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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Erythrocytes are anucleated cells that play an extremely important role, since they participate in the transport of oxygen (O2) to tissues. Changes in the structure or functioning of the erythrocyte can lead to several deficiencies, such as hemolytic anemias, as the main clinical causes that can lead to an increase in the production of Reactive Oxygen Species (ROS), aggravating the patient's clinical condition. Several compounds have been studied as complementary therapy in hemolytic anemias to end the oxidative effects caused by these diseases, but no success has been allowed until then. Melatonin is a hormone that participates as a regulator of the sleep cycle, and more recently a role as an antioxidant has also been given to this compound. In this context, the present study aimed to evaluate the direct and indirect antioxidant effects of melatonin on erythrocyte cells, using K562 erythroid cells as a biological model. Therefore, a genetic expression and protein content of different antioxidant enzymes is available in K562 cells, differentiated or not by the addition of hydroxyurea and hemin in the face of melatonin treatment (1nM and 1mM) when induced or without oxidative stress (100μM H2O2). Viability, differentiation and level of lipid peroxidation are also available in these cells. Our results show that the administration of 1nM melatonin leads to an increase in the amount of undifferentiated K562 cells when exposed to oxidative stress induced by H2O2, in addition to decreasing the levels of lipid peroxidation in these cells. mRNA expression of the antioxidant enzymes PRDX1 and PRDX2 was increased when 1mM melatonin was administered in the presence of H2O2 in differentiated cells (PRDX1 mRNA - 50% on day 2 and 50% on day 4; PRDX2 mRNA - 100% on day 2 and 66% on day 4). An analysis of the protein content also showed important effects of melatonin, whose administration of 1mM increased the expression of NRF2 (290% without H2O2, and 437% with H2O2) and of the antioxidant enzymes PRDX2 (20% without H2O2 and 57% with H2O2) and CAT (170% without H2O2 and 200% with H2O2) in differentiated cells on day 4. In this context, a melatonin has shown a promising therapeutic agent in this type of cell, modifying an expression of important biomarkers related to erythrocyte redox metabolism and showing itself potentially important for new antioxidant therapies. Os eritrócitos são células anucleadas que desempenham um papel extremamente importante, já que participam do transporte de oxigênio (O2) para os tecidos. Alterações na estrutura ou funcionamento do eritrócito podem levar a diversas deficiências, como as anemias hemolíticas, as quais causam manifestações clinicas que podem levar ao aumento de produção de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO) agravando o quadro clinico do paciente. Diversos compostos vêm sendo estudados como terapia complementar em anemias hemolíticas a fim de minimizar os efeitos oxidativos causados por essas doenças, entretanto nenhum sucesso foi obtido até então. A melatonina é um hormônio que participa como regulador do ciclo do sono, e mais recentemente um papel como antioxidante vem sendo conferido também a este composto. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar possíveis efeitos antioxidantes diretos e indiretos da melatonina em células eritrocitárias, utilizando células eritróides K562 como um modelo biológico. Para tanto, avaliamos a expressão gênica e conteúdo proteico de diferentes enzimas antioxidantes em células K562 diferenciadas ou não pela adição de Hidroxiureia e Hemina frente o tratamento de melatonina (1nM e 1mM) quando induzidas ou não a estresse oxidativo (100μM de H2O2). Avaliamos também a viabilidade, diferenciação e nível de peroxidação lipídica nestas células. Nossos resultados mostraram que a administração da melatonina a 1nM levou ao aumento da sobrevivência das células K562 não diferenciadas quando expostas ao estresse oxidativo induzido por H2O2, juntamente com a diminuição dos níveis de peroxidação lipídica nessas células. A expressão de RNAm das enzimas antioxidantes PRDX1 e PRDX2 foi aumentada quando administrada melatonina a 1mM na presença de H2O2 em células diferenciadas (RNAm de PRDX1 - 50% no dia 2 e 50% no dia 4; RNAm de PRDX2 – 100% no dia 2 e 66% no dia 4). A análise de conteúdo proteico também mostrou importantes efeitos da melatonina, cuja administração de 1mM aumentou a expressão de NRF2 (290% sem H2O2, e 437% com H2O2) e das enzimas antioxidantes PRDX2 (20% sem H2O2, e 57% com H2O2) e CAT (170% sem H2O2, e 200% com H2O2) em células diferenciadas no dia 4. Neste contexto, a melatonina vem se mostrando um promissor agente terapêutico nesse tipo celular, modificando a expressão de importantes biomarcadores relacionados ao metabolismo redox eritrocitário e se mostrando potencialmente importante para novas terapias antioxidantes. CAPES: código de financiamento - 001

Introduction: Hemoglobinopathies arise from mutations in genes responsible for the synthesis of globin chains and have an autosomal recessive inheritance pattern. Structural changes globally detected in globin chains include hemoglobin S, hemoglobin C, hemoglobin E and hemoglobin D.Objective: To review the literature on the main hemoglobinopathies, addressing their pathophysiology, diagnostic methods and the main laboratory abnormalities.Methods: Specific descriptors (English / Portuguese) related to the Mesh Database and Boolean operator (AND / OR) were adopted. The searches were carried out in PUBMED, LILACS, ScIELO and COCHRANE. The descriptors “hemolytic anemia, hemoglobinopathies and laboratory diagnosis” should be included in the title, and / or keywords and / or summary. In addition, were included studies between 2012 and 2017.Results: A total of 1.010 references were identified, of which 937 were considered eligible for inclusion. At the end, 79 studies were included in the study.Conclusions: Considering the importance of a precise and reliable laboratory diagnosis with the clinical presentation presented by the patient, the present study reviewed the scientific literature identifying the main hemoglobinopathies and characterizing the quantitative and qualitative changes in the main hemolytic anemias. It is important to perform and interpret correctly these exams, and whenever possible, include in the patient’s report observations that may aid in clinical management. Introdução: Hemoglobinopatias decorrem de mutações nos genes responsáveis pela síntese das cadeias globínicas e possuem padrão de herança autossômico recessivo. As alterações estruturais detectadas mundialmente nas cadeias globínicas incluem hemoglobina S, hemoglobina C, hemoglobina E e hemoglobina D.Objetivo: Revisar a literatura sobre as principais hemoglobinopatias abordando a sua fisiopatogenia, métodos diagnósticos e alterações laboratoriais.Métodos: Adotou-se descritores específicos (inglês/português) vinculados ao recurso “MeshDatabase” e ao operador booleano (AND/OR). As buscas foram realizadas no PUBMED, LILACS, ScIELO e COCHRANE. Os descritores “anemias hemolíticas, hemoglobinopatias e diagnóstico laboratorial” deveriam constar no título, e/ou palavras-chave e/ou resumo. Além disso, foram incluídos apenas os estudos entre 2012 e 2017.Resultados: Foram identificadas 1.010 referências, e, destas, 937 foram considerados elegíveis para inclusão. Ao final, 79 foram incluídos no estudo.Conclusões: Considerando-se a importância de um diagnóstico laboratorial preciso e fidedigno com a clínica apresentada pelo paciente, o presente estudo revisou a literatura científica identificando as principais hemoglobinopatias e caracterizando as alterações quantitativas e qualitativas nas principais anemias hemolíticas. É importante realizar e interpretar corretamente esses exames, e, sempre que possível, incluir, no laudo do paciente, observações que podem auxiliar no manejo clínico.

During recent years, atomic force microscopy has become a powerful technique for studying the mechanical properties (such as stiffness, viscoelasticity, hardness and adhesion) of various biological materials. The unique combination of high-resolution imaging and operation in physiological environment made it useful in investigations of cell properties. In this work, the microscope was applied to measure the stiffness of human red blood cells (erythrocytes). Erythrocytes were attached to the poly-L-lysine-coated glass surface by fixation using 0.5% glutaraldehyde for 1 min. Different erythrocyte samples were studied: erythrocytes from patients with hemolytic anemias such as hereditary spherocytosis and glucose-6-phosphate-dehydrogenase deficiency patients with thalassemia, and patients with anisocytosis of various causes. The determined Young's modulus was compared with that obtained from measurements of erythrocytes from healthy subjects. The results showed that the Young's modulus of pathological erythrocytes was higher than in normal cells. Observed differences indicate possible changes in the organization of cell cytoskeleton associated with various diseases.

This thesis deals with toxic hemolytic anemias which are often unheeded. There are described laboratory signs of hemolytic anemias, their dividing into the various groups and it focuses mainly to toxic and drug-related hemolytic anemias and their causations.