Orientador: Carla Fernanda Franco Penteado, Fernando Ferreira Costa

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas

Resumo: O estado homozigoto para hemoglobina S é denominado anemia falciforme. A inflamação tem papel importante no processo de vaso-oclusivo nesta doença; leucócitos, citocinas pró-inflamatórias e moléculas de adesão estão aumentados no sangue periférico dos pacientes com anemia falciforme. A...

Resumo: O estado homozigoto para hemoglobina S é denominado anemia falciforme. A inflamação tem papel importante no processo de vaso-oclusivo nesta doença; leucócitos, citocinas pró-inflamatórias e moléculas de adesão estão aumentados no sangue periférico dos pacientes com anemia falciforme. A leucocitose está associada com a morbidade e mortalidade nestes pacientes. Além disso, os neutrófilos de pacientes com anemia falciforme apresentam aumento nas propriedades adesivas e quimiotáticas. No entanto, há poucas evidências sobre as possíveis alterações funcionais dos eosinófilos e na produção de mediadores derivados destas células. Os eosinófilos participam intensamente de processos inflamatórios das vias aéreas, são numericamente maiores e apresentam propriedades adesivas aumentadas na anemia falciforme. Os pulmões são particularmente vulneráveis aos eventos vaso-oclusivos na anemia falciforme e as complicações pulmonares são as principais causas de morte e a segunda causa mais comum de hospitalização em pacientes com esta doença. Atualmente a hidroxiureia é o único medicamento utilizado no tratamento das manifestações clínicas da anemia falciforme, por aumentar os níveis de Hb fetal, reduzindo a polimerização da hemoglobina S, a neutrofilia e algumas complicações associadas ao fenômeno vaso-oclusivo. Considerando a escassez de estudos que avaliaram a participação dos eosinófilos na fisiopatologia da anemia falciforme, este projeto visou comparar as propriedades adesivas, a capacidade quimiotática, a desgranulação e a produção de mediadores em eosinófilos de pacientes com anemia falciforme. Além disso, foi investigado se o tratamento com hidroxiureia interfere nas funções dos eosinófilos. Amostras de sangue periférico de pacientes com anemia falciforme foram analisadas e demonstraram maior número absoluto de eosinófilos comparados aos pacientes sem o tratamento com hidroxiureia e aos indivíduos controle. A adesão basal dos eosinófilos de pacientes tratados com hidroxiureia confirmamos que estas células são mais aderentes a fibronectina que os eosinófilos de pacientes com anemia falciforme sem o mesmo tratamento e de indivíduos controle. Além disso, não foi observada nenhuma alteração na adesão destas células quando estimulada com quimiocinas (RANTES, Eotaxina, IL-5). A citometria de fluxo foi utilizada para comparar a expressão e ativação das principais moléculas de adesão nestes eosinófilos, e identificou-se um aumento de expressão da subunidade ? da integrina MAC-1 de pacientes com anemia falciforme sem tratamento com hidroxiureia. Os eosinófilos de pacientes com anemia falciforme em tratamento ou não com hidroxiureia apresentaram maior capacidade de migração espontânea e em resposta aos agentes quimiotáticos (RANTES, Eotaxina, IL-5). Além disso, estes pacientes apresentaram níveis séricos e plasmáticos de RANTES e de Eotaxina-1 elevados. Os eosinófilos de pacientes com anemia falciforme apresentaram maior desgranulação, consequentemente liberou maior quantidade de peroxidase eosinofílica e de neurotoxina derivada dos eosinófilos que os pacientes que foram tratados com hidroxiureia e aos indivíduos controle, mas a co-incubação com RANTES, Eotaxina e IL-5 não alterou esta resposta. Por fim foi observado aumento na produção de espécies reativas de oxigênio nestes pacientes. No conjunto, nossos resultados sugerem que os eosinófilos contribuem significativamente para o processo de vaso-oclusão observado na anemia falciforme

Abstract: Sickle cell anemia is the homozygous state for hemoglobin S. Inflammation plays an important role in the vaso-occlusive process of the disease, where leukocytes, proinflammatory cytokines and adhesion molecules are increased in the peripheral blood of patients with sickle cell anemia....

Abstract: Sickle cell anemia is the homozygous state for hemoglobin S. Inflammation plays an important role in the vaso-occlusive process of the disease, where leukocytes, proinflammatory cytokines and adhesion molecules are increased in the peripheral blood of patients with sickle cell anemia. Leukocytosis is associated with morbidity and mortality in these patients. Moreover, neutrophils from sickle cell patients show increased chemotactic and adhesive properties. However, there is little evidence about the possible functional changes in eosinophils and production of mediators derived from these cells. The eosinophils are involved in airway inflammatory processes and are numerically larger and have increased adhesive properties in sickle cell anemia. The lungs are particularly vulnerable to vaso-occlusive events in sickle cell anemia and pulmonary complications are the leading causes of death and second most common cause of hospitalization in these patients. Hydroxyurea is currently the only drug used to treat the clinical manifestations of sickle cell anemia by increasing the levels of fetal hemoglobin, reducing the hemoglobin S polymerization, neutrophils and some complications associated with vaso-occlusive phenomenon. Considering the scarcity of studies that have evaluated the role of eosinophils in the pathophysiology of sickle cell anemia, this project aimed to compare the adhesive properties, chemotaxis capacity, degranulation and production of mediators in eosinophils of patients with sickle cell anemia. Furthermore, we investigated whether treatment with hydroxyurea interferes with the function of eosinophils. Blood samples from patients with sickle cell anemia were analyzed and showed higher absolute number of eosinophils compared with patients without treatment with hydroxyurea and control subjects. The basal adhesion of eosinophils from patients treated with hydroxyurea confirmed that these cells are more adhesive to fibronectin than eosinophils of patients with sickle cell disease without the same treatment and control subjects. Moreover, there was no change in the adhesion of these cells when stimulated with chemokines (RANTES, Eotaxin, IL-5). Flow cytometry was used to compare the expression and activation of major adhesion molecules in these eosinophils, and we identified an increased expression of ? subunit of integrin Mac-1 in patients with sickle cell disease without treatment with hydroxyurea. Eosinophils from patients with sickle cell disease, treated or not with hydroxyurea, had a higher capacity for spontaneous migration and chemotaxis in response to chemotactic agents (RANTES, Eotaxin, IL-5). Moreover, these patients had higher serum and plasma RANTES and Eotaxin-1. Eosinophils from patients with sickle cell anemia had increased degranulation and a consequently higher amount of released eosinophil peroxidase and eosinophil-derived neurotoxin than patients who were treated with hydroxyurea and control subjects, but the co-incubation with RANTES, Eotaxin and IL-5 did not alter this response. Finally, there was an increased production of reactive oxygen species in these patients. Overall, our results suggest that eosinophils contribute significantly to the process of vasoocclusion observed in sickle cell anemia