مواضيع المحاضرة: Hemolytic Anemia
background image

    HematopatHology                                 lec: 2 

Normochromic Normocytic Anemia: 

HEMOLYTIC ANEMIA: 

Those anemias that result from an increase in the rate of red cell destruction. 

Because of erythropoietic hyperplasia  and  anatomical extension of bone marrow, red cell 
destruction may be increased several-fold before the  patient becomes anemic (compensated 
haemolytic disease). The normal adult marrow, after full expansion, is able to produce red cells 
at 6-8 times the normal rate. It leads to a marked reticulocytosis, particularly in the more anemic 
cases. Therefore, haemolytic anaemia may not be seen until the red cell lifespan is less than 30 
days (the normal lifespan of RBCs is 120 days then destructed Extravascular in RES). 
 
There are two main mechanisms whereby red cells are destroyed in haemolytic anaemia. There 
may  be excessive removal of red cells by cells of the RE  system (extravascular hemolysis 
EVH
) or they may  be broken down directly in the circulation in a process  known as 
(intravascular hemolysis IVH). 
 

 

 

Clinical features of hemolytic anemias in general: 

 

Pallor, jaundice, splenomegaly, gallstone, skeletal abnormalities, folic acid deficiency, 

iron overload with extravascular hemolysis, iron deficiency with intravascular hemolysis. 
 

Laboratory findings: 

The laboratory findings are divided into three groups: 
1 Features of increased red cell breakdown: 

(a) Serum bilirubin raised. 
(b) Urine urinobilinogen increased. 
(c) Faecal stercobilinogen increased. 


background image

2 Features of increased red cell production: 

(a) Reticulocytosis. 
(b) Bone marrow erythroid hyperplasia. 

3 Damaged red cells: 

Morphology (e.g.: microspherocytes, elliptocytes, fragments). 

 
 

CLASSIFICATION OF HAEMOLYTIC ANEMIAS 

Inherited (usually IVH) 

1. Hemoglobinopathies (thalassaemia, sickle cell disorders). 

2. Enzyme deficiencies: Hexose-monophosphate shunt enzyme (G6PD) 

3. Membrane defects: Hereditary spherocytosis, hereditary elliptocytosis. 

Acquired (usually EVH) 

1. Immune 

1. Allo-immune: hemolytic transfusion reactions HTR, hemolytic disease of the newborn HDN. 

1. Autoimmune: due to pathological production of warm antibodies or cold agglutinins. 

3. Drug induced immune hemolysis. 
 
2. Non-immune (mechanical damage) 

1.  Microangiopathic  hemolysis: disseminated intravascular coagulopathy (DIC),  thrombotic 
thrombocytopenic purpura (TTP), haemolytic uraemic syndrome (HUS),  vasculitis, pre-
eclampsia, mechanical heart valves (microangiopathic). 
2. Infections: clostridium infections, malaria. 
3. Chemical & physical: burn injury, drugs, industrial chemicals. 
4. March hemoglobinuria 
5. Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) (intrinsic defect).  
 

Inherited Hemolytic Anemias: 
 

1.  Disorders Of Hemoglobin (hemoglobinopathies): 

Each red cell contains approximately 640 million hemoglobin molecules. Each molecule 
of normal adult hemoglobin ((Hb A  the dominant hemoglobin in blood after the age of 3-6 
months))  consists of four polypeptide chains (

α2β2) each with its own haem group.  Normal 


background image

adult blood also contains small quantities of two other hemoglobin: Hb F and Hb A2. These 
also contain 

α chains, but with γ and δ chains, respectively, instead of β. 

A tetramer of four globin chains each with its own haem group in a 'pocket' is then formed to 
make up a hemoglobin molecule. 

 

The structural genes for 

α globin chains are located on the short arm of the 16th chromosome. 

The structural genes for 

β globin chains are found on the short arm of the 11th chromosome. 

 
Mutations in the globin genes are the most prevalent monogenic disorders worldwide and affect 
approximately 7% of the world's population. 
 
Mutations in the globin genes can cause either a quantitative reduction in output from that gene 
or  alter the amino acid  sequence of the protein produced.  Quantitative

 

defects cause 

thalassaemia  whereas  qualitative  changes, referred to as hemoglobin variants, cause a wide 
range of problems including sickle cell disease. 

 

THALASSEMIAS: 

These are a heterogeneous group of genetic disorders that result from a reduced rate of synthesis 
of  one or more of the hemoglobin chains  (

α or β chains), transmitted by autosomal recessive 

pattern of inheritance. 
 

α (Alpha)Thalassaemia syndromes: 

These are usually caused by gene deletions. Because there are normally four copies of the 

α 

globin  gene, the clinical severity can be classified according to the number of genes that are 
missing or inactive. Loss of all four genes completely suppresses 

α chain synthesis and because 

the 

α chain is essential in fetal as well as in adult hemoglobin this is incompatible with life and 

leads to death in utero (hydrops fetalis). 
Three 

α  gene deletions leads to a moderately severe (hemoglobin 7-11 g/dL) microcytic, 

hypochromic anemia with splenomegaly. This is known as Hb H disease because hemoglobin H 
(

β4)  can  be detected in red cells of these patients by electrophoresis or in reticulocyte 

preparations. In fetal life, Hb Barts (

β4) occurs. 

The 

α thalassaemia traits are caused by loss of one or two genes and are usually not associated 


background image

with anaemia, although the MCV and MCH are low and the red cell count is over 5.5 x 10

12

/L. 

Haemoglobin electrophoresis is normal and 

α/ β chain synthesis studies or DNA analyses are 

needed to be certain of the diagnosis. 

 

 
β

 (Beta)Thalassaemia syndromes: 

β

 Thalassaemia major: 

This condition occurs on average in one in four offspring if both parents are carriers of 
the 

β  thalassaemia  trait  (minor). Either no β  chain or small amounts are synthesized. 

Excess 

α  chains  precipitate in erythroblasts and in mature red cells  causing the severe 

ineffective erythropoiesis and hemolysis that are typical of this disease. The greater the 
α  chain excess, the more severe the  anemia.  Unlike  α  thalassaemia, the majority of 
genetic lesions are point mutations rather than gene deletions. 

 

Clinical features: 
1. Severe anaemia becomes apparent at 3-6 months after birth 
2.  Enlargement of the liver and spleen occurs as a  result of excessive red cell 
destruction, extramedullary haemopoiesis and later because of iron overload. 


background image

3.  Expansion of bones caused by intense marrow  hyperplasia leads to a thalassemic 
facies. 
4.  The patient can be sustained by blood transfusions  but iron overload caused by 
repeated  transfusions is inevitable unless chelation therapy  is  given.  Each 500 mL of 
transfused  blood contains  approximately 250 mg iron. Iron damages the liver and the 
endocrine organs with failure  of growth, delayed or absent puberty, diabetes mellitus, 
hypothyroidism and hypoparathyroidism. 
Laboratory diagnosis: 
1.  There is a severe hypochromic, microcytic  anemia, raised reticulocyte percentage 
with normoblasts, target cells' and basophilic stippling in the blood film. 
2. Haemoglobin  electrophoresis reveals absence  or  almost complete absence of Hb A 
with almost  all the circulating hemoglobin being Hb F. The  Hb A2  percentage is 
normal, low or slightly raised. 
α/ β-Globin chain synthesis studies on reticulocytes  show an increased α/ β ratio with 
reduced or absent 

β chain synthesis. DNA analysis is used to identify the defect on each 

allele. 

 

 

β Thalassaemia trait (minor): 

This is a common, usually symptomless, abnormality characterized like 

α thalassaemia trait by 

a hypochromic, microcytic blood picture (MCV and MCH very low) but high red cell count 
(>5.5 x 10

12

/L) and mild anaemia (hemoglobin  10-12  g/dL). It is usually more severe than 

α 

trait. 
A raised Hb A2 (>3.5%) confirms the diagnosis. One  of the most important indications for 
making the diagnosis is that it allows the possibility of prenatal  counselling to patients with a 
partner who also has a significant hemoglobin disorder. If both carry 

β thalassaemia 

trait there is a 25% risk of a 

β thalassaemia major child. 

 
 


background image

Thalassaemia intermedia: 
Cases of thalassaemia of moderate severity (hemoglobin 7.0-10.0 g/dL) that do not need regular 
transfusions are called thalassaemia intermedia.  This is a clinical syndrome  which may be 
caused by a variety of genetic defects. 

Sickle cell anaemia 

Sickle cell disease (SCD) is an inherited chronic haemolytic  anaemia whose clinical 
manifestations arise from the tendency  of the hemoglobin (HbS or sickle hemoglobin) to 
polymerize and deform red blood cells into the characteristic sickle shape. 
Hb S (Hb 

α

β

2

s

) is insoluble and forms crystals when exposed to low oxygen tension. The red 

cells sickle and may block different areas of the microcirculation or large vessels cause infarcts 
of various  organs. The sickle 

β

  globin abnormality is caused by  substitution of valine for 

glutamic acid in position 6 in the 

β

 chain. It is very widespread and is found in up to one in four 

West Africans, maintained at this level because of the protection against malaria that is afforded 
by the carrier state(more than 200,000,000 cases throughout the world).  

Sickle cell disease -Homozygous disease-(Hb SS): 

Clinical features: 
are of a severe haemolytic anaemia punctuated by crises. The symptoms of anaemia are 
often mild in relation to the severity of the anaemia  because Hb S gives up oxygen (O

2

) to 

tissues relatively easily compared with Hb A. 
The clinical expression of Hb SS is very variable, some patients having an almost normal life, 
free of crises but others develop severe crises even as infants and may die in early childhood or 
as young adults. Crises may be vaso-occlusive, visceral, aplastic or haemolytic. 

Painful vasa-occlusive crises: 

These are the most frequent and are precipitated  by such factors as infection, acidosis, 
dehydration  or deoxygenation (e.g. altitude, operations, obstetric  delivery, stasis of the 
circulation, exposure to cold,  violent exercise). Infarcts can occur in a variety of  organs 
including the bones, the lungs and the spleen. The most serious vaso-occlusive crisis is of the 
brain or spinal cord.  

Visceral sequestration crises: 

These are caused by sickling within organs and  pooling of blood, often with a severe 
exacerbation of anaemia. The acute sickle chest syndrome is a feared complication and the most 
common cause of death after puberty. 
Hepatic sequestration and splenic sequestration crises may lead to severe illness 
requiring exchange transfusions. Splenic sequestration is typically seen in infants and presents 
with an enlarging spleen, falling hemoglobin and abdominal pain. Attacks tend to be recurrent 
and splenectomy is often needed. 

Aplastic crises: 

These occur as a result of infection with parvovirus  or from folate deficiency and are 
characterized  by a sudden fall in hemoglobin, usually requiring  transfusion. They are 
characterized by a fall in reticulocytes as well as hemoglobin. 

Haemolytic crises: 

These are characterized by an increased rate of hemolysis with a fall in hemoglobin but rise in 
reticulocytes and usually accompany a painful crisis. 


background image

Laboratory findings 

1. The hemoglobin is usually (6-9 g/dL) low in comparison to symptoms of anaemia. 
2. Sickle cells and target cells occur in the blood. Features of splenic atrophy (e.g. Howell-Jolly 
bodies) may also be present. 
 
 
3. Screening tests for sickling are positive when the blood is deoxygenated. 

•  sickling test: induction of sickling by incubation of the red cells with a reducing agent. 
•  sickle solubility test by using reducing agent , HbS precipitates causing a cloudy solution. 

4. Haemoglobin electrophoresis: in HbSS, no Hb A is detected. The amount of Hb F is 
variable and is usually 2-20 %, larger amounts are normally associated with a milder disorder. 
 

Sickle cell trait -Heterozygous disease-(Hb AS): 

This is a benign condition associated with normal growth and life expectancy with no anaemia 
and normal appearance of red cells on a blood film. 
Hematuria is the most common symptom and is thought to be caused by minor infarcts of the 
renal  papillae. Hb S varies from 25 to 45% of the total hemoglobin. Care must be taken with 
anesthesia, pregnancy and at high altitudes. 
 

 

 

 

     

   ﺍﻟﺪﻛﺘﻮﺭﺍﻻﺧﺘﺼﺎﺹ

 

  

  ﻋﻠﻲ ﻋﺒﻴﺪ ﺍﺑﺮﺍﻫﻴﻢ ﺍﻟﺨﻔﺎﺟﻲ

ﺩﻛﺘﻮﺭﺍﺓ ) ﺑﻮﺭﺩ ( ﺍﻣﺮﺍ

ﺽ ﺍﻟﺪﻡ

 

M.B.Ch.B. F.I.C.M.S

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 163 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل