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CONVEGNO REP - RETE EMATOLOGICA PEDIATRICA Orbassano - 23 maggio 2014

ERITROCITOSI IN PEDIATRIA

Dr.ssa Loredana Farinasso

S.C.D.U. Pediatria I – Città della Salute e della Scienza Torino

Ematologia Pediatrica


• Aumento dei GR circolanti

• Aumento >2DS o 97° centile di Hb ed Ht in riferimento

- età

- sesso

- razza

- altitudine

• Aumento della massa eritrocitaria (RCM) >25%

rispetto all’atteso per sesso e altezza

Il termine POLICITEMIA da riservare alla PV

ERITROCITOSI: definizione


Ematocrito

• Rappresenta il rapporto tra il volume di globuli rossi e il volume totale del sangue

• Indica la viscosità del sangue

45 ± 5%

41 ± 5%


ASSOLUTA

aumento della massa eritrocitaria (RCM)

RELATIVA

riduzione del volume plasmatico

ERITROCITOSI

SPURIA: aumento RCM e riduzione volume plasmatico

Eritrocitosi

>51%

>48%


Ematocrito


Determinazione RCM

• Per distinguere eritrocitosi assoluta da relativa

• Mediante emazie marcate con Cr51 (test di diluizione dell’isotopo): si somministra quantità nota di emazie marcate e si confronta poi la concentrazione radioattiva di campioni ematici a distanza di 10’, 20’ e 30’ con l’attività di aliquote standard del tracciante iniettato.

• Valore patologico >25% di quello calcolato in base a peso e altezza

• E’ possibile fare diagnosi di eritrocitosi SENZA determinazione di RCM (criteri WHO 2008)


Eritrocitosi relativa

• Ustioni molto gravi

• Shock

• Diarrea inarrestabile

• Vomito persistente

• Sudorazione profusa

• Terapia diuretica

• Drastica riduzione introduzione di liquidi

• Ascensione rapida ad alta quota


Eritrocitosi in pediatria

• Molto rare ed eterogenee

• Prevalenza verosimilmente sottostimata

• Per la diagnosi occorre effettuare almeno 2 emocromi a distanza di tempo

• Nei soggetti con deficit di ferro e Ht ai limiti superiori della norma ma ancora in range, occorre rivalutare Ht dopo terapia marziale, per verificare se aumentato


Eritrocitosi in pediatria: percentili Hb

Dallman PR, Simes MA. J Peditr 1979


Ht: valori di riferimento in età pediatrica

Da SIMeL: linee guida 2007 – aggiornato 03/08/09

6 mesi – 6 anni: >40%

6 - 12 anni: >45%

>12 anni:

♀ >48%

♂ >53%


Eritropoiesi

La produzione dei GR, che garantisce una corretta ossigenazione dei tessuti, è

regolata dall’eritropoietina.

La sintesi di eritropoietina è controllata da un sistema feedback molto

sensibile, in cui un sensore a livello del rene percepisce le alterazioni

nell’apporto di ossigeno.


L’eritropoietina è un ormone glicoproteico di 34 kDa, formato da una

singola catena polipeptidica di 165 aminoacidi sintetizzato principalmente

dai reni (fibroblasti peritubulari specializzati), anche se fino al 10% può

essere prodotto dal fegato. Contiene 2 legami solfuro essenziali per

l’attività della molecola.

Livelli normali di Epo nel sangue: adulti 4,3 – 29 mUI/ml


Valori di Epo in nati a termine nei primi mesi di vita

Valori di Epo in pediatria

Da “Hematology : Basic Principles and Practice” – IV Edition 2005


Azione dell’eritropoietina

L’eritropoietina (Epo) è necessaria per la replicazione delle BFU-E più mature e

soprattutto per la maturazione delle CFU-E. Il numero dei recettori per l’Epo diminuisce

progressivamente durante la differenziazione eritroide. E’ dimostrato che reticolociti e

GR maturi non contengono recettori.


Regolazione fisiologica della produzione di Epo

• La risposta cellulare all’ipossia è regolata da

un fattore di trascrizione HIF ipossia

dipendente (Hypoxia-inducible factor),

eterodimerico (HIF-1α e HIF-1β).

HIF-1α è sintetizzato continuamente in

risposta all’ipossia.

• In condizioni di normossia HIF è instabile;

viene rapidamente idrossilato dalla prolil-

idrossilasi (PHD) e si lega a VHL (von Hippel

Lindau tumor suppressor protein). Il

complesso HIF-1α/ VHL facilita la

degradazione di HIF-1α mediata da

ubiquitinazione.

• In ipossia PHD è inattiva, di conseguenza

HIF-1α si accumula, si trasferisce nel nucleo

ove si dimerizza con HIF-1β. Il complesso si

lega a brevi sequenze di DNA attivando

l’espressione del gene dell’Epo che stimola la

rapida espansione dei progenitori eritroidi.


Meccanismo d’azione Epo

• L’Epo è secreta nel plasma e, a livello del midollo osseo, si lega al EpoR.

• EpoR: extracellualre, transmembrana, intracellulare.

• Il legame dell’Epo a EpoR modifica la configurazione del recettore stesso e permette l’attivazione di una tirosinchinasi della famiglia Janus JAK2, legata ad EpoR nella sua porzione citoplsmatica.

• Successivamente JAK2 induce la fosforilazione di otto residui tirosinici contenuti nella porzione intracellulare di EpoR che diventano siti di interazione per varie proteine di segnale. Una di queste proteine è un trasduttore di segnale e un attivatore della trascrizione (STAT5), la quale, a seguito di fosforilazione da parte di JAK2, si dissocia dal recettore e si trasferisce nel nucleo dove attiva numerosi geni, incluso l’inbitore dell’apoptosi BCL-X.


Regolazione dell’azione dell’Epo

• La trasmissione del segnale

mediante EpoR è regolata da

almeno 3 famiglie di proteine: PTP

(Protein Tyrosine Phosphatases),

SH2 (Src Homology2) contenente

SOCS (Suppressor Of Cytokine

Signaling) e PIAS (Protein

Inhibitors of Activated STAT).

• Circa 30’ dopo il legame dell’Epo a

EpoR la fosfatasi SHP-1é

reclutata da EpoR ed è in grado di

defosforilare sia EpoR che JAK2.

• SOCS sono in grado di legarsi

direttamente a JAK2 inibendone

l’attività e facilitandone la

degradazione.


Ricapitolando …

HIF

PHD

VHL

JAK2/STAT SHP-1


CLASSIFICAZIONE ERITROCITOSI

• PRIMITIVA Epo ridotta

• IDIOPATICA Epo normale/ridotta

• SECONDARIA

a) da appropriata secrezione di Epo

b) da inappropriata secrezione di Epo Epo aumentata

• DA “DOPING”



PRIMITIVA

Eritropoiesi aumentata indipendente da stimoli estrinseci

SECONDARIA

Eritropoiesi aumentata in risposta ad aumentata

secrezione di Epo

La sintomatologia clinica è legata all’iperviscosità:

pletora, cefalea, vertigini, ronzii, disturbi visivi,

parestesie, fenomeni Raynaud-simili



PRIMITIVE(bassi livelli di Epo)

SECONDARIE(alti livelli di Epo)

CONGENITE

• MUTAZIONE EPO-R

CONGENITE

ACQUISITE

• POLICITEMIA VERA

ACQUISITE

Da appropriata secrezione

di EpoDa inappropriata secrezione

di Epo


Eritrocitosi secondarie

CONGENITEappropriata secrezione di Epo

• Alterata affinità dell’Hb x O2

• Defective O2 sensing

• Cardiopatie cianogene

• Anomalie vasi polmonari

ACQUISITE• appropriata secrezione di Epo da

ipossia

• inappropriata secrezione di Epo


Eritrocitosi secondarie acquisite

appropriata secrezione di Epo da ipossia

• Soggiorno a grandi altezze

• Malattie polmonari croniche (BPCO, enfisema …)



• Intossicazione da CO

• CarbossiHb (fumatori)

• S. di Pickwick

• Ipossia renale: stenosi arteria renale, rene policistico, idronefrosi, IR terminale, post-trapianto

inappropriata secrezione di Epo

• Carcinoma renale

• SNC: emangioma cerebellare, meningioma

• Carcinoma epatocellulare

• Endocrino: feocromocitoma, K ovarico, K paratiroide

• Leiomioma uterino


Eritrocitosi secondaria a ipossia

HIF


Eritrocitosi secondarie

CONGENITEappropriata secrezione di Epo

• Alterata affinità dell’Hb x O2

• Defective O2 sensing



ACQUISITE• appropriata secrezione di Epo da

ipossia

• inappropriata secrezione di Epo


Cardiopatie cianogene

• Ipervolemia con poliglobulia proporzionale alla severità dell’ipossia

• L’aumento della viscosità del sangue riduce la cessione di O2 ai tessuti, instaurando circolo vizioso: ipossia → ↑Epo → ↑RCM →

• Cefalea, dispnea, ↑ rischio trombotico

• Ipoafflusso splenico → iposplenismo

• Alterazioni emostasi → CID

• Piastrinopenia, ≠ PT, PTT


Eritrocitosi secondarie CONGENITE

appropriata secrezione di Epo

• Alterata affinità dell’Hb x O2:

Hb con aumentata affinità x O2

Deficit 2,3 DPG

MetHb

• Difettosa percezione ossigenazione:

familial erythrocytosis type 2 (Chuvash polycytemia, VHL)

familial erythrocytosis type 3 (PHD)

familial erythrocytosis type 4 (HIF2α)


MOLTO RARE !!


Curva di dissociazione dell’Hb: p50

P50: la pO2 a cui l’Hb, contenuta in un dato campione di sangue, è per metà saturata

dall’ossigeno.

E’ influenzata da vari fattori: pH, pCO2, c2,3-DPG.

Diventa una misura del cambiamento imposto sull’affinità dell’Hb dai fattori che la influenzano,

e di come essi la modifichino singolarmente o insieme.

Adulti: 25 - 29 mm Hg (misurata a 37°C e corretta a pH di 7.4)

Neonati: 18 - 24 mm Hg


P50: SIGNIFICATO CLINICO ED INTERPRETAZIONE

• Bassi valori di P50 significano spostamento della curva di dissociazione verso sinistra, causato dall’aumentata affinità dell’Hb per l’O2

• Le principali cause possono essere l’ipotermia, l’alkalemia acuta, l’ipocapnia, la bassa concentrazione di 2,3-disfosfoglicerato o la presenza di un’Hb anormale con aumentata affinità per l’ossigeno.

• Le principali conseguenze fisiologiche di un’incrementata affinità dell’Hb per l’ O2 sono una minore efficienza nella dissociazione dell’HbO2 a livello dei tessuti periferici e una più bassa pO2 tessutale.


P50: SIGNIFICATO CLINICO ED INTERPRETAZIONE

• Incrementati valori di P50 indicano uno spostamento della curva di dissociazione dell’O2 verso destra, a causa della diminuzione dell’affinità dell’Hb per l’ O2stesso.

• Le principali cause di questo fenomeno

possono essere l’ipertermia, l’acidemia, l’ipercapnia, elevate concentrazioni di

2,3-DPG o un’Hb anormale con ridotta affinità per l’ossigeno (Hb Seattle (β70 Ala → Asp).

• Gli effetti fisiologici di una ridotta affinità dell’emoglobina sono lievi; generalmente, l’affinità è ancora sufficiente da permettere all’Hb di legare adeguate quantità di O2 nei polmoni. La bassa affinità semplicemente facilita la dissociazione dell’HbO2 a livello delle cellule dei tessuti periferici; in casi di anemia, la bassa affinità (derivante dall’aumento del 2,3-DPG) è un meccanismo compensatorio desiderabile.


Eritrocitosi secondarie CONGENITE

appropriata secrezione di Epo

• Alterata affinità dell’Hb x O2:

Hb con aumentata affinità x O2

Deficit 2,3 DPG

MetHb

• Difettosa percezione ossigenazione:

familial erythrocytosis type 2 (Chuvash polycytemia, VHL)

familial erythrocytosis type 3 (PHD)

familial erythrocytosis type 4 (HIF2α)

P50 ridotta <20mmHg

P50 normale


• La prima variante Hb con alta affinità per O2 descritta nel 1966

• ad oggi descritte circa 200 di cui 1/3 con eritrocitosi secondaria

• Le mutazioni possono coinvolgere entrambi i geni globinici

• Pz eterozigoti e pz in giovane età: asintomatici

• Pz omozigoti (rari) o con mutazione β-tal sul secondo allele:

sindrome da iperviscosità

• Complicanze trombotiche in età avanzata

• In genere non richiedono trattamento

• Flebotomie da praticare con cautela

• Deficit 2,3-DPG estremamente raro

Varianti Hb ad alta affinità per O2 e deficit 2,3-DPG


“Policitemia di Chuvash”: eritrocitosi con Epo aumentata in normossia endemica

nella Repubblica autonoma di Chuvash nella Russia centrale

Autosomica recessiva (omozigosi allele mutato)

Mutazione gene VHL, tumor suppressor gene

≠ VHL syndrome: autosomica dominante, inattivazione tumor suppressor gene

Difettosa percezione ossigenazione: eritrocitosi

secondarie familiari


Regolazione produzione Epo

• In condizioni di normossia HIF è

instabile; viene rapidamente idrossilato

dalla prolil-idrossilasi (PHD) e si lega a

VHL (von Hippel Lindau tumor

suppressor protein). Il complesso HIF-

1α/ VHL facilita la degradazione di HIF-

1α mediata da ubiquitinazione.

• La mutazione di VHL gene (C598T) con

sostituzione Arg-Trp al residuo

aminoacidico 200, riduce l’affinità della

proteina VHL per HIF-1α, determinando

una riduzione dell’ubiquitinazione in

normossia e di conseguenza una ridotta

degradazione di HIF-1α, che,

accumulandosi, mantiene l’espressione

del gene dell’Epo con espansione dei

progenitori eritroidi.


La mutazione di Chuvash è endemica nell’isola di Ischia

I pazienti studiati presentano lo stesso aplotipo della popolazione Chuvash


Evento fondatore

Da: “Le Eritrocitosi Congenite” – Prof Bruno Nobili



PRIMITIVE(bassi livelli di Epo)

SECONDARIE(alti livelli di Epo)

CONGENITE

• MUTAZIONE EPO-R

CONGENITE

ACQUISITE

• POLICITEMIA VERA

ACQUISITE

Da appropriata secrezione

di EpoDa inappropriata secrezione

di Epo


Eritrocitosi primaria congenita: PFCP

Primary familial and congenital polycytemia

• Unica eritrocitosi primaria congenita molecolarmente tipizzata

• Mutazioni gene EpoR

• Autosomica dominante, molto rara

• Età alla diagnosi e presentazione clinica variabili ma in genere solo lievi sintomi

• Ht 57 – 63% nei bambini

• Cefalea cronica e pletora

• Assente splenomegalia

• Complicanze: ipertensione arteriosa, emorragia cerebrale, trombosi venosa profonda, malattia coronarica, infarto miocardio

• Nella maggior parte dei pz la malattia é controllata da terapia anti-ipertensiva e regolari flebotomie


Mutazione gene EpoR

La mutazione è a carico della porzione citoplasmatica di EpoR; ad oggi ne sono

descritte 16. Portano per lo più alla perdita del dominio regolatore legante SHP-1; viene

quindi perso il segnale di STOP a JAK2/STAT.


Policitemia vera

• Malattia MieloProliferativa Cronica-Ph neg (PV, TE, MF): malattia clonale cellula staminale

• Unica forma acquisita di eritrocitosi primaria (?)

• Proliferazione persistente e incontrollata linea eritropoietica indipendente dai meccanismi che regolano l’eritropoiesi

• Adulti: 0,7-2,6 casi/100000/anno (maschi/femmine 2:1); 60 anni

• di cui 5% 40 anni e

• 0,1% <20 anni: 0,00-0,02/100000/anno (50 casi pediatrici descritti in letteratura)

• FORME FAMILIARI (più membri di uno stesso nucleo familiare affetti da MMPC-Ph neg): circa 7% (molto rare). Autosomica dominante a penetranza ridotta. Non c’è trasmissione diretta di mutazioni di JAK2 ma viene ereditata predisposizione a sviluppare malattia mieloproliferativa. Generalmente si manifesta in età avanzata.


“WHO diagnostic criteria - 2008”

• CRITERI MAGGIORI1. Hb >18,5 g/100ml nell’uomo o 16,5 g100/ml nella donna oppure

Hb o Ht >99° centile riferito a età/sesso/altitudine oppureHb>17 g/100ml nell’uomo o 15 g/100ml nella donna se associato ad aumento di almeno 2g/100ml del valore basale non attribuibile a correzione di carenza di ferro oppureRCM >25% del valore previsto in base a peso e altezza

2. Presenza della mutazione V617F di JAK2 o di altre mutazioni funzionalmente simili come la mutazione dell’esone 12 di JAK2

• CRITERI MINORI1. Ipercellularità midollare con iperplasia trilineare (prevalenza eritroide)

2. Bassi livelli sierici di Epo

3. Crescita spontanea di colonie eritroidi in vitro

Per la diagnosi sono necessari:

• entrambi criteri maggiori e 1 minore

• il primo dei criteri maggiori e 2 dei minori


La mutazione JAK2(V617F), identificata nel 2005, coinvolge il dominio autoinibitorio della

proteina JAK2 determinando un aumento dell’attività di JAK2 con conseguente eccessiva

trasduzione del segnale e mieloproliferazione.

JAK: Just Another Kinase

Il nome “Janus” deriva dalla divinità

romana “Giano”: una parte della proteina

è funzionalmente attiva, mentre l’altra,

quella in cui si trova la mutazione

V617F, inibisce la funzione della prima.

JAK2: mutazione V617


Nel 2007 è stata identificata una seconda mutazione di JAK2 (esone 12) nei pz

JAK2(V617) negativi.

5% PV

JAK2: mutazione esone 12


Quadro clinico e laboratorio

• Diagnosi occasionale

• Disturbi funzionali del microcircolo: cefalea, vertigini, ronzii, disturbi visivi, fenomeni Raynaud-simili (regrediscono rapidamente e in modo pressochè completo con ASA a basse dosi)

• Prurito generalizzato scatenato dal contatto con l’acqua (acquagenico)

• Splenomegalia di grado variabile (70%), epatomegalia (40%)

• Complicanze trombotiche (20%): TVP, miocardio, SNC

• Emorragie gastro-intestinali: rare

• Trombocitosi frequente (75%~), leucocitosi: in pediatria meno marcate

• Crescita spontanea di colonie eritroidi in vitro


DECORSO ED EVOLUZIONE DELLA PV


TERAPIA PV

• Scopo principale è prevenire complicanze trombotiche ed emorragiche

• European LeukemiaNet Guidelines (2011): valutazione rischio vascolare:

1) alto rischio: >60anni e/o pregressa storia di trombosi

2) basso rischio: tutti gli altri

• Criteri di risposta: completa: calo Ht<45%, Plts <400000/μl, GB <10000/ μl, scomparsa splenomegalia e sintomi sistemici ove presenti

• ASA basse dosi (studio multicentrico ECLAP) controindicata se precedenti emorragie o patologie GI potenzialmente emorragiche


TERAPIA PV

Pz basso rischio vascolare

• Età <60 anni

• Assenza di precedenti

eventi trombotici o

emorragici

TERAPIA

• Salasso

• ASA basse dosi se non

controindicata

Pz alto rischio vascolare

• Età ≥60 anni

• Presenza di precedenti

eventi trombotici o

emorragici

TERAPIA

• Idrossiurea (HU)

• ASA basse dosi se non

controindicata


TERAPIA PV

• Salasso: ridurre in modo rapido e senza effetti collaterali Ht fino a 45%

300-400 ml una/due volte a settimana se tollerato; inferiore negli adolescenti Non influenza la produzione di GR se non tramite la deplezione dei depositi di ferro che ne consegue

• ASA a basse dosi: i soggetti con PV trattati hanno riduzione rilevante di eventi vascolari. Meno studiata in PV efficacia anti-trombotica di Ticlopidina e Clopidogrel

• HU: antimetabolita. Dose iniziale 1000-1500mg/die, da modulare in base a Ht e tossicità midollare. Contrasta non solo l’eccesso di GR ma anche di GB e P e l’ingrandimento della milza


NUOVE TERAPIE

• αIF: attività antiproliferativa su linea granulocitaria e megacariocitaria; in minor misura eritroide. Buon controllo della malattia e della sintomatologia sistemica; gravato da effetti collaterali che nel 20-30% portano a sospensione cura. Secondo linee guida europee indicato in prima linea specie nel giovane, ma in Italia non è attualmente autorizzato

• Inibitori di JAK2: possono essere utilizzati in Italia solo nell’ambito di sperimentazioni cliniche regolate da specifici protocolli di ricerca in pz con PV in fase avanzata refrattaria o intollerante a terapia standard con HU. Riduzione della splenomegalia e dei sintomi sistemici


Diagnosi di eritrocitosi in pediatria

• ≠ eritrocitosi assoluta e relativa

• Almeno 2 emocromi a distanza di tempo

• Anamnesi familiare e personale accurata

• EO: cianosi labiale, aspetto “acceso” guance oppure nn. AC, AR, addome. PAOS

• Indagare in primis cause ipossia con appropriata secrezione di Epo:

- se SatO2 <92% in 2 determinazioni escludere malattie cardiache/polmonari (ecocardiogramma, Rx torace, spirometria, visite specialistiche).

- se SatO2 normale escludere desaturazione notturna (OSAS, sleep-apnea syndrome)


Iter diagnostico strumentale

• Emocromo, reticolociti

• Morfologico dello striscio

• Ferritina

• SatO2

• Folati, vit B12

• Test di funzionalità epatica

• Test di funzionalità renale

• Uricemia

• Dosaggio Epo, p50, EGA

• Hb elettroforesi

• Ecografia addome

• Monitoraggio notturno satO2

• Ecocardiogramma

• Rx torace, spirometria

• Crescita in vitro progenitori

eritroidi

• Mutazioni JAK2

• Aspirato midollare

• Cariotipo

• Diagnostica strumentale mirata

• Sequenza recettore Epo

• Analisi gene VHL


Terapia

• Nelle eritrocitosi primarie se sindrome da iperviscosità:

1) flebotomia

2) antiaggregante: ASA basse dosi

• Nelle eritrocitosi secondarie risoluzione della malattia

causale


Da SIMeL: linee guida 2007 – aggiornato 03/08/09

Policitemia neonatale

Ht >65%

Hb >22g/dl


• Aspetto pletorico, asintomatica

• Sindrome da iperviscosità:

SNC: difficoltà alimentazione,

letargia, ipotonia, irritabilità,

convulsioni

Cuore-polmoni: disterss

respiratorio, cardiomegalia,

ICC

• Possibili manifestazioni renali

ed enterocolite necrotizzante

• Ittero (iperbilirubinemia)

• Ipoglicemia, ipocalcemia

Policitemia neonatale: clinica


• Fisiologica ad altitudini elevate

e ritardo clampaggio cordone

• Ipossia cronica fetale

• Twin-to-twin transfusion

• Nati dopo 42 settimane

• SGA – IUGR

• Diabete materno

• Ipotiroidismo

• Sindrome adrenogenitale

• Sindrome Beckwith-

Wiedemann

• Trisomie 13, 18, 21

Policitemia neonatale: cause


• Exanguinotrasfusioni parziali

con rimozione di una data

quantità di sangue e sua

sostituzione con plasma fresco

fino a ridurre l’Ht a 50%

• Flebotomie e sostituzione con

SF o albumina

Policitemia neonatale: terapia


Grazie per l’attenzione

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