A doença falciforme (DF) é uma doença monogênica, uma das mais prevalentes no mundo, causada por uma mutação pontual na posição 6 do gene codificador da cadeia da ?-globina que resulta na produção da hemoglobina anormal S. Atualmente, a única forma de tratamento capaz de curar pacientes com DF é o transplante de células-tronco hematopoéticas (TCHT) alogênico. Porém, poucos trabalhos da literatura avaliaram os mecanismos de ação envolvidos nas diferentes respostas terapêuticas dos pacientes com DF ao TCHT alogênico. Além disso, embora o sistema imunológico tenha um papel central no TCTH, nenhum estudo correlacionou o padrão de reconstituição imunológica com o desenvolvimento da doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) e com a permanência do enxerto nos pacientes transplantados. Assim, nesse trabalho, avaliamos os mecanismos de reconstituição hematológica e imunológica envolvidos na resposta terapêutica de pacientes com a DF submetidos ao TCTH alogênico. Para isso, amostras de sangue periférico de pacientes com DF tratados com o TCTH foram coletadas antes e em diversos períodos após o transplante (1 mês, 3, 6, 12, 24, 36, 48 e 60 meses). Em seguida, foram avaliados: a enxertia por meio da quantificação do quimerismo de células nucleadas; a porcentagem de hemoglobinas; a expressão de moléculas de adesão em eritrócitos e em reticulócitos; níveis plasmáticos de biomarcadores da DF; a expressão gênica diferencial de genes envolvidos com a resposta inflamatória; frequências e números absolutos de subpopulações linfocitárias e mieloides no sangue periférico; os níveis plasmáticos de biomarcadores da DECH. A maioria dos pacientes atingiu o quimerismo misto e se mantiveram quimeras mistas até 5 anos após o transplante. Dos 40 pacientes avaliados, 8 perderam o enxerto, 14 desenvolveram DECH aguda (DECHa) e 6 DECH crônica (DECHc). Todos pacientes que tiveram DECH aguda ou crônica desenvolveram os sintomas leves da doença e foram facilmente tratados. Após o TCTH, houve redução da resposta inflamatória crônica, da expressão de moléculas de adesão na superfície das células vermelhas (hemácias e reticulócitos), da frequência de reticulócitos e da porcentagem de hemoglobina S. Os pacientes que perderam o enxerto após o transplante apresentaram maior frequência de células supressoras derivadas da linhagem mieloide monocíticas (MDSC-M) 1 mês após o transplante, maior número de iNKT 3 meses após o transplante, menor número de células T CD8+PD-1+ exaustas 12 meses após o transplante e menor número de células T CD8+CD28-CD57+ 24 meses após o transplante, comparado aos pacientes que não perderam o enxerto. Também foi observado aumento de células T reguladoras (células T CD4+CD25hiGITR+, T CD8+CD28-CD57+ e T CD8+CD28-FOXP3+) após o transplante em pacientes que não perderam o enxerto, comparado ao pré-transplante. Além disso, pacientes com DECHa apresentaram aumento da concentração de IL-15, IL-22, CD25/IL2R?, April, HGF e ST2 após o transplante comparado ao pré-transplante. Pacientes que desenvolveram DECHa tiveram redução dos números de células T CD4+ e CD8+ exaustas, expressando PD-1, 1 mês após o TCTH e aumento de células iNKT 3 meses após o TCTH comparado aos pacientes que não tiveram DECH. Comparado ao pré-transplante, pacientes com DECHa tiveram expansão de MDSC-M e MDSC-G 1 mês após o transplante. Em conclusão, com base nas avaliações imunológicas e hematológicas realizadas, nosso trabalho demonstrou que o TCTH alogênico apresenta eficácia terapêutica em pacientes com DF. Além da melhora significativa do quadro inflamatório crônico, os pacientes com DF que não desenvolveram DECH e/ou não perderam o enxerto apresentaram uma expressiva expansão de células T reguladoras (células T CD4+CD25hiGITR+, T CD8+CD28-CD57+ e T CD8+CD28-FOXP3+) e de células T exaustas durante a reconstituição imunológica, sugerindo importante função dessas células no estabelecimento da tolerância imunológica duradoura após o TCTH alogênico nesses pacientes.

Sickle cell disease (SCD) is a monogenic disease, one of the most prevalent in the world, caused by one point mutation at position 6 of the ?-globin gene, which results in abnormal production of hemoglobin S. Currently, allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is the only curative option available for patients with SCD. However, few studies have evaluated the mechanisms of action involved in different therapeutic responses of SCD patients treated with allogeneic HSCT. Additionally, although the immune system plays a central role in HSCT, there is no study correlating immune reconstitution patterns with the development of graft versus host disease (GVHD) and graft maintenance in SCD transplanted patients. Thus, in this work, we have evaluated the mechanisms of hematological and immunological reconstitution involved in therapeutic response of SCD patients submitted to allogeneic HSCT. For this purpose, peripheral blood samples from SCD patients treated with HSCT were collected before and at various periods after transplantation (1 month, 3, 6, 12, 24, 36, 48 and 60 months). Then, were have evaluated the: grafting by quantification the nucleated cells chimerism; percentage of hemoglobin; expression of adhesion molecules in erythrocytes and reticulocytes; plasma levels of SCD biomarkers; differential expression of genes associated with inflammatory response; frequencies and absolute numbers of lymphocyte and myeloid subpopulations in peripheral blood; and plasma levels of GVHD biomarkers. The majority of patients maintained mixed chimerism until 5 years after transplantation. Of the 40 patients evaluated, 8 had graft failure, 14 developed acute GVHD (aGVHD) and 6 had chronic GVHD (cGVHD). All patients with acute or chronic GVHD developed mild symptoms of the disease and were easily treated. The chronic inflammatory response, the expression of adhesion molecules on the red cell surface (mature red blood cells and reticulocytes), the reticulocyte frequency and the hemoglobin S percentage were decreased after HSCT. Patients with graft failure had higher frequency of monocytic myeloid-derived suppressor cells (MDSC-M) 1 month after transplantation, higher number of iNKT 3 months after transplantation, lower number of CD8+PD-1+ T cells 12 months after transplantation and lower number of CD8+CD28+CD57+ T cells 24 months after transplantation than grafted patients. Increased numbers of regulatory T cells (CD4+CD25hiGITR+, CD8+CD28-CD57+ and CD8+CD28-FOXP3+ T cells) were also observed after transplantation in grafted patients compared to pre-transplantation period. In addition, patients with aGVHD showed increased levels of IL-15, IL-22, CD25/IL2R?, April, HGF and ST2 after transplantation compared to baseline. Patients with aGVHD had lower numbers of exhausted CD4+PD-1+ and CD8+PD-1+ T cells 1 month after HSCT and higher numbers of iNKT cells 3 months after HSCT than non-GVHD patients. Patients with aGVHD had expansion of MDSC-M and MDSC-G at 1 month after transplantation compared to pre-transplantation period. In conclusion, based on the immunological and hematological evaluations, our study has demonstrated that allogeneic HSCT has therapeutic efficacy in patients with SCD. In addition to significant improvement in the chronic inflammatory condition, SCD patients without GVHD and/or without graft failure showed relevant expansions of regulatory T cells (CD4+CD25hiGITR+T cells, CD8+CD28-CD57+T cells and CD8+CD28+FOXP3+T cells) and exhausted T cells during immunological reconstitution process, suggesting an important role of these cells in establishing sustained immune tolerance state after allogeneic HSCT in these patients.