Técnicas convencionales aplicadas al diagnóstico de las hemoglobinopatías / Conventional techniques applied to the diagnosis of hemoglobinopathies / Técnicas convencionais aplicadas ao diagnóstico das hemoglobinopatias

Las hemoglobinopatías son trastornos hereditarios debidos a una gran variedad de defectos que afectan a los genes de globina. El diagnóstico de las hemoglobinopatías resulta de una combinación de estudios clínicos, pruebas de laboratorio y estudio familiar. Las herramientas básicas incluyen hemograma, hemoglobina e índices eritrocitarios (VCM, HCM), morfología de los eritrocitos, recuento de reticulocitos y perfil de hierro. Las determinaciones complementarias son electroforesis de hemoglobina que permite separar las diferentes variantes de acuerdo con su carga eléctrica, cuantificación de hemoglobina A2 (HbA2), Fetal (Hb F), pruebas de solubilidad hemoglobínica y falciformación. Otras técnicas se basan en propiedades fisicoquímicas como la estabilidad de la hemoglobina para detección de variantes inestables. En la práctica las pruebas más útiles son las que permiten detectar la presencia de hemoglobinopatías, como ocurre con la hemoglobina S dejando para laboratorios especializados aquellos procedimientos para identificar la mutación. La correcta detección de los portadores de las diferentes hemoglobinopatías tiene como finalidad dar un consejo genético adecuado sobre la forma de herencia, el riesgo de tener hijos afectados con las formas graves de la enfermedad y evitar tratamientos innecesarios. El diagnóstico molecular se reserva para la alfa talasemia, para cuadros con genotipos complejos, estudios prenatales o epidemiológicos.

Hemoglobinopathies are hereditary syndromes determined by a large variety of globin gene defects. Hemoglobinopathy diagnosis results from the combination of clinical orientation, laboratory tests and family studies. Basic tools include complete blood cell count, red blood cell count, hemoglobin quantification and red cell indices (MCV, MCH), blood film examination, reticulocyte count and iron status. Complementary determinations are hemoglobin electrophoresis, which enables the separation of the different hemoglobin variants according to their electrical charge, A2, and Fetal hemoglobin quantification, hemoglobin solubility and sickling test for Hb S diagnosis. Other techniques are based on physicochemical properties such as stability of hemoglobin for detection of unstable variants. In practice, the most useful tests are those that enable the detection of hemoglobinopathies, such as hemoglobin S, and the identification of the genetic defects is referred to specialized laboratories. The correct detection of the carriers of the different hemoglobinopathies is intended to give adequate genetic advice on the form of inheritance and the risk of having affected children with the severe forms of the disease and to avoid unnecessary treatments. Molecular diagnosis is reserved to a thalassemia complex genotypes, prenatal o epidemiological studies.

As hemoglobinopatias são distúrbios hereditários resultantes de uma grande variedade de defeitos que afetam os genes de globina. O diagnóstico das hemoglobinopatias decorre de uma combinação de estudos clínicos, provas de laboratório e estudo familiar. As ferramentas básicas incluem hemograma, hemoglobina e índices eritrocitários (VCM, HCM), morfologia dos eritrócitos, contagem de reticulócitos e perfil de ferro. As determinações complementares são eletroforese de hemoglobina que permite separar as diferentes variantes, de acordo com sua carga elétrica, quantificação de hemoglobina A2 (HbA2), Fetal (Hb F), provas de solubilidade hemoglobínica e falciformação. Outras técnicas baseiam-se em propriedades fisicoquímicas como a estabilidade da hemoglobina para detecção de variantes instáveis. Na prática, as provas mais úteis são as que permitem detectar a presença de hemoglobinopatias, como acontece com a hemoglobina S deixando para laboratórios especializados aqueles procedimentos para identificar a mutação. Detectar corretamente os portadores das diferentes hemoglobinopatías visa a dar um conselho genético adequado sobre a forma de herança, o risco de ter filhos afetados com as formas graves da doença e evitar tratamentos desnecessários. O diagnóstico molecular se reserva para a alfa talassemia, para quadros com genótipos complexos, estudos pré-natais ou epidemiológicos.

Bases moleculares de hemoglobinopatías en Argentina / Molecular basis of hemoglobinopathies in Argentina / Bases moleculares de hemoglobinopatias na Argentina

Durante el desarrollo de un individuo se expresan distintas cadenas de globina de tipo a y no-a, que se combinan en tetrámeros para formar hemoglobina. Los genes que las codifican se organizan en familias. Distintas mutaciones afectan los genes que codifican las cadenas de globina: si provocan alteraciones cualitativas originan cuadros de hemoglobinopatías estructurales, si disminuyen las síntesis de las cadenas de globina, talasemias, y si tienen ambos efectos, hemoglobinopatías talasémicas. El propósito de este trabajo es presentar las bases moleculares de las hemoglobinopatías en Argentina, en un total de 862 muestras, en base a los estudios moleculares realizados en este laboratorio a partir del estudio de 910 muestras de pacientes. En nuestro medio, la Hb S es la hemoglobinopatía estructural más frecuente, las ß-talasemias presentan una distribución similar a la cuenca del Mediterráneo y las a-talasemias están intrínsecamente relacionadas a la ascendencia de los afectados. Las bases moleculares de las hemoglobinopatías son variadas. Mientras que en las hemoglobinopatías estructurales y ß-talasemias predominan las mutaciones puntuales, en las a-talasemias predominan las deleciones. Se describen mutaciones nóveles (cambios puntuales, deleciones y duplicaciones) que se presentan como eventos aislados con herencia recesiva o dominante. Es necesaria la interacción entre el médico hematólogo, el laboratorio bioquímico, el laboratorio molecular y el médico genetista, para llegar al diagnóstico certero de estos cuadros que permitirán reducir la incidencia de las formas severas.

Functional hemoglobin is a tetramer composed of 2 a and 2 non-a chains, encoded by genes that are organized in clusters and are expressed sequentially through development. There are multiple mutations described that affect these genes: if the sequence variant leads to a qualitative alteration, the resulting effect is a structural hemoglobinopathy, if it decreases the synthesis of the globin chains, thalassemia, and if it affects both the quality and quantity of the globin chain, the consequence is a thalassemic hemoglobinopathy. The aim of this paper is to present the molecular bases of hemoglobinopathies in Argentina, determined in 862 patients, based on the results of the molecular studies carried out in our laboratory from the analysis of 910 samples. Hb S is the most frequent structural hemoglobinopathy, ß-thalassemia mutations exhibit a pattern similar to the one displayed by Mediterranean basin populations, and a-thalassemia mutations are intrinsically related to the ancestry of those affected. These syndromes exhibit diverse molecular bases: structural hemoglobinopathies and ß-thalassemia are a consequence, mostly of point mutations, whereas in a-thalassemia deletions prevail. Novel mutations (point changes, deletions and duplications) that occurred as isolated events, with recessive or dominant inheritance, were described. Interaction between the hematologist, the geneticist and both the clinical and molecular biology laboratories is necessary to reach an accurate diagnosis of these syndromes and reduce the incidence of severe forms.

Durante o desenvolvimento de um indivíduo expressam-se diversas cadeias de globina de tipo a e não-a, que se combinam em tetrámeros para formar hemoglobina. Os genes que as codificam são organizados em famílias. Diferentes mutações afetam os genes que codificam as cadeias de globina: se provocarem alterações qualitativas originam quadros de hemoglobinopatias estruturais, se diminuírem as sínteses das cadeias de globina, talassemias, e se tiverem ambos os efeitos, hemoglobinopatias talassêmicas. O propósito deste trabalho é apresentar as bases moleculares das hemoglobinopatias na Argentina, num total de 862 amostras, com base nos estudos moleculares realizados neste laboratório a partir do estudo de 910 amostras de pacientes. No nosso meio, a Hb S é a hemoglobinopatia estrutural mais frequente, as ß-talassemias apresentam uma distribuição similar à bacia do Mediterrâneo e as a-talassemias estão intrinsecamente relacionadas com a ascendência dos afetados. As bases moleculares das hemoglobinopatias são variadas. Enquanto nas hemoglobinopatias estruturais e ß-talassemias predominam as mutações pontuais, nas a-talassemias predominam as deleções. Descrevem-se mutações incipientes (mudanças pontuais, deleções e duplicações) que se apresentam como eventos isolados com herança recessiva ou dominante. É necessária a interação entre o médico hematólogo, o laboratório bioquímico, o laboratório molecular e o médico geneticista, para chegar ao diagnóstico certo desses quadros que permitirão reduzir a incidência das formas severas.

Identificação e caracterização de variantes novas e raras da hemoglobina humana: [revisão] / Identification of characterization of novel and rare variants of human hemoglobin: [review]

As anormalidades estruturais da hemoglobina estão entre as doenças genéticas mais comumente encontradas nas populações humanas. O Laboratório de Hemoglobinopatias do Departamento de Patologia Clínica da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual de Campinas - Unicamp, localizado em Campinas, no estado de São Paulo, região Sudeste do Brasil, realizou, em seus 27 anos de existência, cerca de 130.000 diagnósticos. Entre as variantes estruturais detectadas, as hemoglobinas S, C e D-Punjab foram, como esperado, as mais freqüentes, porém um número expressivo de outras hemoglobinas anômalas, novas e raras, também foi encontrado. Esses achados estão sumarizados no presente artigo.

Hemoglobin structural abnormalities are among the most commonly found human genetic diseases. The Laboratory of Hemoglobinopathies in the Clinical Pathology Department of the Medical Sciences School of the State University in Campinas - Unicamp, São Paulo, Southeastern Brazil, carried out, in its 27 years of activity, about 130,000 diagnoses. As expected, hemoglobins S, C and D were the most frequently observed variants, but an expressive number of other abnormal, novel and rare hemoglobins, was also detected. These findings are summarized in the present article.