As células-tronco de pluripotência induzida (iPSC) são células geradas a partir da reprogramação de células somáticas e têm potencial para diferenciação em todos os tipos celulares do organismo adulto. A indução da diferenciação de iPSC pacienteespecífico em células hematopoéticas é uma forma de estudo da hematopoese em modelos de doenças, como a anemia falciforme, e também essencial para o desenvolvimento de terapias. O presente estudo propôs a geração de célulastronco/progenitoras hematopoéticas e progenitores eritroides in vitro a partir de iPSC derivadas de pacientes com anemia falciforme através da formação de corpos embrioides. Ao longo da diferenciação, os desenvolvimentos hematopoético e eritroide foram monitorados através de ensaios de formação de colônia e imunofenotipagem por citometria de fluxo. Neste estudo, demonstramos a presença de células com fenótipo de células endoteliais no início da diferenciação hematopoética por formação de corpos embrioides, possivelmente indicando que as células progenitoras hematopoéticas são provenientes de um endotélio hemogênico. Também verificamos a presença de células endoteliais sem potencial de endotélio hemogênico. Geramos células com características de células-tronco/progenitoras hematopoéticas, de fenótipos CD34+CD45+ e CD45+CD43+, progenitores eritroides (CD36+, CD71+ e CD235a+), bem como a formação de colônias hematopoéticas em cultura em meio semi-sólido. A linhagem de iPSC PBscd08 demonstrou maior potencial para diferenciação em células hematopoéticas e eritroide que as demais linhagens celulares avaliadas. A linhagem PBscd01, também gerada a partir de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de paciente com anemia falciforme, não demonstrou o mesmo potencial para a diferenciação hematopoética, gerando apenas células CD34+ e baixa porcentagem de células CD45+ e CD43+. A linhagem de iPSC PB12, gerada a partir de PBMC de indivíduo saudável, promoveu a geração de populações de células CD34+, CD45+ e CD43+, mas não duplo-positivas, e a geração de células com morfologia de células mieloides após a maturação. As linhagens celulares de iPSC demonstraram variabilidade quanto ao potencial de diferenciação hematopoética. Isto monstra a necessidade de estudos futuros para uma investigação mais detalhada. / Induced pluripotent stem cells (iPSC) are cells generated by reprogramming somatic cells, they have the potential for differentiation into all types of cells in the adult organism. The differentiation of patient-specific iPSC into hematopoietic cells is a way of studying hematopoiesis in disease models, such as sickle cell anemia, and is also essential for the development of therapies. The present study proposed the generation of hematopoietic stem/progenitor cells and erythroid progenitors from iPSC derived from patients with sickle cell anemia. Throughout the differentiation, hematopoietic and erythroid developments were monitored by colony forming cell assay and immunophenotypic analysis. In this study, we demonstrated the presence of cells with endothelial phenotype at the beginning of hematopoietic differentiation by formation of embryoid bodies, possibly showing that hematopoietic progenitor cells originate from a hemogenic endothelium. We generated cells with characteristics of hematopoietic stem/progenitor cells, of CD34+CD45+ and CD45+CD43+ phenotypes, erythroid progenitors (CD36+, CD71+ and CD235a+), as well as the formation of hematopoietic colonies in culture in semi-solid medium. The iPSC line PBscd08 demonstrated greater potential for differentiation into hematopoietic and erythroid cells than the other cell lines evaluated. The iPSC line PBscd01, also generated from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with sickle cell anemia, did not demonstrate the same potential for hematopoietic differentiation, generating only CD34+ cells and a low percentage of CD45+ and CD43+ cells. The iPSC line PB12, generated from healthy individual PBMC, promoted the generation of CD34+, CD45+ and CD43+ cell populations, but not double-positives, and the generation of cells with myeloid cell morphology after maturation. The iPSC cell lines demonstrated variability in the potential for hematopoietic differentiation. This shows the need for future studies for a more detailed investigation.

As células-tronco de pluripotência induzida (iPSC) são células geradas a partir da reprogramação de células somáticas e têm potencial para diferenciação em todos os tipos celulares do organismo adulto. A indução da diferenciação de iPSC pacienteespecífico em células hematopoéticas é uma forma de estudo da hematopoese em modelos de doenças, como a anemia falciforme, e também essencial para o desenvolvimento de terapias. O presente estudo propôs a geração de célulastronco/progenitoras hematopoéticas e progenitores eritroides in vitro a partir de iPSC derivadas de pacientes com anemia falciforme através da formação de corpos embrioides. Ao longo da diferenciação, os desenvolvimentos hematopoético e eritroide foram monitorados através de ensaios de formação de colônia e imunofenotipagem por citometria de fluxo. Neste estudo, demonstramos a presença de células com fenótipo de células endoteliais no início da diferenciação hematopoética por formação de corpos embrioides, possivelmente indicando que as células progenitoras hematopoéticas são provenientes de um endotélio hemogênico. Também verificamos a presença de células endoteliais sem potencial de endotélio hemogênico. Geramos células com características de células-tronco/progenitoras hematopoéticas, de fenótipos CD34+CD45+ e CD45+CD43+, progenitores eritroides (CD36+, CD71+ e CD235a+), bem como a formação de colônias hematopoéticas em cultura em meio semi-sólido. A linhagem de iPSC PBscd08 demonstrou maior potencial para diferenciação em células hematopoéticas e eritroide que as demais linhagens celulares avaliadas. A linhagem PBscd01, também gerada a partir de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de paciente com anemia falciforme, não demonstrou o mesmo potencial para a diferenciação hematopoética, gerando apenas células CD34+ e baixa porcentagem de células CD45+ e CD43+. A linhagem de iPSC PB12, gerada a partir de PBMC de indivíduo saudável, promoveu a geração de populações de células CD34+, CD45+ e CD43+, mas não duplo-positivas, e a geração de células com morfologia de células mieloides após a maturação. As linhagens celulares de iPSC demonstraram variabilidade quanto ao potencial de diferenciação hematopoética. Isto monstra a necessidade de estudos futuros para uma investigação mais detalhada. / Induced pluripotent stem cells (iPSC) are cells generated by reprogramming somatic cells, they have the potential for differentiation into all types of cells in the adult organism. The differentiation of patient-specific iPSC into hematopoietic cells is a way of studying hematopoiesis in disease models, such as sickle cell anemia, and is also essential for the development of therapies. The present study proposed the generation of hematopoietic stem/progenitor cells and erythroid progenitors from iPSC derived from patients with sickle cell anemia. Throughout the differentiation, hematopoietic and erythroid developments were monitored by colony forming cell assay and immunophenotypic analysis. In this study, we demonstrated the presence of cells with endothelial phenotype at the beginning of hematopoietic differentiation by formation of embryoid bodies, possibly showing that hematopoietic progenitor cells originate from a hemogenic endothelium. We generated cells with characteristics of hematopoietic stem/progenitor cells, of CD34+CD45+ and CD45+CD43+ phenotypes, erythroid progenitors (CD36+, CD71+ and CD235a+), as well as the formation of hematopoietic colonies in culture in semi-solid medium. The iPSC line PBscd08 demonstrated greater potential for differentiation into hematopoietic and erythroid cells than the other cell lines evaluated. The iPSC line PBscd01, also generated from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with sickle cell anemia, did not demonstrate the same potential for hematopoietic differentiation, generating only CD34+ cells and a low percentage of CD45+ and CD43+ cells. The iPSC line PB12, generated from healthy individual PBMC, promoted the generation of CD34+, CD45+ and CD43+ cell populations, but not double-positives, and the generation of cells with myeloid cell morphology after maturation. The iPSC cell lines demonstrated variability in the potential for hematopoietic differentiation. This shows the need for future studies for a more detailed investigation.

Orientador: Claudia Regina Bonini Domingos / Banca: Débora Aparecida Pires de Campos Zuccari / Banca: Flavio Augusto Naoum / Resumo: A Anemia Falciforme (AF) é caracterizada pela presença da hemoglobina S em homozigose (Hb SS). As pessoas com AF frequentemente apresentam manifestações clínicas relacionadas a processos de vaso-oclusão como o acidente vascular encefálico (AVE) e síndrome torácica aguda (STA). A regulação da vasoconstrição e vasodilatação é um fator importante na modulação destas manifestações clínicas, sendo alvo de estudos. Neste trabalho, os polimorfismos nos genes de duas enzimas - enzima conversora de angiotensina 1 e 2 (ECA1 e ECA2) e o polimorfismo do inibidor do ativador do plasminogênio tipo 1, relacionado com a fibrinólise, foram avaliados. O Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona atua na manutenção da pressão arterial e do volume sanguíneo por meio do equilíbrio hídrico e eletrolítico e regulação do tônus vascular. A ECA 1 é a principal enzima desse sistema, e cliva a Angiotensina I em Angiotensina II, um potente vasoconstritor. Uma enzima homóloga, a ECA 2, é capaz de clivar a Angiotensina II em Angiotensina 1-7, uma vasodilatadora. Os polimorfismos I/D no gene ECA1 (rs1799752) e A/G (rs2106809) no gene ECA2 foram estudados neste trabalho. Além disso, a regulação fibrinolítica também está relacionada às manifestações clínicas na AF. O inibidor do ativador do plasminogênio tipo 1 (PAI-1) é um regulador da fibrinólise, inibindo os ativadores do plasminogênio e a formação de plasmina, responsável pela degradação do coágulo. O polimorfismo mais estudado no gene PAI1, de inserção de... / Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is characterized by the presence of hemoglobin S in homozygous (Hb SS). People with AF frequently presents clinical manifestations related to vasoocclusion processes such as stroke and acute chest syndrome (ACS). The regulation of vasoconstriction and vasodilation is an important factor in the modulation of these complications, being the object of many studies. In this work, the polymorphisms in the genes of two enzymes - angiotensin-converting enzyme 1 and 2 (ACE1 and ACE2) - and fibrinolysis-related plasminogen activator inhibitor type 1 polymorphism were evaluated. The Renin-Angiotensin-Aldosterone System acts in the maintenance of blood pressure and blood volume through fluid and electrolyte balance and vasodilation and vasoconstriction. ACE 1 is the main enzyme in this system, and cleaves Angiotensin I in Angiotensin II, a potent vasoconstrictor. A homologous enzyme, ACE 2, is capable of cleaving Angiotensin II in Angiotensin I-7, a vasodilator. The I/D polymorphisms in the ACE1 gene (rs1799752) and A/G (rs2106809) in the ACE2 gene are studied in this paper. In addition, fibrinolytic regulation is also related to clinical complications in SCD. The plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1) is a regulator of fibrinolysis, inhibiting plasminogen activators and the formation of plasmin, responsible for clot degradation. The most studied polymorphism in the PAI1 gene, of insertion of a guanine (4G/5G) in the promoter region of the gene, increases the enzyme activity and decreases the fibrinolytic action. To verify if these polymorphisms are related to the presence of the clinical manifestations, stroke and ACS, we genotyped 392 people with SCA. The samples were characterized according to their hemoglobin profile, subjected to DNA extraction, and used for the detection of polymorphisms by PCR-RFLP. The frequencies of the polymorphisms were analyzed ... / Mestre

Resumo: Crianças com anemia falciforme são submetidas à terapia antibiótica profilática prolongada com penicilina. Pouco se sabe a respeito dos efeitos desta terapia sobre a microbiota bucal. O objetivo do estudo foi avaliar a microbiota cariogênica, fluxo e capacidade tampão salivar de pacientes pediátricos com anemia falciforme, determinando o risco de cárie. Além disso, avaliar a microbiota fúngica nestes pacientes em relação ao grupo controle. Foi coletada saliva estimulada de 25 crianças (4 a 11 anos) com anemia falciforme (genótipo SS), de ambos os gêneros. Um grupo controle pareado quanto à idade e gênero foi incluído. Foi realizado exame clínico para verificação do índice ceo-d/CPO-D; o fluxo salivar e a capacidade tampão salivar foram avaliados. Alíquotas de saliva e diluições foram semeadas em meios seletivos para estreptococos do grupo mutans, lactobacilos e leveduras. Após a incubação, o número de UFC/mL de saliva foi calculado. Amostras de leveduras foram isoladas, e identificadas pelo sistema API 20C AUX, além de PCR específico para C. dubliniensis. Os dados obtidos por meio do questionário, dados salivares e microbiológicos foram analisados pelo software Cariograma. Os resultados foram comparados pelo teste t de Student, teste Z e Mann-Whitney. Não foi observada diferença estatisticamente significativa para o fluxo (p = 0,097) e capacidade tampão salivar (p = 0,103) entre os grupos de estudo. A contagem de leveduras foi significativamente mais elevada no grupo de estudo (p = 0,017). As contagens de estreptococos do grupo mutans e lactobacilos não diferiram significativamente entre o grupo teste e o grupo controle (p = 0,741 e p = 0,423, respectivamente). Considerando estes resultados em conjunto com os demais parâmetros avaliados, concluiu-se que o risco de cárie entre os grupos não diferiu (p = 0,762). No grupo de estudo foram identificados:... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Children with sickle cell anemia are under long term prophylactic antibiotic treatment with penicillin. Little is known about the effects of this therapy on oral microbiota. The aim of the study was to evaluate the cariogenic microbiota, salivary flow rate and buffering capacity of pediatric patients with sickle cell anemia, to delineate a profile of caries risk. Also, the study aimed to evaluate the fungal microbiota in these patients in relation to control individuals. Sample of stimulated saliva from 25 children (aged 4 - 11) with sickle cell anemia (genotype SS) and both genders was collected. A matched control group was included. Intra-oral examination to determine dmft/DMFT index; salivary flow rate and buffering capacity evaluation were performed. Aliquots of saliva and its dilutions were plated onto selective media to mutans streptococci, lactobacilli and yeasts. After the incubation (37ºC, 48h, 5% CO2 to mutans streptococci), the value of cfu/ml of saliva was calculated. Strains of yeasts were isolated, and identified by API 20C AUX and C. dubliniensis by PCR. Data obtained by a questionnaire, salivary and microbiological data were analyzed by Cariogram program. The results were compared by Student's t test, Z test and Mann-Whitney. No significant difference were observed for the salivary flow (p = 0.097) and salivary buffering capacity (p = 0.103) of the studied groups. Counts of yeasts were significantly higher in the study group (p = 0.017). Counts of mutans streptococci and lactobacilli were not different between test and control groups (p = 0.741 e p = 0.423, respectively). Considering these results and the other parameters studied, it could be concluded that the caries risk between the groups was not different (p = 0. 762). In the study groups the following Candida species were identified: C. albicans, C. dubliniensis, C. famata, C. rugosa, C. sphaerica... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Cristiane Yumi Koga Ito / Coorientador: Josefina Aparecida Pellegrini Braga / Banca: Maria Stella Figueiredo / Banca: Antonio Olavo Cardoso Jorge / Mestre

Orientador: Jean Leandro dos Santos / Banca: Chung, Man Chin / Banca: Simone Kashima Haddad / Resumo: A reativação da expressão gênica de gama-globina e consequente produção de hemoglobina fetal (HbF) por mecanismos epigenéticos é uma valiosa intervenção terapêutica na anemia falciforme. Estudos recentes mostram que a inibição da enzima Histona Deacetilase (HDAC), principalmente HDAC-1 e HDAC-2, mostrou ser uma estratégia promissora em promover o aumento da expressão gênica de gama-globina e a produção de HbF sem causar alteração no ciclo e proliferação celular. Neste trabalho foram planejadas por modelagem molecular novos compostos inibidores de HDAC 1 e 2. Os estudos de ancoragem molecular revelaram a forma como estes compostos interagem com a HDAC-2, sendo a subunidade N-(2-aminofenil)benzamida responsável por interagir com o átomo de zinco presente no sítio ativo. Durante o processo de otimização das estruturas, os valores de docking score passaram de -9,8 para - 12,3, indicando melhores interações com o receptor. Onze compostos inéditos foram sintetizados e caracterizados por métodos analíticos. Os estudos enzimáticos mostraram atividade inibitória dos novos compostos variaram de 83 à 96% para HDAC-1, 83 à 94% para HDAC-2 e 82 à-89% para HDAC-3. O composto (22) (4-(4-aminofenetil)-N-(2-aminofenil)benzamida) foi um dos mais ativos apresentando, na concentração de 10 μM, atividade inibitória contra as HDACs 1 e 2 com valores superiores a 90%. Estes resultados mostram que os compostos planejados neste trabalho são potenciais inibidores de HDAC, sendo a molécula (22) a mais ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Reactivation of gamma-globin gene expression and fetal hemoglobin (HbF) production through epigenetic mechanisms are valuable strategy to sickle cell anemia treatment. Early studies have demonstrated that histone deacetylase inhibition, especially HDAC-1 and HDAC-2, is a promising strategy to increase gamma-globin gene expression and HbF production without alteration in cell cycle or cell proliferation. At this work it was designed, by molecular modeling, new compounds HDAc 1 and 2 inhibitors. The molecular modeling studies has demonstrated how these compounds interacts with HDAC-2, being the subunit N-(2-aminophenyl)benzamide responsible for interact with the zinc atom of active site. During the optimization process, the docking score values hava changed from -9,8 to -12,3, which indicates better interactions with the receptor. It was synthesized and characterized eleven new compounds. Enzimatic assays have demonstrated that the enzymatic inhibition of the compounds varied from 83 to 96% against HDAC 1, 83-94% against HDAC 2 and 82-89% of HDAC 3. Compound (22) (4-(4-aminophenetyl)-N-(2-aminophenyl) benzamide was one of the most promisor among all compounds. At 10uM it was able to inhibit HDAC 1 and 2 more than 90%. These data has demonstrated that the design compounds in this work are potencial inhibitors of HDAC, being...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

INTRODUÇÃO: Embora todos os indivíduos com anemia falciforme (AF) apresentem o mesmo defeito molecular nos genes da beta-globina, existe uma considerável variabilidade fenotípica entre eles. A síntese continuada da hemoglobina fetal (HbF) é o mais potente modificador da morbimortalidade da AF. A HbF diminui a polimerização da desoxi-HbS, reduzindo a intensidade da anemia hemolítica crônica e dos fenômenos vaso-oclusivos, consequentemente, as complicações sistêmicas da AF. Há uma grande variação na taxa de síntese de HbF (1% a 30%) em indivíduos com AF. Vários estudos demonstraram que o tratamento com hidroxiureia (HU) diminui a morbimortalidade desta hemoglobinopatia, principalmente, por estimular a síntese de HbF. Na dose máxima tolerada (DMT), a HU geralmente aumenta os níveis de HbF entre 10% e 40%. Contudo, há uma grande variabilidade de resposta, a DMT é muito variável, cerca de 25% dos portadores de AF não respondem e não há preditores de resposta definidos à HU. Estudos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) demonstraram a influência de modificadores epigenéticos na regulação da expressão da HbF. Estes elementos são, principalmente, o oncogene BCL11A, a região intergênica HMIP e o polimorfismo Xmn1-HBG2. Estes 3 quantitative trait loci (QTLs) detêm 20% a 50% do controle da expressão dos genes HBG (genes envolvidos na síntese da HbF). OBJETIVOS: Avaliar o comportamento epidemiológico e a associação dos SNPs Xmn1- HBG2; BCL11A rs7482144, rs4671393 e rs11886868; HMIP-2 rs9399137 e rs9402686 com a expressão da HbF e com o comportamento dos parâmetros hematimétricos em portadores de AF tratados com HU. PACIENTES E MÉTODOS: Neste estudo pioneiro de coorte prospectivo foram incluídos sequencialmente indivíduos com AF, em uso regular de HU por pelo menos 6 meses, que não receberam transfusão sanguínea 3 meses antes de ingressar no estudo e que não faziam uso de drogas que estimulassem a síntese de HbF. Foram coletados 4 ml de sangue venoso periférico para extração do DNA genômico. A genotipagem dos polimorfismos foi realizada por meio da reação da cadeia de polimerase em tempo real. RESULTADOS: Foram avaliados 121 pacientes, entre 1 ano e 9 meses-54 anos (19 ± 14) anos idade, que estavam recebendo doses regulares de HU entre 8,6-42,8 (23 ± 7,6) mg/kg/dia, durante 6- 254 (102± 67) meses. Não encontramos correlação entre a contagem de leucócitos, de neutrófilos e de reticulócitos; hemoglobina total; volume corpuscular médio e a concentração de hemoglobina corpuscular média, com os valores basais da HbF. A HbF basal (r=0,40; P < 0,001), a hemoglobina total basal (r=0,26; P = 0,005) e o tempo de exposição (r = -0,30; P = 0,001) foram associadas significativamente com maiores taxas de HbF ao final do estudo. Não houve correlação dos polimorfismos com os parâmetros hematimétricos, com o tempo de exposição e com a DMT de HU. Os SNPs HMIP-2 rs9399137 e rs9402686 foram responsáveis por 5,7% e 8,4% do total de variação da HbF basal (P= 0,01 e P=0,002). Não houve correlação, porém, entre os demais polimorfismos com a variação dos níveis basais de HbF. Os SNPs BCL11A rs1427407, rs4671393 e rs11886868 foram responsáveis, respectivamente, por uma variação de 7,6%, 4,5% e 4,3% nos níveis de HbF final (P=0,017; P=0,025 e P=0,029). Ainda, houve uma associação do rs1427407 (B = 0,29; P = 0,035) e do rs4671393 (B = 0,28; P = 0,036) em relação aos valores do delta HbF (variação da HbF final menos a HbF inicial). CONCLUSÃO: Estes dados sugerem que os indivíduos com AF com SNP BCL11A rs1427407 respondem mais favoravelmente ao tratamento com HU, no incremento dos níveis de HbF. São necessários estudos com populações maiores para validarmos estes achados. / INTRODUCTION: Although all individuals with sickle cell anemia (SCA) have the same molecular defect in the beta-globin genes, considerable phenotypic variability exists between them. Continued synthesis of fetal hemoglobin (HbF) is the most powerful SCA morbimortality modifier. HbF decreases the polymerization of deoxy-Hb, reducing the intensity of chronic hemolytic anemia and vaso-occlusive phenomena, and consequently systemic complications of SCA. There is a large variation in the HbF synthesis rate (1 to 30%) in patients with SCA. Several studies show that treatment with hydroxyurea (HU) decreases the morbimortality of this hemoglobinopathy, mainly by stimulating HbF synthesis. At the maximum tolerated dose (MTD), HU generally increases HbF levels from 10 to 40%. However, there is great variability in response as the MTD is highly variable, about 25% of SCA patients do not respond and there are no response predictors set for HU. Single nucleotide polymorphism studies (SNPs) demonstrate the influence of epigenetic modifiers in the regulation of HbF expression. These elements are, mainly, the BCL11A oncogene, the HMIP intergenic region and the Xmn1-HBG2 polymorphism. These 3 quantitative trait loci (QTLs) hold 20 to 50% of HBG gene expression control (genes involved in HbF synthesis). OBJECTIVE: To study the epidemiological behaviors and the association of SNPs Xmn1- HBG2; BCL11A rs7482144, rs4671393 and rs11886868; HMIP-2 rs9399137 and rs9402686 with HbF expression and with the behavior of hematimetric parameters in SCA patients treated with HU. PATIENTS AND METHODS: In this pioneering prospective cohort study, we included SCA patients, in regular treatment with HU at least for 6 months, who had not received blood transfusions in the 3 months prior to entering in the study and who didn‘t use drugs that stimulate HbF synthesis. We collected 4 ml of venous blood to proceed with the genomic DNA extraction. The polymorphism genotyping was done by real-time polymerase chain reaction. RESULTS: We evaluated 121 individuals with SCA aged between 1 year 9 months and 54 years (19 ± 14) who were receiving HU doses between 8.6 and 42.8 (23 ± 7.6) mg/kg/day for 6 to 254 (102 ± 67) months. No correlation was found between total leukocyte, neutrophils and reticulocytes counts; total hemoglobin; mean corpuscular volume and the concentration of mean corpuscular hemoglobin with baseline values of HbF. Basal HbF (r = 0.40; P <0.001), total baseline hemoglobin (r = 0.26; P = 0.005) and exposure time to HU (r = -0.30; P = 0.001) were significantly associated with higher HbF rates at the end of the study. There was no correlation of polymorphisms with the hematological parameters, exposure time and the MTD of HU. The SNPs HMIP-2, rs9399137 and rs9402686 accounted for 5.7% and 8.4% of the total variation of baseline HbF (P = 0.01 and P = 0.002). There was no correlation, however, between the other polymorphisms and variation in baseline HbF levels. The SNPs BCL11, rs1427407, rs4671393 and rs11886868 were responsible, respectively, for a variation of 7.6%, 4.5% and 4.3% in the final HbF levels (P = 0.017, P = 0.025 and P = 0.029). Still, there was an association of rs1427407 (B = 0.29; P = 0.035) and rs4671393 (B = 0.28; P = 0.036) in relation to delta HbF values (final minus initial HbF variation). CONCLUSIONS: These data suggest that individuals with SCA who have SNP rs1427407 BCL11A respond more favorably to HU treatment, with increased HbF levels. Studies with larger populations are necessary to validate these findings.

Orientador: Claudia Regina Bonini Domingos / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Banca: Nicola Amanda Conran Zorzetto / Resumo: A anemia falciforme (AF) é uma anemia hemolítica hereditária que acarreta ao portador manifestações clínicas complexas e diversificadas. Na AF o estresse oxidativo é um dos fatores que interferem no fenótipo do portador, uma vez que influencia nos processos de vaso-oclusão aumentando as propriedades adesivas dos eritrócitos, leucócitos e plaquetas ao endotélio. Durante a transformação do eritrócito discóide com hemoglobina (Hb) S em eritrócito afoiçado, dentre os eventos bioquímicos e polimerizantes da célula, ocorre a degradação oxidativa dessa Hb, com a liberação agentes pró-oxidantes. Estes promovem a oxidação de lipídeos e também de proteínas e DNA, modificando mecanismos celulares que levam a célula a apoptose e, consequentemente, causam danos aos tecidos. Neste contexto, os principais meios de defesa no organismo são divididos em dois grupos, enzimáticos e não enzimáticos. Entre as enzimas detoxificantes de fase II mais estudadas estão as GSTs, que pertencem a uma família multifuncional de enzimas que catalisam a conjugação da molécula de GSH e possuem papel fundamental em mecanismos de defesa contra compostos endo e xenobióticos. Considerando a grande incidência da AF em nosso país e as manifestações clínicas diferenciadas nos portadores, o presente trabalho pretendeu investigar os polimorfismos das GSTs (GSTM1, GSTT1 e GSTP1) e verificar sua influência sob parâmetros oxidativos - peroxidação lipídica por TBARS, e lesão de DNA pela avaliação de Corpos de Howell-Jolly e Ensaio Cometa em portadores da AF. Foram avaliadas amostras de 91 indivíduos com AF com e sem o uso de HU e 99 amostas de um grupo controle. Para o desenvolvimento do trabalho, as amostras foram separadas em três grupos: indivíduos portadores de anemia falciforme em uso de hidroxiureia (AF + HU: 46 indivíduos), indivíduos portadores de anemia falciforme sem uso de hidroxiureia (AF - HU: 45 indivíduos) e o grupo ... / Abstract: Sickle cell anemia (SCA) is an inherited hemolytic disease that leads complex and diverse clinical manifestations. In SCA, oxidative stress is one of the factors that affect the phenotype of the carrier, in response of its influences on vaso-occlusion processes that increases the adhesive properties of erythrocytes, leukocytes and platelets to the endothelium. During the transformation of discoid erythrocytes with hemoglobin (Hb) S into sickle cells, among the biochemical and polymerizing events, the oxidative degradation of this Hb occurs, releasing pro-oxidants agents. They promote oxidation of lipids and proteins and modify cellular mechanisms that lead to cell apoptosis and cause tissue damage. In this context, the main means of body defense are divided in two groups: enzymatic and non-enzymatic. Among the phase II detoxifying enzymes, the most studied are Glutathione S-transferases (GSTs), which belong to a family of multifunctional enzymes that catalyze the combination of the glutathione (GSH) molecule and have a central role in mechanisms of defense against xenobiotic compounds. Considering the high incidence of SCA in our country and the different clinical manifestations in patients, this study aimed to investigate polymorphisms of GSTs (GSTM1 , GSTT1 and GSTP1 ) and determine its influence on oxidative parameters - lipid peroxidation by TBARS and DNA damage by evaluation of Howell -Jolly bodies (HJB) and comet assay in patients with SCA. Samples of 91 patients with SCA with and without hydroxyurea (HU) use and 99 samples of a control group were evaluated. For the work development, the samples were separated into three groups: individuals with sickle cell anemia using hydroxyurea (SCA + HU: 46 individuals), individuals with sickle cell disease without use of hydroxyurea (SCA - HU: 45 individuals) and control group (CG: 99 individuals) to verify the influence of medication on the evaluated parameters. Only the genotypic profile ... / Mestre

A Anemia Falciforme (AF) é uma doença autossômica recessiva e, dentre as hemoglobinopatias, é a mais comum das alterações hematológicas hereditárias conhecidas no homem. Sua distribuição é ampla, abrangendo todos os continentes. AF foi a primeira doença caracterizada em nível molecular. É causada por uma mutação no gene beta da globina, produzindo uma alteração estrutural na molécula. No gene da globina beta S, há a substituição de uma base nitrogenada do códon GAG para GTG, resultando na substituição do ácido glutâmico (Glu) pela valina (Val) na posição número seis da globina beta. Essa troca dos aminoácidos que resulta na HbS, altera estruturalmente a molécula e, sob determinadas condições, ocorre a polimerização, trazendo graves conseqüências ao indivíduo sintomático. As espécies reativas de oxigênio (ERO) podem causar profundas lesões em eritrócitos, diminuindo seu período de vida útil, em especial nos pacientes com AF. Acredita-se que, os eritrócitos falcizados estejam sob constante estresse oxidativo e, assim, liberem produtos de degradação da HbS, contribuindo para a progressão da doença. Dessa forma, o dano oxidativo agrava a fisiopatologia dos doentes falciformes. Utilizando técnica espectrofotométrica, foram determinadas as atividades das enzimas antioxidantes catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e superóxido dismutase (SOD) e quantificada a glutationa total (GSH) nos eritrócitos dos pacientes. Também determinou-se o dano oxidativo nas proteínas plasmáticas e no hemolisado celular pelo método do carbonil a 360 nm. Os níveis da peroxidação lipídica (MDA) e da vitamina C foram determinados por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). Quantificou-se, por fim, os níveis de proteína C reativa ultra-sensível (CRPus) por técnica turbidimétrica. Os participantes da pesquisa (30 HbAA, 28 HbAS e 20 HbSS) foram selecionados junto ao Centro de Apoio do Portador de Anemia Falciforme (CAPAF/RS) e/ou cadastrados no Laboratório de Hematologia da Faculdade de Farmácia (UFRGS). Os doentes falciformes foram identificados por HPLC e confirmados por estudo molecular, utilizando a reação da polimerase em cadeia (PCR). Todos os indivíduos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido e foram submetidos a um questionário nutricional. Os dados obtidos foram expressos como médias ± desvio padrão e analisados utilizando-se o Teste ANOVA de uma via com posterior teste ad hoc. Os resultados do trabalho mostram que os indivíduos traço falciforme (HbAS) apresentam atividade significativamente elevada da CAT em relação aos indivíduos controle. Por outro lado, os doentes falciformes possuem maior atividade da GPx e SOD. O nível de GSH foi proporcionalmente maior nos HbSS seguido dos HbAS e HbAA. Observamos também, dano oxidativo em proteínas plasmáticas, mas não no hemolisado celular. Os HbSS possuem dano oxidativo em proteínas plasmáticas significativamente maior que nos demais grupos. Um aumento significativo da produção de MDA no soro dos HbSS foi observado, como um indicativo do aumento da auto-oxidação dos lipídios sob condições de estresse oxidativo. Os níveis séricos da vitamina C foram significativamente maiores nos HbSS que nos indivíduos controle. A CRPus apresentou-se significativamente elevada nos HbSS em relação aos HbAA. Esses resultados reforçam a idéia de que os pacientes com AF estão sujeitos a um estresse oxidativo crônico, o que contribui para a progressão das complicações dessa anemia hemolítica. Já, os indivíduos traço possuem elevada atividade das defesas antioxidantes capazes de reduzir o dano oxidativo em biomoléculas como proteínas e lipídios. / Sickle cell anaemia (SCA) is an autossomal recessive disease and, among the hemoglobinopaties, is the most common of the known hereditary hematologic alterations in man. Its distribution is ample, enclosing all the continents. Sickle cell anaemia (SCA) was the first disease to be characterized on the molecular level. It is basically a red blood cell (RBC) disorder in which the gene encoding the human β-globin subunit presents a mutation with the resulting replacement of β6 glutamic acid (Glu) by valine (Val). This exchange of the amino acids that results in the HbS modifies the molecule structurally, and under determined conditions, the polymeration occurs, bringing serious consequences to the symptomatic individual. The reactive oxygen species (ROS) can cause deep injuries in erythrocytes, diminishing its period of useful life, specially in patients with sickle cell anaemia. Sickled erythrocytes are under constant oxidative stress and thus liberate products of degradation of the HbS, contributing for the progression of the disease. Because of the oxidative damage aggravates the pathophysiology of sickle cell patients. Using spectrophotometrically technique, catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), were determined the activities of antioxidant enzymes and total glutathione (GSH) quantified in the erythrocytes of the patients. We also determined oxidative damage of plasma proteins and in hemolysate using carbonyl assay at 360 nm. The levels of lipid peroxidation (MDA) and vitamin C were determined by high-performance liquid chromatography (HPLC). Finally, we quantified the levels of high sensitivity Creactive protein (hsCRP) using turbidimetry technique. The participants of the research (30 HbAA, 28 HbAS and 20 HbSS) were selected from Centro de Apoio ao Portador de Anemia Falciforme (CAPAF/RS) and/or registered in cadastre in Laboratório de Hematologia da Faculdade de Farmácia (UFRGS). Sickle cell patients had been identified by HPLC and confirmed by molecular study, using the polymerase chain reaction amplification (PCR). All individuals signed the term of free and clarified assent and were submitted to a nutricional questionnaire. Data were expressed as average ±SD and analyzed using ANOVA test of one way via with the post ad hoc test. Results show that sickle cell trait subjects (HbAS) had significantly high activity of CAT when compared to healthy controls. On the other hand, sickle cell patients had greater activity of GPx and SOD. The GSH levels was proportionally higher in the followed HbSS of the HbAS and HbAA. We also observe oxidative damage in plasma proteins, but not in the cellular hemolysate. HbSS have significantly higher oxidative damage in plasma proteins than other groups. A significant increasing of the production of MDA in the serum of the HbSS was observed as an indicative of the increasing of the auto-oxidation of the lipids under oxidative estress. Serum vitamin C levels in HbSS were significantly higher than healthy control. The hsCRP was presented significantly higher in HbSS than HbAA. These results reinforce the idea that patients with SCA are subjected to chronic oxidative stress, that contributes for the progression of this hemolytic anaemia. On the other hand, sickle cell trait subjects have higher antioxidant defenses that are able to reduce oxidative damage in biological macromolecules such as proteins and lipids.

p. 1-88 / Submitted by Santiago Fabio (fabio.ssantiago@hotmail.com) on 2013-04-08T18:02:33Z No. of bitstreams: 1 Andrea S Araujo Seg.pdf: 542886 bytes, checksum: 8d5a844a3988db38727c8985ee260c26 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-04-09T13:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Andrea S Araujo Seg.pdf: 542886 bytes, checksum: 8d5a844a3988db38727c8985ee260c26 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-09T13:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea S Araujo Seg.pdf: 542886 bytes, checksum: 8d5a844a3988db38727c8985ee260c26 (MD5) Previous issue date: 2009 / Trata-se de um estudo comparativo, não pareado, com o objetivo de avaliar a prevalência de déficit antropométrico e de inadequação da ingestão energéticoproteica em indivíduos adultos, de ambos os sexos, com anemia falciforme comparando-os com indivíduos sem hemoglobinopatias. O índice de massa corporal (IMC) foi utilizado para avaliar o estado antropométrico e a composição corpórea foi obtida pelo percentual de gordura corporal (%GC) e da área muscular do braço corrigida (AMBc). A ingestão alimentar foi avaliada pela média de dois recordatórios de 24 horas. Para análise do risco de inadequação da ingestão de energia e de proteína foi utilizada a abordagem proposta pelo Institute of Medicine of the United States. A avaliação da ingestão de macronutrientes foi realizada por meio do Intervalo Aceitável de Distribuição de Macronutrientes (AMDR) para ambos os sexos. Proporções foram comparadas utilizando-se o teste qui-quadrado ou teste de Fischer. A existência de associação entre anemia falciforme e o estado antropométrico foi avaliada pela odds ratio. Para a comparação de médias entre os grupos referentes ao consumo alimentar e os indicadores antropométricos utilizou-se o teste T de student. Nos testes mencionados foi considerado estatisticamente significante um p-valor inferior a 5%. A inadequação de energia e nutrientes foi obtida pelo percentual de indivíduos que não conseguiram alcançar a recomendação média destes. Foram avaliados 60 indivíduos, sendo 33 com anemia falciforme e 27 sem esta doença. Os indivíduos com anemia falciforme apresentaram significantemente maior prevalência de magreza segundo IMC (30,3% vs 7,4%; p=0,049; OR = 5,4), desnutrição pela AMBc (78,8% vs 25,9%; p<0,001; OR= 10,6), bem como menor percentual de gordura corpórea (39,4% vs 11,1%; p=0,019; OR=5,2). Ambos os grupos apresentaram elevada prevalência de inadequação de energia, entretanto, valores de inadequação de proteína foram expressivamente menores. Concluiu-se que os portadores de anemia falciforme apresentaram os maiores déficits antropométricos quando comparados aos indivíduos sem esta doença. Ocorreu uma elevada prevalência de inadequação de ingestão alimentar de energia que influenciou negativamente o estado antropométrico da população em estudo, especialmente daqueles indivíduos que tinham anemia falciforme. / Salvador

INTRODUÇÃO: Embora todos os indivíduos com anemia falciforme (AF) apresentem o mesmo defeito molecular nos genes da beta-globina, existe uma considerável variabilidade fenotípica entre eles. A síntese continuada da hemoglobina fetal (HbF) é o mais potente modificador da morbimortalidade da AF. A HbF diminui a polimerização da desoxi-HbS, reduzindo a intensidade da anemia hemolítica crônica e dos fenômenos vaso-oclusivos, consequentemente, as complicações sistêmicas da AF. Há uma grande variação na taxa de síntese de HbF (1% a 30%) em indivíduos com AF. Vários estudos demonstraram que o tratamento com hidroxiureia (HU) diminui a morbimortalidade desta hemoglobinopatia, principalmente, por estimular a síntese de HbF. Na dose máxima tolerada (DMT), a HU geralmente aumenta os níveis de HbF entre 10% e 40%. Contudo, há uma grande variabilidade de resposta, a DMT é muito variável, cerca de 25% dos portadores de AF não respondem e não há preditores de resposta definidos à HU. Estudos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) demonstraram a influência de modificadores epigenéticos na regulação da expressão da HbF. Estes elementos são, principalmente, o oncogene BCL11A, a região intergênica HMIP e o polimorfismo Xmn1-HBG2. Estes 3 quantitative trait loci (QTLs) detêm 20% a 50% do controle da expressão dos genes HBG (genes envolvidos na síntese da HbF). OBJETIVOS: Avaliar o comportamento epidemiológico e a associação dos SNPs Xmn1- HBG2; BCL11A rs7482144, rs4671393 e rs11886868; HMIP-2 rs9399137 e rs9402686 com a expressão da HbF e com o comportamento dos parâmetros hematimétricos em portadores de AF tratados com HU. PACIENTES E MÉTODOS: Neste estudo pioneiro de coorte prospectivo foram incluídos sequencialmente indivíduos com AF, em uso regular de HU por pelo menos 6 meses, que não receberam transfusão sanguínea 3 meses antes de ingressar no estudo e que não faziam uso de drogas que estimulassem a síntese de HbF. Foram coletados 4 ml de sangue venoso periférico para extração do DNA genômico. A genotipagem dos polimorfismos foi realizada por meio da reação da cadeia de polimerase em tempo real. RESULTADOS: Foram avaliados 121 pacientes, entre 1 ano e 9 meses-54 anos (19 ± 14) anos idade, que estavam recebendo doses regulares de HU entre 8,6-42,8 (23 ± 7,6) mg/kg/dia, durante 6- 254 (102± 67) meses. Não encontramos correlação entre a contagem de leucócitos, de neutrófilos e de reticulócitos; hemoglobina total; volume corpuscular médio e a concentração de hemoglobina corpuscular média, com os valores basais da HbF. A HbF basal (r=0,40; P < 0,001), a hemoglobina total basal (r=0,26; P = 0,005) e o tempo de exposição (r = -0,30; P = 0,001) foram associadas significativamente com maiores taxas de HbF ao final do estudo. Não houve correlação dos polimorfismos com os parâmetros hematimétricos, com o tempo de exposição e com a DMT de HU. Os SNPs HMIP-2 rs9399137 e rs9402686 foram responsáveis por 5,7% e 8,4% do total de variação da HbF basal (P= 0,01 e P=0,002). Não houve correlação, porém, entre os demais polimorfismos com a variação dos níveis basais de HbF. Os SNPs BCL11A rs1427407, rs4671393 e rs11886868 foram responsáveis, respectivamente, por uma variação de 7,6%, 4,5% e 4,3% nos níveis de HbF final (P=0,017; P=0,025 e P=0,029). Ainda, houve uma associação do rs1427407 (B = 0,29; P = 0,035) e do rs4671393 (B = 0,28; P = 0,036) em relação aos valores do delta HbF (variação da HbF final menos a HbF inicial). CONCLUSÃO: Estes dados sugerem que os indivíduos com AF com SNP BCL11A rs1427407 respondem mais favoravelmente ao tratamento com HU, no incremento dos níveis de HbF. São necessários estudos com populações maiores para validarmos estes achados. / INTRODUCTION: Although all individuals with sickle cell anemia (SCA) have the same molecular defect in the beta-globin genes, considerable phenotypic variability exists between them. Continued synthesis of fetal hemoglobin (HbF) is the most powerful SCA morbimortality modifier. HbF decreases the polymerization of deoxy-Hb, reducing the intensity of chronic hemolytic anemia and vaso-occlusive phenomena, and consequently systemic complications of SCA. There is a large variation in the HbF synthesis rate (1 to 30%) in patients with SCA. Several studies show that treatment with hydroxyurea (HU) decreases the morbimortality of this hemoglobinopathy, mainly by stimulating HbF synthesis. At the maximum tolerated dose (MTD), HU generally increases HbF levels from 10 to 40%. However, there is great variability in response as the MTD is highly variable, about 25% of SCA patients do not respond and there are no response predictors set for HU. Single nucleotide polymorphism studies (SNPs) demonstrate the influence of epigenetic modifiers in the regulation of HbF expression. These elements are, mainly, the BCL11A oncogene, the HMIP intergenic region and the Xmn1-HBG2 polymorphism. These 3 quantitative trait loci (QTLs) hold 20 to 50% of HBG gene expression control (genes involved in HbF synthesis). OBJECTIVE: To study the epidemiological behaviors and the association of SNPs Xmn1- HBG2; BCL11A rs7482144, rs4671393 and rs11886868; HMIP-2 rs9399137 and rs9402686 with HbF expression and with the behavior of hematimetric parameters in SCA patients treated with HU. PATIENTS AND METHODS: In this pioneering prospective cohort study, we included SCA patients, in regular treatment with HU at least for 6 months, who had not received blood transfusions in the 3 months prior to entering in the study and who didn‘t use drugs that stimulate HbF synthesis. We collected 4 ml of venous blood to proceed with the genomic DNA extraction. The polymorphism genotyping was done by real-time polymerase chain reaction. RESULTS: We evaluated 121 individuals with SCA aged between 1 year 9 months and 54 years (19 ± 14) who were receiving HU doses between 8.6 and 42.8 (23 ± 7.6) mg/kg/day for 6 to 254 (102 ± 67) months. No correlation was found between total leukocyte, neutrophils and reticulocytes counts; total hemoglobin; mean corpuscular volume and the concentration of mean corpuscular hemoglobin with baseline values of HbF. Basal HbF (r = 0.40; P <0.001), total baseline hemoglobin (r = 0.26; P = 0.005) and exposure time to HU (r = -0.30; P = 0.001) were significantly associated with higher HbF rates at the end of the study. There was no correlation of polymorphisms with the hematological parameters, exposure time and the MTD of HU. The SNPs HMIP-2, rs9399137 and rs9402686 accounted for 5.7% and 8.4% of the total variation of baseline HbF (P = 0.01 and P = 0.002). There was no correlation, however, between the other polymorphisms and variation in baseline HbF levels. The SNPs BCL11, rs1427407, rs4671393 and rs11886868 were responsible, respectively, for a variation of 7.6%, 4.5% and 4.3% in the final HbF levels (P = 0.017, P = 0.025 and P = 0.029). Still, there was an association of rs1427407 (B = 0.29; P = 0.035) and rs4671393 (B = 0.28; P = 0.036) in relation to delta HbF values (final minus initial HbF variation). CONCLUSIONS: These data suggest that individuals with SCA who have SNP rs1427407 BCL11A respond more favorably to HU treatment, with increased HbF levels. Studies with larger populations are necessary to validate these findings.