Haptoglobin genotypes in sickle cell disease

Orientador: Maria de Fatima SonatiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias MedicasResumo: O estresse oxidativo, particularmente no endotélio, exerce forte influência na gênese da vaso-oclusão e, assim, na evolução clínica e sobrevida de pacientes com Doenças Falciformes (DF). A fisiopatologia das DF está centralizada na propriedade de polimerização da desoxi-hemoglobina (Hb) S, mas fatores genéticos têm atuado como moduladores de suas complicações clínicas. A haptoglobina (Hp) é uma glicoproteína plasmática cuja função primordial é se ligar à Hb livre no plasma, impedindo a excreção renal de ferro e protegendo os vasos dos seus efeitos oxidativos. É ainda uma proteína de fase aguda positiva, com capacidade imunomodulatória. Dois alelos codominantes, HP1 e HP2, resultam em 3 genótipos/fenótipos principais, Hp1-1, Hp2-1 e Hp2-2, que correspondem a proteínas com características físico-químicas e funcionais distintas. Recentemente foi sugerido que o genótipo Hp2-2 tem sua freqüência diminuída com o aumento da idade de pacientes com DF e pode estar relacionado a um pior prognóstico. Experimentos in vitro têm demonstrado menor capacidade antioxidante e maior reatividade inflamatória relacionadas a esse fenótipo (Hp2-2). Assim, o objetivo do presente trabalho foi determinar, por PCR alelo-específica, os genótipos de Hp em 775 pacientes com DF (599 HbSS, 94 HbSC, 81 HbS/ß talassemia e 1 HbS/Deer Lodge), acompanhados no Hospital HEMOPE (Hemocentro de Pernambuco, região nordeste do Brasil) e subdivididos em 5 faixas etárias (de 3 meses a 5anos de idade - n = 237, de 6 a 10 anos- n = 96, de 11 a 15 anos - n = 89, de 16 a 20 anos - n = 95 e acima de 20 anos - n = 258). Os pacientes com idade superior a 20 anos foram ainda comparados a controles saudáveis (236 doadores de sangue da mesma região do país, ajustados para a proporção entre os sexos e pareados com os pacientes por idade e características étnicas predominantes); ambos os grupos foram também fracionados em faixas de 21 a 30 anos (140 pacientes e 111 controles) e superior a 30 anos de idade (118 pacientes e 125 controles). As distribuições das freqüências genotípicas de Hp não diferiram significativamente entre os cinco principais grupos de pacientes (p=0,7908), mesmo quando estes, adicionalmente, foram subdividos em faixas de idade de 3 meses a 16 anos (grupo pediátrico - n = 447) e superior a 16 anos (grupo adulto - n = 328) (p=0,7421). Quando os pacientes foram comparados ao grupo controle, as freqüências do genótipo Hp2-2 se mostraram inferiores (22,06% na média dos cinco grupos de pacientes - ou 22,48% no grupo V, versus 28,39% nos controles); nos pacientes com mais de 20 anos, ela sofreu redução com o aumento da idade, enquanto entre os controles se manteve estável (dado observado da comparação entre os subgrupos com idade de 21 a 30 anos - 25% de Hp2-2 nos pacientes versus 28,83% nos controles, e superior a 30 anos - 19,49% de Hp2-2 nos pacientes versus 28% nos controles). Estas diferenças, no entanto, não foram suficientes para que o nível de significância estatística fosse atingido (p = 0,6479 e 0,3780, respectivamente). Nossos resultados indicam uma redução nas freqüências do genótipo Hp2-2 dos pacientes em relação à população normal, intensificada com a progressão da idade a partir da vida adulta, mas também sugerem que as conseqüências eventualmente advindas de sua presença sejam, in vivo, minimizadas por mecanismos compensatórios inerentes aos organismos complexos. A casuística aqui analisada foi bastante expressiva, mas ainda não atingiu o tamanho amostral ideal para ser considerada representativa da população de pacientes com DF como um todo. Esses resultados se aplicam, então, exclusivamente ao grupo de pacientes ora estudado. Outras comparações efetuadas em busca da existência de interação entre o polimorfismo da Hp e os níveis de Hb Fetal, a presença de talassemia a (deleção -a3,7) e os haplótipos do cluster ß também não revelaram quaisquer dferenças significativas.Abstract: Oxidative stress, particularly in the endothelium, exerts a strong influence on the genesis of sickle cell disease (SCD) vasoocclusion and, consequently, on patients' clinical evolution and survival. The pathophysiology of SCD is centered on the polymerization property of the desoxy-hemoglobin (Hb) S, but genetic factors can act as modulators of its clinical complications. Haptoglobin (Hp) is a plasma glycoprotein whose primary function is to bind to free hemoglobin, preventing excretion of iron by the kidneys and protecting blood vessels from its oxidative effects. It is also an acute phase positive protein with immunomodulatory capacity. Two codominant alleles, HP1 and HP2, result in 3 main genotypes / phenotypes, Hp1-1, Hp2-1 and Hp2-2, which correspond to proteins with different functional characteristics. Recently, it has been suggested that the Hp2-2 genotype frequency reduces with age in SCD patients and that this reduction may be associated with a worse prognosis. In vitro experiments have shown lower antioxidant capacity and higher inflammatory reactivity related to the phenotype (Hp2-2). Thus, the aim of this study was to determine, by allele-specific PCR, the Hp genotypes in 775 patients with SCD (599 HbSS, 94 HbSC, 81 HbS/ß-thalassemia and 1 HbS/ HbDeer Lodge), followed at HEMOPE (Pernambuco Blood Center, in the northeast region of Brazil), divided into 5 different age groups (3 months - 5 years - n=237, 6-10 years - n=96, 11-15 years - n=89, 16-20 years - n=95 and > 20 years - n=258). Those over 20 years of age were also compared with healthy controls (n=236, blood donors in the same country region, adjusted for the ratio between the gender and matched with patients by age and predominant ethnic characteristics); both groups were subdivided into 2 different age groups: 21 to 30 years (140 patients and 111 controls) and more than 30 years-old (118 patients and 125 controls). The distributions of Hp genotypic frequencies did not differ significantly among the five main groups of patients (p=0.7908), even when they, additionally, were divided into age groups from 3 months to 16 years (pediatric group - n= 447) and more than 16 years (adult group - n = 328) (p=0.7421). When the patients were compared to the control group, the frequencies of genotype Hp2-2 were lower (22.06% in means of five groups of patients - or 22.48% of group V versus 28.39% in controls); in patients over 20 years, this genotype was reduced with increased age, while it remained stable in controls (as seen from the comparison of the subgroups from 21 to 30 years of age - 25% of Hp2-2 in patients versus 28,83% in controls, and more than 30 years-old - 19.49% of Hp2-2 in patients versus 28% in controls). These differences, however, were not statistically significant (p = 0.6479 and 0.3780, respectively). Our results indicate a reduction in Hp2-2 genotype frequencies of patients, compared to the healthy controls, intensified with the progression of age from adulthood, but also suggest that the consequences resulting from their presence in vivo are probably minimized by compensatory mechanisms inherent in complex organisms. The population analyzed here was very expressive, but was not ideal to be considered as representative of SCD patients as a whole yet. These results apply only to the group of patients studied here. Other comparisons performed in search of the existence of interaction among the Hp polymorphism and Hb Fetal levels, a-thalassemia and cluster ß haplotypes also revealed no significant differences.MestradoCiencias BiomedicasMestre em Ciências Médica