Avaliação das interações heterotípicas de neutrófilos em pacientes com anemia falciforme

A anemia falciforme (AF) é uma hemoglobinopatia hereditária que resulta de uma mutação no gene da globina beta. Essa mutação leva a formação de uma hemoglobina (Hb) com propriedades físico-químicas anormais, denominada HbS. A vaso-oclusão é a principal complicação aguda e a principal causa de morbidade da doença falciforme, compreendendo um processo multicelular que parece ser iniciado pela adesão de hemácias e leucócitos ao endotélio ativado, causando a obstrução vascular e isquemia tecidual. A adesão de hemácias ao endotélio contribui para a redução do fluxo sanguíneo na AF, entretanto, leucócitos também parecem exercer um papel fundamental neste processo, pois são células maiores, menos flexíveis e seu recrutamento para a microvasculatura e subsequente interação com as células circulantes sanguíneas promove a redução do fluxo sanguíneo nos vasos. Assim, investigações na dinâmica de interações heterocelulares são áreas potencialmente atrativas para pesquisa, pois elas podem contribuir para melhorar o entendimento de mecanismos de inflamação vascular e para o desenvolvimento de novos alvos terapêuticos para doenças como a AF. O objetivo deste projeto foi estudar as interações heterotípicas dos neutrófilos a plaquetas, células vermelhas e células endoteliais em células de pacientes com AF e as moléculas de adesão celular envolvidas nestas interações, utilizando uma plataforma microfluidica (quantifica adesão celular em fluxo em biochips com canais paralelos), citometria de fluxo com imagem (imagem simultânea das células obtidas pelo citômetro) e o desenvolvimento de um biochip para estudo dos processos vaso-oclusivos (para utilização na plataforma microfluídica). Sangue periférico de indivíduos saudáveis (controles) e pacientes com anemia falciforme (em uso ou não da terapia de hidroxiureia ¿ HU) foi coletado e os experimentos realizados. Observamos que células vermelhas de pacientes AF sem uso da HU aderem mais, quando em fluxo, à laminina e interagem mais aos neutrófilos autólogos aderidos ao endotélio ativado. Quando avaliada a participação das principais moléculas de adesão expressas no endotélio, E-selectina e ICAM-1, na promoção das interações de eritrócitos a neutrófilos aderidos, observamos que a duração destas interações heterotípicas, em células provenientes dos pacientes AF, é mais prolongada na presença do ligante E-selectina. Neutrófilos de pacientes com AF também circulam mais em agregados a plaquetas ou células vermelhas no sangue periférico, comparados aos neutrófilos de indivíduos saudáveis. Os reticulócitos demonstraram ser o principal tipo de eritrócito envolvido nos agregados de neutrófilos circulantes e os níveis de hemoglobina fetal correlacionaram-se inversamente à porcentagem encontrada de agregados de neutrófilo-reticulócito no sangue periférico destes pacientes. As plaquetas demonstraram papel de destaque na formação e participação nos agregados circulantes de neutrófilos a células vermelhas e experimentos utilizando anticorpos bloqueadores ou inibidor, indicaram que as moléculas de adesão P-selectina, na plaqueta, Mac-1 no neutrófilo, VLA-4 nos reticulócitos e ICAM-4 nas hemácias podem ser as responsáveis pela interação dos neutrófilos a estas células. Neutrófilos de pacientes AF também obstruíram significativamente mais os microcanais com diâmetros de 25 a 40µm do biochip desenvolvido por nós para estudar os processos vaso-oclusivos, comparados aos neutrófilos de indivíduos controle. Quando misturamos suspensões de neutrófilos a eritrócitos, observamos uma obstrução ainda maior destes microcanais. Diante destes resultados, é possível concluir que neutrófilos de pacientes AF interagem significativamente mais às células vermelhas quando aderidos ao endotélio, circulam agregados a eritrócitos e plaquetas no sangue, além de possuírem maior capacidade de obstrução in vitro em microcanais que mimetizam vênulas de pequeno calibre. A terapia com HU parece afetar apenas as interações de neutrófilo na presença do endotélio vascular. Terapias que visem à inibição das moléculas de adesão Mac-1 e P-selectina na patologia da anemia falciforme parecem ser promissoras (AU)