A anemia falciforme (AF) é caracteriza-se por episódios crônicos de hemólise e crises de vaso-oclusão (CVO), anormalidades de adesão celular, aumento do estresse oxidativo que culminam com danos a órgãos, sendo responsáveis por elevadas taxas de morbimortalidade. O tratamento se baseia principalmente no uso de hidroxiuréia (HU). A HU promove um aumento na produção de hemoglobina fetal (HbF), diminuição da leucometria, redução da hemólise e aumento da utilização da arginina para produção de óxido nítrico (NO), diminuindo o número de eventos vaso-oclusivos, síndrome torácica aguda (STA), transfusões e hospitalizações. Entretanto, a resposta a HU é variável, fato atribuído a múltiplos fatores tais como os moduladores genéticos, como os polimorfismos nos gene BCL11A, que modulam a expressão da HbF. O objetivo foi avaliar o efeito da terapia HU+L-arginina nos parâmetros hematológicos, no estresse oxidativo e no perfil inflamatório, associando à resposta com os polimorfismos no gene BCL11A. Trata-se de um estudo prospectivo de coorte com 19 pacientes com diagnóstico de AF, em tratamento com HU por mais de um ano. A L-arginina foi prescrito na dose de 250mg/dia em associação com a HU, por um período de 12 semanas. As análises foram realizadas antes do uso da HU+L-arginina e com 4, 8 e 12 semanas do uso da associação. Houve aumento das concentrações de NO2-, HbF e reticulócitos após 12 semanas de uso da associação quando comparados ao momento inicial. Verificou-se aumento das concentrações séricas de TGF-β após 12 semanas da associação HU+L-arginina comparados a quatro semanas de uso concomitante. Verificou-se uma correlação direta entre as concentrações séricas de TGF- β, HbF e NO2-. Houve aumento da IL-17 após 12 semanas de uso da associação quando comparados ao momento inicial. Não houve modificação das concentrações de IL-10, IL-6 e catalase. Em relação aos polimorfismos em BCL11A observou-se quanto ao SNP rs11886868, que os indivíduos heterozigóticos para o alelo mais raro (TC) tinham média de HbF de 14,88 ±3,003, seguido de 18,10 ± 2,784 para o CC, enquanto que no homozigótico para esse alelo (TT) de 2,0 ± 0,0. Relativamente ao polimorfismo rs4671393 pôde constatar-se que a presença do alelo em heterozigotia (AG) conferia média de HbF de 18,16 ±2,700, os GG 11,03 ± 3,814, e os AA 18,9± 0,0. Ao rs 7557939.Verificou-se para o alelo AA média de HbF de 7,200±5,506, para AG 17,43±2,814 e GG 18,10±2,784. Os exames bioquímicos Ur, Cr, AST, ALT e LDH não se alteraram. Foi validado o método de quantificação de HU em plasma por UPLC. As concentrações médias de HU foram 190,88 µM e 302,71 µM, para pacientes em uso de HU nas dosagens de 1000mg/dia e 1500mg/dia, respectivamente. Não houve correlação entre as concentrações plasmáticas de HU com as concentrações de HbF. Os resultados demonstram que a suplementação de arginina promove uma resposta acentuada ao tratamento com HU nos parâmetros hematológicos e inflamatórios analisados. Sendo a variabilidade da resposta a esta associação dependente da influência dos SNPs do gene BCL11A sobre a expressão da gama globina.