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.

As doenças falciformes (DF) constituem um grupo de doenças hereditárias monogênicas. São doenças extremamente relevantes no contexto de saúde pública no Brasil, portanto diferentes estratégias terapêuticas devem ser avaliadas. As oclusões vasculares afetam praticamente todos os órgãos, inclusive o baço e a medula óssea, porém não existem dados na literatura se estas comprometem também o tecido tímico. Os pacientes apresentam maior suscetibilidade às infecções cujas causas não são ainda totalmente esclarecidas Embora as infecções observadas nos pacientes sejam atribuídas à disfunção esplênica, o quadro inflamatório crônico e possíveis alterações no timo e na medula óssea, também poderiam causar uma disfunção imunológica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a neogênese de células T e B e a diversidade do repertório de células T periféricas em pacientes com anemia falciforme (AF) sem tratamento (N = 15), tratados com hidroxiuréia (N = 20) ou transfusão crônica (N = 21) e em pacientes com DF tratados com transplante de células-tronco hematopoéticas (TCTH) alogênico (N = 29). Pacientes sem tratamento apresentaram menores níveis de sjTREC e ?-TREC, e menor taxa de divisão celular intratímica, demonstrando alterações importantes na neogênese das células T. A produção tímica de novas células T naïve foi reestabelecida em um ano pós-transplante, com normalização dos níveis de sjTREC e ?-TREC. O desenvolvimento de doença do enxerto contra o hospedeiro (DECHa) e reativação de citomegalovírus comprometeu a timopoiese nos primeiros seis meses pós-transplante, com diminuição significativa dos níveis de sjTRECs e ?-TRECs. Análises do repertório da cadeia V? dos receptores de células T (TCRs), pelo método TCRBV CDR3 spectratyping, indicaram que os pacientes com AF apresentaram um repertório menos diverso, composto predominantemente de famílias V? com padrão skewed e picos de CDR3 monoclonais, sendo a família V?3 mais frequente. A composição do repertório de células T foi alterada após o transplante, adquirindo um perfil mais policlonal dos picos de CDR3 ao longo do tempo. A família V?22 foi a mais expressa no período pré-transplante e em todos os seguimentos pós-transplante. Os pacientes com DF apresentaram aumento de linfócitos B naive, demonstrado pelos altos níveis de sjKRECs e pela taxa de proliferação homeostática. As análises multivariadas demonstraram que as alterações esplênicas influenciam diretamente os níveis de sjKREC, indicando que a baixa função esplênica leva ao aumento da produção de células B naive pela medula óssea, sugerindo um mecanismo compensatório. Os resultados desse trabalho demonstraram a existência de um desequilíbrio na neogênese de células T e B e consequentemente nesses compartimentos celulares periféricos, que pode conferir aos pacientes com DF uma maior susceptibilidade a infecções. Entre as diferentes modalidades terapêuticas, o TCTH alogênico sobressaiu-se em relação aos tratamentos convencionais, melhorando a neogênese de células T e B a longo prazo. / Sickle Cell Disease (SCD) are a group of monogenic hereditary diseases. These are extremely relevant diseases in the context of public health in Brazil, thus, different therapeutic strategies must be studied. Vascular occlusions affect practically all organs, including the spleen and bone marrow. However, there are no literature data about the impact of vaso-occlusions on the thymic tissue. Patients are more susceptible to infections whose causes are not fully elucidated. Although the infections observed in these patients are assigned to splenic dysfunction, the chronic inflammatory state and possible alterations of the thymus and bone marrow could also lead to immune dysfunction. The goal of this work was to evaluate the neogenesis of T and B cells and the diversity of peripheral T cell repertoire in patients with sickle cell anemia (SCA) without treatment (N = 15), treated with hydroxyurea (N = 20) or chronic transfusions (N = 21) and in patients with SCD treated with hematopoietic stem cell transplantation (N = 29) allogeneic. Patients without treatment had lower levels of sjTREC and ?-TREC, and lower rate of intrathymic cell division, demonstrating important alterations in the neogenesis of T cells. The thymic production of new naïve T cells was reestablished at one-year post transplantation, with normalization of sjTREC and ?-TREC levels. The development of graft-versus-host disease (aGVHD) and cytomegalovirus activation compromised thymopoiesis in the first six months post transplantation, with a significant decrease of sjTRECs and ?-TRECs levels. Analysis of the TCR V? chain repertoire by TCRBV CDR3 spectratyping indicate that patients with SCA showed a less diverse repertoire, mainly composed by V? families with a skewed pattern and monoclonal CDR3 peaks, being the V?3 family the most frequent one. The composition of the T-cell repertoire was altered after transplantation, changing over time to more polyclonal profile of the CDR3 peaks. The V?22 family was the more expressed at pre-transplantation and at all follow-up periods. Patients with SCD presented increased numbers of naive B cells, demonstrated by higher levels of sjKRECs and homeostatic proliferation. Multivariate analysis demonstrated that splenic function directly influenced sjKREC levels, indicating that compromised splenic function leads to increase of naive B cell output by the bone marrow, suggesting a compensatory mechanism. The results of this study showed the existence of an imbalanced T and B cell neogenesis and, consequently on these peripheral cell compartments, which may confer to patients with SCD an increased susceptibility to infections. Among different therapeutic modalities, allogeneic HSCT stood out in relation to the conventional treatments, improving long-term T and B cell neogenesis.