Livelli di monossido di carbonio e gravità dell'anemia falciforme

L'anemia falciforme è una malattia autosomica recessiva e la malattia genetica più comune che colpisce gli afroamericani. Circa lo 0,15% degli afroamericani è omozigote per l'anemia falciforme e l'8% ha il tratto falciforme. La polimerizzazione dell'emoglobina S porta a rigidità dei globuli rossi, ostruzione microvascolare, infiammazione e danno ischemico degli organi terminali. I nostri dati pubblicati indicano che fino al 50% dei pazienti con anemia falciforme presenta disfunzione vascolare a causa della ridotta biodisponibilità dell'ossido nitrico endogeno, dovuta in gran parte all'eliminazione dell'ossido nitrico da parte dell'emoglobina libera. In studi precedenti abbiamo dimostrato che l'LDH sierico allo stato stazionario è fortemente associato con 1) altri marcatori di emolisi intravascolare inclusi i livelli di emoglobina libera delle cellule plasmatiche e di arginasi, 2) i livelli di molecole di adesione endoteliale solubili e 3) una ridotta risposta vasodilatatoria a un donatore NO. Inoltre, un significativo aumento di LDH allo stato stazionario ha identificato un sottogruppo di pazienti nella nostra coorte e nella coorte CSSCD ad aumentato rischio di sviluppare ipertensione polmonare, ulcerazione cutanea delle gambe, priapismo e morte precoce. Precedenti studi biochimici hanno dimostrato aumenti transitori significativi dei livelli sierici di LDH e di emoglobina plasmatica durante VOC, e questa presunta iperemolisi è stata confermata da studi RBC marcati con 51Cr che hanno rivelato ulteriori diminuzioni nella sopravvivenza RBC durante VOC. Tuttavia, i livelli sierici di LDH non sono un biomarcatore specifico dell'emolisi, e inoltre queste osservazioni sulla sopravvivenza dei globuli rossi non sono state correlate con i marcatori dell'emolisi intravascolare al basale nei pazienti con anemia falciforme al fine di confermare la presenza di sottofenotipi di iperemolisi cronica nell'anemia falciforme malattia come postulato nel nostro lavoro precedente.

Gli attuali standard di riferimento dell'etichettatura casuale e di coorte dei globuli rossi utilizzati per quantificare la sopravvivenza dei globuli rossi soffrono di molti inconvenienti tecnici che li rendono poco pratici per l'uso clinico di routine. Il tasso di produzione di CO espirato è stato precedentemente utilizzato per valutare la sopravvivenza dei globuli rossi, sulla base del principio che praticamente tutta la CO prodotta negli esseri umani deriva dalla scissione del legame ?-metene dell'eme ed è completamente escreta attraverso i polmoni. Poiché la distruzione dei globuli rossi rappresenta circa l'80% del turnover dell'eme nel corpo, la produzione endogena di CO2 può essere utilizzata come indicatore quantitativo della durata della vita dei globuli rossi. Furne et al. hanno precedentemente riferito sullo sviluppo di un metodo semplice, rapido e non invasivo per determinare la durata della vita dei globuli rossi basata sulla misurazione della concentrazione di CO alveolare espirata immediatamente al risveglio corretta per la CO atmosferica, determinata con un dispositivo che simula l'equilibrio del corpo con CO con risultati paragonabili alle tecniche di etichettatura standard. Proponiamo che questa metodologia possa anche fornire un test quantitativo, semplice e non invasivo per studiare la durata della vita dei globuli rossi e quindi il tasso di emolisi in quei pazienti con anemia falciforme.

Questo studio mirerà a 1) stabilire l'uso della concentrazione di CO2 end-alveolare come misura quantitativa della durata della vita dei globuli rossi e del tasso emolitico in soggetti con anemia falciforme; 2) indagare l'associazione tra la durata della vita dei globuli rossi derivata dalla concentrazione di CO2 endalveolare e le misure di laboratorio della gravità emolitica; e 3) studiare l'associazione tra la durata della vita dei globuli rossi derivata dalla concentrazione di CO end-alveolare e l'incidenza di varie sequele cliniche dell'anemia falciforme.