ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE

ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE
HEMATOLOGIE ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE ÚSTAV PATOLOGICKÉ FYZIOLOGIE 1.LF UK V PRAZE OTÁZKY A PŘIPOMÍNKY K VÝUCE HEMATOLOGIE: MUDr. PAVEL KLENER, Ph.D.,

ANÉMIE III.- PREZENTACE V BODECH
1. Chronické hemolytické anémie: vrozené, Coombs-negativní A. Vrozené poruchy erytrocytární membrány (sférocytóza, eliptocytóza atd.) B. Enzymopatie (deficit G6PD, deficit PK aj.) C. Thalassémie (thalassémie alfa, beta) D. Další hemoglobinopatie (nestabilní Hb, zvýšená afinita k O2, methemoglobinémie aj.) Anémie spojené s útlumem erytropoézy a dyserytropoetické anémie (DBA, PRCA, nádorová infiltrace, CDA aj.) Polycytémie

1. CHRONICKÉ HEMOLYTICKÉ ANÉMIE: VROZENÉ, COOMBS-NEGATIVNÍ

1.A. VROZENÉ PORUCHY ERYTROCYTÁRNÍ MEMBRÁNY

Vertikální a horizontální interakce proteinů erytrocytární membrány
Lipidová dvojvrstva spočívá na skeletu erytrocytárních membránových proteinů, které vytvářejí vysoce deformabilní strukturu. Mezi hlavní strukturální proteiny erytrocytární membrány patří spektrin, ankyrin, band3, protein 4.1, aktin a glykoforiny. The red blood cell membrane lesion in hereditary spherocytosis (HS). (Left) Partial deficiencies of spectrin, ankyrin, or band 3 protein lead to uncoupling of the membrane lipid bilayer from the underlying skeleton (arrow), followed by a formation of spectrin-free microvesicles of approximately 0.2 to 0.5 mm in diameter (arrowheads). These vesicles can be visualized by transmission electron microscopy, but they are not seen on examination of a peripheral blood film. The subsequent loss of cell surface area and a decrease in the surface/volume ratio lead to spherocytosis. (Right) Two distinct pathways lead to reduced membrane surface area in HS. (A) Primary defects of spectrin, ankyrin, or protein 4.2 lead to reduced density of the membrane skeleton (solid rectangles). This causes destabilization of the lipid bilayer with the resultant loss of band 3-containing microvesicles. (B) Primary defects of band 3 (black ovals) result in band 3 deficiency. This leads to the loss of the lipid-stabilizing effect of band 3 with the release of band 3-free microvesicles from the membrane. Both pathways ultimately result in the loss of membrane material with a reduction in membrane surface area. The ensuing decrease in membrane surface area with the formation of spherocytes is paralleled by a decrease in erythrocyte deformability that predisposes the cells to splenic entrapment and conditioning. The spleen plays a secondary, but important, role in the pathobiology of HS. Splenic destruction of abnormal erythrocytes with decreased deformability is the primary cause of hemolysis experienced by HS patients.

Poruchy struktury erytrocytární membrány
Porucha vertikální interakce= porucha interakcí spektrin-ankyrin-band3  sférocytóza Porucha horizontální interakce= porucha interakcí spektrin-spektrin  eliptocytóza

Hereditární sférocytóza (HS)
HS je jedna z nejčastějších vrozených hemolytických anémií v Evropě. Prevalence HS= 1 / osob. HS je onemocnění podmíněné vrozenou mutací genu pro spektrin, ankyrin či band3 (nejčastěji v heterozygotní konstituci). Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Patofyziologie HS Následkem mutací spektrinu, ankyrinu či band3 dochází k poruše vertikálních interakcí těchto proteinů, které hrají hlavní roli v udržování vertikální integrity erytrocytární membrány. Opakovanými ztrátami povrchu (tj. erytrocytární membrány) v podobě mikrovezikul postupně vzniká malý denzní sférocyt (mikrosférocyt). Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Patofyziologie HS ↑MCHC ↑osmotická fragilita = ↓osmotická rezistence
Mutace spektrinu / ankyrinu nebo band3 Narušení vertikálních interakcí (spektrin-ankyrin-band3) Opakovaná ztráta erytrocytární membrány ve formě mikrovezikul ↑MCHC Vzniká malý denzní sférocyt (mikrosférocyt) ↑osmotická fragilita = ↓osmotická rezistence ↓deformabilita sférocytu ↑destrukce sférocytů ve slezině Chronická extravaskulární hemolytická anémie

Patofyziologie HS V patofyziologii HS hrají hlavní roli 2 faktory:
Defekt proteinů udržujících integritu erytrocytární membrány Funkční slezina Funkčí slezina hraje v patofyziologii HS dominantní roli, neboť likviduje rigidní mikrosférocyty. Proto splenektomie u většiny pacientů s lehčí formou nemoci vede k vymizení či výraznému zmírnění známek chronické hemolýzy. Prostup erytrocytů skrze fenestrace slezinných sinusů. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Patofyziologie HS Další roli v patofyziologii HS hraje patrně zvýšený únik draslíku extracelulárně, čímž dochází k dehydrataci sférocytu. Dehydratace nadále snižuje deformabilitu mikrosférocytu. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Patofyziologie HS Průměrná doba, kterou stráví normální diskocyt ve slezině je cca sekund. Sférocyt stráví ve slezině minut a pokud není ve slezině zlikvidován, může být dále narušena jeho deformabilita (= splenic conditioning). Splenic conditioning se projeví v testu osmotické fragility jako tzv. ocas hemolýzy (= tailed curve). Ocas hemolýzy mizí po splenektomii. Test osmotické fragility erytrocytů Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Diagnostika Sférocyty jsou malé a denzní  ↑MCHC (s výjimkou srpkovité anémie je zvýšení MCHC patognomonické pro hereditární sférocytózu) Dalším charakteristickým nálezem je ↑RDW (Red cell Distribution Width). Pro sférocytózu je typické zvýšení osmotické fragility erytrocytů. Podobně test autohemolýzy bez přítomnosti glukózy je u hereditární sférocytózy abnormálně zvýšený. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.) Potvrzením diagnózy je analýzy proteinů erytrocytární membrány pomocí Western Blottingu (Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)) či molekulárně-genetické vyšetření (mutační analýza příšlušných genů).

Klinický obraz Typický pacient s HS (=heterozygot) je relativně asymptomatický. Dominuje mírná anémie, ikterus a splenomegalie. V KO normální či mírně mírně zvýšené retikulocyty. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Komplikace Jsou totožné s komplikacemi jiných chronických hemolytických anémií. Bilirubinové žlučníkové kameny (až u 50% pacientů) Hemolytická krize (relativně vzácně, zejm. v souvislosti s infekcemi- zhoršení anémie v průběhu infekce) Megaloblastová krize Aplastická krize Infekční komplikace po splenektomii Dna Ulcerace dolních končetin z poruch mikrocirkulace Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Terapie Metodou volby je splenektomie = odstranění hlavního místa destrukce mikrosférocytů. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Patofyziologické konsekvence
Sférocytóza se přechodně zlepšuje (včetně vymizení známek chronické hemolýzy a laboratorní úpravy testů osmotické fragility) u pacientů se současnou obstrukcí vývodných žlučových cest (s obstrukčním ikterem). PROČ??? U obstrukčního ikteru dochází totiž ke zvýšení hladiny fosfolipidů a cholesterolu v důsledku změny spektra plazmatických apolipoproteinů. Zvýšená integrace fosfolipidů a cholesterolu do erytrocytární membrány vede u pacientů bez sférocytózy k absolutnímu zvýšení plochy erytrocytární membrány, čímž vznikají terčovité erytrocyty (target cells). U pacientů se sférocytózou dochází také ke zvýšení plochy erytrocytární membrány, čímž z mikrosférocytů vznikají (morfologicky téměř normální) diskocyty. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Hereditární eliptocytóza (HE)
Hereditární eliptocytóza je onemocnění podmíněné vrozenou mutací genu pro spektrin, protein 4.1 či glykoforin C (nejčastěji v heterozygotní konstituci). Prevalence je nejvyšší v Africe a ve Středomoří. Klinická manifestace a terapie je obdobná jako u sférocytózy. Characteristic osmotic fragility curves in hereditary spherocytosis (HS). The typical curve of increased osmotic fragility is the most common finding. The tailed curve reveals a second population (a tail) of very fragile erythrocytes conditioned by the spleen. This tail disappears after splenectomy. The diagonal curve is seen in patients with severe HS. (Modified from Dacie J: Hereditary spherocytosis (HS). In The Haemolytic Anaemias, 3rd ed, vol 1. Edinburgh, Churchill Livingstone, 1985, p 134.)

Získané poruchy struktury erytrocytární membrány
Blood films of subjects with various forms of hereditary elliptocytosis (HE). (A) Simple heterozygote with mild common HE. Note the predominant elliptocytosis with some rod-shaped cells (arrow) and virtual absence of poikilocytes. (B) Simple heterozygote with severe common hemolytic elliptocytosis. Note the numerous small fragments and poikilocytes. (C) “Homozygous” common HE because of doubly heterozygous state for two mutant α-spectrins. Both parents have mild HE. Note the many elliptocytes as well as numerous fragments and poikilocytes. (D) Hereditary pyropoikilocytosis. The patient is a double heterozygote for a structural α-spectrin mutant and a presumed α-spectrin synthetic defect. Note the prominent microspherocytosis, micropoikilocytosis, and fragmentation. Only few elliptocytes are present. Some poikilocytes are in the process of budding (arrow). (E) Spherocytic HE (hereditary ovalocytosis). Most red blood cells are oval rather than truly elliptical. Many oval cells are “fat,” lacking a central concavity, the feature distinguishing spherocytic HE from common HE. (F) Southeast Asian ovalocytosis (Melanesian). Most cells are oval, some containing either a longitudinal slit or a transverse ridge (arrow).

Získané změny struktury erytrocytární membrány
Hypotéza fosfolipidová dvojvrstvy: Expanze celého povrchu erytrocytární membrány (tj. expanze obou listů lipidové dvojvrstvy) vede ke vzniku terčovitých erytrocytů (target cells). Zmenšení povrchu erytrocytární membrány (tj. deficit obou listů lipidové dvojvrstvy) vede ke vzniku mikrosférocytů. TERČOVITÝ ERYTROCYT DISKOCYT (MIKRO)SFÉROCYTY

Získané změny struktury erytrocytární membrány
Hypotéza fosfolipidová dvojvrstvy: Expanze vnějšího listu lipidové dvojvrstvy vede k vytváření výběžků (echinocyty, akantocyty). Expanze vnitřního listu dvojvrstvy vede k zanořování membrány (stomatocyty). ECHINOCYT / AKANTOCYT DISKOCYT STOMATOCYT

Jaterní choroby a terčovité erytrocyty
Terčovité erytrocyty se vyskytují u pacientů s jaterními chorobami, zejména u obstrukčního ikteru. Díky změnám ve spektru plazmatických apolipoproteinů dochází k zvýšené integraci fosfolipidů a cholesterolu do obou listů lipidové dvojvrstvy erytrocytární membrány. Dochází k absolutnímu zvětšování plochy erytrocytární membrány a vzniku terčovitých erytrocytů. Někdy dochází k větší integraci do vnějšího listu a vznikají terčovité echinocyty / akantocyty. Blood film of a patient with liver cirrhosis and spur cell anemia before (A) and after (B) splenectomy. The latter smear demonstrates the effect of cholesterol acquisition leading to targeting (indicating increase in surface area) and irregularities in cell contour. The conditioning effect of the spleen (smear A) is demonstrated by the spheroidal shape of the cells and the remodeling of the spicules. (From Cooper RA, Kimball DB, Durocher JR: The role of the spleen in membrane conditioning and hemolysis of spur cells in liver disease. N Engl J Med 290:1279, 1974.) Terčovité erytrocyty se vyskytují též u thalasémií. U thalasémií se však jedná o relativní, nikoli absolutní nadbytek erytrocytární membrány.

1.B. ENZYMOPATIE

Enzymatické vybavení erytrocytu
Glykolýza  ATP  NADH Pentózový zkrat  NADPH Rapaport-Lueberingův zkrat  2,3-BPG ATP  stabilita erytrocytu NADH  redukce met-Hb na Hb NADPH  redukce glutathionu (GS-SG  2x GSH)  stabilita erytrocytu 2,3-BPG  posun disociační křivky Hb doleva

Methemoblobin (met-Hb) a jeho enzymatická redukce na hemoglobin (Hb)
Cytochrom b5 reduktáza katalyzuje redukci met-Hb na Hb. Nezbytným kofaktorem těchto reakcí je NADH. Methemoglobin může být redukován na Hb též pomocí methylenové modři. Methylenová modř však vyžaduje jako kofaktor NADPH, vznikající pentózovým zkratem (vyžaduje tudíž přítomnost funkčního enzymu G6PD (glukózo-6-fosfát-dehydrogenáza). Methylenová modř tak nemůže být použita k redukci met-Hb na Hb u pacientů s deficitem G6PD. NADH-dependent methemoglobin reduction. NADH is generated during glycolysis in the reaction mediated by glucose-3-phosphate dehydrogenase (G3PD). A pair of electrons from NADH is transferred to the FAD prosthetic group of cytochrome b5 reductase, reducing it to FADH2. Two molecules of ferric (Fe3+) cytochrome b5 are then sequentially bound and reduced, forming ferrous (Fe2+) cytochrome b5. An ionic complex between ferrous (Fe2+) cytochrome b5 and a ferric (Fe3+) subunit of a hemoglobin (methemoglobin) tetramer is formed and an electron transferred between the two hemes, creating ferrous (Fe2+) hemoglobin. 1,3-BPG, 1,3-bisphosphonate glyceraldehyde; G3P, glyceraldehyde-3-phosphate. NADPH-dependent methemoglobin reduction. NADPH methemoglobin reduction can be activated by exogenously administered methylene blue. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; 6PG, 6-phosphogluconate.

Obecné charakteristiky erytrocytárních enzymopatií
1. Obraz chronické hemolytické anémie bez specifických morfologických odchylek erytrocytů (deficit PK) 2. Akutní hemolytické krize po expozici oxidativním látkám a přítomnost inkluzí v erytrocytech (Heinzova tělíska) na nátěru periferní krve (deficit G6PD) 3. Bazofilní tečkování (deficit pyrimidin-5′ nucleotidázy)

Erytrocytární enzymopatie: rozdělení
1. Enzymopatie interferující s produkcí NADPH (deficit G6PD) 2. Enzymopatie interferující s produkcí ATP (deficit PK) 3. Další enzymopatie (deficit pyrimidin-5′ nucleotidázy)

Vrozený deficit glukózo-6-fosfát-dehydrogenázy (G6PD)= enzymopatie interferující s produkcí NADPH
Erytrocyty obsahují vysokou koncentraci glutathion (cca 2mM). Glutathion reparuje buněčné struktury erytrocytu poškozené oxidativním stresem. Při tom sám přechází z redukovaného do oxidovaného stav. K opětovné redukci glutathionu je zapotřebí vysoká koncentrace NADPH. Ta je vytvářena pentózovým zkratem. Při něm není glukóza-6-fosfát přeměněna na fruktózu-6-fosfát, ale na 6-fosfo-glukonát enzymem G6PD (glukózo-6-fosfát-dehydrogenázou). Deficit G6PD je spojen s nízkou produkcí NADPH, sníženou kapacitou redukovat glutathion a zvýšenou náchylností k oxidativnímu stresu. Glutathione pathway. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; GSH, reduced glutathione; GSSG, oxidized glutathione; 6PG, 6-phosphogluconate.

Klinický obraz deficitu G6PD
Vrozený deficit G6PD je charakterizovaný intermitentními akutními hemolytickými krizemi po požití oxidativních látek (léky, boby). Akutní hemolytická krize obvykle odezní i v případě, že trvá expozice látkám indukujícím oxidativní stres. Je to dáno tím, že během akutní hemolýzy dojde k destrukci starších erytrocytů, které mají nízkou aktivitu G6PD. Mladší erytrocyty mají vyšší aktivitu G6PD a jsou vůči oxidativnímu stresu obvykle dobře odolné. Glutathione pathway. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; GSH, reduced glutathione; GSSG, oxidized glutathione; 6PG, 6-phosphogluconate. Erytrocyty pacientů s deficitem G6PD obvykle obsahují inkluze (Heinzova tělíska). Terapie není obvykle nutná. Stačí vyhýbat se expozici látkám vyvolávajícím oxidativní stres.

Deficit pyruvát-kinázy (PK)= enzymopatie interferující s produkcí ATP a NADH
Deficit pyruvát-kinázy (PK)  snížená tvorba ATP i NADH. Glutathione pathway. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; GSH, reduced glutathione; GSSG, oxidized glutathione; 6PG, 6-phosphogluconate.

Deficit PK- patofyziologie
Mechanismus hemolýzy u deficitu PK není objasněn. Nelze ho vysvětlit pouze sníženou hladinou ATP. Patrně dochází také ke sníženému přežívání erytroidních progenitorů v kostní dřeni. Glutathione pathway. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; GSH, reduced glutathione; GSSG, oxidized glutathione; 6PG, 6-phosphogluconate.

Deficit PK- klinický obraz, diagnostika, terapie
Erytrocyty pacientů s deficitem PK nemají žadnou specifickou morfologickou abnormalitu. Neexistuje žádný rutinně provádění screeningový test na deficit PK. Pro deficit PK platí: Vysoká penetrance hemolytického fenotypu. Velká variabilita klinických projevů (od mírné hemolýzy po hydrops fetalis). Glutathione pathway. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; GSH, reduced glutathione; GSSG, oxidized glutathione; 6PG, 6-phosphogluconate. Klinický obraz odpovídá tíži hemolýzy. U pacientů s těžkou hemolytickou anémií lze zvážit provedení splenektomie.

1.C. THALASÉMIE

Thalasémie Vrozené poruchy krvetvorby způsobené mutacemi genů kódujících globinové řetězce hemboglobinu (Hb)  snížená či chybějící produkce jednoho či více globinových řetězců. Globinový řetězec alfa= 2 geny na chromozomu 16= 4 alely Globinový řetězec beta= 1 gen na chromozomu 11= 2 alely Defekty produkce globinových řetězců gama, epsilon či zéta (= fetální hemoglobiny) jsou letální in utero. Absence či snížení produkce funkčních tetramerů hemoglobinu A (HbA= a2b2) má za následek vytváření mirkocytárních hypochromních erytrocytů. Relativní nadbytek erytrocytární membrány následkem nízké koncentrace Hb dává vznik terčovitým erytrocytům (target cells).

Nerovná syntéza alfa a beta řetězců
Následkem nerovné syntézy alfa a beta globinových řetězců u thalasémií vznikají špatně rozpustné, funkčně méněcenné, patologické Hb tetramery či nerozpustné precipitáty globinových řetězců. Nadbytečná syntéza nemutovaných globinových řetězců je do značné míry odpovědná za řadu symptomů u thalasémií (viz. dále patofyziologie). Mezi nejčastější patologické Hb tetramery patří: HbBart= g4 HbH= b4 Tetramer a4 je nerozpustný a vytváří zcela nefunkční precipitáty.

Fundamentální rozdíl v manifestaci alfa- a beta-thalasémie
Vzhledem k tomu, že prenatálně dominuje produkce fetálního hemoglobinu- HbF (a2g2), která je kompletně nahrazena dospělým typem hemoglobinu-HbA (a2b2) během prvních dvou let života, dochází prenatálně a při narození ke klinické manifestaci thalasémie pouze u dětí s alfa-thalasémií. Beta-thalasémie se manifestují až cca od 4-6 měsíce postnatálně, neboť v tomto období obvykle rostoucí produkce HbA převýší klesající produkci HbF (viz. obrázek na dalším snímku).

Fetální a dospělá hematopoéza

Beta-thalasémie ↓ produkce normálních beta-globinových řetězců
Patofyziologie plynoucí ze snížené produkce normálních beta-globinových řetězců (u alfa-thalasémií je situace analogická) Vrozená mutace genů kódujících beta-globinové řetězce ↓ produkce normálních beta-globinových řetězců ANÉMIE Relativní nadbytek erytrocytární membrány Hypochromní mikrocyty až leptocyty ↑ Erytropoetin Terčovité erytrocyty Extramedulární hematopoéza Kapkovité a jaderné erytrocyty, leukoerytroblastický nátěr periferní krve

↑ produkce normálních alfa-globinových řetězců
Patofyziologie plynoucí ze zvýšené produkce normálních alfa-globinových řetězců ↑ produkce normálních alfa-globinových řetězců Inkluze v ery (Heinzova tělíska) Precipitáty alfa-globinových tetramerů Oxidativní poškození erytrocytů Zvýšené přežívání erytrocytů s ↑HbF  ↑afinita ke kyslíku ↑ Zánik erytroidních progenitorů v kostní dřeni  neefektivní erytropoéza ↑ Zánik erytrocytů ve slezině  chronická hemolýza ANÉMIE ↑ Erytropoetin Masivní splenomegalie Transfuze Masivní expanze kostní dřeně a extramedulární hematopoéza Přetížení železem Městnavé srdeční selhání Facies thalassemica Cirhóza jater

Klinické formy onemocnění alfa- a beta-thalasémií
Vzhledem k odlišnému počtu genů kódujících alfa-globinové řetězce (2 geny= 4 alely) a beta-globinové řetězce (1 gen= 2 alely) existuje odlišný počet klinických forem onemocnění u alfa- a beta-thalasémie.

Alfa-thalasémie 4 stupně alfa-thalasémie (2 klinicky závažné formy- podtržené): a0/a0/a0/a0= HbBart hydrops fetalis (syntéza alfa-globinových řetězců zcela chybí) a0/a0/a0/aWT= choroba hemoglobinu H (HbH disease, zachováno 20-30% syntézy) a0/a0/aWT/aWT= rys alfa-thalasémie (alpha-thalassémia trait) a0/aWT/aWT/aWT= tiché nosičství alfa-thalasémie (alpha-thalassemia silent carrier) a0 = delece či mutace genu pro alfa-globinový řetězec aWT= wild-type (nemutovaná) alela genu pro alfa-globinový řetězec

Beta-thalasémie 3 stupně beta-thalasémie (2 klinicky závažné formy):
b0/b0= beta-thalassemia major (syntéza beta-globinových řetězců zcela chybí) b0/b+ nebo b+/b+= beta-thalassemia intermedia (zachováno 5-30% syntézy) b0/bWT nebo b+/bWT= beta-thalassemia minor / rys beta-thalasémie (zachováno 90-95% syntézy beta-globinových řetězců) b0/b+ = delece či mutace genu pro beta-globinový řetězec bWT= wild-type (nemutovaná) alela genu pro beta-globinový řetězec

Beta-thalassemia major
Beta-thalasémie se začíná klinicky manifestovat od 4-6 měsíce života, kdy dochází k pozvolnému rozvoji anémie, žloutenky a vzedmutí bříška dítěte při progredující hepatosplenomegalii. Nastává retardace růstu a deformování obličejových plochých kostí do podoby facies thalassemica. Neléčení pacienti umírají po letech živoření na městnavé srdeční selhání, přetížení železem a tromboembolické komplikace. ↑ LDH Krevní obraz: Hb<70g/L MCV= 50-70fL MCH= 12-20pg Laboratoř: ↑ bilirubin ↓ haptoglobin ↑ Retikulocyty ↑ HbF ↑HbA2 (=a2d2) Morfologie erytrocytů: je výrazně abnormální. Nacházíme extrémní poikilocytózu a hlubokou mikrocytózu s hypochromazií, leptocyty, četné terčovité, jaderné a kapkovité erytrocyty, inkluze a bazofilní tečkování aj.

Beta-thalassemia intermedia
Odlišení beta-thalassemia major a intermedia je do značné míry závislé na klinickém průběhu onemocnění. Beta-thalassemia intermedia je onemocnění s intermediálním stupněm obtíží (oproti beta-thalasémii major, kde je stupeň klinických obtíží nejvýraznější). ↑ LDH Krevní obraz: Hb>70g/L MCV<70fL MCH<20fL Laboratoř: ↑ bilirubin ↓ haptoglobin ↑ Retikulocyty ↑ HbF ↑HbA2 (=a2d2) Morfologie erytrocytů: je výrazně abnormální. Nacházíme poikilocytózu a výraznou mikrocytózu s hypochromazii, leptocyty, četné terčovité, jaderné a kapkovité erytrocyty, inkluze a bazofilní tečkování aj.

Beta-thalassemia minor / rys beta-thalasémie
Beta-thalasémia minor (rys beta-thalasémie) je klinická němé onemocnění, které se projevuje prakticky pouze laboratorními odchylkami. Syntéza beta-globinových řetězců je totiž snížená jen lehce (o 5-10% v porovnání se zdravou populací). ↔ LDH Krevní obraz: Hb>70g/L MCV<80fL MCH<27pg Laboratoř: ↔ bilirubin ↔ haptoglobin ↔ Retikulocyty ↑ HbF ↑HbA2 (=a2d2) Morfologie erytrocytů: je abnormální. Nacházíme poikilocytózu a mírnou mikrocytózu s hypochromazii, ojedinělými terčovitými erytrocyty, ojedinělé inkluze a bazofilní tečkování aj.

Beta-thalasémie: komplikace
1. Tromboembolické komplikace (všechny chronické hemolytické anémie patří mezi významné trombofilní stavy) 2. Přetížení železem (beta-thalasémie patří mezi tzv. iron-loading anémie) 3. Městnavé srdeční selhání (z hyperkinetické cirkulace při současné masivní hepatosplenomegalii) 4. Žlučníkové kameny (bilirubinové, z chronické hemolýzy) 5. Útlak orgánů při extramedulární hematopoéze (např. paraplegie) 6. Ulcerace dolních končetin (z okluze mikrocirkulace). 7. Facies thalassemica (z excesivní hematopoézy v obličejových kostech).

Beta-thalasémie: principy terapie
1. Náhrada krvetvorby (= alogenní transplantace kostní dřeně) 2. Substituční terapie (= transfuzní podpora  zmírnění anémie  útlum neefektivní erytropoézy  zmírnění symptomů choroby) 3. Terapie přetížení železem (= chelatační terapie, např. desferioxamin) 4. Modifikace choroby (= hydroxyurea  zvýšení exprese HbF, snížení extramedulární hematopoézy) 5. Symptomatická terapie (= splenektomie = odstranění hlavního místa zániku erytrocytů  zvýšení hladiny Hb o 10-30g/L) 6. Kauzální terapie (= genová terapie, vnesení wild-type alely beta-globinového genu do hematopoetické kmenové buňky)- experimentální přístup

Alfa-thalasémie 4 stupně alfa-thalasémie (2 klinicky závažné formy):
a0/a0/a0/a0= HbBart hydrops fetalis (syntéza alfa-globinových řetězců zcela chybí) a0/a0/a0/aWT= choroba hemoglobinu H (HbH disease, zachováno 20-30% syntézy) a0/a0/aWT/aWT= rys alfa-thalasémie (alpha-thalassémia trait) a0/aWT/aWT/aWT= tiché nosičství alfa-thalasémie (alpha-thalassemia silent carrier)

HbBart hydrops fetalis syndrom
Hydrops fetalis je nejtěžší stupeň alfa-thalasémie vyvolaný chyběním všech genů pro alfa-globin a tudíž s nulovou produkcí alfa-globinových řetězců. Až 90% hemoglobinu je tvořeno HbBart (g4) tvořený nadbytečnými gama-globinovými řetězci s vysokou afinitou ke kyslíku s disociační křivkou podobnou myoglobinu. Ještě intrauterinně dochází k rozvoji těžké hypoxie plodu s progredující hepatosplenomegalií na podkladě masivní extramedulární (fetální) hematopoézy stimulované erytropoetinem. K úmrtí plodu dochází obvykle intrauterinně, případně krátce po porodu. ↑ LDH Krevní obraz: Celkový Hb=30-80g/L MCV= fL MCH= 22-40pg Laboratoř: ↑ bilirubin ↓ haptoglobin Retikulocytóza až 60% HbA= 0 HbA2= 0 HbBart (g4)=90% HbF= 0 HbH= 0

Choroba HbH ↑ LDH ↑ bilirubin ↓ haptoglobin
Choroba HbH je druhá klinická významná alfa-thalasémie. U HbH choroby je částečně zachovalá syntéza alfa-globinových řetězců (jeden funkční gen zajistí produkci na úrovni cca 20-30% normy). Tíže anémie odpovídá zhruba beta-thalasémia intermedia, ale HbH choroba má poměrně variabilní klinický průběh (u části pacientů velmi mírný, u jiných se manifestuje jako hydrops fetalis). Na rozdíl od beta-thalasémie se manifestuje již intrauterinně, resp. hned po narození. HbH (b4) je rozpustnější než precipitáty nadbytečných alfa-globinových řetězců u beta-thalasémií, proto je HbH spojena s menší mírou inefektivní hematopoézy. ↑ LDH Krevní obraz: Celkový Hb=100g/L MCV= 55-60fL MCH= 17-19pg Laboratoř: ↑ bilirubin ↓ haptoglobin Retikulocytóza 3-6% HbA= 60-90% HbA2<2% HbBart (g4)= 2-5% HbF<1% HbH (b4)= 10-40%

Rys alfa-thalasémie a tichý nosič alfa-thalasémie (=mutace 2 či 1 genu)
= klinicky němá onemocnění, která se projevují prakticky pouze laboratorními odchylkami. Syntéza alfa-globinových řetězců je totiž snížená jen lehce. Krevní obraz: Celkový Hb je normální nebo na dolní hranici normy MCV= 70-85fL MCH= 22-28pg Laboratoř: LDH v normě Bilirubin v normě Haptoglobin v normě Retikulocyty v normě HbA= 96-98% HbA2<3% HbBart=0 HbF<1% HbH= 0

Alfa-thalasémie: komplikace a principy terapie
Jsou prakticky totožné jako u beta-thalasémií.

Alfa-thalasémie: diferenciální diagnóza
Klinicky významné formy alfa-thalasémií se v porovnání s beta-thalasémií major/intermedia manifestují ještě intrauterinně, resp. hned po narození. Klinické symptomy beta-thalasémií se manifestují od 4-6 měsíce postnatálně. Klinicky nevýznamné formy alfa-thalasémií mají v porovnání s beta-thalasémií minor zvýšený HbA2 (>3%) a obvykle mají zvýšený HbF.

1.D. DALŠÍ HEMOGLOBINOPATIE

Hemoglobinopatie Hemoglobinopatie jsou vrozená onemocnění způsobená mutací genů kódujících beta- a alfa-globinové řetězce Hb (75%= mutace beta-globinových genů). Rozdělení: 1. Nestabilní hemoglobiny (snížená rozpustnost, např. HbS= srpkovitá anémie) 2. Hb se zvýšenou afinitou ke kyslíku (např. Hb-Olomouc, carboxyHb, HbF) 3. Methemoglobiny (např. HbM (Milwaukee), toxické methemoglobiny)

Hemoglobinopatie 1: nestabilní hemoglobiny

Hemoglobinopatie 1: nestabilní hemoglobiny
Nestabilní hemoglobiny zahrnují skupinu onemocnění s vrozenou mutací globinových genů způsobujících sníženou solubilitu Hb. Snížená solubilita patologických hemoglobinů vede ke vzniku nerozpustného precipitátu, který se projeví morfologicky jako inkluze v erytrocytu (=tzv. Heinzovo tělísko). Rozdělení: 1. Choroba HbSS= srpkovitá anémie 2. Choroba HbC Další nestabilní Hb (HbD-Punjab, HbO-Arab, HbE aj.) Thalasémie (probírají se zvlášť)

Srpkovitá anémie (choroba HbSS)
HbS vzniká na podkladě vrozené bodové mutace genu pro beta-globinový řetězec Hb (HBB). Dochází k mutaci HBB v oblasti 6. kodonu GAGGTG, což způsobí záměnu gluval (=6. aminokyselina beta-globinového řetězce) Heterozygoti- HbAS (= rys srpkovité anémie) tvoří cca 40% HbS a 60% HbA, což obvykle nezpůsobuje výraznější klinické symptomy. Srpkovité erytrocyty (sickle cells) se u heterzygotů nevyskytují. Homozygoti- HbSS (= srpkovitá anémie) tvoří >40% HbS a dochází u nich k přeměně normocytů v srpkovité erytrocyty. Cca 8% africké populace jsou nosiči alely bS, 3% alely bC, 1,5% alely pro beta-thalassémii (b0/b+). Nosičství alely pro srpkovitou anémii snižuje parazitémii Plasmodium Falciparum a snižuje úmrtnost na malárii. Mechanismus není zcela objasněn.

Srpkovitá anémie a další srpkovité choroby
Alela bS kódující HbS se může kombinovat i s jinými patologickými alelami beta-globinu než s bS, např. s bC kódující HbC (vzniká choroba HbSC) nebo s b0 kódující beta-thalassémii (vzniká HbS-beta-thalasémie). Tyto choroby se v anglosaské literatuře označují jako srpkovitá choroba (sickle cell disease, např. bS/b0, bS/bC aj.) na rozdíl od srpkovité anémie (bS/bS)

Srpkovitá anémie Homozygoti- HbSS (= srpkovitá anémie) tvoří >40% HbS a dochází u nich k přeměně normocytů v srpkovité erytrocyty. Deoxy-HbS má výrazně sníženou solubilitu a po deoxygenaci polymerizuje do podoby viskózního, semi-solidního gelu. Vzniká nevratně zesrpkovatělý erytrocyt (irreversibly sickled cell), který má tendenci působit proagregačně a prokoagulačně. Dochází k ucpání mikrocirkulace a vzniku extrémně bolestivých vazookluzivních krizí. Dále dochází k aktivaci koagulace a zvýšenému riziku vzniku trombóz. A and C, From Dykes G, Crepeau RH, Edelstein SJ: Three-dimensional reconstruction of the fibres of sickle cell hemoglobin. Nature 272:506,1978; B, from Carragher B, Bluemke DA, Becker M, et al: Structural analysis of polymers of sickle cell hemoglobin. J Mol Biol 199:315,1988; D, from Harrington DJ, Adachi K, Royer WE Jr: The high resolution crystal structure of deoxyhemoglobin S. J Mol Biol 272:398, 1997; F and G, courtesy of Dr. James G. White and from White JG: Ultrastructural features of erythrocyte and hemoglobin sickling. Arch Intern Med 133:545, 1974.

Poruchy morfologie a funkce erytrocytů
Erytrocyty s HbS mají zvýšenou rigiditu buněčné membrány, což vede ke zvýšení viskozity krve. Současná dehydratace či infekce u pacienta se srpkovitou anémií může tudíž snadno precipitovat vznik vazookluzivní krize. Erytrocyty u srpkovité anémie mají narušenou výměnu iontů s vnějším prostředím, což má za následek snížený obsah vody a vysokou koncentraci hemoglobinu v cytoplasmě (MCHC). Až 40% erytrocytů je extrémně denzních (>380g/L Hb). Hyperviskozita cytoplazmy erytrocytů se významně podílí na jejich zvýšené rigiditě. Ta je pak podkladem zvýšené viskozity krve. Při srpkovatění erytrocytů dochází k externalizaci fosfatidylserinu z vnitřní na vnější stranu buněčné membrány  dochází k aktivaci koagulace. Denaturace Hb v cytoplazmě erytrocytů katalyzuje oxidativní poškození buněčných struktur, zejména membrány  zvýšení fragility + snížení deformability erytrocytů + zvýšená opsonizace autoprotilátkami.

Srpkovitá anémie (choroba HbS)
Erytrocyty s HbS mají výrazně zkrácenou dobu přežívání (pouze cca 17dní)  chronická hemolytická anémie (extravaskulární), splenomegalie. Na sníženém přežívání se kromě intrinsických defektů erytrocytů podílí i jejich zvýšená opsonizace autoprotilátkami a následná destrukce ve slezině. Colocalization of denatured hemoglobin on the membrane, clumping of band 3, and opsonization by naturally occurring anti-band 3 antibody. Clusters of band 3 are colocalized with immunoglobulin on the membranes of sickle red blood cells (left). The drawing shows the colocalization scheme (right). (From Schluter K, Drenckhahn D: Co-clustering of denatured hemoglobin with band 3: Its role in binding of autoantibodies against band 3 to abnormal and aged erythrocytes. Proc Natl Acad Sci U S A 83:6137, 1986.)

Klinický obraz Srpkovitá anémie je charakterizována chronickou hemolytickou anémií (extravaskulární) přerušovanou atakami bolestivých vazookluzivních krizí. Mezi vazookluzivní krize patří: -akutní syndrom hrudníku (acute chest syndrome) -osteonekróza -sekvestrace sleziny až autosplenektomie -daktylitida  syndrom ruka-noha (hand-foot syndrome) -renální insuficience -retinopatie -priapismus -ulcerace dolních končetin

Vazookluzivní krize Na precipitaci vazookluzivní krize se podílí zvýšená adhezivita srpkovitých erytrocytů k endotelovým buňkám postkapilárních venul. Primární ucpání mikrocirkulace zvýšeně lepivými erytrocyty k endoteliím vede ke stáze buněk, jejich deoxygenaci, indukci srpkovatění a sekundární vazookluzi.

Komplikace srpkovité anémie
Vazookluzivní krize Tromboembolické komplikace (zejména trombóza mozkových cév). Jedná se obvykle o uzávěr velkých cév (10% pacientů je mladších 20 let !!!  devastující následky). Relativní riziko vzniku iktu je u pacientů se srpkovitou anémií 400x vyšší než ve zdravé populaci. Funkční hyposplenismus (až funkční autosplenektomie= zánik funkčního parenchymu sleziny v důsledku opakovaných vazookluzivních atak)  infekce (pneumonie), Howell-Jollyho tělíska v erytrocytech Sekvestrační krize (sekvestrace krve ve slezině, v játrech  kolaps cirkulace Aplastická krize (obvykle na podkladě infekce parvovirem B19) Megaloblastová krize (následkem sekundárního deficitu folátu, event. vit. B12 při erythroidní hyperplazii) Dna (z hypermetabolismu), žlučníkové kameny (při chronické hemolýze) Aloimunizace (následkem chronické transfuzní podpory)  riziko vzniku hemolytických potransfuzních reakcí

Principy terapie Modifikace choroby (hydroxyureazvýšení exprese HbF)
Analgoterapie bolestivých vazookluzivních atak (opiáty) Snížení viskozity krve (=hydratace) Tromboprofylaxe / antikoagulace Substituce (transfuzní podpora, event. výměnná erytrocytaferéza) Suplementace folátu, vit. B12 Terapie přetížení železem (tj. chelátory) Splenektomie (=zmírnění anémie) Náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně) Kauzální terapie (= genová terapie- oprava HBB)- experimentálně

Hemoglobinopatie 2: hemoglobiny se zvýšenou afinitou ke kyslíku (s nízkým p50) a toxické Hb

Hemoglobinopatie 2: hemoglobiny se zvýšenou afinitou ke kyslíku (s nízkým p50) a toxické Hb
Vrozené mutace Hb= zvýšená afinita Hb k O2 (např. Hb-Olomouc) Toxické Hb= kompetice jiného plynu než O2 při vazbě na nemutovaný HbA (např. otrava CO  karboxy-Hb, otrava CO2  karbamino-Hb) Zvýšená afinita ke kyslíku následkem vrozené mutace (např. Hb-Olomouc) má za následek sníženou dodávku kyslíku do tkání a vznik hypoxie. Tíže symptomů závisí na koncentraci patologického hemoglobinu. Koncentrace do 30% obvykle nevyvolávají větší klinický efekt. Koncentrace nad 50% jsou obvykle spojeny s postupnou ztrátou vědomí a asfyxií.

Disociační křivka Hb Afinitu Hb pro O2 popisuje tzv. disociační křivka Hb. Z disociační křivky lze odvodit tzv. p50, tedy parciální tlak kyslíku, při němž je saturováno 50% Hb. Různé typy hemoglobinů (např. HbA, HbF, HbS atp.) mají odlišný tvar disociační křivky a liší se v p50.

Otrava CO CO má 250x vyšší afinitu k Hb (karboxy-Hb / karbonyl-Hb) než O2. K otravě dochází při nedokonalém spalování a špatné ventilaci (kouřové plyny, koupelny s karmou, garáže) Klinický obraz: <10% karboxy-Hb: asymptomatické 10-20% karboxy-Hb: bolesti hlavy 20-30% karboxy-Hb: silné bolesti hlavy, nauzea, zvracení 30-40% karboxy-Hb: poruchy vízu, prekoma až koma 40-60% karboxy-Hb: koma až hluboké koma >60% karboxy-Hb: exitus CAVE: saturace O2 zavádějící, sliznice růžové i při těžké hypoxii (není cyanóza), CO je plyn bez barvy a zápachu Terapie: Evakuace pacienta 100% O2, lépe hyperbarická oxygenoterapie

Otrava CO2 CO2 se váže na Hb fyziologický, neboť cca 10% CO2 je transportováno z tkání do plic v podobě karbamino-sloučenin CO2 a Hb (HbNH2 + CO2  HbNHCOO - + H+). Ke zvyšování koncentrace CO2 v prostředí může docházet v špatně ventilovaných uzavřených prostorách, kde probíhá rozklad organických látek (např. jeskyně, vinné sklepy, odpadní jámy, štoly, sila). Normální koncentrace CO2 ve vzduchu je 0,03%. Koncentrace CO2 <5% způsobují únavu, bolesti hlavy, rozmazané vidění, závratě, zrychlené dýchání a pocity tíže na prsou. Koncetrace <5% nejsou patrně přímo toxické, ale uvedené symptomy jsou nejspíše způsobené relativním snížením koncentrace O2 ve vzduchu a z toho plynoucí nižší vazbou kyslíku na Hb. Koncentrace CO2 >5% jsou již přímo toxické a způsobují smrt asfyxií.

Hemoglobinopatie 3: methemoglobinémie

Methemoblobin (met-Hb) a jeho enzymatická redukce na hemoglobin (Hb)
Cytochrom b5 reduktáza katalyzuje redukci met-Hb na Hb. Nezbytným kofaktorem těchto reakcí je NADH. Methemoglobin může být redukován na Hb též pomocí methylenové modři. Methylenová modř však vyžaduje jako kofaktor NADPH, vznikající pentózovým zkratem (vyžaduje tudíž přítomnost funkčního enzymu G6PD (glukózo-6-fosfát-dehydrogenáza). Methylenová modř tak nemůže být použita k redukci met-Hb na Hb u pacientů s deficitem G6PD. NADH-dependent methemoglobin reduction. NADH is generated during glycolysis in the reaction mediated by glucose-3-phosphate dehydrogenase (G3PD). A pair of electrons from NADH is transferred to the FAD prosthetic group of cytochrome b5 reductase, reducing it to FADH2. Two molecules of ferric (Fe3+) cytochrome b5 are then sequentially bound and reduced, forming ferrous (Fe2+) cytochrome b5. An ionic complex between ferrous (Fe2+) cytochrome b5 and a ferric (Fe3+) subunit of a hemoglobin (methemoglobin) tetramer is formed and an electron transferred between the two hemes, creating ferrous (Fe2+) hemoglobin. 1,3-BPG, 1,3-bisphosphonate glyceraldehyde; G3P, glyceraldehyde-3-phosphate. NADPH-dependent methemoglobin reduction. NADPH methemoglobin reduction can be activated by exogenously administered methylene blue. G6P, glucose-6-phosphate; G6PD, glucose-6-phosphate dehydrogenase; 6PG, 6-phosphogluconate.

Hemoglobinopatie 3: methemoglobinémie
Methemoglobinémie lze dělít do dvou velkých skupin: Vrozené Získané (toxické), např. nitráty, benzokain Vrozené methemoglobinémie lze dále dělit na: Mutace genu pro Hb, např. HbM (Milwaukee) Mutace enzymatické dráhy podílející se na redukci methemoglobinu, např. defekt cytochrom-b5-reduktázy Tíže symptomů u methemoglobinémie závisí na koncentraci methemoglobinu. Koncentrace do 30% má obvykle pouze kosmetický efekt (podobný cyanóze). Koncentrace nad 50% jsou obvykle spojeny s rychlou ztrátou vědomí a asfyxií.

Methemoglobinémie: diagnóza a terapie
Cyanóza nejasné etiologie při normálním pO2 a normální hladině celkového Hb  podezření na methemoglobinémii. Terapie: -1% roztok methylenové modři 1-2mg/kg i.v. (=cca 10mL 1% methylenové modři i.v. na dospělého člověka) -Kyselina ascorbová (u pacientů s deficitem G6PD)

1. Chronické hemolytické anémie: vrozené, Coombs-negativní A. Vrozené poruchy erytrocytární membrány (sférocytóza, eliptocytóza atd.) B. Enzymopatie (deficit G6PD, deficit PK aj.) C. Thalassémie (thalassémie alfa, beta) D. Další hemoglobinopatie (srpkovitá anémie, methemoglobinémie aj.) 2. Anémie spojené s útlumem erytropoézy a dyserytropoetické anémie (DBA, PRCA, nádorová infiltrace, CDA aj.) 3. Polycytémie

2. ANÉMIE SPOJENÉ S ÚTLUMEM KRVETVORBY A DYSERYTROPOETICKÉ ANÉMIE

APLASTICKÉ ANÉMIE (AA)

Aplastické anémie (AA)
Aplastické anémie jsou anémie charakterizované útlumem krvetvorby (jedná se tudíž spíše o aplastické pancytopenie, protože postižena je celá krvetvorba). Aplastické anémie lze rozdělit na: Vrozené AA Získané AA Získaná AA se dělí do dvou velkých skupin: Idiopatická / idiosynkratická AA Sekundární AA

Získaná AA Získaná aplastická anémie je charakterizovaná získaným selháním krvetvorby s aplázií či těžkou hypoplázií kostní dřeně a pancytopenií v periferním krevním obraze. Diagnostická kritéria těžké aplastické anémie: Počet retikulocytů <20x109/L Počet trombocytů <20x109/L Počet neutrofilních segmentů <0,5x109/L Buněčnost kostní dřeně <30%

Získaná idiopatická / idiosynkratická AA
V patofyziologii získané idiopatické / idiosynkratické AA hraje patrně hlavní roli imunitně zprostředkovaná destrukce krvetvorných progenitorů kostní dřeně patologickým klonem T-lymfocytů. Příčina je neznámá. Získaná idiopatická AA je diagnóza per exclusionem a pro stanovení této diagnózy je třeba vyloučit sekundární příčiny selhání krvetvorby včetně: 1. AA asociované s virovým onemocnění (hepatitida, mononukleóza) 2. AA po expozici léky, chemickými sloučeninami či radiací 3. Paroxysmální noční hemoglobinurii 3. Hypoproliferační MDS 4. Hypocelulární formy akutních leukémií 5. Některé lymfoproliferativní choroby (lymfomy) 5. Fibrózu kostní dřeně při myeloproliferativním onemocnění 6. Infiltraci kostní dřeně maligním onemocněním 7. Vrozené formy aplastických anémií (viz. dále)

Získaná idiopatická / idiosynkratická AA
Má typickou bifázickou incidenci. Postihuje mladé lidi (10-25 let) a starší osoby (>60 let). Jedná se o vzácné onemocnění (incidence= 2 per 1 milion). AA se projevuje nejčastěji kožním a slizničním krvácením při trombocytopenii, vzácněji infekcemi. Lymfadenopatie či splenomegalie je extrémně vzácná. AA může přejít v akutní myeloidní leukémii či paroxysmální noční hemoglobinurii. Principem terapie získané idiopatické AA je u starších pacientů (>40 let) imunosuprese (ATG= antithymocytární globulin, CSA= cyklosporin A), u mladších pacientů (<40 let) se dává přednost alogenní transplantaci kostní dřeně.

Vrozené AA= vrozené syndromy selhání krvetvorby
Vrozené AA= vrozené syndromy selhání kostní dřeně (inherited bone marrow failure syndromes- IHMFS). Mezi vrozené AA patří: Fanconiho anémie (FA) Dyskeratosis congenita (DC) Schwachmann-Diamondův syndrom (SDS)

Vrozené AA= vrozené syndromy selhání krvetvorby
Obecné principy: Vrozené syndromy selhání krvetvorby jsou geneticky podmíněné choroby způsobené vrozenými mutacemi genů udržujících stabilitu chromozomů (FA) či délku telomér (DC, SDS). Selhání kostní dřeně je obvykle pouze jedním ze symptomů těchto onemocnění, která bývají provázena řadou vývojových poruch (zejména skeletálních), malým vzrůstem a kožně-slizničními anomáliemi. Známky selhání krvetvorby se typicky manifestují až v postnatálním období, obvykle v první dekádě, někdy však až v druhé či třetí dekádě života. Vrozené syndromy selhání krvetvorby jsou spojené se zvýšeným (někdy extrémně vysokým) rizikem vzniku sekundárních malignit (leukémie, solidní tumory) v porovnání se zdravou populací. Principy terapie: Stimulace krvetvorby (androgeny, rekombinantní růstové faktory) Náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně) Imunosuprese (kortikoidy)- spíše doplňkový význam

Fanconiho anémie FA je vrozená porucha charakterizovaná mutací genů (FANCA, FANCC, BRCA2 aj.) podílejících se na udržování integrity chromozomů  u FA dochází k extrémně zvýšené lomivosti chromozomů. Klinický obraz: Vývojové poruchy Časné selhání krvetvorby (rozvoj AA mezi rokem života) Extrémní riziko vzniku sekundárních malignit Z vývojových poruch je pro FA typická absence palců, absence radií, krátký vzrůst, hyperpigmentace kůže (café-au-lait), hypogonadismus, mikrocefalie (facies Fanconica) Riziko vzniku sekundárních malignit je ve srovnání se zdravou populací extrémně zvýšené: 4000x vyšší riziko vzniku karcinomu genitálního traktu u žen, 800x vyšší riziko vzniku AML, 700x vyšší riziko vzniku karcinomu hlavy a krku. Principy terapie: náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně), stimulace krvetvorby (androgeny)

Dyskeratosis congenita (DC)
DC je vrozená porucha charakterizovaná mutací genů (TERT, TERC, DKC1 aj.) podílejících se na údržbě délky telomér. Klinický obraz: Hyperpigmentace, slizniční leukoplakie, dystrofie nehtů Selhání krvetvorby (AA) Zvýšené riziko vzniku sekundárních malignit Porucha údržby telomér se projevuje jejich extrémním zkrácením (pod 1 percentil zdravé populace). Zkrácení telomér má patrně za následek postupný zánik kompartmentu kmenových krvetvorných buněk. Progredující selhání krvetvorby se typicky manifestuje v druhé dekádě života. Pacienti bez léčby umírají kolem věku 20 let. Principy terapie: náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně), stimulace krvetvorby (androgeny)

Schwachman-Diamondův syndrom (SDS)
SDS je vrozená porucha charakterizovaná mutací genů (např. SBDS), což vede (podobně jako u DC) k abnormálnímu zkracování telomér. Klinický obraz: Insuficience exokrinní funkce pankreatu Selhání krvetvorby (nejčastěji neutropenie, trombocytopenie, event. AA) Vývojové poruchy (krátký vzrůst, skeletální abnormality) Z neutropenie plynoucí extrémně špatná ústní hygiena (záněty, defekty, kazy, gingivitidy apod.) Zvýšené riziko vzniku akutní myeloidní leukémie Pacienti bez léčby se dožívají let. Principy terapie: alogenní transplantace kostní dřeně, stimulace granulopoézy (rekombinantní růstové faktory, např. G-CSF= granulocyte-colony stimulating factor).

ČISTÁ APLÁZIE ČERVENÉ ŘADY (PRCA, DBA)

Izolované (čisté) aplázie červené řady= PRCA (pure red cell aplasia)
PRCA jsou anémie charakterizované útlumem erytropoézy bez postižení ostatních linií hematopoézy. CAVE: termín aplastická anémie (který by logicky odpovídal výše uvedenému popisu je vyhrazen pro stavy komplexního selhání krvetvorby- tedy pro aplastické pancytopenie). PRCA lze rozdělit na: Vrozená= DBA (Diamond-Blackfanova anémie) Získané Získané PRCA se dělí do dvou velkých skupin: Primární / idiopatické Sekundární

Získané PRCA V patofyziologii získané primární / idiopatické PRCA hraje patrně hlavní roli imunitně zprostředkovaná destrukce krvetvorných progenitorů kostní dřeně patologickým klonem T-lymfocytů. Příčina je neznámá. Získaná primární / idiopatická PRCA je diagnóza per exclusionem a pro stanovení této diagnózy je třeba vyloučit sekundární příčiny selhání krvetvorby včetně: 1. PRCA asociované s virovým onemocnění (zejména parvovirus B19, EBV, hepatititdy) 2. PRCA po expozici léky či chemickými sloučeninami 3. PRCA v rámci systémových chorob pojiva (SLE, RA, SS) 4. PRCA vyvolané protilátkami proti erytropoetinu téměř výlučně u pacientů léčených rekombinantními erytropoetiny 5. PRCA po ABO-inkompatibilní alogenní transplantaci kostní dřeně 6. PRCA asociovaná s thymomem (patologický T-lymfocytární klon) 7. PRCA asociovaná s hematologickými malignitami (CLL, LGL)

Klinický obraz, diagnostika, principy terapie PRCA
Klinickému obrazu dominuje normocytární normochromní anémie s hlubokou retikulocytopenií. Diagnostika= per exclusionem (viz. předchozí snímek) Principy terapie: Vrozená PRCA (=DBA): náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně) Získaná sekundární PRCA: terapie vyvolávající příčiny (zastavení podávání léků asociovaných s PRCA, chirurgické odstranění thymomu, léčba malignity, podávání imunoglobulinů u virových infekcí (parvovirus B19) apod.) Získaná primární idiopatická PRCA: imunosuprese (kortikoidy)

PAROXYSMÁLNÍ NOČNÍ HEMOGLOBINURIE (PNH)

PNH PNH je získaná klonální porucha krvetvorby projevující se:
Hemolytickou anémií Selháním krvetvorby (=sekundární aplastická anémie) Tromboembolickými komplikacemi (PNH= trombofilní stav). Získaná mutace genu PIG-A v hematopoetické kmenové buňce má za následek kompletní chybění membránových proteinů ukotvených pomocí tzv. GPI kotvy (GPI= glycosyl-phosphoinositol). Mezi GPI-dependentní proteiny patří mimo jiné molekuly také inhibitory komplementové kaskády (CD55/DAF= decay accelerating factor a CD59/MIRL= membrane inhibitor of reactive lysis). Defekt GPI-dependentních molekul lze detekovat na všech krevních buňkách (kromě erytrocytů též např. monocyty či granulocyty) Následkem defektní inhibice komplementové kaskády dochází k intravaskulární hemolýze. Volný hemoglobin z rozpadlých erytrocytů na sebe váže oxid dusný, což vyvolá spazmy hladkého svalstva (jícnové spasmy) a snížený průtok ledvinami s hrozbou renální insuficience.

Klinický obraz 1. Hemoglobinurie při a krátce po akutní atace hemolýzy. 2. Hemosiderinurie 3-5 dní po atace hemolýzy. 3. Trombóza následkem hemolýzy a spasmů hladkých svalů vyvolaných deplecí NO volným hemoglobinem. 4. Selhání ledvin následkem kombinace nefrotoxicity volného hemoglobinu a sníženého průtoku krve ledvinami (deplece NO). Hemoglobinurie u pacienta s PNH Hemosiderin v renálních tubulech

PNH Laboratorní nálezy: Anémie normocytární normochromní
Plazmatické železo snížené následkem krevních ztrát při hemoglobinurii Haptoglobin snížený či neměřitelný následkem hemolýzy Počet retikulocytů ZVÝŠENÝ (krvetvorba v kostní dřeni je zvýšená) Přímý Coombsův test NEGATIVNÍ (hemolýza není vyvolaná autoprotilátkou) Bilirubin a LDH zvýšené následkem hemolýzy Počet erytrocytů s defektem GPI-dependentních proteinů musí být obvykle >15%, abychom mohli uzavřít dg. PNH. PNH klony <15% zřídkakdy způsobují klinické symptomy a vyžadují terapii.

PNH a selhání krvetvorby
Aplastická anémie se u pacientů s PNH velmi pravděpodobně vyvíjí na podkladě T-lymfocyty-mediované imunitně podmíněné destrukce hematopoetických progenitorů s mutací genu PIG-A. U časti pacientů se získanou idiopatickou aplastickou anémií (AA) lze detekovat malý PNH klon (obvykle <10%). PNH AA Na PNH je třeba myslet v rámci diferenciální diagnózy u pacientů se získaným syndromem selhání krvetvorby (= získanou aplastickou anémií= získanou pancytopenií).

PNH a trombóza Trombóza představuje nejčastější příčinu smrti u pacientů s PNH. Další příčiny úmrtí: -selhání krvetvorby -renální insuficience -přechod do MDS/AML (vzácně) Přežití pacientů s PNH je extrémně variabilní (medián let).

Principy terapie 1. Jedinou kurativní metodou PNH je náhrada krvetvorby (alogenní transplantace kostní dřeně, graft-versus-PNH efekt). 2. U pacientů s PNH a selháním kostní dřeně se lze pokusit o imunosupresivní terapii. 3. Recentně zavedenou účinnou terapií (symptomatickou, nikoli kauzální) je inhibice komplementové kaskády pomocí monoklonální protilátky blokující C5 složku komplementu (eculizumab).

KONGENITÁLNÍ DYSERYTROPOETICKÉ ANÉMIE (CDA)

Vrozené poruchy erytropoézy: kongenitální dyserytropoetické anémie (CDA)

ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE"— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář

Přihlásit se

Přihlásit se přes sociální síť:

ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE

Podobné prezentace

Prezentace na téma: "ANÉMIE III., POLYCYTÉMIE"— Transkript prezentace:

Podobné prezentace

O projektu

Kontaktní formulář