Haptoglobin genotypes and inflammatory aspects in sickle cell anemia

Orientadores: : Maria de Fátima Sonati, Maria Heloisa de Souza Lima BlottaTese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Estudos recentes sobre o papel da inflamação na fisiopatologia da anemia falciforme (AF) sugerem que o equilíbrio da resposta imune Th1/Th2, relacionado ao perfil de citocinas produzidas, pode influenciar a morbidade nos portadores dessa doença. A haptoglobina (Hp) é uma glicoproteína plasmática cuja função primordial é ligar-se à hemoglobina (Hb) livre no plasma para prevenir a excreção renal de ferro e os efeitos oxidativos resultantes de sua presença no vaso. Além disso, é uma proteína de fase aguda positiva, com propriedades imunomodulatórias. Dois alelos codominantes, HP1 e HP2, resultam em três genótipos/fenótipos principais, Hp1-1, Hp2-1 e Hp2-2, que correspondem a proteínas com características físico-químicas e eficiências distintas. O objetivo do presente estudo foi avaliar se os genótipos da Hp poderiam influenciar o estado inflamatório na AF por meio da comparação dos níveis de determinados parâmetros a ele relacionados. Para isso, foram comparados os níveis plasmáticos ou séricos e/ou as taxas de expressão gênica (em células mononucleares) dos mediadores imunológicos IL-1?, IL-6, IL-8, IL-10 e TNF-?, das moléculas de adesão sVCAM-1, sICAM-1 e sL-selectina, do antígeno do Fator de Von Willebrand (FvW:Ag), dos Dímeros-D, da proteína C reativa (CRP), do microRNA-155 (miRNA-155) e do gene HP (ambos em células mononucleares e polimorfonucleares) em 92 pacientes adultos com AF acompanhados no Hemocentro de Pernambuco, subdivididos em Hp1-1 (n=27), Hp2-1 (n=37) e Hp2-2 (n=28). Os valores obtidos e os genótipos de Hp foram ainda comparados com dados clínicos e laboratoriais (hematológicos e bioquímicos) oriundos dos prontuários dos pacientes. Além disso, a presença do polimorfismo CCR5?32, relacionado à resposta inflamatória, foi investigada nesses pacientes. As taxas de expressão gênica e os níveis plasmáticos/séricos foram quantificados por PCR em tempo real (qPCR) e ELISA, respectivamente, enquanto os genótipos de Hp e o polimorfismo CCR5?32 foram investigados por reações de PCR. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os genótipos da Hp quando comparados os níveis plasmáticos/séricos dos mediadores imunológicos, das moléculas de adesão, da CRP e dos Dímeros-D, e tampouco da expressão gênica de IL-1?, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-?, HP e do miRNA-155. Em contrapartida, foi observada uma diminuição significativa do FvW:Ag (p=0,018) no grupo de pacientes com o genótipo Hp2-2, o que pode sugerir maior disfunção endotelial; diminuição significativa da concentração plasmática de creatinina e tendência ao aumento da estimativa da Taxa de Filtração Glomerular (eTFG) (p=0,08) em um subgrupo de pacientes com idade ? 27 anos (mediana da idade) com genótipo Hp2-2. Com relação ao histórico de úlceras de perna, observamos que esse evento clínico estava relacionado a níveis significativamente aumentados de IL-8, CRP e contagem de reticulócitos, mas não aos genótipos de Hp. De nosso conhecimento, este é o primeiro estudo no Brasil a investigar se o polimorfismo da Hp pode influenciar a resposta inflamatória na AF. Com base nos resultados obtidos, é possível sugerir que ele, em associação a muitos outros fatores genéticos e ambientais, também contribua para a diversidade clínica dessa doença. No entanto, estudos experimentais serão necessários para essa investigaçãoAbstract: Recent studies on the role of inflammation in the pathophysiology of sickle cell anemia (SCA) suggest the Th1/Th2 balance of the immune response, relating to the profile of cytokines produced, may influence the morbidity in patients with SCA. Haptoglobin (Hp) is a plasma glycoprotein whose primary function is to bind to free hemoglobin (Hb) in the plasma, preventing excretion of iron by the kidneys and protecting blood vessels from its oxidative effects. Moreover, it is also an acute phase positive protein with immunomodulatory properties. Two codominant alleles, HP1 and HP2, result in three main genotypes/phenotypes, Hp1-1, Hp2-1 and Hp2-2, which correspond to proteins with different functional characteristics. The aim of this study was to evaluate whether the Hp genotypes may influence the inflammatory state in SCA by comparing the levels of certain parameters related to it. For this purpose, we compared the plasma or serum and/or rates of gene expression (in mononuclear cells) of immune mediators IL-1 ?, IL-6, IL-8, IL-10 and TNF-?, adhesion molecules sVCAM-1, sICAM-1 and sL-selectin, antigen von Willebrand Factor (vWF: Ag), D-dimers, C-reactive protein (CRP), microRNA-155 (miRNA-155) and Hp gene (both in mononuclear and polymorphonuclear cells) in 92 adult patients with SCA followed up at the Blood Center of Pernambuco, subdivided in Hp1-1 (n = 27), Hp2-1 (n = 37) and Hp2-2 (n = 28). The values obtained and the Hp genotypes were also compared to clinical and laboratory (hematology and biochemistry) data from patients' records. Furthermore, the presence of polymorphism CCR5?32, related to inflammatory response, was investigated in these patients. The rates of gene expression and serum/plasma were quantified by real time PCR (qPCR) and ELISA, respectively, while the Hp genotypes of polymorphism and CCR5?32 were investigated by PCR reactions. There were no statistically significant differences between Hp genotypes compared to plasma/serum levels of immune mediators, adhesion molecules, CRP and D-dimers, and neither the gene expression of IL-1?, IL-6, IL -8, IL-10, TNF-?, HP and miRNA-155. On the other hand, we observed a significant decrease of vWF:Ag (p=0.018) in patients with genotype Hp2-2, which may suggest greater endothelial dysfunction; significant decrease in plasma creatinine and a tendency to increasing the estimate of the Glomerular Filtration Rate (eGFR) (p = 0.08) in a subgroup of patients aged ? 27 years (median age) with Hp2-2 genotype. In regard to the history of leg ulcers, this clinical event was related to significantly increased levels of IL-8, CRP and reticulocyte count, but not to Hp genotypes. To our knowledge, this is the first study in Brazil that investigated whether the Hp polymorphism may influence the inflammatory response in SCA. Based on the data obtained, it is possible to suggest that, in combination with many other genetic and environmental factors, the Hp genotype also contribute to the clinical diversity of this disease. However, experimental studies will be needed for this investigationDoutoradoCiencias BiomedicasDoutor em Ciências Médica