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Haplótipos de Hb S |
Hb total(g/dl) |
Hb Fetal(%) |
Gravidade Clínica |
Bantu |
5,0 – 8,5 |
5 – 7 |
++++ |
Benin |
7,0 – 8,5 |
5 – 7 |
+++ |
Senegal |
8,0 – 9,0 |
8 – 10 |
++ |
Camarões |
8,0 – 9,0 |
5 – 7 |
++ |
Árabe-Indiano |
~ 9 |
15 – 20 |
+ |
Atípica |
~ 8 |
5 – 7 |
variável |
(++++) muito grave; (+++) grave; (++) moderado;
(+) discreto
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As células falciformes
As células falciformes
são mais frágeis que os eritrócitos normais
na corrente sangüínea e, por essa razão, vivem
menos que o tempo médio de 120 dias. Os eritrócitos
falcêmicos tem suas lesões intensificadas na relação
direta com o aumento da concentração da Hb S intra-eritrocitária.
Assim, na anemia falciforme onde a concentração da
Hb S é superior a 90%, o período médio de vida
dos eritrócitos falcêmicos é de aproximadamente
30 dias. As causas e conseqüências da falcização,
que serão apresentadas com mais detalhes a seguir, se devem
de uma forma geral à deformação patológica
das células falciformes e à sua precoce destruição
motivada pelo ataque da membrana celular por várias espécies
de radicais livres gerados durante a degradação da
Hb S desoxigenada. Como resposta fisiológica natural à
reposição de eritrócitos precocemente retirados
da circulação na doença das células
falciformes, a eritropoiese medular se torna hiper-ativa. Devido
ao desequilíbrio anormal entre a produção de
eritrócitos pela medula óssea e a destruição
acentuada das células falcêmicas no sangue periférico,
ocorre a liberação de células imaturas (reticulócitos)
e jovens (eritroblastos) para o sangue circulante, resultando em
reticulocitose e presença de eritroblastos no esfregaço
de sangue periférico (figuras 6.5 e 6.6). |
Figura 6.5 – Reticulocitose em amostra
de sangue periférico de paciente com anemia falciforme, caracterizando
eritropoiese acentuada. |
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Figura 6.6 – Presença de eritroblasto
ortocromático em amostra de sangue periférico de paciente
com Hb S/ talassemia beta. |
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Na corrente sangüínea os eritrócitos
falcizam e desfalcizam reversivelmente conforme ganham e liberam
o oxigênio. Geralmente há células que, após
seguidos processos de falcização e desfalcização,
ao se falcizarem, assim permanecem, mesmo que haja oferta de oxigênio;
são as células falciformes irreversíveis (figura
6.7).
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Figura 6.7 – Célula falciforme
irreversível em microscopia eletrônica. A célula
falciforme irreversível tem a forma característica de
foice, com acentuado alongamento eritrocitário devido à
formação de polímeros de moléculas de
Hb S desoxigenada. |
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Quando o número de células falcizadas
irreversivelmente permanece abaixo de 5% do conteúdo total
de eritrócitos em circulação, o fluxo da circulação
de sangue não sofre descontinuidade no seu processo fisiológico.
Entretanto, quando o número de células falcizadas
irreversivelmente é maior que 5%, tem início o processo
de alteração do fluxo sangüíneo. O excessivo
número de eritrócitos falcizados irreversivelmente
se caracteriza pela sua morfologia achatada e tentacular (figura
6.8) fato que os fazem aderir com maior facilidade ao endotélio
vascular, e entre elas próprias, promovendo a obstrução
do fluxo sangüíneo especialmente nos pequenos capilares
que ligam as veias às artérias.
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Figura 6.8 – Microscopia eletrônica
de varredura de células falcizadas obtidas de sangue de paciente
com anemia falciforme. Observar as formas achatadas e os prolongamentos
tentaculares dessas células. |
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As conseqüências dessas oclusões
vasculares são caracterizadas por pequenos infartos teciduais
e dores agudas nas regiões atingidas. É evidente que
vários fatores têm influência na intensidade
das lesões, porém a concentração da
deoxi-Hb S intra-eritrocitária se põe como principal
indutor desse processo patológico, razão pela qual
a diversidade clínica da doença das células
falciformes é sempre motivo da necessária qualificação
do genótipo da doença.
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Principais evidências clínicas A
doença falciforme (DF) compreende um grupo de hemoglobinopatias
com repercussão clínica significante, caracterizada
pela herança do gene falciforme em pelo menos um dos pais.
Os principais genótipos que compõem a DF resultam
da homozigose para o gene da Hb S ou anemia falciforme,
e da dupla heterozigose composta entre o gene da Hb S e outras variantes
como Hb C e Hb D (ex.: Hb SC e Hb SD), bem como na interação
com a talassemia beta (ex.: Hb SF ou S/beta talassemia). Além
disso, indivíduos com anemia falciforme podem ser portadores
também de talassemia alfa ou de persistência hereditária
da hemoglobina fetal (PHHF). O conhecimento dos diferentes genótipos
da DF faz-se necessário em virtude de suas implicações
no quadro clínico e prognóstico dos pacientes. O fenótipo
expressado nessa doença também sofre influência
dos diferentes haplótipos do gene falciforme e seus efeitos
pleiotrópicos.
As manifestações clínicas
decorrentes das síndromes falciformes são extremamente
variáveis entre os pacientes e no mesmo paciente ao longo
de sua vida. Anemia e fenômenos vaso-oclusivos são
as complicações mais freqüentes que determinam
o quadro clínico desses pacientes, caracterizado basicamente
por exacerbações ou "crises", entremeados
por períodos relativamente assintomáticos, e complicações
crônicas que podem acarretar disfunção orgânica
grave e seqüelas permanentes.
Os sintomas começam a aparecer ainda no
primeiro ano de vida, com a diminuição da concentração
de Hb Fetal nos eritrócitos. Na primeira década de
vida, predominam complicações agudas como infecções,
síndrome torácica aguda (STA), seqüestro esplênico
e acidente vascular cerebral (AVC). No paciente adulto grande parte
das intercorrências clínicas decorre de lesões
orgânicas crônicas, como insuficiência renal,
doença pulmonar e insuficiência cardíaca, efeitos
tardios de lesões cerebrovasculares prévias, disfunção
hepática e das vias biliares, seqüelas motoras resultantes
do comprometimento do sistema músculo-esquelético,
entre outros. A crise dolorosa é a complicação
mais comum, sua freqüência e intensidade são altamente
variáveis entre os pacientes, e podem ocorrer isoladamente
ou acompanhando fatores predisponentes como infecção,
desidratação, alteração brusca de temperatura,
estresse físico ou emocional. Algumas manifestações
clínicas são mais comuns em determinados genótipos,
como a retinopatia nos pacientes com Hb SC e necrose avascular de
cabeça de fêmur na anemia falciforme associada à
talassemia alfa. Por essa razão a abordagem e acompanhamento
do paciente com doença falciforme devem ser multidisciplinares
envolvendo além do hematologista, pediatras, cardiologistas,
cirurgiões, ortopedistas, oftalmologistas, obstetras, psiquiatras,
e sub-especialidades dentro de cada uma destas disciplinas.
Além dos problemas médicos, a DF
tem repercussão em vários aspectos da vida do paciente,
como interação social, relações conjugais
e familiares, educação e emprego. Nos países
subdesenvolvidos somam-se às dificuldades já mencionadas,
a precária assistência à saúde dispensada
às populações carentes.
Nos países desenvolvidos, os indivíduos
com DF sobrevivem em geral além da quinta década de
vida, a mortalidade na infância é reduzida e a principal
causa de óbito é a síndrome torácica
aguda. No entanto, nas regiões que não implementaram
medidas preventivas como triagem neonatal e administração
precoce de penicilina profilática na infância, as infecções
continuam liderando as causas de óbito.
O tratamento dos portadores de DF consiste basicamente
em analgesia nas crises dolorosas, suporte transfusional esporadicamente
ou regularmente (p.ex. AVC), indução da síntese
de Hb Fetal com hidroxiuréia e butiratos, e medidas específicas
para os diversos tipos de complicações que ocorrem
nestes pacientes. O transplante de medula óssea embora sendo
a única possibilidade de cura para esta doença, é
um procedimento que envolve alta morbidade e mortalidade e sua indicação
deve ser precoce e precisa.
Nos itens seguintes desse capítulo serão
abordadas especificamente a genética e a antropologia da
Hb S, a fisiopatologia da falcização, a clínica
e tratamento da doença falciforme e o diagnóstico
laboratorial. |
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