Melhoramento e Desenvolvimento Educacional da Sysmex No

SEED Hematologia Melhoramento e Desenvolvimento Educacional da Sysmex No 4 2012 Os índices eritrocitários Este boletim informativo tem por objectivo apresentar uma visão geral dos índices eritrocitários, da sua utilidade clínica, da forma de os medir nos analisadores Sysmex e das diferenças que é possível observar entre os resultados obtidos com diferentes tecnologias. Palavras-chave: Sysmex, HGB, RBC, HCT, MCHC, MCH, MCV, RDW, FBC, focagem hidrodinâmica, impedância. O hemograma completo O hemograma completo (FBC) é fundamental na tomada de decisão clínica. Trata-se de um dos exames laboratoriais mais comuns realizados a nível mundial. Embora a definição daquilo que constitui a contagem FBC seja influenciada pelo número e pelo tipo de parâmetros medidos por diferentes analisadores hematológicos, os índices eritrocitários tradicionais, que são amplamente utilizados para classificar as anemias, são comuns a todos eles. A abordagem laboratorial da anemia A anemia é um problema de saúde extremamente comum em todo o mundo. Contudo, a anemia é um mero sintoma que pode ter diferentes causas. O seu tratamento eficaz só é possível se a causa subjacente for correctamente identificada. Para esse efeito, foram estabelecidos vários sistemas de classificação. O sistema de classificação mais útil e mais utilizado tem por base os índices eritrocitários. O diagnóstico da anemia A anemia é geralmente definida como a redução do nível de hemoglobina (HGB) abaixo do limite inferior considerado normal. Os valores que definem a presença ou ausência de anemia dependem do sexo e da idade. O hematócrito (HCT), por vezes também designado como volume eritrocitário (packed cell volume PCV), é um parâmetro relacionado que também se apresenta reduzido na anemia. Os índices eritrocitários Entre os parâmetros eritrocitários gerados por todos os sistemas hematológicos automáticos, contam-se o HGB, o hematócrito, a contagem de eritrócitos (RBC), o volume celular médio (MCV), a hemoglobina celular média (MCH) e a concentração média da hemoglobina celular (MCHC). Os parâmetros MCV, MCH e MCHC são geralmente referidos como índices eritrocitários. Recentemente, a amplitude de distribuição dos eritrócitos (RDW), um parâmetro automático que fornece informação sobre a variabilidade do tamanho dos eritrócitos, tem sido usada em conjunto com os índices eritrocitários tradicionais para excluir possíveis causas de anemia num doente. Tecnologia da impedância Os parâmetros RBC, HCT e MCV estão estreitamente interrelacionados, dado que resultam da informação obtida da passagem de células através da abertura do canal de impedância de um analisador hematológico automático. A tecnologia da impedância baseia-se no princípio de que um campo eléctrico criado entre dois eléctrodos de carga oposta pode ser utilizado para contar células e determinar o seu tamanho. As células sanguíneas são más condutoras de electricidade. O diluente no qual se encontram em suspensão quando atravessam a abertura durante a contagem é uma solução isotónica que conduz bem a electricidade. Por conseguinte, quando as células suspensas

2 no diluente passam através da abertura entre os eléctrodos, cada célula contribuirá para aumentar momentaneamente a impedância (resistência) da corrente eléctrica entre os eléctrodos. Cada célula gera um impulso eléctrico, que é proporcional ao seu tamanho. volume total ou cumulativo de eritrócitos em relação ao volume de sangue total. É também geralmente referido como volume eritrocitário (PCV) e é expresso sob a forma de uma percentagem ou de uma fracção (unidade l/l). Embora o HCT e o PCV sejam, em geral, indistintamente utilizados, a Comissão Internacional de Normalização em Hematologia recomenda a utilização do termo HCT, em detrimento do termo PCV, para a determinação automatizada. Fig. 1 Princípio da impedância com focagem hidrodinâmica Contagem de eritrócitos No caso de sistemas como os analisadores Sysmex, que utilizam o princípio da contagem absoluta, o valor de RBC é calculado a partir do número de impulsos gerados num determinado volume de sangue. Esta abordagem apresenta a vantagem de não requerer calibração pelo utilizador final. Os analisadores que utilizam os princípios da contagem relativa determinam o RBC a partir do número de impulsos gerados num período fixo de tempo. Os sistemas que utilizam a contagem relativa estão sujeitos a erros causados pela obstrução da abertura, pelo que requerem uma calibração regular. Hematócrito O HCT é um parâmetro que constitui uma medida do V T V Volume total V T Centrifugação HCT (%) = (V/V T ) x 100 Fig. 2 Representação esquemática da forma como o HCT é obtido usando o método da centrifugação. A determinação do HCT em analisadores hematológicos automáticos tem pouca relação com a concentração de eritrócitos. O valor é obtido utilizando a tecnologia da impedância, mediante a qual a passagem de cada célula através da abertura gera um impulso eléctrico que se considera ser proporcional ao volume da célula. Num analisador Sysmex, o HCT é obtido recorrendo ao método do valor cumulativo das amplitudes dos impulsos. Câmara de transdução Sensor de arranque Volume definido V T Sensor de paragem Ph V T V HCT (%) = V/V T x 100 HCT (%) = (1/V T k) Ph x 100 Fig. 3 Resquemática da determinação automatizada do valor do HCT utilizando a detecção do valor cumulativo das amplitudes dos impulsos.

3 O HCT é obtido a partir do valor cumulativo das amplitudes dos impulsos de cada célula, de acordo com a fórmula da figura 4. Concentração média de hemoglobina celular A MCHC é calculada a partir dos valores de HCT e de HGB, aplicando a seguinte fórmula: Cálculo: V T V Fig. 4 Fórmula para a determinação automatizada do valor de HCT. Volume celular médio O volume médio dos eritrócitos é calculado a partir dos valores de RBC e HCT, usando a seguinte fórmula: MCV (fl) = Ph = k x V Ery V Ery = (1/k) x Ph HCT (%) = (V/V T ) x 100 V = V Ery = (1/k) Ph HCT (%) = (1/V T k) Ph x 100 HCT (l/l) RBC (x 10 12 /l) O intervalo normal de referência para o MCV varia com a idade. Os termos normocítica, microcítica e macrocítica são usados para descrever as populações de eritrócitos com valores de MCV normais, baixos e altos, respectivamente. Hemoglobina celular média A quantidade média de hemoglobina por eritrócito é calculada a partir dos valores de RBC e HGB, aplicando a seguinte fórmula: V T V Ph k V Ery Volume total Volume de todos os RBCs Ai Amplitude do impulso Constante Volume de um RBC HGB (g/dl) MCHC (g/dl) = HCT (L/L) O intervalo normal de referência da MCHC é notavelmente constante ao longo da vida e apresenta-se geralmente dentro de limites muito estritos em relação aos quais se espera uma variação mínima. A MCHC, especialmente em referências bibliográficas mais antigas, é também utilizada para definir populações eritrocitárias normocrómicas e hipocrómicas. Os valores elevados de MCHC são raros e apenas ocorrem se as células forem esferocíticas ou estiverem significativamente desidratadas (ver mais adiante). Amplitude de distribuição dos eritrócitos Os analisadores automáticos produzem histogramas com base na projecção do tamanho de cada célula, conforme determinado pela amplitude do impulso que ela gera ao passar através da abertura de impedância. É possível analisar mais do que uma população de células, sendo as plaquetas e os eritrócitos normalmente apresentados em conjunto. Estas duas populações celulares distintas diferenciam-se uma da outra pelos chamados discriminadores de tamanho. O valor de RDW é uma medida quantitativa da variabilidade dos tamanhos dos eritrócitos. É apresentado sob a forma de RDW-SD e RDW-CV. DI DS MCH (pg) = Hb (g/dl) RBC (x 10 12 /l) RBC PLT RDW 25-75 fl 200-250 fl Fig. 5 Histograma de eritrócitos ilustrativo do conceito de RDW.

4 A classificação das anemias utilizando os índices eritrocitários Os mecanismos pelos quais a anemia ocorre alteram os índices de RBC de forma previsível. Por conseguinte, os índices de RBC permitem ao médico restringir as possíveis causas de anemia. Dado que o tamanho de um eritrócito depende do seu teor de hemoglobina, a incapacidade de produzir hemoglobina fará com que o tamanho das células seja inferior ao normal. A microcitose eritrocitária é classicamente observada na anemia por deficiência de ferro, na talassemia (uma doença hereditária caracterizada por uma deficiência na produção da cadeia de globina) e em anemias associadas a infecções ou doenças crónicas. As células macrocíticas resultam de uma falha na divisão das células precursoras dos eritrócitos na medula óssea. As causas mais comuns da anemia macrocítica, também conhecida por anemia megaloblástica, são as carências de vitamina B12 e de folato. A anemia normocítica pode ser causada pelo decréscimo da produção (devido a malignidades ou a outras causas de insuficiência da medula óssea), por um acréscimo da destruição (hemólise) ou por perdas de sangue. A contagem de RBC é baixa, mas o tamanho e a quantidade de hemoglobina nas células são normais. Um valor baixo de MCH indica que as células contêm um teor de hemoglobina demasiado baixo devido a uma produção inadequada. Tais células são designadas hipocrómicas. A deficiência em ferro é a causa mais comum da anemia hipocrómica. Tipicamente, as células com baixo valor de MCH apresentam-se descoradas quando observadas ao microscópio. A MCHC é a relação entre a quantidade de hemoglobina no eritrócito e o volume celular deste. As células com um teor de hemoglobina demasiado baixo apresentam uma coloração mais clara e um baixo valor de MCHC. A MCHC é baixa em anemias microcíticas e hipocrómicas como a deficiência em ferro, mas é geralmente normal nas anemias macrocíticas. Uma vez que o conteúdo celular dos eritrócitos é quase exclusivamente hemoglobina, a MCHC é também um reflexo da viscosidade interna de um eritrócito. Se a MCHC for demasiado elevada, as células perdem a capacidade de deformação e reaquisição da morfologia original, que constitui um requisito intrínseco para que os eritrócitos consigam passar repetidamente através da microcirculação sem serem prematuramente destruídos. Consequentemente, os eritrócitos apresentam um limite superior máximo natural de MCHC. Por isso, o valor da MCHC dificilmente se apresentará elevado por razões clínicas. A única excepção é quando os eritrócitos se transformam em esferócitos devido a perda de membrana. Um valor elevado de MCHC é geralmente observado na esferocitose hereditária, uma doença caracterizada pela redução da sobrevivência dos eritrócitos causada por um defeito numa proteína estrutural da membrana celular, mas pode também ocorrer em doenças adquiridas, como a anemia hemolítica imunomediada ou queimaduras graves. O RDW é uma medida quantitativa da variabilidade do tamanho dos eritrócitos. Um valor elevado de RDW indica uma variação anómala do tamanho dos eritrócitos, designada anisocitose, quando observados ao microscópio. O RDW ajuda a diferenciar as anemias que possuem índices eritrocitários semelhantes. É geralmente utilizado para diferenciar a anemia por deficiência de ferro da talassemia minor, as quais apresentam ambas microcitose e hipocromia, com sobreposição dos valores de MCV e MCH. No entanto, a anemia por deficiência de ferro possui uma distribuição anormalmente ampla dos valores de RDW, ao passo que a talassemia minor não. O quadro seguinte apresenta um resumo da classificação das anemias utilizando os índices eritrocitários:

5 Quadro 1 Classificação das anemias utilizando os índices eritrocitários Tipo morfológico de anemia Exemplos MCV MCH MCHC Normocítica e normocrómica Microcítica e hipocrómica Perda de sangue Doença crónica Deficiência em ferro Talassemia Doença crónica (fase tardia) N N N N ou Macrocítica e normocrómica Anemia megaloblástica N Os valores obtidos em diferentes analisadores são sempre idênticos? A resposta é não. É universalmente aceite que, devido a diferenças de tecnologia, os dados quantitativos e qualitativos (por exemplo, a sensibilidade das mensagens de alertas) não são 100% concordantes entre analisadores de diferentes fabricantes ou mesmo entre diferentes modelos do mesmo fabricante. Por conseguinte, é fundamental que os resultados do doente sejam interpretados em conjunto com um intervalo de referência que tenha sido estabelecido na marca e modelo específicos do analisador que estiver a ser usado. Os intervalos de referência dos manuais ou de analisadores diferentes não podem ser indistintamente usados sem prévia confirmação de que os valores são adequados para serem utilizados. No entanto, este procedimento raramente é cumprido, pelo que são frequentes as dúvidas sobre discrepâncias entre os valores obtidos em diferentes marcas de analisadores, especialmente para a MCHC. Pergunta frequente n.º 1: Por que motivo os valores de MCHC obtidos num analisador Sysmex não são idênticos aos de outros analisadores? A MCHC obtida nos analisadores hematológicos Sysmex é calculada com base nos valores de HGB e HCT, de acordo com a fórmula anteriormente apresentada. Ambos os valores de HGB e HCT são parâmetros medidos nos analisadores da classe X da Sysmex. A validade do valor de MCHC depende, portanto, da exactidão dos valores de HGB e HCT. Tanto a HGB como o HCT são parâmetros interdependentes medidos com elevada precisão. Por conseguinte, a MCHC possui um intervalo normal relativamente estreito. Um valor baixo de MCHC é um indicador de eritrócitos hipocrómicos e constitui um marcador sensível e precoce do desenvolvimento de uma deficiência em ferro. Os valores de MCH e MCHC sofrerão uma redução antes de as células se tornarem microcíticas. A elevação do valor de MCHC deve-se, geralmente, a um erro analítico, pelo que a MCHC é normalmente utilizada para monitorizar o desempenho técnico de um analisador. Existem, contudo, três excepções clínicas: 1. Acentuada esferocitose eritrocitária (por exemplo, esferocitose hereditária, queimaduras graves, infecção grave por Clostridium difficile) concentração anormalmente elevada de HGB intracelular por eritrócito devido a perda de volume celular. 2. Doença das crioaglutininas neste caso, os eritrócitos permanecem juntos e o resultado é um valor falsamente baixo de HCT. 3. Hiperlipidemia ou qualquer outro factor que cause um aumento invulgar da turbidez do plasma HGB falsamente elevada. Importa referir que os analisadores hematológicos de diferentes fabricantes aplicam princípios de medição diferentes para os valores de HGB e HCT. É também importante referir que, apesar de a MCHC ser calculada a partir dos valores de HGB e HCT, os valores de HCT, contrariamente ao que sucede nos sistemas Sysmex, não são medidos por todos os fabricantes. Os analisadores Beckman Coulter medem o valor de MCV, que é usado para calcular o valor de HCT.

6 Existem vários factores que influenciam a determinação final de MCV: a forma e o tamanho da abertura do canal de impedância, a presença ou ausência de focagem hidrodinâmica e a osmolalidade da solução. Em conjunto, estes factores influenciam o grau de deformação das células individuais na sua passagem através da abertura. Os eritrócitos alteram a sua forma, de discoidal bicôncava para uma forma alongada a lembrar um charuto, quando expostos a aceleração rápida num líquido de suspensão. Graças à focagem hidrodinâmica, disponível nos analisadores da classe X da Sysmex (e PocH-100i), o grau de aceleração é significativamente reduzido. A amplitude do impulso eléctrico assim gerado depende da área da secção transversal da célula e não do seu volume real. A amplitude do impulso é utilizada para calcular o volume de cada célula, com base numa fórmula que inclui uma constante (ver figura 3). Para determinação desta constante, assume-se que todas as células se deformarão de forma previsível quando atravessarem a abertura. Todavia, isso nem sempre ocorre, dado que essa deformabilidade, para além dos factores já mencionados, é influenciada pela viscosidade interna da célula, ou seja, pela concentração de hemoglobina. Refira-se também que as células com alta viscosidade interna (ou seja, células com alta MCHC ) são menos susceptíveis de deformação, pelo que as suas dimensões são sobrestimadas. No caso das células que possuem baixa viscosidade interna (isto é, células com baixa MCHC ), as suas dimensões são subestimadas. Uma vez que apenas as células com alta MCHC apresentam dimensões sobrestimadas e que a subestimativa apenas afecta as dimensões das células com baixa MCHC, ambos os tipos celulares normalizam os extremos da MCHC e reduzem, assim, o verdadeiro intervalo da MCHC. Por isso, no passado, a MCHC era, regra geral, considerada menos útil como verdadeiro parâmetro clínico e mais útil como parâmetro de controlo técnico. Contudo, a MCHC dos sistemas Sysmex exibe este efeito de truncagem em muito menor grau, dado que as células sofrem menos deformação comparativamente aos analisadores hematológicos que não utilizam a focagem hidrodinâmica. Por isso, os seus valores reflectem melhor a verdadeira MCHC das células, pelo que é de esperar um intervalo de valores normais de referência muito mais amplo. Bull et al (1996) demonstraram que a veracidade do valor de MCHC obtido em vários analisadores utilizando o HCT medido (ou MCV x RBC), em comparação com o HCT obtido com o método de referência do micro-hematócrito (PCV), depende da tecnologia usada. Estes autores afirmam que o quadrado do coeficiente de correlação (r 2 ) para cada um dos métodos testados reflecte, de forma relativa, e em termos percentuais, o grau de aproximação dos valores de MCHC gerados ao verdadeiro valor de MCHC (método manual) ver Quadro 2. Quadro 2 Valores r 2 dos valores de índices eritrocitários obtidos por um método automatizado versus o método de referência Método MCHC MCV MCH Impedância sem FHD (por ex., CellDyn 3000) 0.178 0.709 0.905 Impedância sem FHD (por ex., Coulter) 0.278 0.602 0.812 Óptico com FHD e esferização (por ex., Bayer Technicon) 0.556 0.738 0.866 Impedância com FHD (por ex., Sysmex) 0.729 0.860 0.904 FHD = Focagem hidrodinâmica

7 Com base neste e noutros estudos 2, torna-se evidente que os valores de MCHC obtidos em analisadores sem focagem hidrodinâmica apresentam uma fraca correlação com o valor real de MCHC da população eritrocitária da amostra, pelo que não podem ser utilizados como parâmetro clínico. Inversamente, os valores de MCHC obtidos em analisadores com focagem hidrodinâmica (como os Sysmex) mostram muito maior correlação com os métodos manuais, sendo portanto úteis na classificação das anemias. É, pois, de esperar que os valores de MCHC obtidos num analisador Beckman Coulter divirjam dos obtidos num analisador Sysmex. Deve também referir-se que, para efeitos do cálculo de MCHC, os índices eritrocitários obtidos num analisador não são intercambiáveis com os obtidos noutro, isto é, tanto a HGB como o HCT têm de ser obtidos no mesmo analisador, se estiver a ser feito um cálculo manual. Tendo em conta estas pequenas diferenças, as Instruções de Utilização do analisador hematológico Sysmex indicam claramente que cada laboratório deve estabelecer o seu próprio intervalo de referência, de acordo com as orientações do CLSI (NCCLS). De uma forma geral, os analisadores sem focagem hidrodinâmica (por exemplo, os Beckman Coulter e os modelos Cell Dyn mais antigos) que exibem o efeito de truncagem mais acentuado, terão intervalos normais de MCHC mais estreitos, casos em que a MCHC será mais útil como parâmetro de CQ para avaliar o desempenho técnico do analisador. Pelo contrário, os analisadores Sysmex (impedância com focagem hidrodinâmica) e os analisadores Advias (tecnologia óptica com focagem hidrodinâmica e esferização) da Siemens apresentam o menor efeito de truncagem, pelo que, nestes casos, a MCHC apresenta um intervalo de referência mais amplo e possui valor clínico na avaliação das anemias. Vale a pena referir que a descrição original da categorização das anemias nos manuais como sendo normocrómicas ou hipocrómicas se baseava na MCHC, uma vez que, nessa altura, este parâmetro era calculado utilizando o microhematócrito e não um valor automatizado. Algumas descrições posteriores referem, porém, a MCH, provavelmente devido ao facto de os valores de MCHC automatizados terem deixado de ser considerados DI DS DI DS RBC RBC PLT Fig. 6 Histogramas de eritrócitos com exemplos ilustrativos de situações em que o valor de RDW é de excluir.

8 universalmente fiáveis a reflectir o perfil RBC do doente, sendo antes considerados bons indicadores do desempenho do analisador. Pergunta frequente n.º 2: Por que motivo se exclui, por vezes, o valor de RDW? Para que o analisador calcule um valor de RDW a partir da curva de distribuição do volume dos eritrócitos, têm de ser cumpridos certos critérios. A determinação de RDW-SD é realizada a uma altura relativa de 20% acima do valor inicial. Se alguma das extremidades da curva do histograma não se alongar abaixo deste ponto dos 20%, o valor de RDW não pode ser calculado e não será mostrado. Desta forma, o analisador está a alertar o operador de que algo que não eritrócitos intactos (por exemplo, plaquetas gigantes ou aglutinação de eritrócitos) poderá estar presente e a distorcer os dados sobre os eritrócitos. Ao suprimir os dados, o operador é obrigado a verificar a amostra para identificar a causa de interferência. Da mesma forma, se o histograma apresentar um duplo pico, o que pode ocorrer se existir uma população eritrocitária dimórfica, o RDW será excluído. Neste caso, o RDW não é mostrado, pois o analisador suspeitará que existem de facto duas populações. Neste caso, a inspecção visual da curva e a observação do duplo pico fornecerá muito mais informação relevante que a indicação do valor de RDW. Identificar a presença de dimorfismo proporciona melhor informação sobre o que poderá estar errado com o doente do que um valor quantitativo de RDW, que neste caso corresponderia a uma distribuição ampla. A lista de causas possíveis para um histograma de duplo pico é muito mais restrita que a das causas de uma RDW ampla. Informação a reter Os índices eritrocitários são um guia extremamente importante para a classificação das anemias. Por sua vez, essa classificação ajudará o médico a seleccionar convenientemente os exames a realizar para identificar a causa subjacente da anemia e promover o tratamento adequado. A utilização complementar da contagem de reticulócitos e do parâmetro Ret-he que lhe está associado (disponível nos analisadores Sysmex equipados com um canal de reticulócitos) facilitará ainda mais estas tarefas (ver o boletim SEED N.º 1, 2012). Os laboratórios devem seguir sempre os princípios das boas práticas laboratoriais e estabelecer intervalos de referência para cada analisador, de modo a garantir uma interpretação adequada dos resultados dos doentes, uma vez que é de esperar que surjam diferenças entre analisadores que utilizam tecnologias diferentes. Por outro lado, importa ter sempre presente que, quando se comparam os resultados obtidos em analisadores diferentes, quaisquer lapsos de tempo entre as determinações podem ter um impacto significativo nos resultados, dado que as células tendem a aumentar de volume com o tempo. References: 1. Bull BS, Aller R, Howen B. Red cell index or quality control parameter? In: McArthur JR, Lee SH, Wong JEL, Ong YW, eds. Haematology 1996, Educational programme of the 26th Congress of the International Society of Haematology. 1996:40. 2. Van Hove L, Schisano T, Brace L. Anemia diagnosis, classification, and monitoring using Cell-Dyn technology reviewed for the new millennium. Laboratory Hematology, 2000; 6:93 108. Compilado por Drª Marion Münster Sysmex South Africa (Pty) Ltd. Fernridge Office Park Block 2, 5 Hunter Avenue, Ferndale, Randburg 2194, South Africa Phone +27 11 3299480 Fax +27 11 7899276 info@sysmex.co.za www.sysmex.co.za