Orientadores: Nicola Amanda Conran Zorzetto, Fernando Ferreira Costa

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas

Resumo: A anemia falciforme (AF) é uma doença causada por uma mutação de ponto (troca do aminoácido glutâmico pela valina), que resulta na síntese de uma hemoglobina anômala, a hemoglobina S (HbS). A principal causa de morbidade para portadores de AF é a vaso-oclusão, que resulta da adesão anormal...

Resumo: A anemia falciforme (AF) é uma doença causada por uma mutação de ponto (troca do aminoácido glutâmico pela valina), que resulta na síntese de uma hemoglobina anômala, a hemoglobina S (HbS). A principal causa de morbidade para portadores de AF é a vaso-oclusão, que resulta da adesão anormal de células vermelhas e brancas ao endotélio, e consequêntemente diminui o fluxo sanguíneo. As plaquetas de pacientes AF apresentam um aumento das suas propriedades adesivas, e por isso, sugere-se a sua participação no processo de vaso-oclusão. Nossos dados mostraram que essas plaquetas são capazes de ativarem células endoteliais, in vitro, em ensaios de co-culturas com células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) com plaquetas. A expressão da molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1) e a da E-selectina das células HUVEC aumentou significativamente na sua superfície, após a sua co-incubação com plaquetas de pacientes AF. A ativação das moléculas de adesão depende do contato físico entre plaquetas e células HUVEC, pois a utilização de insertos de transwell inibiu significativamente a expressão de ICAM-1 e E-selectina na superfície das HUVEC. A co-incubação de plaquetas de pacientes AF com as células HUVEC resultou em uma maior produção e liberação de mediadores inflamatórios (citocinas); a interleucina 8 (IL-8) e da interleucina 1 beta (IL-1?) quantificadas do sobrenadante das co-culturas com essas células. As plaquetas desses pacientes possuem propriedades inflamatórias, pois liberaram mais fator plaquetário 4 (PF4), uma quimiocina pró-agregante, quantificada do sobrenadante de cultura dessas plaquetas, em relação às plaquetas de indivíduos saudáveis. O aumento na expressão das moléculas de adesão, integrina ?IIb?3 e P-selectina, na superfície das plaquetas de pacientes AF, podem indicar que há um aumento na sua ativação plaquetária, favorecendo a sua adesão ao endotélio inflamado. O fator nuclear-?B (NF-?B) é um fator de transcrição nuclear muito importante envolvido na ativação de genes, como genes que codificam de moléculas de adesão endotelial, e os nossos resultados de expressão gênica mostraram que há um aumento na expressão do gene NF?BIA (subunidade p50 do NF-?B), em associação com o aumento na expressão do gene ICAM1 (que codifica a molécula de adesão ICAM-1) em HUVEC, após co-cultura dessas células com plaquetas de pacientes AF. A presença do inibidor BAY 11-7082 (inibe a via de sinalização NF-?B), diminuiu a expressão das moléculas de adesão ICAM-1 e E-selectina na superfície das células HUVEC, quando co-incubadas com plaquetas de pacientes AF. Os nossos dados são importantes e corroboram com a nossa hipótese de que as plaquetas participam no processo de vaso-oclusão na anemia falciforme, pois apresentam a capacidade de ativar células endoteliais (in vitro) tornando-as inflamatórias e mais adesivas. Portanto, sugerimos que as plaquetas representam um importante alvo para novas abordagens terapêuticas na anemia falciforme

Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is a disease caused by a point mutation (causing the exchange of glutamic acid for valine), which results in the synthesis of an abnormal hemoglobin, hemoglobin S (HbS). The principal cause of morbidity in patients with SCA is vaso-occlusion, which results from the...

Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is a disease caused by a point mutation (causing the exchange of glutamic acid for valine), which results in the synthesis of an abnormal hemoglobin, hemoglobin S (HbS). The principal cause of morbidity in patients with SCA is vaso-occlusion, which results from the abnormal adhesion of red blood cells and white cells to blood vessel walls, leading to decreases in blood flow. Platelets from SCA patients present an increase in their adhesive properties and, therefore, we have previously suggested that they may participate in the vaso-occlusive process. Our current data show that platelets from SCA patients are able to activate endothelial cells, in vitro, in co-culture assays using Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC) that were co-incubated with platelets from SCA patients. The expression of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) and E-selectin was significantly increased on the surface of HUVEC cells after their co-incubation with platelets from SCA patients (SCA platelets). The activation of adhesion molecule expression observed depended on the physical contact between platelets and HUVEC cells, as transwell inserts were able to significantly inhibit the expression of ICAM-1 and E-selectin on HUVEC following their culture in the presence of SCA platelets. The co-incubation of SCA platelets with HUVEC cells also resulted in a higher production and release of inflammatory mediators (cytokines), such as interleukin 8 (IL-8) and interleukin 1 beta (IL-1?) in the supernatant of these co-cultures. Platelets from SCA patients have inflammatory properties, releasing more platelet factor 4 (PF4), a pro-aggregating chemokine, than platelets from healthy subjects. The increased expression of the adhesion molecules, integrin ?IIb?3 and P-selectin, on the surface of platelets from SCA patients, may also indicate an increased platelet activation, favoring their adhesion to the inflamed endothelium. Nuclear factor-?B (NF-?B) is an important nuclear transcription factor involved in the activation of genes, including endothelial adhesion molecules genes. We found an increased gene expression of NF?BIA (encoding the p50 subunit of NF-kB), in association with increased gene expression of ICAM1 (encodes ICAM-1) in HUVEC, following the co-culture of these cells with platelets from SCA patients. The presence of the BAY 11-7082 inhibitor (inhibits the NF-?B signaling pathway) decreased the expressions of the ICAM-1 and E-selectin adhesion molecules on the surface of HUVEC cells when co-incubated with platelets from SCA patients. Our data corroborate our hypothesis that platelets probably participate in the process of vaso-occlusion in sickle cell anemia, since they have the ability to activate endothelial cells (in vitro), in turn, making them more inflammatory and adhesive. As such, we suggest that platelets represent an important target for new therapeutic approaches in sickle cell anemia