background image

Haemolyticanaemia 

Genetic disorders of hemoglobin: 

These are inherited diseases caused by reduced or abnormal synthesis of globin chains. 

Hemoglobin synthesis

The  main  function  of  hemoglobin  is  to  carry  O

to  the  tissue  and  to  return  carbon 

dioxide(CO

2

) from the tissue to the lungs ,in order  to achieve this gaseous exchange they 

contain specialized protein hemoglobin, each molecule of normal adult  hemoglobin (Hb 

A) consists of four polypeptide chains  α

2

β

2

 each with its own haem group.Normal adult 

blood  also  contain  small  quantities  of  two  other  haemoglobins:  Hb  F  and  HbA

2.

These 

also contain α chains but with γ and δ chain respectively instead of β chains. 

 

Normal hemoglobin in adult blood

 

Hb A 

Hb F 

Hb A

Structure 

(globin 

chains) 

α

2

β

             α

2

γ

2

 

α

2

δ

2

 

Normal (%) 

           96-98 

           0.5-0.8 

            1.5-3.2 

 

Haemoglobin F is the predominant Hb in fetal and neonatal life, the major switch from 

fetal to adult Hb occurs 3-6 months after birth  . 

Hemoglobin abnormalities 

These result from the following: 

1-reduced rate of synthesis of normal α or β globin chains(theα and β thalasemias). 

2-synthesis of an abnormal Hb(HB S). 

The genetic defect of haemoglobin are the most common genetic disorder world wide,β 

thalasemias  is  more  common  in  the  Mediterranean  region  ,while  α  thalasemias  is  more 

common in the far east. 

 

 

 

 

1

 


background image

Thalassaemias 

These  are  a  heterogeneous  group  of  genetic  disorders  that  result  from  a  reduced  rate  of 

synthesis of α and β chains. 

α thalassemia syndromes: These usually caused by gene deletion. Normally thereare four 

copies of α globin genes ,the clinical severity can be classified according to the number 

of genes that are missing or inactive: 

♦ Loss of all four genes completely suppressed α chains synthesis and because α chains 

are essential in fetal as well as in adulthaemoglobin this is incompatible with life and lead 

to death in utero(hydropsfetalis). 

♦ Three α genes deletion leads to moderately sever(Hb 7-11g/dl),microcytic hypochromic 

anaemia with splenomegaly,this is known as Hb H disease. 

♦  The  α  thalassemia  traits  are  caused  by  loss  of  one  or  two  genes  and  are  usually  not 

associated with anaemia. 

 

β thalassemia syndromes 

β thalassemia major:  

Pathogenesis: 

this  condition  occur  in  one  in  four  offspring  if  both  parents  are  carrier  of  the  β 

thalassemia  trait.  Either  no  β  chains  or  small  amounts  are  synthesized  ,two  important 

conditions contribute to the pathogenesis of anaemia in thalassemia : 

●red  cells  haemolysis  results  from  unbalanced  rates  of  β  globin  and  α  globin  chain 

synthesis, unpaired α chain form insoluble aggregates that precipitates within the red cells 

and  cause  membrane  damage,  these  cells  are  removed  by  the  spleen 

(extravasculerhaemolysis) 

●ineffective  erythropoiesis  which  is  destruction  of  red  cells  precursor  inside  the  bone 

marrow ,result from α chain precipitation in the erythroblast. 

Anaemia  results  from  above  mechanisms  cause  tissue  hypoxia  which  stimulate 

erythropoietin which cause erythroid  hyperplasia  and marrow expansion responsible for 

skeletal changes. Repeated blood transfusion together with ineffective erythropoisis leads 

to systemic iron over-load.  

 

2

 


background image

β  thalassemia  unlike  α  thalassemia  ,the  majority  of  genetic  lesions  are  point  mutation 

rather than gene deletions. 

Clinical features : 

1-Sever anaemia becomes apparent at 3-6 months after birth when the switch from γ to β 

chains production should take place. 

2-Enlargment of the liver and spleen occurs as the result of excessive red cells destruction 

,extramedullaryhaemopoisis, and because of iron overload. 

3-Expantion  of  the  bones  caused  by  intense  marrow  hyperplasia  leads  to 

thalassemicfacies and to thinning of the cortex of many bones with a tendency to fracture 

and bossing of the skull with a(hair-on-end )appearance on x-ray. 

4-The patient can be sustained by blood transfusion but iron overload caused by repeated 

transfusion is inevitable unless chelating therapy is given. 

Iron damages the liver and endocrine organs with failure of the growth, delayed or absent 

puberty ,diabetes mellitus, hypothyroidisms and hypoparayhyroidism. 

Skin  pigmentations  as  a  result  of  excess  melanin  and  haemosidrin  gives  a  gray 

appearance at an early stages of iron overload. 

Most  importantly  iron  damages  the  heart  and  in  the  absence  of  intensive  iron  chelating 

thereby, death occurs in the second or third decade usually from congestive heart failure 

or cardiac arrhythmia. 

5-infection can occur in thalassemic patient for a variety of reasons: 

●In infancy anemic child is prone to bacterial infection. 

●If  splenectomy  has  been  carried  out  and  prophylactic  penicillin  is  not  given 

,pneumococcal ,haemophilus and meningococcal infection are likely to occur. 

●Yesiniaentercolitica  occur in iron-loded patient being treated with deferoxamine and it 

may cause sever gastroenteritis. 

Transmissionof  viruses(such  HIV  virus)  by  blood  transfusion,  may  happened  in  some 

patients. 

6-osteoporosis  may  occur  ,it  is  more  common  indiabetic  patient  withendocrine 

abnormalities.  

 

 

3

 


background image

Laboratory finding

1-Hypochromic  microcyticanaemia  due  to  reduced  the  synthesis  of  normal  Hb  A  with 

reticulocytosis, nucleated red cells and target cells in peripheral blood film. 

2-Haemoglobin  electrophoresis  reveals  complete  absence  of  Hb  A  and  almost  all  the 

circulating hemoglobin being Hb F. 

3- DNA analysis to identify the genetic defects. 

4-  Assessment  of  iron  status  :these  tests  can  be  performed  to  assess  iron  over  load  and 

include: 

♦ serum ferritin which is the most widely used. 

♦ serum iron and total iron binding capacity. 

♦ bone marrow biopsy. 

♦ liver biopsy. 

♦ deferoxamine induced iron excretion test. 

5- Assessment of tissue damage by iron over-load: 

♦cardiac  function  assessed  by  :clinical  examination,  ECG,  chest  x-ray  and 

echocardiograghy. 

♦ liver function assessed by :liver function tests, liver biopsy ,CT scan and MRI. 

♦  endocrine  function  assessed  by:  clinical  examination  (growth  and  sexual 

development),glucose tolerance test, thyroid and parathyroid and adrenal function,growth 

hormone assay and radiology for bone age. 

Treatment: 

1-Reguler  blood  transfusions  is  needed  to  maintain  Hb  level  above  10  g/dl  at  all  times, 

this usually require transfusion of 2-3 units every 4-6 weeks. 

2-Reguler folic acid is given(5 mg /day). 

3-Iron chelating thereby is used to treat the iron over-load,the most established drug is  

a-  Deferoxamine which is inactive orally and it is given by separate infusion bag 1-2 

g with each unit of blood transfused or can be given by continuous subcutaneous 

infusion 40 mg/Kg over 8-12 hour,5-7 days weekly. The drug indicated in infants 

after  transfusion  of  10-15  units  of  blood.Deferoxamine  may  have  side  effects 

include:  high  tone  deafness,  retinal  damage,  bone  abnormalities  and  growth 

retardation.  

 

4

 


background image

b-  Deferiprone,  is  an  orally  active  iron  chelator.  It  may  be  used  alone  or  in 

combination  with  deferoxamine  and  it  is  more  effective  thandeferoxamine  in 

removing  cardiac  iron.  Its  side  effects  include  arthropathy,  agranulocytosis, 

neutropenia, and gastrointestinal disturbances. 

c-  Deferasirox,  is  the  newest  orally    iron  chelator.  It  is  given  once  daily.Its  side 

effects include skin rash and transient changes in liver enzymes. 

4- Vitamin C ( 200 mg/ day), increases excretion of iron produced by deferoxamine. 

5-  Splenectomy,  may  be  needed  to  reduce  blood  requirement  which  should  be  delayed 

until the patient is over 6 years old because of the high risk of dangerous infections post 

splenectomy. 

6-  Endocrine  therapy:  is  given  either  as  replacement  because  of  end  organ  failure  or  to 

stimulate the pituitary if puberty is delayed. Diabetes will require insulin therapy. 

7- Immunization against hepatitis B. 

8- Allogeneic Bone Marrow transplantation.  

β thalassemia minor: 

This is a common usually a symptomatic characterized by hypochomic microcytic blood 

picture and mild anemia, a raised Hb A2 ( > 3.5%) confirms the diagnosis 

Thalassemia Intermedia: 

Are  cases  of  thalassemia  of  moderate  severity  who  don’t  need  regular  transfusions  and 

this  is  a  clinical  syndrome  which  may  be  caused  by  a  variety  of  genetic  defects.  The 

patients  may  show  bone  deformity,  hepatoslenomegaly,  extramedullary    haemopoiesis 

and features of iron over load  caused by increased iron absorption.  

Sickle cell anemia 

Etiology and pathogenesis: 

Sickle cell disease is a group of hemoglobin disorder in which the sickle β globin gene is 

inherited.  Sickle  β  globin  gene  result  from  single  base  substitution  at  position  number 

6,this leads to an amino acids changes from glutamic acid to valine in the β chain. 

Hb  S(Hb  α

2

β

2

s

)is  insoluble  and  form  crystals  when  exposed  to  low  oxygen  tension, 

deoxygenated  sickle  Hb  polymerized  into  long  fibers  and  red  cells  become  sickle-like 

which may block different areas of microcirculations  or large vessels causing infarct of 

various organs. 

5

 


background image

 

Clinical features:  

Sever hemolyticanemia associated with crises, the symptoms of anemia are usually mild 

inrelation to the severity of anemia, this because HbS gives up oxygen to the tissue easily 

compared with Hb A. The crises may be vaso-occlusive, visceral, a plastic or hemolytic. 

1-Painfulvaso-occlusive  crises:  these  are  the  most  frequent  and  precipitated  by  many 

factors such as infection, dehydration, acidosis and deoxygenated states likehigh altitude, 

operation ,exposure to cold and obstetric delivery. 

Infarct can occur in a variety of organs including the bones, the lungs and the spleen,the 

most  serious  vaso-occlusive  crises  is  of  the  brain  which  cause  a  stroke.  Hand-foot 

syndrome(painful  dactylitis  caused  by  infarcts  in  small  bones)  is  frequently  the  first 

presentation of the disease and may lead to digits of varying lengths. 

2- Visceral sequestration crises:these are caused by sickling within organs and pooling of 

the  blood,  often  with  a  sever  exacerbation  of  anaemia.The  acute  chest  syndrome  is 

serious complication and the most common cause of death after puberty ,it present with 

dyspnea and chest pain,treatment by analgesia, oxygen and exchange transfusion. 

Splenic sequestration present with splenomegaly, falling Hemoglobin and abdominal pain 

,it  is  typically  seen  in  infants  and  treatment  is  with  blood  transfusion  ,attacks  may  be 

recurrent and splenectomy is often needed.  

3-Aplastic  crises:  these  occur  as  a  result  of  infection  with  parvovirus  or  from  folate 

deficiency and characterized by fall in hemoglobin as well as reticulocytes.  

4-  Hemolytic  crisis:characterized  by  an  increased  rate  of  haemolysis  with  a  fall  in 

hemoglobin and a rise in  reticulocytes. 

5-Other clinical features:  

  Ulcer of lower legs as a result of vascular stasis and local ischemia. 

  Enlarged spleen in infancy and early childhood but later is often reduced in size 

as a result of  infarction ( Autosplenectomy). 

  Pulmonary hypertension. 

  Proliferative retinopathy. 

  Chronic damage to the liver due to micro infarct. 

  Pigment gall stones. 

6

 


background image

  Osteomylitis. 

Laboratory finding: 

1-  The hemoglobin is usually 6-9 g/ dl, low in comparison to symptoms of anemia. 

2-  Sickle cells and target cells . Features of splenic atrophy ( Howell-Jolly bodies). 

3-  Screening tests for sickling are positive when the blood is deoxygenated. 

4-  Hemoglobin  electrophoresis:  in  HbSS,  no  Hb  A  is  detected,Hb  F  is  usually  5-

15%. 

Treatment: 

1-  Prophylactic:  avoid  factors  known  to  precipitate  crisis,  especially  dehydration, 

anoxia, infections, stasis of circulation and cooling of the skin surface. 

2-  Folic acid, (5 mg once weekly). 

3-  Good general nutrition and hygiene. 

4-  Pneumococcal,  Haemophilus  and  Meningococcal  vaccination.  Hepatitis  B 

vaccination is also given as transfusion may be needed.  

5-  Regular oral penicillin should start at diagnosis and continue at least until puberty. 

6-  Crisis  treatment:  rest,  warmth,  rehydration  and  antibiotics  if  infection  is  present. 

Analgesia ( paracetamol, non-steroidal anti- inflammatory agent and opiate). Blood 

transfusion if there is sever anemia with symptoms. Exchange transfusion may be 

needed  if  there  is  neurological  damage,  visceral  sequestration  crisis  or  repeated 

painful crisis. This is aimed to achieve an Hb S percentage of less than 30 in sever 

cases and after a stroke is continued for at least 2 years.  

7-  Careful anesthetic and recovery technique to avoid hypoxemia or acidosis. 

8-  Routine transfusions throughout pregnancy are given to those with a poor obstetric 

history or a history of frequent crises . 

9-  Transfusions:  sometimes  given  repeatedly  as  prophylaxis  to  patients  having 

frequent crises or who have had major organ damage (e.g. of the brain). The aim is 

to  suppress  Hb  S  production  over  a  period  of  several  months  or  even  years.  Iron 

overload which may need chelation therapy is common problem. 

10- Hydroxyurea(  15-20  mg/  kg)  can  increase  Hb  F  and  improve  clinical  course  of 

patients  who  are  having  three  or  painful  crises  each  year.  It  should  not  be  used 

during pregnancy. 

7

 


background image

11- Stem cell transfusion can cure the disease. 

12- Researches on Butyrates which enhance Hb F synthesis and increase solubility of 

Hb S. 

13- Researches on Gene- therapy. 

Sickle cell trait 

This  isabenign condition in which there is inheritance of normal hemoglobin and 

sickle hemoglobin ,there is no anemia and normal appearance of red cells in blood 

film.  Haematuria  is  the  common  symptom  and  caused  by  minor  infarcts  to  the 

renal papillae. 

 

 

 

 

 

8

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 222 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