Diagnóstico de hemoglobinopatias em recém-nascidos do Hospital de Base de São José do Rio Preto-SP

The neonatal period is considered the most effective for the screening of hemoglobinopathies. This allows prophylaxis and prevention, improving the patient's survival and guidance of parents and heterozygote carriers. The present work aims at the early detection of abnormal hemoglobins, the establishment of standard analysis and to examine the viability of the prevention program. Blood samples were collected by heel stick and from blood cord of children born in the Hospital de Base São José do Rio Preto, from April 1998 to November 1999. Electrophoresis and cytological, biochemical, cromatographic analyses were made for abnormal hemoglobin characterization. A total of 1,478 neonatal blood samples were analyzed in which 14.62% presented with hemoglobins alterations: 3.32% had Hb S; 0.61% had Hb C; 7.44% were suggestive of alpha thalassemia; 1.55% were suggestive of beta thalassemia, and 1.70% had alpha/beta thalassemia interactions. The samples collected from the blood cord showed better results in all analyses while the blood samples collected by heel stick on filter paper, were applicable to only specific methodologies. The routine laboratory methods allowed identification of the thalassemic and variant forms, and isoelectric focusing presented sensitivity only for variant identification in this age range. The suspected cases were reassessed after six months, which permitted genetic counseling of their family members and clinic attendance. A multidisciplinary approach in programs of this kind is fundamental for its success.

Avaliação do perfil hematológico de portadores de talassemia alfa provenientes das regiões Sudeste e Nordeste do Brasil

A talassemia alfa é uma anemia hereditária resultante da síntese deficiente de cadeias alfa, provocando um excesso relativo de cadeias beta, que vão formar tetrâmeros identificados como hemoglobina H (Hb H) no indivíduo adulto. Para direcionar o diagnóstico laboratorial desta anemia, a análise dos índices eritrocitários, a eletroforese em acetato de celulose em pH neutro e a pesquisa de corpos de inclusão de Hb H são essenciais. O objetivo deste estudo foi traçar o perfil hematológico, por meio dos índices eritrocitários, dos portadores de talassemia alfa das regiões Sudeste e Nordeste do Brasil. Foram analisadas 1.010 amostras de sangue periférico após consentimento informado. Os índices eritrocitários como contagem de glóbulos vermelhos (RBC), dosagem de hemoglobina (HGB), hematócrito (HCT), volume corpuscular médio (VCM), hemoglobina corpuscular média (HCM) e concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM) foram fornecidos por aparelhos automatizados com controle de qualidade interno e externo. Para o diagnóstico de talassemia alfa foram utilizados testes de triagem e complementares para talassemias, como eletroforese em pH neutro e pesquisa de corpos de inclusão de Hb H com coloração de azul cresil brilhante. Comparando-se os valores hematológicos observados nos dois grupos, notou-se que, em ambas as regiões, os índices com valores discrepantes foram os níveis de HGB e HCT, sendo a maior freqüência de variação observada entre as mulheres. Nos portadores do fenótipo alfa talassêmico da região Nordeste, todos os índices eritrocitários estavam abaixo dos valores de normalidade. Estes resultados evidenciam a necessidade de melhor avaliação do perfil hematológico de talassemia alfa em diferentes regiões, considerando-se os interferentes ambientais para um diagnóstico mais preciso.

HB D Los Angeles in a Brazilian family

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de Hb A2 e Hb F em doadores de sangue de região malarígena da Amazônia Oriental brasileira por HPLC

In malaria endemic regions of Africa, resistance to infection by Plasmodium has been observed in under 6-month-old children, when there are higher fetal hemoglobin (Hb F) levels. Research performed in the São José do Rio Preto region, central-east Brazil, reported increased levels of Hb F in blood donors. The purpose of this work was to evaluate the A2 hemoglobin (Hb A2) and Hb F concentrations in blood donors deriving from the Brazilian malaria endemic region. Forty-five blood donor samples from Macapá, from patients with varying genders, ages and ethnic origins, were collected by venous puncture after informed consent was obtained. The samples were analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) - System Variant (Bio-Rad). The HPLC demonstrated sensitivity and rapidity in the identification and measurement of the hemoglobins and gave precise results. Moreover, it provided measurement of hemoglobin variants, even when they were present in small amounts, providing a diagnosis of hemoglobinopathies. Hb F levels above the normal were observed in 33.3% of the analyzed samples. The presence of increased Hb F can suggest resistance to infection by Plasmodium falciparum, as there have been reports that infected red blood cells interfere in the development of the parasite.

Avaliação da incidência da deficiência de Glicose-6-Fosfato Desidrogenase (G6PD) e perfil hematológico em indivíduos de uma região de Rondônia

O estudo compreendeu a avaliação da deficiência de Glicose-6-Fosfato Desidrogenase (G6PD) e perfil hematológico em 122 indivíduos (69 homens e 53 mulheres), com idade variando entre 3 a 84 anos, selecionados conforme a aceitação em participação no estudo, residentes na área urbana e rural do município de Porto Velho, Rondônia, Brasil, no período de julho de 2003 a agosto de 2004. A análise foi realizada utilizando-se o método da glicose NaNO2, e hemograma completo. Foram detectados quatro indivíduos do sexo masculino com deficiência da G6PD, sendo 5,8% entre os homens e 3,3% do total analisado. Dos indivíduos com deficiência da G6PD nenhum apresentava malária, através de diagnóstico realizado pela gota espessa corado pelo Giemsa. Entre os homens, 19 (27,5%) apresentaram malária, sendo 15 por Plasmodium vivax e quatro por Plasmodium falciparum; 48 (69,5%) apresentaram valores de hemoglobina abaixo de 14,0 g/dl, e 26 (37,6%) apresentaram valores eritrocitários abaixo do 4,5 milhões/mm³. Entre as mulheres apenas duas (3,7%) apresentaram malária por Plasmodium vivax; 24 (45,2%) apresentaram valores de hemoglobina abaixo de 12,0 g/dl, e 12 (22,6%) apresentaram massa eritrocitária abaixo de 4,0 milhões/mm³. A eosinofilia esteve presente em 47 (68,1%) dos homens e em 34 (64,1%) das mulheres. A incidência de deficiência da G6PD foi significativa na população masculina que procurou assistência médica devido a sintomas febris. Considerando que a primaquina é utilizada para o tratamento da malária vivax e falciparum, o risco de ocorrência de hemólise intravascular grave entre os indivíduos é significante. O teste utilizado é muito simples e de baixo custo e sugerimos a adoção desta metodologia na rotina dos laboratórios de atendimento público em áreas endêmicas de malária.

What influences Hb fetal production in adulthood?

Human hemoglobin genes are located in α and β globin gene clusters in chromosomes 16 and 11, respectively. Different types of hemoglobin are synthesized according to the stage of development with fetal hemoglobin (α2γ2) (Hb F) being the main hemoglobin in the fetal period. After birth, there is a reduction (to about 1%) in Hb F levels and adult hemoglobin, Hb A (2α2β2), increases to more than 96% of total hemoglobin. However, some genetic conditions whether linked to the β-globin gene cluster or not are associated with high Hb F levels in adults. Among those linked to β-globin are hereditary persistence of fetal hemoglobin, delta-beta thalassemia (δβ-Thalassemia) and the XmnI polymorphism (-158 C > T). Other polymorphisms not related to β-globin gene cluster are known to influence the γ-globin gene expression in adulthood. The most relevant polymorphisms that increase concentrations of Hb F are the HMIP locus on chromosome 6, the BCL11A locus on chromosome 2, the Xp22.2 region of the X chromosome and the 8q region on chromosome 8. Findings from our research group studying genetic factors involved in γ-globin gene regulation in adults without anemia in the northwestern region of São Paulo State showed that high Hb F levels are influenced by the presence of hereditary persistence of fetal hemoglobin mutations and the XmnI polymorphism, suggesting that both genetic alterations characterize the molecular basis of the evaluated population.

Hemoglobinas variantes em doadores de sangue do Centro de Hematologia e Hemoterapia do estado do Piauí (Hemopi): conhecendo o perfil epidemiológico para construir a rede de assistência

The most highly prevalent inherited disease in Brazil and in the world, sickle cell anemia, is considered a public health problem. Characterized by homozygosis for the hemoglobin S gene, the individual has a range of signs and symptoms that require careful treatment. The sickle cell trait is characterized by heterozygosis for the hemoglobin S gene, however the carrier does not express the disease. In the current study we aimed at verifying the presence of the sickle cell trait in 1000 blood donors of the Hematology and Hemotherapy Center of the State of Piauí (Hemopi) in the period from October 2007 to April 2008. After analysis by alkaline and acid electrophoresis, positive cases were confirmed by molecular biology. We obtained rates of 3.4% for hemoglobin AS and 5% for hemoglobin AC, with a total frequency of 3.9% in the total of 1,000 blood donors.

Avaliação eletroforética, cromatográfica e molecular da Hb D Los Angeles no Brasil

A variante de hemoglobina (Hb) D mais comum, Hb D Los Angeles ou D Punjab, é originada de uma transversão GAA->CAA no códon 121 da globina beta; essa mutação resulta na substituição do ácido glutâmico por glutamina na proteína. É a terceira variante de hemoglobina mais freqüente da população brasileira. Como as hemoglobinas D apresentam migração similar à hemoglobina S em pH alcalino, e com a hemoglobina A em pH ácido, são necessários vários testes para o correto diagnóstico. No presente estudo objetivou-se relacionar os diferentes procedimentos laboratoriais de rotina diagnóstica, além da análise molecular, para estabelecer o perfil de Hb D Los Angeles no Brasil. Foram analisados 47 indivíduos da população brasileira com provável Hb D Los Angeles, por vários procedimentos eletroforéticos em diferentes condições de pH, além da cromatografia líquida de alta pressão, e testes moleculares para confirmação da mutação. Foram encontrados quatro tipos de combinações de hemoglobinas: 42 indivíduos portadores de hemoglobina AD Los Angeles, dois indivíduos com doença de Hb S/D Los Angeles, dois indivíduos com Hb D Los Angeles e talassemia beta e um indivíduo com Hb D Los Angeles e Hb Lepore. Os indivíduos heterozigotos para D Los Angeles são assintomáticos, entretanto, em associação com outras variantes e talassemias podem apresentar graus variáveis de manifestações clínicas. Os resultados apresentados enfatizaram a necessidade da associação de várias metodologias para a identificação da Hb D Los Angeles, além de auxiliar na elucidação de combinações raras.

The influence of hydroxyurea on oxidative stress in sickle cell anemia

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hemoglobina Köln diagnosticada em programa de triagem neonatal em São José do Rio Preto, SP

Alterações genéticas em que a mutação de aminoácidos nas globinas afeta a estrutura da molécula tornando-a instável são classificadas como hemoglobinas instáveis. Devido à grande diversidade dos pontos de mutações por substituições e deleções de aminoácidos, as formas de instabilização se apresentam muito variadas. A hemoglobina Köln é a variante instável descrita com maior freqüência na literatura e a terceira descoberta no Brasil, as outras são Hb Niterói e Hb Hasharon. Anemia moderada, icterícia e presença de urina escura caracterizam as manifestações clínicas da Hb Köln. em programa de triagem neonatal identificamos uma criança com suspeita de heterozigose para hemoglobina Köln, confirmada por procedimentos eletroforéticos e HPLC. Avaliações por diferentes metodologias laboratoriais e estudo familiar auxiliam no diagnóstico precoce, possibilitando minimizar os sintomas decorrentes da hemoglobina anormal e a realização do aconselhamento genético e educacional destas alterações hereditárias.

Análise quantitativa e molecular de hemoglobina fetal em indivíduos da população brasileira

A hemoglobina fetal - Hb F, formada por duas cadeias gama e duas cadeias alfa, é característica do período fetal do desenvolvimento, tendo sua síntese diminuída no período pós-natal. em algumas alterações hereditárias, a Hb F permanece aumentada, como nas delta-beta talassemia, beta talassemia e persistência hereditária de Hb F (PHHF). A síntese da globina gama também pode ser estimulada por fatores externos como leucemias, transplantes de medula óssea, induções químicas, dentre outros. Através da observação de Hb F aumentada em doadores de sangue por procedimentos eletroforéticos objetivou-se avaliar a quantidade de Hb F em amostras de sangue de candidatos à doação, visando estabelecer seus limites de normalidade na população de São José do Rio Preto e região, por meio de desnaturação alcalina e cromatografia líquida de alta pressão (HPLC), comparar as metodologias aplicadas e, nos indivíduos com Hb F aumentada, realizar estudos moleculares para identificar as mutações que alteram a expressão dos genes gama. Foram analisadas 208 amostras de sangue, sendo 119 de candidatos à doação e 89 de indivíduos sem sintomas de anemia ou achados hematológicos e com Hb F aumentada como grupo comparativo. Das 119 amostras de candidatos à doação, 110 foram utilizadas para traçar o perfil de normalidade de Hb F, comparando-se as metodologias de desnaturação alcalina e HPLC, onde se obteve a média de 1,48% e de 0,6%, respectivamente. A análise estatística por regressão linear mostrou diferença significativa na comparação entre as duas metodologias aplicadas, sendo a HPLC mais precisa para a quantificação de Hb F. Foram observados nos testes de rastreamento de hemoglobinas anormais nestas 110 amostras de sangue: 16,4% de alfa talassemia, 0,9% com Hb F aumentada, 0,9% com beta talassemia e 0,9% com hemoglobina variante de cadeia delta. Os outros nove doadores de sangue apresentaram Hb F acima de 10% em eletroforese e observou-se média de 32,28% para desnaturação alcalina e de 26,4% para HPLC. As análises moleculares por PCR-ASO foram realizadas na tentativa de se identificar um defeito genético que pudesse explicar o aumento de Hb F, pelo rastreamento de 16 mutações que originam talassemias do tipo beta. Encontraram-se 5,3% de heterozigotos para mutação CD6-A e 1,75% para as mutações CD 39, IVS1:6, -87 e IVS2:654, todas em heterozigose. Os resultados encontrados neste estudo evidenciam a necessidade de melhor caracterização dos perfis de hemoglobina obtidos pelos métodos clássicos e a importância de sua caracterização molecular.

Caracterização de hemoglobina N-Baltimore em doador de sangue de São José do Rio Preto, SP

As alterações que envolvem as globinas devem-se a modificações em genes responsáveis pela seqüência e estrutura das cadeias polipeptídicas, bem como aos genes reguladores da síntese destas cadeias. Hemoglobinas variantes apresentam estrutura química diferente da hemoglobina normal correspondente, resultante de mutações em uma ou mais bases nitrogenadas, ocasionando a troca de aminoácidos nas globinas alfa, beta, delta ou gama. A hemoglobina N-Baltimore é uma variante de globina beta, com substituição da lisina, na posição 95, por ácido glutâmico, apresentando mobilidade eletroforética mais rápida que a hemoglobina A em pH alcalino. Nas análises eletroforéticas em pH alcalino realizadas em doadores de sangue do Hemocentro de São José do Rio Preto (SP) identificamos a presença de portador de hemoglobina rápida em heterozigose, posteriormente confirmada por focalização isoelétrica e cromatografia líquida de alta pressão (HPLC). Os estudos de hemoglobinas anormais em doadores de sangue permitem a identificação de variantes raras e possibilitam o aconselhamento genético adequado a cada caso com estudo familial.

Allosteric water and phosphate effects in Hoplosternum littorale hemoglobins

This paper reports the results obtained using the osmotic stress method applied to the purified cathodic and anodic hemoglobins (Hbs) from the catfish Hoplosternum littorale, a species that displays facultative accessorial air oxygenation. We demonstrate that water potential affects the oxygen affinity of H. littorale Hbs in the presence of an inert solute (sucrose). Oxygen affinity increases when water activity increases, indicating that water molecules stabilize the high-affinity state of the Hb. This effect is the same as that observed in tetrameric vertebrate Hbs. We show that both anodic and cathodic Hbs show conformational substrates similar to other vertebrate Hbs. For both Hbs, addition of anionic effectors, especially chloride, strongly increases the number of water molecules bound, although anodic Hb did not exhibit sensitivity to saturating levels of ATP. Accordingly, for both Hbs, we propose that the deoxy conformations coexist in at least two anion-dependent allosteric states, T-o and T-x, as occurs for human Hb. We found a single phosphate binding site for the cathodic Hb.

Avaliação do polimorfismo de grupos sanguíneos e fenótipo de hemoglobinas em um grupo de universitários de São José do Rio Preto, SP

The studies of the phenotypes of the blood groups are important for blood transfusions, for obstetrics, neonatology and law medicine, apart from its application in anthropology where it can be used as genetic markers in population studies. Works with hemoglobin polymor-phisms as a genetic marker of populations has been increased over the last few years, particularly for different population groups of Brazil. In the investigation the hemoglobin polymorphisms of 200 university students from São José do Rio Preto, Brazil were studied to establish a possible relation between the different phenotypes. Statistical analysis of the phenotypes showed that the differences observed were not significant, without a relationship among the polymorphisms of blood groups and hemoglobins.

Thrombomodulin-independent activation of protein C and specificity of hemostatically active snake venom serine proteinases - Crystal structures of native and inhibited Agkistrodon contortrix contortrix protein C activator

Protein C activation initiated by the thrombin-thrombomodulin complex forms the major physiological anticoagulant pathway. Agkistrodon contortrix contortrix protein C activator, a glycosylated single-chain serine proteinase, activates protein C without relying on thrombomodulin. The crystal structures of native and inhibited Agkistrodon contortrix contortrix protein C activator determined at 1.65 and 1.54 angstrom resolutions, respectively, indicate the pivotal roles played by the positively charged belt and the strategic positioning of the three carbohydrate moieties surrounding the catalytic site in protein C recognition, binding, and activation. Structural changes in the benzamidine-inhibited enzyme suggest a probable function in allosteric regulation for the anion-binding site located in the C-terminal extension, which is fully conserved in snake venom serine proteinases, that preferentially binds Cl1- instead of SO42-.