A doença falciforme constitui um grupo de hemoglobinopatias hereditárias caracterizadas por uma mutação de ponto na cadeia da globina ?, que resulta em uma hemoglobina anormal denominada HbS. Apesar de sua importância para a saúde pública mundial e seu grande impacto social, a doença falciforme ainda apresenta muitas questões fisiopatológicas não esclarecidas e desafios terapêuticos. Paralelamente, existe a necessidade da descoberta de novos biomarcadores fisiopatológicos da doença falciforme e de biomarcadores de resposta terapêutica. O objetivo desse trabalho foi quantificar, em amostras de soro de indivíduos sadios (N=19) e de pacientes com doença falciforme sem tratamento (N=14) ou tratados com hidroxiuréia (N=15), transfusão crônica (N=15) ou transplante alogênico de células-tronco hematopoéticas (N=21), biomarcadores de ativação endotelial (VCAM-1, ICAM-1, E-selectina, P-selectina, HGF, FGF, VEGF-A, endothelina-1, CXCL4/PF4, TGF-? e óxido nítrico), biomarcadores de ativação plaquetária (von Willebrand e trombomodulina), biomarcadores de inflamação (IL-1?, pentraxina-3, IL-18, IL-6, IL-8, IL-2, IL-17A, TNF-?, INF-?, CCL2/MCP-1, CCL4/MIP-1?, IL-12p70, IL-33, IL-27, GM-CSF, CD163, osteopontina, BAFF, APRIL e heme) e biomarcadores relacionados à imunomodulação (arginase-1 e IL-10). De acordo com os resultados obtidos e as análises de correlação, os pacientes com doença falciforme sem tratamento, tratados com transfusão crônica ou transplante apresentaram perfis mais inflamatórios que os pacientes tratados com hidroxiuréia. Os tratamentos com transfusão crônica e transplante não foram capazes de diminuir os níveis séricos dos biomarcadores de inflamação, de ativação endotelial e plaquetária para níveis similares aos dos indivíduos sadios. Os pacientes tratados com transfusão crônica apresentaram o perfil mais inflamatório de todos os grupos analisados. Apesar dos pacientes tratados com hidroxiuréia apresentarem os menores níveis séricos de biomarcadores de inflamação e de ativação endotelial e plaquetária, estes continuaram apresentando níveis séricos elevados de heme e da citocina pró-inflamatória IL-18. Os pacientes transplantados apresentaram perfil inflamatório intenso, com níveis elevados de P-selectina, trombomodulina e IL-8 (relacionados à ativação endotelial, ativação plaquetária e inflamação, respectivamente) em comparação com todos os grupos analisados. Porém, os pacientes transplantados apresentaram níveis séricos de IL-18 significativamente menores que os pacientes com doença falciforme sem tratamento. Os pacientes transplantados apresentaram níveis séricos da citocina anti-inflamatória IL-10 similares aos de indivíduos sadios, porém, significativamente maiores que os pacientes tratados com hidroxiuréia. Os resultados obtidos nesse trabalho podem direcionar estudos futuros para o monitoramento laboratorial de respostas terapêuticas aos diferentes tratamentos atualmente utilizados para doença falciforme e para o desenvolvimento de novos tratamentos ou de terapias complementares às que estão atualmente disponíveis. / Sickle cell disease is a group of hereditary hemoglobinopathies characterized by a point mutation in the ? globin chain, which results in an abnormal hemoglobin named HbS. Despite its importance for global public health and its great social impact, sickle cell disease still presents many unclarified pathophysiological issues and therapeutic challenges. In parallel, there is a need for the discovery of new pathophysiological biomarkers of sickle diseases and biomarkers of therapeutic response. The aim of this study was to quantify serum samples from healthy subjects (N = 19) and patients with sickle cell disease (N = 14) or treated with hydroxyurea (N = 15), chronic transfusion (N = 15) or allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (N = 21) endothelial activation biomarkers (VCAM-1, ICAM-1, E-selectin, P-selectin, HGF, FGF, VEGF-A, endothelin-1, CXCL4 / PF4, TGF-? and nitric oxide), platelet activation biomarkers (von Willebrand and thrombomodulin), inflammatory biomarkers (IL-1?, pentraxin-3, IL-18, IL-6, IL-8, IL-2, IL-17A, TNF-?, INF-?, CCL2/MCP-1, CCL4/MIP-1?, IL-12p70, IL-33, IL-27, GM-CSF, CD163, osteopontin, BAFF, APRIL and heme) and immunomodulatory biomarkers (arginase-1 and IL-10). According to the obtained results and correlation analyzes, patients with sickle disease without treatment, treated with chronic transfusion or transplantation presented more high inflammatory profiles than patients treated with hydroxyurea. Patients treated with chronic transfusion and transplantation were not able to decrease the elevated serum biomarkers of inflammation and endothelial and platelet activation similar to healthy subjects levels. Patients treated with chronic transfusion presented the most inflammatory profile of all groups analyzed. Although patients treated with hydroxyurea had the lowest serum levels of inflammatory and endothelial/platelet activation biomarkers, they continued to have high serum levels of heme and proinflammatory cytokine IL-18. Transplanted patients presented a high inflammatory profile, with elevated levels of P-selectin, thrombomodulin and IL-8 (related to endothelial activation, platelet activation and inflammation, respectively) compared to all groups analyzed. However, transplant patients had significantly lower serum IL-18 levels than patients with untreated sickle cell disease. Notably, transplanted patients had levels of the anti-inflammatory cytokine IL-10 similar to those of healthy subjects, but significantly higher than patients treated with hydroxyurea. The results obtained in this study may pave the way for future studies for the laboratory monitoring of therapeutic responses to different sickle cell disease treatments and for the development of new or complementary treatments to the currently available therapies.