Revista Cubana de Hematología, Inmunología y Hemoterapia

Organization of the cell membrane: band 3, structure and function

El término banda 3 se refiere a un grupo de intercambiadores aniónicos (AE 0-3), que están presentes en la membrana de todas las células y organelos celulares, y que participan en diversas actividades fisiológicas, entre las que se destacan el intercambio bicarbonato/ cloruro, unión de IgG y remoción celular y el mantenimiento de la integridad celular. El AE 1 constituye el elemento central integral de un macrocomplejo proteico en el contexto de la organización de la membrana del eritrocito, que está constituido por 3 dominios con funciones estructurales y metabólicas específicas. Cambios estructurales de la banda 3 y la presencia de autoanticuerpos naturales anti banda 3 se han asociado con el envejecimiento celular y la generación del antígeno de senescencia celular (ASC). Se analiza el mecanismo de envejecimiento prematuro de los eritrocitos SS en la drepanocitosis a partir de la auto-oxidación aumentada de la hemoglobina, que trae como consecuencia alteraciones en la banda 3 y expresión del ASC, unión de IgG y la remoción de los eritrocitos SS mediante fagocitosis. Alteraciones en banda 3 se han observado también en enfermedades neurológicas como el Alzheimer, disquinesia idiopática familiar, epilepsias idiopáticas, así como en enfermedades cardiovasculares, señalándose la elevada mortalidad en el neonato con deficiencia total de banda 3

The term band 3 refers to a group of anion exchangers (AE 0-3) that are present in the membrane of all cells and cellular organella and take part in diverse physiologic activities, among which the bicarbonate/ chloride exchange, the IgG binding and cellular removal , and the maintenance of cellular integrity stand out. AE1 is the central integral element of a protein macrocomplex in the context of the organization of the erythrocyte membrane that is composed of 3 domains with specific structural and metabolic functions. Structural changes of band 3 and the presence of natural anti band 3 antibodies have been associated with cellular aging and the generation of the senescent cell antigen (SCA). The mechanism of early aging of SS erythocytes in drepanocytosis is analysed starting from the augmented autooxidation of hemoglobin that brings about alterations in band 3 and SCA expression, IgG binding and the removal of SS erythrocytes by phagocytosis. Band 3 alterations have also been observed in neurological diseases, such as Alzheimer's disease, family idiopathic dischinesia, and idiopathic epilepsies, as well as in cardiovascular diseases. The high mortality in the newborn with total band 3 deficiency has been stressed

Function of the natural anti-band 3 antiodies in the phenomenon of drepanocytosis vasoocclusion

La vasooclusión en la drepanocitosis se considera una característica única entre las anemias hemolíticas, y aún cuando se han logrado avances en su conocimiento, las bases de su control y prevención permanecen parcialmente desconocidas. La idea de que el eritrocito falciforme induce el proceso vasooclusivo ha sido descartada, y no existe duda en la actualidad de que el fenómeno ocurre debido a la adhesión al endotelio de eritrocitos SS oxigenados, no deformados, al endotelio de las venas postcapilares, donde participan un número de moléculas de adhesión, presentes tanto en los eritrocitos SS como en el endotelio vascular, factores plasmáticos y un elemento de creciente importancia: la molécula banda 3 eritrocitaria (AE 1). La AE 1 forma parte de una familia de intercambiadores aniónicos (AE 0-3) presentes en todas las células y organelos celulares, que constituyen la proteína central integral de un macrocomplejo en la membrana del eritrocito. Producto de la auto-oxidación de la Hb S, la molécula AE 1 se agrega en la superficie del eritrocito SS y adquiere naturaleza adhesiva, que se reconocen por anticuerpos naturales de la clase IgG. Se destaca la importancia del control de los niveles de anticuerpos naturales anti banda 3, lo que pudiera confirmar o rechazar la idea de si la adhesión de los eritrocitos SS y posterior vasooclusión es el resultado de alteraciones en los niveles de los mencionados anticuerpos. Se analizan las potencialidades terapéuticas del estudio de la molécula banda 3 y los anticuerpos naturales anti banda 3 en la drepanocitosis

Vasoocclusion in drepanocytosis is considered a unique characteristic among hemolytic anemias and in spite of the advances attained in its knowledge, the bases of its control and prevention are partially unknown. The idea that the falciform erythrocyte induces the vasoocclusive process has been discarded and there is no doubt at present that the phenomenon occurs due to the adhesion of oxygenated non-deformed SS erythrocytes to the endothelium., to the endothelium of the postcapilary veins, where a number of adhesion molecules present both in the SS erythrocytes and in the vascular endothelium, plasmatic factors and an element of increasing importance, the erythrocyte band 3 molecule (AE1), participate. The AE1 is part of the family of anion exchangers (AE 0-3) present in all the cells and cellular organella that constitute the central integral protein of a macrocomplex in the erythrocyte membrane. As a result of the auto-oxidation of Hb S, the AE1 molecule is added to the surface of the SS erythrocyte and acquires an adhesive nature that is known as natural IgG antibodies. It is stressed the importance of the control of the levels of natural anti-band 3 antibodies, which may confirm or reject the idea that the adhesion of SS erythrocytes and posterior vasocclusion is the result of alterations in the levels of the above mentioned antibodies. The therapeutic potentialities of the study of the band 3 molecule and the natural anti-band 3 antibodies in the drepanocytosis are analyzed.

New knowledge of iron metabolism

El hierro es un mineral de elevada importancia para el organismo y su regulación requiere de una red molecular compleja. Hasta hace unos años solo se conocían 3 proteínas que intervenían en el metabolismo del hierro, pero en la última década, se han descubierto de forma secuencial, y a partir del estudio de algunas enfermedades genéticas como la hemocromatosis hereditaria, nuevas proteínas que participan en la homeostasia del hierro y que están implicadas en su transporte, absorción, reciclaje y balance en el organismo. La identificación y aislamiento de estas proteínas lleva inevitablemente a la modificación de los modelos clásicos de regulación de la homeostasia de este importante mineral. En este trabajo se realizó una revisión de los elementos esenciales conocidos hasta la actualidad de cada una de estas nuevas proteínas y la interacción entre ellas

Iron is a very important mineral for the organism and its regulation requires a complex molecular network. Only 3 proteins that took part in iron metabolism were known a few years ago, but in the last decade, new proteins that participate in iron homeostasis and that are involved in its transportation, absorption, recycling and balance in the organism have been discovered in a sequential way, starting from the study of some genetical diseases, such as hereditary hemochromatosis. The identification and isolation of these proteins lead inevitably to the modification of the classical models of regulation of the homeostasis of this powerful mineral. A review of the esential elements known up to now of each of these new proteins and the interaction among them was made in this paper

Imatinib in chronic myeloid leukemia

La leucemia mieloide crónica (LMC) fue la primera neoplasia en la que se pudo presentar un modelo de genotipo que sirviera de blanco a una terapia de acción molecular. La activación de múltiples vías de señales de transducción en las células con el gen BCR- ABL favorece el incremento de la proliferación celular, interfiere en la apoptosis y perturba la interacción con la matriz extracelular y el estroma. La introducción del Imatinib en el tratamiento de la LMC ha modificado la evolución y pronóstico de la enfermedad. Cuando se compara con los regímenes basados en interferón e hidroxiurea, el imatinib ha demostrado un alto nivel de eficacia asociado con un número menor de reacciones adversas

Chronic myeloid leukemia (CML) was the first neoplasia in which it was possible to present a model of genotype that served as a target for a molecular action therapy. The activation of multiple ways of transduction signals in the cells with the BCR-ABL gene favors the increase of the cellular proliferation, interferes the apoptosis, and perturbs the interaction with the extracellular matrix and the stroma. The introduction of Imatinib in the treatment of CML has modified the evolution and prognosis of this disease. Imatinib has proved to have a high level of efficiency associated with a smaller number of adverse reactions on being compared with the regimens based on interferon and hydroxyurea

Phenotypic and genic frequency of HLA antigens in a sample of the Cuban population

Se realizó un estudio de la frecuencia fenotípica y génica de los antígenos del sistema principal de histocompatibilidad HLA en personas no relacionadas, supuestamente sanas, tomadas como muestra de la población cubana. Se analizó la distribución de 87 antígenos HLA clase I ( loci A, B y C) y 25 clase II ( loci DR y DQ). Se emplearon las técnicas de microlinfocitotoxicidad (serológica) descrita por Terasaki y modificada por el NIH para los antígenos de clase I, y las técnicas de biología molecular para los de clase II. Los antígenos clase I del locus A: HLA A2, A9 y A19; del locus B: B5, B12 y B35; y del locus C: Cw4, Cw7; y los antígenos clase II de los locus DR y DQ: DR2, DR3, DR6, DR7, DQ2, DQ5 y DQ6, tienen las frecuencias más altas. Estos resultados son útiles como referencia para los estudios de asociación HLA-enfermedad, en la evaluación de la respuesta a los trasplantes, y a ciertas vacunas por la población cubana

A study of the phenotypic and genic frequency of the main histocompatibility HLA system in non-related, apparently sound persons taken as a sample of the Cuban population was conducted. The distribution of 87 class I HLA antigens (loci A, B and C) and 25 class II (loci DR and DQ) was analized. The techniques of microlymphocytotoxicity (serological) described by Terasaki and modified by the NIH for class I antigens, as well as the techniques of molecular biology for class II were used. The class I antigens of locus A: HLA A2, A9 and A l9; locus B: B5, B12 and B35; and locus C: Cw4, Cw7; and the class II antigens of locus DR and DQ: DR2, DR3, DR6, DR7, DQ2, DQ5 and DQ6, have the highest frequencies. These results are useful as a reference for the HLA-disease association studies, and for the evaluation of the response given by the Cuban population to transplantations and to certain vaccines

Detection and quantification of autoantibodies in the red cells of patients with Coombs negative autoimmune hemolytic anemia

Se estudiaron 18 pacientes, 15 adultos y 3 niños, con anemia hemolítica y sospecha de etiología inmune, en los cuales se observó una respuesta favorable al tratamiento con prednisona . Todos los pacientes habían mostrado resultados negativos en la prueba de antiglobulina directa e indirecta (Coombs). A las muestras de sangre se les realizó la técnica de polibreno directa (TPD), la detección de autoanticuerpos en el eluato de los hematíes en la técnica de microplacas ( Mp ), así como la cuantificación de autoanticuerpos asociados con los hematíes mediante un ELISA. Los pacientes investigados representaron el 13,3 % del total de casos de AHAI diagnosticados en el período de estudio. La TPD detectó los anticuerpos en 5 casos (28 %), la Mp resultó positiva en 11 pacientes (61 %) y el ELISA demostró autoanticuerpos en todos los pacientes. El ELISA reveló la presencia de autoanticuerpos IgG en 17 casos (94,4 %), de IgA en 8 pacientes (44,4 %) y de IgM en un caso (5,5 %). En 10 pacientes (55,5 %) la cuantificación de autoanticuerpos IgG se comportó en un rango de 200 a 460 moléculas por hematíe y en el resto se obtuvieron valores superiores a 900 moléculas por hematíe. Los resultados muestran que el ELISA aplicado es particularmente útil para la detección y cuantificación de autoanticuerpos en los hematíes de los pacientes con AHAI con prueba de Coombs negativa y nos provee de un procedimiento para el diagnóstico inmunohematológico de esta identidad

18 patients, 15 adults and 3 children, with hemolytic anemia and suspicion of immune etiology were studied. A favorable response to prednisone was observed among them. All the patients had had negative results in the direct and indirect antiglobulin test (Coombs). The blood specimens were applied the direct polybrene technique (DPT), the detection of antibodies in the eulate of the red cells by the microplaque technique (Mp), and the quantification of autoantibodies associated with red cells by ELISA. These patients accounted for 13.3 % of the total of AIHA cases diagnosed. The direct polybrene test detected the antibodies in 5 cases (28 %), whereas Mp tested positive in 11 patients (61 %), and ELISA showed autoantibodies in all the patients. ELISA revealed the presence of IgG autoantibodies in 17 cases (94.4 %), of IgA in 8 patients (44.4 %), and of IgM in one case (5.5 %). In 10 patients (55.5 %), the quantification of IgG autoantibodies behaved in a range from 200 to 460 molecules per red cell. In the rest, values over 900 molecules per red cell were obtained. The results demonstrated that ELISA is particularly useful for the detection and quantification of autoantibodies in the red cells of the patients with Coombs negative AIHA, and that it provides a procedure for the immunohematological diagnosis of this entity

Molecular chimerism in the allogeneic transplantation of hematopoietic cells: Preliminary results

The study of chimerism in the allogeneic transplantation of hematopoietic cells allows to know if the the lymphohematopoietic system of the donor has been able to implant itself in the recipient and if it does it by totally displacing the lymphohematopoietic system of the recepient or coexisting with it. Polymerase chain reaction is used to amplify the highly polymorphic DNA zones. The first results of the mollecular study of chimerism in 12 patients with different malignant and nonmalignant pathologies are shown. This study made possible to determine if the transplant was successful and to evaluate the graft ' s evolution

Cellular immunophenotyping in the diagnosis of acute myeloid leukemia

The immunophenotype of the leukemic cells was analyzed in 72 patients with diagnosis of acute myeloid leukemia (AML) that received attention at the Institute of Hematology and Immunology during 13 years. The cellular immunophenotyping (CIP) was performed by immunocytochemical ultramicromethod, using a panel of monoclonal antibodies to evaluate the expression of myeloid and lymphoid antigens. Of the total of studied AMLs, 22 % corresponded to the varieties M1 and M4. The rest of the diagnosed varieties were: M3 (19.4 %), M0 (15.3 %), M5 (11.1 %), M2 and M7 (4.2 %), and M6 (1.4 %). The expression of lymphoid antigens was found in 31.9 % of these patients. The terminal desoxynucleotidyl transferase was positive in 56.5 % of the cases. The cellular immunophenotyping is a useful method for the diagnosis of varieties M0 and M7 of acute lymphoid leukemia, and it also allows to complement the cytomorphological and cytochemical diagnosis of the rest of the varieties