Marina Macagnan Martha Arnold Paula Golin Rafael Soares Roberta Rohde Saulo Mabilde

Era uma vez...

No seu consultório... Uma criança de 1 ano de idade é trazida devido a retardo no crescimento A mãe reclama que a pele de seu filho parece “amarelada” Ela e seu marido são primos oriundos da Sardenha no Mediterrâneo Ela refere que vários familiares em seu país de origem têm “sangue fino” e que as vezes precisam de “injeções especiais”

Você notou que a criança: estava abaixo do desenvolvimento esperado estava ictérica apresentava deformidade no crânio seu maxilar era bem pronunciado tinha esplenomegalia

Os exames mostraram que: A criança tem anemia hemolítica severa com níveis reduzidos de hemoglobina no sangue Eritrócitos são deformados, pequenos, e mostram anormalidades estruturais. ELETROfORESE DA HEMOGLOBINA O sangue contém níveis aumentados de hemoglobina fetal- Hb F

O Rx de crânio mostrou o padrão “cabelo-em-escovinha” associado com aumento do espaço medular

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-talassemia

Etiologia Histórico: - Von Jakhs - Thomas Cooley - Origem do Nome Definição de talassemia Definição de β-talassemia Características Iniciais

Epidemiologia Distribuição geográfica : - origem - mutações talassêmicas - movimentos migratórios Mutações com efeitos semelhantes: Países mediterrâneos África tropical Sudeste da Ásia Índia Sul da China

Epidemiologia Grandes Correntes Migratórias: - tráfico negreiro - migração italiana - migração de caribenhos e africanos - indianos, cipriotas e paquistaneses - asiáticos Diagnóstico Intra-uterino Dados da O.M.S.: α-talassemia β-talassemia

Epidemiologia Β-talassemia pelo mundo: - Itália : 2 a 15 % - Grécia : 8 % - Chipre : 18 % - Península Ibérica : 0,1 a 2 % - Sul da Europa : mais de 4 milhões de heterozigotos. - Am. Latina e Caribe : 1 a 2 % de heterozigotos.

Apresentação Clínica Três tipos diferentes de apresentação fenotípica TALASSEMIA MAIOR - anemia de Cooley - reduzida síntese de HbA - dados clínicos: 1°. ano de vida (características peculiares) anemia intensa (hemoglobina<6,5 g/dl) esplenomegalia volumosa redução da massa muscular alterações craniofaciais atraso no crescimento

Apresentação Clínica obs.: transfusões crônicas de sangue crianças tratadas inadequadamente ou tardiamente não tratado

Apresentação Clínica TALASSEMIA INTERMEDIÁRIA β-talassemia heterozigótica mutações e combinações complexas manifestações clínicas: - anemia leve á moderada(hemoglobina entre 7 e 11 g/dl) - esplenomegalia - redução da massa muscular - alterações faciais - úlceras crônicas na perna - sintomas compressivos

Apresentação Clínica TALASSEMIA MENOR β-talassemia heterozigótica Uma única mutação β-talassêmica Dados clínicos: - anemia moderada a mínima - microcitose profunda - normalmente assintomáticos Obs.: diminuição dos níveis de hemoglobina diagnóstico difícil de ser estabelecido

Fisiologia

Síntese da Hemoglobina Duas cadeias de globina ( e “não ”) Com exceção das primeiras semanas de embriogênese, uma cadeia é sempre . Feto: cadeia não  chamada  Depois do nascimento: cadeia β se pareia com a  globina. Hemoglobina completa: 2 cadeias α e+ 2 cadeias não .

Hemoglobina A

Síntese da Hemoglobina Genes que codificam a cadeia da α globina estão no cromossomo 16. Genes que codificam a produção de cadeias não  estão no cromossomo 11.

A Hemoglobina e seus genes

Ontogenia da Síntese da Hemoglobina No cromossomo 11 os genes das globinas são ativados em seqüência durante o desenvolvimento, da extremidade 5´para 3´. ε  embriogênese   desenvolvimento fetal   perto do nascimento

Ontogenia da Síntese da Hemoglobina

Hemoglobinas no Adulto 2 cadeias α + 2 cadeias β  Hb A (97%) 2 cadeias α + 2 cadeias  Hb A2 (2%) 2 cadeias α + 2 cadeias  Hb F (1%)

Fisiopatologia

Fisiopatologia Produção  de β globina: anemia microcítica hipocrômica  globina : importância só no período pós- natal beta talassemia evidente meses após nascimento

Fisiopatologia Cadeias  em excesso  insolúveis precipitação lesão membrana perda potássio  síntese de DNA prejudicada destruição de precursores eritrocitários na MO (eritropoiese ineficaz) 70 a 85 % dos normoblastos podem ser destruídos Gene  intacto  níveis elevados

Fisiopatologia Nível de Hb F aumentado devido à sobrevida seletiva e por produção aumentada da população de hemácias adultas que contém Hb F.

Alterações Morfológicas Expansão da MO  adelgaçamento do osso cortical  neoformação óssea na face externa do osso (maxilar, ossos frontais da face e crânio) Hepatoesplenomegalia devido à hiperplasia do SRE e à hematopoiese extramedular. Hemossiderose, Hemocromatose secundária (transfusões,  absorção intestinal de ferro)

Alterações Morfológicas

Mecanismos da Anemia Eritropoiese pode aumentar + de 10 vezes, 95% pode ser ineficaz. Efeitos deletérios do excesso relativo de cadeias de  globina. O excesso interfere na maturação eritropoiética normal: morte intramedular de precursores das células vermelhas por parada na fase G1; apoptose intramedular acelerada dos eritroblastos tardios

Mecanismos da Anemia Acúmulo de cadeias  na membrana das células vermelhas: anormalidades bioquímicas danosas ao citoesqueleto Presença de ferro na membrana pode agravar efeitos deletérios.

Conseqüências clínicas da Anemia Expansão da medula vermelha : 30X > que o normal  volume plasmático (shunting através da medula expandida) e a progressiva esplenomegalia exacerbam a anemia.  eritropoetina  formação tecido extramedular  massas extra-ósseas no abdome tórax e pelve

Conseqüências clínicas da Anemia Expansão MO  deformidades do crânio e face, osteopenia e defeitos na mineralização óssea  podem agravar uma síndrome periarticular dolorosa  microfraturas e osteomalácia.

Genética Molecular da -talassemia

Produto cadeia de β-globina humana SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 INTRON2 EXON3 CODON TERM. 3´UTR Gene da β-Globina Humana (HBB) Locus 11p15.5 Produto cadeia de β-globina humana Presente no cluster do gene HBB, juntamente com os genes da γ-globina, ε-globina e δ-globina.

CACCC proximal (motif) PROMOTOR 5 Regiões de regulação tecido-específicas: CACCC proximal (motif) CACCC distal CAAT TATA GATA I

Recebe um cap nucleotídeos necessário para o RNAm SEQ.CAP PROMOTOR ACATTTG Início da transcrição Recebe um cap nucleotídeos necessário para o RNAm ligar-se ao ribossomo para subseqüente tradução.

Seqüência transcrita e posteriormente não traduzida SEQ.CAP PROMOTOR SEQ 5´UTR Seqüência transcrita e posteriormente não traduzida Importante para a estabilidade do RNA

SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 SEQ 5´UTR 90 pares de bases aminoácidos 1-30

importante no processamento do RNAm nuclear e saída do núcleo SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 SEQ 5´UTR INTRON1 130 pares de bases importante no processamento do RNAm nuclear e saída do núcleo

SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 130 pares de bases aminoácidos 31-104

SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 INTRON2 850 pares de base

SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 INTRON2 EXON3 126 pares de bases aminoácidos 105-146

SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 INTRON2 EXON3 CÓDON TERM. Códon de terminação

Transcrito e não traduzido Sítio de ligação da Poli(A) do RNAm SEQ.CAP PROMOTOR EXON1 EXON2 SEQ 5´UTR INTRON1 INTRON2 EXON3 CODON TERM. 3´UTR Transcrito e não traduzido Sítio de ligação da Poli(A) do RNAm

RNAm nuclear RNAm maduro Adição de um CAP de guanosina-metilada na extremidade 5´ Adição da cauda POLI(A), na extremidade 3´ CAP EXON1 EXON2 INTRON1 INTRON2 EXON3 POLI(A) RNAm maduro Processamento dos introns (splice) CAP EXON1 EXON2 EXON3 POLI(A)

Sumário dos passos envolvendo a produção da β-globina e da hemoglobina

Base Molecular da ß-Talassemia São classificadas em , , , , , e  dependendo da cadeia ou cadeias cuja síntese é defeituosa As -talassemias podem ser divididas de acordo com a ausência completa ou apenas deficiência na síntese de cadeia de -globina humana em: - 0-talassemia - +-talassemia

β-talassemias simples Bases moleculares das β-talassemias simples A maior parte das mutações causam diminuição na produção de mRNA ou formação de mRNA não funcionais Um pequeno grupo de mutações, nonsense ou frameshift, ocorrem na região codificante do gene (exons) Grandes deleções no cluster do gene HBB podem resultar em talassemias complexas

Mutações que podem causar: Classificação das mutações beta-talassêmicas Mutações que podem causar: Defeito na síntese de mRNA: splice junctions; introns; exons; Formação de mRNA não funcionais; Alteração na adição da cauda poli-A ou no caping; Mudança em áreas regulatórias.

Mutações nas splice junctions Intron Exon Podem causar alteração nas regiões doadora 5’ou aceptora 3’ dos introns ou em seqüências consensuais que rodeiam as junções; Ocorre a formação de locais de splice crípticos, que nada mais são do que áreas alternativas de splice, que competem com áreas normais; Fenótipo é de β+-talassemia.

Mutações em Introns Intron Exon Qualquer mutação que torne uma região críptica de splice mais parecida ou até mesmo idêntica à região de splice normal Ocorre então competição entre a região críptica ativada e a região de splice normal Fenótipo de β+-talassemia

Mutações em Exons afetando o Splicing Intron Exon Causam alteração na região codificante do gene HBB Podem resultar em mudança tanto na seqüência de aminoácidos da cadeia de β-globina quanto na quantidade de formação de RNAm específicos Fenótipo de variante estrutural. Exemplo HB E

Splicing

Mutações que causam formação de RNAm não funcional Exon Exemplo são mutações que formam um código de parada prematuro Podem ser causadas por substituição de um único aminoácido ou por frameshift

Mutações que causam alteração na cauda Poly(A) ou no capping do RNAm Impedem as modificações pós-transcricionais do mRNA, ou pelo capping não correto na extremidade 5’ ou por não poliadenização da extremidade 3’ Afetam a estabilidade do mRNA formado Fenótipo geralmente de β+-talassemia

Mutações que Afetam a Área do Promotor Geralmente deleções ou mutagênese pontual O fenótipo depende dos boxes (seqüências consensuais) onde ocorreu a mutação No CACCC principal proximal fenótipo mais severo, enquanto no CACCC distal o fenótipo pode ser silencioso

Mutação Fenótipo Origem Étnica Promoter Mutantes -101 (C to T) B(+) Turquia -88 (C to A) B(+) Mediterrnea -87 (C to G) B(+) Negro Americana Mutantes que causam códon de parada Códon 1 (-1 bp) B(0) Chinesa Códon 6 (-1 bp) B(0) Mediterrânea Códon 114 (-2, +1 bp) B(+) Francesa Mutações na Splice Junction IVS-1, position 1 (G to A) B(0) Mediterrânea IVS-1, position 2 (T to G) B(0) Indiana, Chinesa Novo Local de Splice IVS-1 110 (G to A) B(+) Mediterrânea Defeito no Cleavage do RNA AATAAA to AACAAA B(+) Negro Americana

Fatores Genéticos que Afetam a Severidade Clínica: Natureza das mutações no gene HBB; Co-herança de -talassemia; Quantidade de hemoglobina fetal produzida.

LCR – Locus Control Region Super-enhancer Estabelecem a abertura da cromatina, inibindo a repressão normal da transcrição Localizado aproximadamente 20 Kb anteriormente ao cluster Contém cinco locais que são hipersensíveis à DNase, apenas nas células eritróides precursoras

LCR – Locus Control Region A presença do LCR inteiro é fundamental para a transcrição dos genes presentes no cluster do HBB Pacientes com deleções nos LCR falham em expressar todos os genes do cluster do HBB Essencial para terapia gênica

Padrão de Herança Autossômico recessivo; Recentemente foi relatado em algumas famílias padrão de herança autossômico dominante.

Fenótipos Talassemia Menor Talassemia Maior Normal

Padrão de herança recessivo Se ambos os pais não forem portadores então todos os seus filhos serão normais.

Padrão de herança recessivo Se apenas um dos pais é portador e o outro normal, os filhos terão 50% de chance de ter Talassemia menor, porém nenhum deles terá Talassemia maior.

Padrão de herança recessivo Se ambos os pais forem portadores, seus filhos terão 25% de chance de herdarem talassemia maior; 50% talassemia minor e 25% de chance de nascerem normais.

Padrão de herança autossômica dominante Resultam de uma família de mutações, geralmente envolvendo o exon 3 do gene HBB Ocorre produção de cadeias de globina hiper-instáveis, com tamanhos variados, que se precipitam junto com as cadeias em em excesso de -globina nas células precursoras hemáticas

Diagnóstico

Diagnóstico Clínico Diagnóstico Clínico-laboratorial Eletroforese Cromatografia Análise Molecular Diagnóstico Diferencial

Diagnóstico Clínico História médica individual - idade de início clínico História médica familiar Origem étnica Exame físico - crescimento e desenvolvimento - palidez e icterícia - tamanho hepático e esplênico - estrutura óssea

Diagnóstico Clínico-laboratorial Hemograma completo -VCM -HCM / CHCM -RBC -RDW Esfregaço de sangue periférico

Diagnóstico Clínico-laboratorial -VCM- Elemento  <72 fL diagnóstico presuntivo

Diagnóstico Clínico-laboratorial -HCM/CHCM- Talassemia menor : 11-14 g/dL Talassemia maior : <7 g/dL

Diagnóstico Clínico-laboratorial -RBC- Na anemia microcítica Talassemia RBC X Ferropenia RBC

Diagnóstico Clínico-laboratorial -RDW- Talassemia : RDW X Ferropenia : RDW

Diagnóstico Clínico-laboratorial Esfregaço de sangue periférico - microcitose - hipocromia - anisocitose - poiquilocitose - eritroblastos - inclusões de cadeias α

Esfregaço

Esfregaço

Eletroforese Objetivo: qualificar e quantificar a Hb - Hb A - Hb F

Eletroforese Normal + o Hb A (%) 97.5 73 0 Hb F (%) 0.8 24 97.5

Cellulose Acetate Electrophoresis Pouca distinção entre Hb A e Hb F

Citrate Agar Electrophoresis Teste confirmatório e pós-natal

Thin Layer Isoelectric Focusing Gradiente de pH e boa resolução

Cromatografia Objetivo: maior precisão HPLC - High Performance Liquid Cromatography Screening Custo elevado

HPLC-cromatografia

HPLC-cromatografia

Análise molecular Objetivo: identificar mutações específicas Diferencia alelos Embasar aconselhamento genético Pós-diagnóstico clínico-laboratorial/pré-natal

Análise molecular PCR Seqüenciamento (eletroforese)

Diagnóstico Diferencial Talassemia Anemia Ferropriva HEMOGRAMA X

Diagnóstico Diferencial Mentzer index: VCM/RBC <13 talassemia >13 ferropenia Eletroforese perde valor

Tratamento

Tratamento da -talassemia Primeiro passo é distinguir entre: Talassemia Maior Talassemia Menor Talassemia Intermediária

Tratamento da -talassemia Maior Transfusão Sangüínea Terapêutica Quelante Transplante de Medula Óssea Esplenectomia Apoio Psicológico

Tratamento da -talassemia Maior Transfusão Sangüínea Objetivo: HB > 10gdL Quando: precocemente Efeitos Favoráveis: crescimento, atividade física, hiperplasia medula óssea, deformidades ósseas, esplenomegalia Precauções: vacinação contra a Hepatite B, controle do sangue transfundido

Tratamento da -talassemia Maior Terapêutica Quelante Objetivo: evitar hemossiderose Quando: após 1 ano do início das transfusões / após 10-12 transfusões Como: infusão subcutânea lenta Efeitos Favoráveis: evitar lesões orgânicas graves como insuficiência de glândulas endócrinas, fígado e miocárdio provocadas pelo acúmulo de ferro Efeitos Colaterais: raros Uso da vitamina C associada

Transplante de Medula Óssea Tratamento da -talassemia Maior Transplante de Medula Óssea Objetivo: cura Quando: antes que apareçam as complicações Como: irmão(ã) HLA idêntico Sucesso: 80% Riscos

Tratamento da -talassemia Maior Esplenectomia Objetivo: medida auxiliar Quando: benefícios maiores que a manutenção do baço Precauções: vacina anti-pneumococo Antibioticoterapia profilática Febre

Acompanhamento do Tratamento Tratamento da -talassemia Maior Acompanhamento do Tratamento exame físico mensal ALT bimensal ferritina sérica a cada 3 meses crescimento e desenvolvimento audiometria e ofltalmo anualmente avaliação cardíaca completa, US fígado, tireóide, pâncreas, adrenal, paratireóide e hipófise

Tratamento da -talassemia Maior Apoio Psicológico Esclarecer a natureza da doença, sua evolução, tratamento e complicações Reforçar a terapia quelante Adolescência Prognóstico Transfusões regulares Ferritina sérica abaixo de 2500 ng/mL

Tratamento Sintomático Tratamento da -talassemia Intermediária Tratamento Sintomático Esplenectomia Suplementação ácido fólico Radioterapia de massas extramedulares Transfusões – quelantes Úlceras maleolares

Geralmente assintomático Tratamento da -talassemia Menor Geralmente assintomático Confusão Gravidez

Tratamento Experimental da -talassemia Três estratégias: Transferência de Genes Correção da seqüência DNA/RNA mutante Diminuição da expressão do gene da -globina

Diagnóstico Pré-natal

Objetivos Sistematizar o tratamento Melhorar prognóstico

Exames-padrão PCR e seqüenciamento de DNA: amniocentese Eletroforese ou HPLC: cordocentese ou coleta de sangue fetal

Aconselhamento Genético Método População de Risco Exames Aconselhamento Genético

Desvantagens Impossibilidade de coleta Aborto espontâneo em 1-2% dos casos

Balanço Apesar de haver riscos, há grandes vantagens em fazer-se uso do diagnóstico pré-natal

Rastreamento

Definição Método pelo qual se busca, numa população de risco, indivíduos portadores de uma doença

Eficácia -talassemia: informação e métodos rápidos e acessíveis para realizar o rastreamento

Diagnóstico Neo-natal Teste do pezinho

Método Métodos hematológicos e análise de DNA

Resultados Aparentemente o status de portador não causa ansiedade Redução do nascimento de crianças beta-talassêmicas no Mediterrâneo

Aconselhamento Genético

Definição O aconselhamento genético é o processo de providência individual e familiar de informações sobre a natureza, hereditariedade e implicações de doenças genéticas para ajudá-los a tomar decisões informadas de caráter médico e pessoal

Objetivo Esclarecer: - Evolução da doença - Riscos para futuros filhos Obs.: Não é objetivo do aconselhamento genético a erradicação da doença

Influências Inúmeras Modulam o caráter do serviço Podem, mas não devem, mudar o desfecho

Enfoques Depende de: População Família Pessoa Exemplos

Princípio A decisão final sempre é do paciente e não deve ser influenciada pelo orientador do serviço

Benefício Prevenção de novos casos de -talassemia, pela prevenção de gravidezes de risco

Obrigado