Alterações moleculares associadas à hemocromatose hereditária

Molecular changes associated with hereditary hemochromatosis

REVISÃO REVIEW

Alterações moleculares associadas à hemocromatose hereditária

Molecular changes associated with hereditary hemochromatosis

Paulo C. J. L. Santos^I; Rodolfo D. Cançado^II; Cristiane T. Terada^III; Elvira M. Guerra-Shinohara^IV

^IFarmacêutico-Bioquímico pela Universidade Federal de Alfenas. Aluno de Pós-Graduação em Análises Clínicas e Toxicológicas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo-SP

^IIProfessor da Disciplina de Hematologia e Oncologia da Faculdade de Medicina da Santa Casa de São Paulo - São Paulo-SP

^IIIAluna da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo-SP

^IVProfessora de Hematologia Clínica do Depto. de Análises Clínicas e Toxicológicas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo-SP. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo-SP

^{Correspondência}

RESUMO

A hemocromatose hereditária (HH) é a mais comum doença autossômica em caucasianos e caracteriza-se pelo aumento da absorção intestinal de ferro, o qual resulta em acúmulo progressivo de ferro no organismo. A classificação da HH é realizada de acordo com a alteração genética encontrada, sendo os casos divididos em tipos 1, 2A, 2B, 3 e 4, quando a sobrecarga de ferro for associada aos genes HFE, HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1, respectivamente. Não existem estudos brasileiros que avaliaram a presença de mutações em genes relacionados à fisiopatologia da HH (genes HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1), além da pesquisa das três mutações no gene HFE (C282Y, H63D e S65C). Porém, está descrito, nos estudos realizados no Brasil, que alguns pacientes com sobrecarga de ferro primária não são portadores da HH tipo 1 (associada ao gene HFE). Portanto, é de suma importância a identificação das características genéticas dessa população, uma vez que outras mutações nos genes HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1 podem estar associadas à fisiopatologia da doença, podendo haver interações entre os genes alterados, de forma que possa auxiliar no entendimento da fisiopatologia da HH em pacientes brasileiros.

Palavras-chave: Hemocromatose hereditária; sobrecarga de ferro; mutações; HFE; HAMP; TFR2.

ABSTRACT

Hereditary Hemochromatosis (HH) is the most common autosomal disease in Caucasians. It is characterized by an increase in intestinal absorption of iron, which results in a progressive accumulation of iron in the body. The classification of HH is carried out according to the genetic alteration found; thus cases of HH are divided into Types 1, 2A, 2B, 3 and 4, when the iron overload is associated to the HFE, HJV, HAMP, TFR2 and SLC40A1 genes, respectively. There is research on the three HFE gene mutations (C282Y, H63D and S65C) in the Brazilian population however there are no Brazilian studies that evaluate the presence of mutations in other genes related to the pathophysiology of HH (HJV, HAMP, TFR2 and SLC40A1 genes). Nevertheless, studies conducted in Brazil have described that some patients with primary iron overload are not carriers of the Type 1 HH (associated with the HFE gene). Hence, it is very important to identify the genetic characteristics of this population, as mutations of the HJV, HAMP, TFR2 and SLC40A1 genes may be associated with the pathophysiology of the disease, and there may be interactions between mutations. These findings will help in understanding the pathophysiology of patients with HH in Brazil.

Key words: Hereditary hemochromatosis; iron overload; mutations; HFE; HAMP; TFR2.

Introdução

O ferro é um elemento químico indispensável ao seres humanos e praticamente encontrado em todos os seres vivos. Este íon faz parte de proteínas e enzimas importantes no transporte de oxigênio (hemoglobina e mioglobina), na síntese de DNA (ribonucleotídeo redutase), na produção de energia oxidativa (citocromo, catalase e peroxidase), na respiração mitocondrial (succinato desidrogenase) e na inativação de radicais livres (xantina oxidase). A concentração média de ferro no organismo de um indivíduo adulto é de 4 a 5 g, sendo que 67% encontram-se na forma de hemoglobina.¹ A concentração de ferro em um indivíduo saudável é bem controlada por várias proteínas participantes de sua homeostasia. A deficiência deste elemento pode levar à anemia e o excesso à toxicidade.

Metabolismo do ferro

A funcionalidade das proteínas envolvidas no metabolismo de ferro é essencial para o equilíbrio deste mineral no organismo. As principais células relacionadas à homeostasia são: enterócitos, eritroblastos, macrófagos e hepatócitos (Figura 1).

Nos enterócitos, o ferro do alimento pode estar na forma inorgânica (Fe³⁺) ou como hemoglobina ou mioglobina. O Fe³⁺ em complexo solúvel é reduzido a Fe²⁺ por uma proteína redutora chamada citocromo b duodenal (duodenal cytochrome b - DcytB) e transportado para os enterócitos duodenais através da DMT1 (transportador de metais divalentes). O heme é incorporado no enterócito após a digestão enzimática da hemoglobina e da mioglobina, presumivelmente através de uma proteína de transporte do heme chamada de HCP1 (heme carrier protein). Dentro do enterócito, o heme é degradado pela heme oxigenase e o Fe²⁺ é liberado.^2,3

Em condições fisiológicas, o ferro no enterócito pode ser armazenado como ferritina, se a taxa de saturação de transferrina estiver normal ou aumentada no sangue periférico, ou pode ser transportado através da membrana basolateral a caminho da circulação, se os valores da saturação da transferrina estiverem baixos no sangue periférico. O transporte do ferro através da membrana basolateral é mediado pela ferroportina, que transporta Fe²⁺ ao plasma, sendo oxidado a Fe³⁺ pela hefaestina, facilitando a ligação do ferro à transferrina. A hepcidina regula a função da ferroportina, inibindo sua exportação de ferro; então, em caso de maiores concentrações de hepcidina no plasma, a maior parte do ferro absorvido será retida como ferritina no enterócito e esfoliada na luz intestinal com as fezes.^2,3

Os eritroblastos recebem o ferro através do ciclo da transferrina, que disponibiliza, seja via enterócitos ou macrófagos, o mineral essencial para a formação do eritrócito. A transferrina liga-se ao receptor de transferrina 1 (TFR1) na superfície da célula, formando o complexo que invagina-se para formar o endossomo, no qual ocorre a diminuição do pH, induzindo a liberação do ferro da transferrina. Neste momento o Fe³⁺ é convertido a Fe²⁺, possivelmente por uma proteína redutora chamada STEAP3 (six-transmembrane epithelial antigen of prostate 3), permitindo o transporte do íon para fora dos endossomos através da DMT1. Subsequentemente, as apotransferrinas e os TFR1 retornam à superfície da célula para um ciclo posterior. O ferro é transportado principalmente para as mitocôndrias para síntese do grupo heme, a fim de formar a hemoglobina. O ferro adicional é armazenado como ferritina e hemossiderina.⁴

Nos macrófagos reticuloendoteliais é realizada a reciclagem do ferro. Estes fagocitam os eritrócitos com perda de flexibilidade ou com defeitos intrínsecos e os digerem em um compartimento fagolisossomal no qual a hemoglobina é degradada e o ferro é liberado do grupo heme, com a participação da enzima heme oxigenase. O ferro proveniente dos eritrócitos é armazenado como ferritina ou exportado pela ferroportina e oxidado a Fe³⁺ pela ceruloplasmina, a fim de facilitar a ligação ferro-transferrina. Também uma quantidade considerável de ferro é liberada do macrófago como ferritina ou hemoglobina, mas este mecanismo não é bem elucidado.⁵

Já os hepatócitos realizam múltiplos mecanismos em relação ao metabolismo do ferro. As vias nas quais ocorrem os transportes dos compostos de ferro (hemoglobina, grupo heme, ferritina e ferro não-ligado à transferrina) nos hepatócitos não foram identificadas ainda. O ferro nos hepatócitos é armazenado como ferritina e hemossiderina ou exportado pela ferroportina. É conhecida a síntese da hepcidina nos hepatócitos, porém este mecanismo não está totalmente explicado. A hepcidina surgiu como a principal reguladora da exportação de ferro celular, sendo que sua forma circulante reduz a exportação de ferro para o plasma pela sua interação com a ferroportina na superfície de enterócitos e macrófagos. HFE, TFR2 e HJV podem modular a expressão de hepcidina.⁶

Sobrecarga de ferro

A sobrecarga de ferro pode ser classificada em primária ou secundária. Na primária estão incluídas as alterações em genes de proteínas relacionadas à homeostase do ferro no organismo. É o que se observa nos pacientes com hemocromatose hereditária (HH), os quais apresentam aumento inapropriado da absorção intestinal de ferro, na maioria das vezes, associado à mutação no gene HFE.^7-9 Sobrecarga de ferro secundária é observada em doenças congênitas ou adquiridas que cursam com anemia hemolítica e/ou eritropoese ineficaz e requerem múltiplas transfusões de hemácias, como ocorre em pacientes com talassemia beta maior, anemia falciforme e síndrome mielodisplásica; em doenças hematológicas (anemia sideroblástica, anemia de Fanconi) e doenças hepáticas (hepatite C, esteatose hepática não-alcoólica, uso abusivo de bebibas alcoólicas).¹⁰

Nesta revisão são abordadas apenas as alterações genéticas relacionadas à sobrecarga de ferro, ou seja, a hemocromatose hereditária.

Hemocromatose hereditária

A HH é caracterizada pelo aumento na absorção de ferro e é frequente em caucasianos. O primeiro caso de HH foi relatado em 1865 por Trousseau, quando descreveu um paciente com cirrose hepática, diabetes mellitus e hiperpigmentação da pele. Todavia, o reconhecimento da doença como sendo consequência do aumento progressivo do estoque de ferro foi feito em 1889 por von Recklinghausen, sendo o primeiro a utilizar a expressão "hemocromatose".¹¹ Após a explicação sobre a natureza hereditária da doença por Sheldon, em 1935, avanços no entendimento da transmissão genética e das bases moleculares desta doença ocorreram nos anos 1970 e 1980 por Simon e colaboradores. Posteriormente, foi descrita a herança autossômica da HH e também a associação com a molécula HLA-A do complexo principal de histocompatibilidade de classe I no cromossomo 6.^12-14 Em 1996, Feder e colaboradores identificaram o gene HFE.¹⁵

O fígado é o principal sítio de armazenamento de ferro. Usualmente, o acúmulo nos hepatócitos resulta do excesso de absorção de ferro por via intestinal, enquanto o acúmulo no sistema mononuclear fagocitário decorre do aumento da atividade macrofágica com retenção de hemácias (autólogas, nos casos de hemólise crônica, ou heterólogas, nos casos de transfusão de hemácias). Na ausência de tratamento adequado, o ferro em excesso deposita-se gradativamente em vários órgãos ou tecidos, principalmente fígado, baço, miocárdio, glândulas endócrinas e medula óssea, ocasionando lesão celular e tecidual, fibrose e insuficiência funcional.^7,16

O principal mecanismo de toxicidade do ferro está relacionado com o ferro livre, ou seja, não ligado à transferrina (NTBI, non-transferrin-bound iron). A partir do momento no qual a quantidade de ferro absorvido ultrapassa a capacidade ferroquelante do organismo, ou seja, de armazená-lo e "neutralizá-lo", ocorre saída de ferro dos macrófagos para a circulação e, uma vez ultrapassada a capacidade de saturação da transferrina plasmática, o ferro livre em excesso deposita-se nos hepatócitos e em outras células parenquimatosas.^17,18 A liberação do íon ferroso das moléculas de ferritina no citoplasma celular leva à conversão citossólica deste em íon férrico. O ferro livre atua como catalizador de reações oxidativas e consequente síntese de radicais superóxidos e radicais hidroxilas. A conversão do superóxido em H₂O₂ pela superóxido dismutase causa peroxidação de lípides da membrana de diversas organelas citoplasmáticas, como mitocôndrias e microssomos, com consequente dano celular, fibrose reativa e esclerose.^17-19

Quanto às manifestações clínicas relacionadas à sobrecarga de ferro, os sintomas iniciais são geralmente inespecíficos, sendo os mais comumente referidos: fadiga, artralgia/artrite, dor abdominal, diminuição da libido ou impotência e perda de peso. Os sinais clínicos mais frequentes no diagnóstico são: hepatomegalia, esplenomegalia e artropatia. Com o decorrer do tempo, e sem a instituição de tratamento adequado, outros sintomas e sinais somam-se àqueles, tais como: fibrose portal, já observada após dois anos de transfusão; cirrose hepática e insuficiência hepática; adelgaçamento e hiperpigmentação da pele (decorrente do aumento da melanina nas camadas basais, aliado à atrofia da pele). Das manifestações endócrinas, destacam-se hipogonadismo hipogonadotrófico, diabetes mellitus (secundário ao acúmulo excessivo de ferro nas células betapancreáticas e ao desenvolvimento de resistência à insulina) e hipotireoidismo. As principais alterações relacionadas ao hipogonadismo hipogonadotrófico incluem: diminuição da libido, impotência, amenorréia, atrofia testicular, ginecomastia e queda de pelos corporais. Essas alterações resultam primariamente da diminuição da síntese de gonadotropinas pelo acúmulo excessivo de ferro na hipófise e no hipotálamo. O comprometimento cardíaco é uma das principais complicações da sobrecarga de ferro, considerado como principal responsável pelo óbito nos pacientes portadores de talassemia beta maior (2/3 dos casos) e também de importância expressiva na morbimortalidade de pacientes com anemia falciforme e mielodisplasia.^17,18,20

O diagnóstico de HH baseia-se na detecção de sobrecarga de ferro associada à mutação do gene HFE ou de outros genes relacionados à homeostase do ferro.

Até a década de 1990, o diagnóstico de HH baseava-se fundamentalmente na confirmação histológica de sobrecarga de ferro. Deste modo, preconizava-se a realização de biópsia hepática como parte integrante da investigação do paciente com suspeita de hemocromatose ou de flebotomia quantitativa, nos casos em que a biópsia hepática era contra-indicada.

A biópsia hepática é considerada como o melhor método para o diagnóstico de sobrecarga de ferro, pois possibilita, além da demonstração histoquímica do aumento de ferro no tecido hepático e/ou dosagem da concentração de ferro no tecido hepático, a avaliação do grau de lesão hepática, quando presente. É importante salientar que a biópsia hepática é o único método confiável para estabelecer ou excluir a presença de cirrose hepática que está diretamente relacionada ao prognóstico e ao risco de desenvolvimento de carcinoma hepatocelular. Com a biópsia, é possível proceder à demonstração histoquímica da presença de ferro no tecido hepático mediante colorações específicas para aquele metal (coloração de Perls). Nos pacientes com HH, o comum é observar os graus III e IV, mas graduações menos intensas podem ser encontradas nos estágios iniciais da doença.^21-24

O índice hepático de ferro (IHF) é o resultado da divisão do valor do ferro hepático, expresso em µmol/g, pela idade do paciente em anos. Valores superiores a 1,9 são encontrados em 85% a 90% dos pacientes com HH. A constatação de sobrecarga tecidual de ferro pela biópsia hepática associada à presença de mutação no gene HFE, particularmente C282Y/C282Y, confirma o diagnóstico de HH.^21-24 Tem sido definida como sobrecarga de ferro a presença de pelo menos duas constatações de saturação da transferrina iguais ou superiores a 50% em mulheres e 60% em homens; e/ou concentrações séricas de ferritina >200 µg/L em mulheres e >300 µg/L em homens.^25-27

No quadro 1 estão apresentados os critérios para diagnóstico da sobrecarga de ferro.²⁸

A pesquisa das mutações do gene HFE, sobretudo das mutações C282Y, H63D e S65C, é indicada para indivíduos com valores persistentemente elevados da saturação da transferrina e/ou da ferritina, para indivíduos com aumento do ferro tecidual e para parentes de primeiro grau de indivíduos com diagnóstico de HH.^18,19

A presença de mutação no gene HFE indica a existência de alteração genética relacionada à HH e maior predisposição ao desenvolvimento do fenótipo da doença, mas não é suficiente para o diagnóstico de HH, pois a penetrância do alelo mutante e a expressão fenotípica da doença são relativamente baixas, tornando bastante difícil prever quem desenvolverá ou não o quadro clínico da doença.^25,29

A maioria dos doentes com diagnóstico de HH é homozigoto para a mutação C282Y no gene HFE. Os doentes com os demais genótipos (C282Y/H63D, H63D/H63D, H63D/WT, C282Y/WT, S65C/S65C, S65C/WT) são considerados portadores de HH desde que seja constatada a presença de sobrecarga de ferro.^16,18,25,28

Em relação ao tratamento da HH, a flebotomia terapêutica é mais segura, eficaz e mais econômica.³⁰ Consiste da remoção inicial de sangue (350 - 450 mL), uma ou duas vezes por semana, dependendo do paciente. O objetivo é obter um estado de depleção de ferro, ou seja, para atingir concentrações séricas de ferritina <50 µg/L e saturação da transferrina <50%. Quando estas concentrações forem alcançadas, o paciente pode fazer a retirada sanguínea a cada dois ou três meses. É importante destacar que os pacientes que começam a flebotomia antes do início da fase irreversível de danos nos órgãos apresentam expectativa de vida normal.³¹ No entanto, o carcinoma hepatocelular é a causa de morte mais comum nos doentes em estado cirrótico.³² Quando a flebotomia não é viável (por exemplo, devido à presença de anemia ou outras doenças, tais como disfunções cardíacas, hepáticas avançadas ou cirrose), agentes quelantes de ferro podem ser utilizados.^33,34

A classificação da HH é realizada de acordo com a alteração genética encontrada, sendo os casos de HH divididos em tipos 1, 2A, 2B, 3 e 4 (Tabela 1).³⁵ No entanto, esta classificação não inclui alterações em outros genes além dos HFE, HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1.

Hemocromatose hereditária do tipo 1 (alterações no gene HFE)

A HH tipo 1, uma doença autossômica recessiva, é causada por mutações no gene HFE e caracterizada por aumento na absorção de ferro, acarretando sobrecarga. A proteína HFE é expressa nos enterócitos e hepatócitos e sua função fisiológica está associada ao controle de ferro no organismo, porém seu mecanismo não está totalmente elucidado.⁴⁰ Uma hipótese de que a HFE poderia regular o metabolismo do ferro surgiu com a descoberta de sua associação ao receptor de transferrina 1 (TFR1). Este sensor de ferro no organismo funcionaria da seguinte maneira: a proteína HFE, associada à β2-microglobulina, se liga com receptor de transferrina 1, reduzindo a afinidade deste com a transferrina, controlando, assim, a entrada de ferro no organismo.^41,42 Esta hipótese sugere que a interação anômala entre TFR1 e HFE na membrana basolateral dos enterócitos acarretaria aumento de absorção intestinal e, consequentemente, sobrecarga de ferro.¹⁶ A outra hipótese sugere que a proteína HFE esteja envolvida na regulação da expressão da hepcidina.^43,44

O gene HFE é constituído de 7 éxons e está localizado no cromossomo 6p21.3.¹⁵ O produto deste gene é a proteína com 348 aminoácidos. Várias mutações foram descritas no gene HFE (V53M, V59M, H63H, Q127H, Q283P, P168X, E168Q, E168X e W169X), porém as três mutações mais pesquisadas são: C282Y, H63D e S65C.⁴⁵

A mutação HFE C282Y acarreta a troca da tirosina por cisteína na posição 282 da proteína HFE. Em 1996, Feder e colaboradores mostraram que 83% dos pacientes com HH apresentavam genótipo homozigoto mutado 282YY. Por outro lado, esta mutação é rara na população africana e asiática.⁴⁶

No Brasil, Agostinho e colaboradores avaliaram as frequências das mutações C282Y no gene HFE em 227 indivíduos: 71 caucasianos, 91 mestiços, 85 descendentes de africanos e 75 índios parakanãs. A frequência alélica da mutação C282Y foi de 1,4% na população caucasiana, de 1,1% nos descendentes africanos, de 1,1% nos mestiços e de 0% nos índios parakanãs, confirmando que a frequência do alelo Y é baixa em negros e índios.⁴⁷ Outros dois estudos confirmaram a baixa frequência do alelo 282Y em doadores de sangue na cidade de São Paulo quando comparada à frequência deste alelo na população caucasiana do norte da Europa, mostrando frequências do alelo 282Y de 1,4% e 2,1%.^48,49

O genótipo 282YY é encontrado em mais de 90% dos doentes com HH no norte europeu e em mais de 80% dos norte-americanos.⁵⁰ A ocorrência desta mutação, em pacientes portadores de HH, diminui do norte para o sul da Europa, apresentando as seguintes frequências: 96% na Grã-Bretanha, 64% na Itália e 39% na Grécia.^51-53

A mutação H63D consiste na troca de histidina por ácido aspártico na posição 63 da proteína HFE.¹⁵ O alelo D tem distribuição mundial, com frequência de 20% na Europa.⁵⁴ Nos dois estudos realizados com doadores de sangue brasileiros foram encontradas frequências do alelo 63D de 10,8% e 13,6%.^48,49 A presença do alelo 63D quando da ausência de mutação HFE C282Y foi associada ao menor risco de HH. Porém, quando a mutação HFE H63D é herdada em heterozigose com a mutação C282Y (heterozigose composta), o indivíduo apresenta risco elevado de desenvolver HH, sendo muitas vezes comparado ao risco de um indivíduo portador de 282YY.^52,55

Outra mutação no gene HFE é a S65C, que consiste na troca de serina por cisteína na posição 65 da proteína HFE.⁵⁶ A mutação S65C foi encontrada em pacientes com sobrecarga de ferro, porém, não houve diferença significativa entre as frequências desta mutação em pacientes e na população em geral.⁵⁷ Os doadores de sangue brasileiros estudados apresentaram frequências do alelo 65C de 0,6% e 1,0%.^48,49

O mecanismo pelo qual a mutação HFE C282Y está associada à sobrecarga de ferro poderia ser explicado através de duas hipóteses. Uma delas considera que a proteína HFE forma um complexo com o TFR1 e diminui a afinidade do receptor pela transferrina.^41,58 Desse modo, quando há a mutação C282Y, ocorre a troca de único aminoácido que interfere na ligação da ponte dissulfeto entre a proteína HFE e a β2-microglobulina. Como consequência dessa alteração, a transferrina permanece livre para ligar-se ao seu receptor, acarretando sobrecarga de ferro.⁵⁹ Esta hipótese tem sido questionada em estudos mais recentes, pois sugere que a associação de HFE com TFR1 não é essencial para a sua função.⁶⁰

Outra hipótese sugere que a mutação HFE C282Y isoladamente ou em heterozigose com a mutação HFE H63D estaria associada com a diminuição da expressão hepática do gene da hepcidina e aumento da ferroportina em pacientes com HH, porém não foi possível demonstrar, no estudo, o mesmo efeito em camundongos nocaute para o gene HFE.⁴³ Outros estudos mostraram que os pacientes com HH e portadores de genótipo HFE 282YY apresentam menores concentrações urinárias de hepcidina quando comparadas com as concentrações urinárias deste polipeptídeo em indivíduos italianos saudáveis.⁶¹ Consequentemente, com menores concentrações e expressões de hepcidina, a absorção de ferro via ferroportina apresenta-se aumentada, acarretando sobrecarga de ferro.²

Hemocromatose hereditária do tipo 2A (alterações no gene hemojuvelina)

A proteína hemojuvelina (HJV) é expressa no fígado, coração e músculos esqueléticos e sua função ainda é desconhecida.^36,62 O gene HFE2 (usualmente chamado de HJV), constituído de 4 éxons, codifica uma proteína de 426 aminoácidos e foi identificado no cromossomo 1q21.³⁶

Um estudo mostrou que pacientes portadores de mutações no gene da HJV apresentaram menores concentrações de hepcidina, podendo ser este o mecanismo da sobrecarga.⁶³ A presença de sobrecarga de ferro e de mutação no gene da HJV caracteriza o subtipo 2A da HH, que é uma doença autossômica recessiva, com frequência rara dentre os demais tipos de HH e caracterizada pela gravidade da sobrecarga de ferro em indivíduos com menos de 30 anos.⁴⁵ Várias mutações foram descritas no gene HJV, tais como: G320V, R326X, I222N, I281T, C80R, L101P e a deleção de 4pb do nucleotídeo 980.^36,64-67

Hemocromatose hereditária do tipo 2B (alterações no gene HAMP)

A hepcidina é a principal reguladora da homeostase do ferro, tendo sido demonstrado que este polipeptídeo regula a ferroportina (FPN), inibindo a exportação de ferro proveniente dos enterócitos e dos macrófagos.⁶⁸ Em estudos com cultura de células foi demonstrado que a hepcidina se liga à FPN e, em seguida, acarreta degradação da proteína exportadora de ferro.²

O conhecimento nos processos celulares que regulam a produção de hepcidina e a secreção nos hepatócitos ainda é limitado.^69,70 Alguns estudos sugerem que a proteína HFE interage com TFR1 e TFR2, controlando a síntese da hepcidina, e que esta interação estaria associada às alterações na cinética do ferro nos hepatócitos.⁷¹ Baixas concentrações urinárias de hepcidina foram encontradas em pacientes portadores de HH, associadas a mutações nos genes HFE, TFR2 e HJV.^43,61,72,73 Também na presença de anemia e de hipóxia são encontradas concentrações diminuídas de hepcidina.⁶⁶ Outro estudo correlacionou o aumento da síntese de hepcidina com as citocinas liberadas em processos infecciosos e inflamatórios.⁷⁴

Estudos realizados com camundongos submetidos à dieta pobre em ferro mostraram que esses animais apresentaram menores concentrações de hepcidina, enquanto animais submetidos à dieta rica em ferro apresentaram maiores concentrações desse polipeptídeo. Outro estudo descreveu que camundongos nocautes para o gene HFE apresentaram baixas concentrações de hepcidina quando comparados com animais controles.⁷²

O gene HAMP é constituído de 3 éxons, codifica um polipeptídeo de 84 aminoácidos e está localizado no cromossomo 19q13. O gene é expresso no coração, cérebro e, em alta concentração, no fígado.³⁷

A HH subtipo 2B, doença autossômica recessiva e muito rara, caracteriza-se pela particular sobrecarga de ferro grave, mais que no subtipo 2A, e é causada por mutações no gene HAMP, que codifica hepcidina. O portador de HH subtipo 2B geralmente apresenta, precocemente, sintomas cardíacos que podem dominar o curso da doença não tratada. Assim, para os casos mais avançados, a única opção terapêutica é o transplante de coração.⁷⁵

A causa da sobrecarga de ferro nos indivíduos portadores dos dois subtipos de HH tipo 2 pode ser explicada pela diminuição das concentrações urinárias de hepcidina em relação aos indivíduos controles.^69,76,77

Apenas estados homozigóticos estão associados à sobrecarga de ferro, enquanto indivíduos heterozigóticos para mutações na hepcidina ou hemojuvelina são assintomáticos e podem apresentar concentrações normais dos parâmetros de ferro.^75,78

A deleção da guanina na posição 93 do gene HAMP (93delG) foi encontrada em duas irmãs afetadas com o tipo 2B da HH, apresentando genótipos homozigotos. Em homozigose, esta deleção resulta na formação do peptídeo pro-hepcidina, que tem função anormal.⁷⁹ Também foram descritas em pacientes portadores do subtipo 2B as mutações HAMP R56X e HAMP G71D.^79,80

Hemocromatose hereditária do tipo 3 (alterações no gene do receptor de transferrina 2)

A proteína TFR2 tem elevada homologia com a TFR1, sendo expressa predominantemente no fígado. Comparada com a TFR1, a proteína TFR2 liga-se com transferrina com menor afinidade, aproximadamente 30 vezes.^81,82 Evidências indicam que sua função fisiológica está relacionada com a absorção de ferro pelos hepatócitos através de um mecanismo de endocitose e que funciona como um sensor da saturação da transferrina no plasma, sinalizando para controlar a síntese de hepcidina.^83-85

O indivíduo com sobrecarga de ferro causada por mutações no gene TFR2 apresenta a HH tipo 3, mas o mecanismo pelo qual ocorre a sobrecarga de ferro não foi totalmente elucidado.⁸⁶ No entanto, foi sugerido que a proteína TFR2, expressa seletivamente no fígado, estaria relacionada com a absorção de ferro nos hepatócitos através de um mecanismo de endocitose mediado por receptor, podendo, assim, regular a síntese de hepcidina.^71,83 Estudos mostraram que pacientes com HH associada ao gene TFR2 apresentam menores concentrações urinárias de hepcidina em relação aos indivíduos controles.^87,88

O gene TFR2 é constituído de 18 éxons, codifica uma proteína de 355 aminoácidos e está localizado no cromossomo 7q22.⁸³ Várias mutações foram descritas no gene TFR2, tais como: Y250X, E60X, M172K, R455Q e Q690P.^89-92

A mutação Y250X foi identificada em duas famílias da Sicília e consiste em uma mutação do tipo nonsense, que acarreta a síntese de uma proteína de menor tamanho, comprometendo a função desta.⁸⁹ Outra mutação, Q690P, que é do tipo missense, foi descrita em homozigose em paciente masculino de origem portuguesa que apresentava quadro severo de sobrecarga de ferro (ferritina 34.000 µg/L), sendo que esta mutação foi detectada também em homozigose em duas irmãs desse paciente. Nesta família, tanto o homem (35 anos) como uma das irmãs (25 anos) apresentavam genótipos homozigotos para TFR2 Q690P e heterozigotos para HFE H63D. No entanto, a outra irmã, de 30 anos, apresentava genótipo homozigoto mutado para TFR2 Q690P e não apresentava o alelo mutado para a H63D. Todos os três irmãos apresentavam valores elevados da saturação de transferrina, porém apenas o homem apresentava concentração sérica de ferritina superior a 1.000 µg/L.⁹² A herança em heterozigose para as mutações Y250X e Q690P no gene TFR2 não foi associada com o aparecimento de sintomas clínicos e à sobrecarga de ferro.⁶³

Hemocromatose hereditária do tipo 4 (alterações no gene da ferroportina)

A ferroportina (FPN) é expressa na porção basolateral dos enterócitos, em macrófagos e em células de Kupffer. Esta localização é consistente com sua função fisiológica de exportar o ferro das células.³⁹

A HH tipo 4 é uma doença autossômica dominante, sendo causada por mutações no gene SLC40A1, ou seja, é caracterizada por alterações funcionais na ferroportina que acarretam sobrecarga de ferro.

O gene SLC40A1 é constituído de 8 éxons, codifica uma proteína de 571 aminoácidos e está localizado no cromossomo 2q32.³⁹ Várias mutações foram descritas nesse gene, tais como: N144H, A77D, V162X, D157G, Q182H, G323V, D181V, G80V e G267D.^93-97

Os efeitos destas mutações foram associados à perda de função da proteína com a diminuição da exportação de ferro, principalmente macrófagos do sistema reticuloendotelial. A consequência é o acúmulo do mineral nos tecidos, além da diminuição da disponibilidade de ferro circulante para a transferrina, o que acarretaria, num primeiro momento, uma forma leve de anemia. No entanto, posteriormente, podem ocorrer sobrecarga de ferro nos tecidos, devido à liberação de ferro a partir de macrófagos, e aumento compensatório na absorção de ferro, devido à anemia. Este estágio mais avançado da HH tipo 4 geralmente ocorre entre a terceira e a quarta décadas de vida.⁹⁸

Estudos realizados no Brasil

Alguns estudos avaliaram as frequências das mutações em pacientes portadores de hepatite C crônica,⁹⁹ de cardiomiopatias,¹⁰⁰ de talassemias,¹⁰¹ com hemoglobina S¹⁰² e em portadores de malária.¹⁰³ Outros estudos foram realizados em pacientes portadores de sobrecarga de ferro.^27,48,99,104

Martinelli e colaboradores avaliaram a prevalência das mutações C282Y e H63D no gene HFE em 135 homens portadores de hepatite C crônica. Destes pacientes, 6 (4,4%) apresentaram a mutação C282Y e 32 (23,7%) apresentaram H63D. No entanto, estas frequências foram semelhantes às observadas em controles saudáveis.⁹⁹

Maior prevalência de heterozigose para a mutação C282Y em pacientes com cardiomiopatia isquêmica em relação aos pacientes com cardiomiopatia de etiologias não-isquêmicas foi observada em São Paulo.¹⁰⁰

O efeito das mutações no gene HFE em pacientes portadores de alterações qualitativa (HbS) e quantitativa (talassemias) das globinas, bem como em pacientes portadores de malária, foi estudado em indivíduos brasileiros.¹⁰³ Elevada frequência da mutação C282Y no gene HFE foi observada em portadores de beta talassemia, sugerindo que esta interação pode estar associada com o pior quadro clínico nestes pacientes.¹⁰¹ A frequência do alelo Y da mutação C282Y foi alta em portadores de HbS (8,3%) quando comparada às frequências descritas em doadores de sangue no Brasil.¹⁰²

O alelo Y da mutação C282Y no gene HFE apresenta distribuição heterogênea no Brasil. É raro na região norte do país, tendo sido encontrado apenas cinco portadores de genótipos heterozigotos para a mutação C282Y no gene HFE em 400 portadores de malária e 400 doadores de sangue,¹⁰³ enquanto na região sudeste foram descritas frequências deste alelo entre 1,1% e 2,1% em doadores de sangue.^47-49 Por sua vez, a mutação H63D no gene HFE é relativamente frequente, não sendo observada diferença significativa entre as frequências na forma heterozigótica em portadores de malária e doadores de sangue daquela região, assim como o alelo D não foi associado aos sinais clínicos da doença.¹⁰³

Bueno e colaboradores estudaram as mutações C282Y, H63D e S65C no gene HFE de oito pacientes com HH, mostrando que três pacientes eram homozigotos para a mutação C282Y, um era heterozigoto composto (C282Y/H63D), o outro era heterozigoto para a C282Y e três não apresentaram as mutações pesquisadas.⁴⁸

Cançado e colaboradores descreveram que 38 de 50 pacientes portadores de sobrecarga de ferro apresentaram mutações no gene HFE (C282Y, H63D e S65C), com concentrações de ferritina sérica e saturação da transferrina significativamente maiores em pacientes com genótipo homozigoto (282YY) para a mutação HFE C282Y. Também a coexistência de hepatite C, o consumo excessivo de bebida alcoólica e a presença de anemia hemolítica hereditária foram associados ao aumento dos estoques de ferro e relacionados como fator de risco adicional em pacientes com mutação no gene HFE.²⁷

Em um estudo realizado por nossa equipe na cidade de São Paulo, com 542 doadores de sangue, foram encontrados os seguintes haplótipos para as mutações C282Y/H63D/S65C, por ordem de frequência: CC/HH/SS (70,1%), CC/HD/SS (22,7%), CY/HH/SS (3,5%), CC/DD/SS (1,9%), CC/HH/SC (1,1%) e CY/HD/SS (0,7%). A presença dos alelos HFE 282Y e HFE 63D foi associada ao maior aporte de ferro nos doadores de sangue masculinos.⁴⁹

No diagnóstico da hemocromatose hereditária devem-se excluir as causas secundárias; além disso, a expressão fenotí-pica de sobrecarga de ferro e as repercussões desta no organismo devem prevalecer à expressão genotípica.^25,28 No entanto, a pesquisa de mutações nos genes HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1, além das mutações C282Y, H63D e S65C no gene HFE, pode colaborar no entendimento da fisiopatologia desta doença, especialmente em estudos que avaliem o efeito da interação entre diversas mutações. Como até o momento não há estudos no Brasil que avaliaram a presença de mutações nos genes HJV, HAMP, TFR2 e SLC40A1, conclui-se que estas pesquisas sejam necessárias, principalmente em pacientes com sobrecarga de ferro primária não associada ao gene HFE.

Recebido: 29/05/2008

Aceito após modificações: 19/12/2008

Conflitos de interesse: sem conflito de interesse

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Jul 2009
• Data do Fascículo
  2009

Histórico

• Aceito
  19 Dez 2008
• Recebido
  29 Maio 2008