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Camila Rizzo – Morfo 2P Mediadores celulares da inflamação Mediadores celulares • Pré-formados (já estão formados nas células - os mastócitos por exemplo já tem histamina formada) - Histamina: inicia inflamação que será posteriormente mantida pela serotonina, prostaglandinas, leucotrienos. Mastócitos e basófilos - Serotonina: plaquetas/cél neuroendócrinas Obs: aminas – vasoativas/ vasodilatadoras: ação rápida e precoce, mas de curta duração • Pós formados (são liberados após a liberação dos mediadores pré-formados) a. Lipídicos: PAF e derivados do ácido aracdônico (AA). Derivados do ácido araquidônico formam prostaglandinas e leucotrienos b. Proteínas: citocinas Mediadores Pré-formados Histamina - Dilatação das arteríolas - Aumento da permeabilidade de vênulas, permitindo a saída de líquido e de leucócitos por meio da diapedese - Histamina se liga ao receptor na parede endotelial do vaso, onde estimula óxido nítrico sintetase. Dessa forma, há a transformação de arginina em óxido nítrico. Ele então se difunde e vai para célula muscular lisa que fica ao lado da célula endotelial, onde ativa enzima guanilato ciclase produzindo, assim, GMPc. Aumento do GMPc causa o relaxamento muscular e consequente vasodilatação da arteríola • Efeitos da histamina Camila Rizzo – Morfo 2P - Contração dos músculos do intestino podem ser importantes em caso de alergias visto que isso promove o peristaltismo e, dessa forma, o alimento sai mais rápido do corpo do indivíduo - H2 ao estimular a secreção gástrica está aumentando a produção e secreção de HCl - H3 quando relacionada aos auto-receptores inibitórios realizam o feedback negativo - H4 ao aumentar a expressão de moléculas de adesão no eosinófilo, permite que ele faça o rolamento e posterior diapedese Óxido nítrico • Efeitos do óxido nítrico - Regula a pressão sanguínea - Mantém o tônus vasodilatador - Manter a integridade do endotélio - Inibe proliferação do músculo liso vascular (parede do vaso não fica espessa e dura aumentando a pressão) - Previne a interação leucócito endotélio (evita a adesão de plaquetas e leucócitos, inibindo a formação de trombos) - Atua como neurotransmissor no SNC o Óxido nítrico além de ser produzido pelo endotélio, é também produzido por neurônios no SNC causando vasodilatação e, consequentemente aumentando o fluxo sanguíneo para o cérebro (contribuindo para o estudo, trabalho, pensamento) Mediadores Pós-formados - Formados a partir dos fosfolipídios de membrana • Quando acontece alguma lesão tecidual ou um estímulo do sistema complemento (C3a, C5a), a fosfolipase A2 é ativada clivando fosfolipídios de membrana em ácido araquidônico e PAF (fator ativador das plaquetas -> mediador da inflamação). Após a formação do ácido araquidônico ele pode ser metabolizado ou pela enzima COX cicloxigenase, ou pela enzima LOX lipoxigenase. Ao ser metabolizado pela COX há a formação e prostaglandinas e tromboxana, já pela LOX, há a geração dos leucotrienos. Existem ainda outras lipoxigenases que geram o HETE e as lipoxinas. • Via dos fosfolipídeos vão, dessa forma ser os responsáveis por gerar os mediadores da inflamação eocosanóides (prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos) Camila Rizzo – Morfo 2P PAF – Fator Ativador de Plaquetas • Células fonte: mastócitos, basófios, neutrófilos, células endoteliais, plaquetas • Uma de suas funções e gerar inflamação • Principais ações inflamatórias: - ↑ permeabilidade vascular - Atrai leucócitos -> adesão ao endotélio - ATIVAÇÃOS DAS PLAQUETAS - Ativação do sistema complemento - Estimula a síntese de PG e LT (PAF ativa cicloxigenases, lipoxigenases permitindo a formação de prostaglandinas e leuctrienos) Derivados do ácido aracdônico (aa) • A partir do aa que são gerados prostaglandinas e leucotrienos • Fosfolipase da membrana é clivada gerando aa que pode quando é metabolizada pela LOX gera leucotrienos e lipoxina. Já quando é metabolizado pela COX, tromboxana e prostaglandinas são formadas Obs: fosfolipase é estimulada por estímulos mecânicos, químicos, físicos e outros mediadores (ex: C5a) que liberam aa da membrana fosfolipídica através da ação da fosfolipase A2 • Leucotrienos e prostaglandinas são mediadores da inflamação • Tromboxana apresenta a função de agregar plaquetas • Lipoxinas são inibidoras da inflamação • AA ainda é responsável pela produção de lipoxinas (LX), que são antagônicas aos leucotrienos, ou seja diminuem a inflamação • Lipoxinas inibem a adesão e migração dos neutrófilos Prostaglandinas - Produzida via COX - Tipos de COX: COX-1 e COX-2 - Tipos de PG: E, F, G, H, I - Ex: PGE2 Obs: 1 ou 2 após a ultima letra indica o número de duplas ligações no composto • PGI2 (prostaciclina) - É produzida pelas células endoteliais e inibe a agregação plaquetária no endotélio - Vasodilatadora, potente inibidor de agregação plaquetária e aumento da permeabilidade das vênulas • Após o aa ser metabolizado pela COX a primeira prostaglandina produzida é a PGG2 e depois PGH2. Dependendo da célula, PGH2 pode virar tromboxano, outras prostaglandinas, prostociclinas Camila Rizzo – Morfo 2P • Endotélio tem a enzima prostaciclina sintetase que transforma, nas células endoteliais PGH2 em PGI2 • Células da inflamação transformam PGH2 em PGD, PGE, PGF; que realizam vasodilatação, aumento da permeabilidade. Cabe ainda destacar que a PGE2 vai ser responsável também por aumentar a dor do indivíduo ao atuar junto com a bradicinina; além de estimular a contração do músculo liso (na parede do útero é produzida PGE2 para que o endotélio possa descamar) junto com a PGF • PGE2 é produzida no rim e pode ser patológica caso seja expressa pela COX 2, uma vez que será o sinal químico da febre • PGD2 atua como quimiocina atraindo polimorfos (PMN) para o local • PGH2 pode ainda virar tromboxana ativa (TB1) que é responsável pela agregação de plaquetas. Em seguida, tromboxana é degradada formando a sua forma inativa TB2 • Plaquetas produzem tromboxina por apresentarem tromboxana sintetase endotélio produz prostaciclina por possuir prostaciclina sintetase e demais prostaglandinas são produzidas pelas demais células da inflamação Tromboxana X Prostaciclina • Quando há um equilíbrio entre as duas não há a formação do coagulo. Contudo, quando há um ferimento as células adjacentes morrem e com isso param de produzir prostaciclinas de forma a aumentar tromboxano, mobilizar plaquetas e com isso formando um coagulo • Caso não tenhamos plaquetas e tromboxano esteja baixo, não haverá a formação do coagulo, tendo dificuldade de estancar um sangramento em caso de trauma Isoformas de cicloxigenases • COX 1 - Constitutiva (está continuamente sendo expressa pelos seguintes órgãos) o Estômago (enzima no local estimula a produção de muco) o Rim (enzima nesse caso aumenta o fluxo sanguíneo para que mais sangue circule na região) o Plaquetas (enzima ajuda a formar tromboxana) o Útero (produz prostaglandina para realizar a contração uterina) o SNC (produz prostaglandina para fazer vasodilatação e consequente oxigenação cerebral) • COX 2 - Induzida (produz COX 2 apenas mediante a estímulo de citocinas – IL-1, IL-6, TNF) - COX 2 produz prostaglandinas relacionadas com a inflamação, febre - COX 2 também é responsável por induzir células de defesa a produzir proteases para que elas possam andar no tecido conjuntivo (para neutrófilo andar no tecido conjuntivo por exemplo, é necessária a liberação de colagenases, elastases) - Produzida por células do sistema imune ou células de defesa o Macrófago o Linfócito o PMN o Endotélio Camila Rizzo – Morfo 2P Leucotrienos • Causam vasodilatação, broncoespasmos (contração do músculo liso), aumento da permeabilidade das vênulas(permitir diapedese), além de causar prurido • Os leucotrienos LTC4, LTD4 e LTE4 são os principais constituintes da reação lenta da anafilaxia (SRS-A) e da asma brônquica (histamina inicia broncoconstrição mas leucotrienos que a mantém) HETE • Hete é responsável por atrair neutrófilos Vasodilatação • Prostaglandinas, prostaciclinas, PGD e PGE Vasoconstrição • Leucotrienos, tromboxanos Camila Rizzo – Morfo 2P Anti-inflamatórios • Existe uma gama de anti-inflamatórios • Anti-inflamatórios se dividem em duas classes: AINES e AIES • Dentre os exemplos de AINES estão: aspirina, diplofenaco, profeno e são responsáveis por inibir a COX, deixando de produzir prostaglandinas, além de poderem deixar de produzir tromboxana • AIES são os corticóides e irão inibir a fosfolipase, deixando de produzir o ácido aracdônico Obs: terminação “xib” significa inibidor da COX • Pacientes com dengue não podem usar os AINES já que pacientes com dengue apresentam número baixo de plaquetas (plaquetopenia) e se o paciente toma aspirina, há a inibição da COX e se inibe a COX, não há tromboxana e, consequentemente, não haverá agregação plaquetária -> aumenta o risco do paciente ter dengue hemorrágica Inibidores da inflamação • Inibidores de Leucotrienos - ZILEUTON - Inibe a LOX - MONTELUCAST (realiza broncodilatação em pacientes asmáticos) – bloqueador de receptores de LT • Corticosteróides (inibidores esteroidais) - Redução da expressão de COX-2, fosfolipase A2, citocinas pró-inflamatórias, inibe NF-kB - Corticóide é um imunossupressor Obs: NF-kB é importante para a proliferação do linfócito Fator nuclear: NF-KB • Importante na sinalização TCR para expressão de IL-2 (responsável pela proliferação dos linfócitos) • Importante na sinalização Toll Like (TLR) • Importante na sinalização para receptores de citocinas • Ação imunossupressora • Corticóides inibe ação de NF-kB Mediadores Pós-inflamatórios Citocinas • As principais citocinas pró-inflamatórias: - TNF alfa - INFɣ - IL-1 - IL-6 - IL-8 • Citocinas estão relacionadas com as respostas de Th1, macrófagos M1 Camila Rizzo – Morfo 2P • Citocinas tem efeito pleiotrópico, ou seja, elas atuam em várias células dando respostas diferentes Macrófagos ativados • Treg também produz IL-10 e TGF-β além de M2 • Citocinas de inflamação fazem com que o macrófago desenvolva mais suas funções relacionadas ao processo (maior produção de óxido nítrico e quimiocinas inflamatórias, por exemplo) • Da mesma forma, citocinas anti-inflamatórias vão promover um desenvolvimento maior do macrófago para essa função TNF α, IL-6 e IL-1 • Pequenas concentrações - Promover vasodilatação - Aumentar a permeabilidade vascular (diapedese) - Estimula a produção de proteínas de adesão pelo endotélio, algo que permite a saída de neutrófilos • Quantidades medianas (vai para a circulação sanguínea) - Fígado -> secreta Proteína C Reativa (PCR) e fibrinogênio - Estimula a medula óssea -> ↑ produção de leucócitos • Grandes quantidades Camila Rizzo – Morfo 2P - Induz resistência a insulina (indivíduo produz insulina mas ela não está atuando no músculo e tecido adiposo – receptores estão fosforilados – deixando glicose no sangue e causando diabetes. Esse aumento de açúcar no sangue na inflamação é importante para o uso dos leucócitos) - Estimula a lipólise - Promove SARCOPENIA (perda de massa muscular) e osteopenia (perda de massa óssea) - Estimula o fibroblasto secretar metaloproteases (degrada colágeno do osso) ao invés de produzir colágeno - Caquexia (pele e osso) Obs: PCR é uma proteína que se liga a parede de bactérias e funciona como opsonina, sendo reconhecida pelos macrófago. Contudo, qualquer tipo de inflamação via estimular sua produção, sobretudo em casos de infecção bacteriana (produção de PCR é ainda maior) Obs: fibrinogênio é também produzido para que se estanque sangramentos TNF α • Produzida por macrófagos, mastócitos e adipócitos • Funções: - Aumentar a permeabilidade vascular/diapedese - Ativa monócitos e neutrófilos - Destrói células tumorais estimulando apoptose - Indução de NO (pelas células endoteliais), PGs, LTs, PAF Citocinas X Fígado • Quando fígado produz citocinas, ele deixa de produzir albumina (principal proteína no sangue que tem função de controlar pressão coloidosmótica -> albumina prende água nos vasos). Assim, quando estamos com um processo de inflamação por muito tempo, perdemos albumina e nosso corpo tende a ficar com edemas • Anti-proteases são produzidas para nos proteger contra proteases (colagenases, elastases) liberadas pelos neutrófilos e macrófagos. Caso a secreção de proteases ocorra em excesso, haverá a degradação da matriz extracelular do tecido conjuntivo, podendo causar lesões maiores que as promovidas pela própria bactéria Obs: anti-proteases são especialmente importantes no pulmão para que não haja enfisema pulmonar Obs: cigarro inibe uma das nossas anti-proteases e por isso deixa pessoa mais susceptível a enfisemas Efeitos sistêmicos das citocinas pró-inflamatórias • Febre • Aumento na produção de leucócitos • Fígado -> aumento da produção de proteínas de fase aguda (PCR, fibrinogênio ...) Obs: PCR: ligam-se à parede microbiana e podem agir como opsoninas -> ATIVA SISTEMA COMPLEMENTO Pessoas idosas e obesas X diabetes • Ao envelhecermos aumentamos a produção de TNF, que aumenta a resistência a insulina e isso favorece o desenvolvimento de diabetes tipo II • Pessoas obesas tem mais chance de desenvolver diabetes tipo II porque células adiposas viscerais secretam TNF acarretando a resistência a insulina Como é gerada a febre? • A febre é estimulada por agentes infecciosos quando eles liberam suas toxinas ou através de mediadores da inflamação como a IL-1 • Mediadores ou toxinas vão ativar células de defesa como monócitos/macrófagos, células endoteliais ou ainda outros tipos celulares, as quais vão produzir citocinas pirogênicas como a IL-1, TNF, IL-6, IFNs (sendo a principal a IL-1 • Citocinas vão estimular a produção COX 2. COX 2 por sua vez vão estimular a produção de prostaglandinas como a PGE2 que aumentarão níveis de AMPc e isso causará a elevação do set point (termostato do hipotálamo -> corpo começa a achar que temperatura ideal é 38 por exemplo) Camila Rizzo – Morfo 2P • Elevação do set point vai causar ativação do simpático causando vasoconstrição periférica (faz com que extremidades fiquem frias), aumento da cinética dos músculos (gerando tremores) -> aumento da conservação de calor e aumento da produção de calor causando febre • Dipirona (ação de antipiréticos) bloqueia citocinas no hipotálamo Produção de IL-1 • Produção é controlada por um complexo celular multiproteína, “inflamassoma”, que responde ao estímulo de micróbios e células mortas • Esse complexo ativa CASPASE-1, cujas funções são quebrar os precursores inativos recém-sintetizados da IL-1 nas citocinas biologicamente ativas • Receptores NOD -> NLRP3 -> INFLAMASSOMO • Reconhece DAMPs e PAMPs Outro problema • Excesso dessas citocinas também interfere no processo de coagulação sanguínea não so na produção de fibrinogênio, mas também na ativação da cascata • Citocinas também vão ser responsáveis pela produção do fator tecidual (fator tecidual pode ser produzido pelas células de defesa como o macrófago ou pelas células endoteliais • Fator tecidual ativa via extrínseca da coagulação formando trombina que trasnformará fibrinogênio em fibrina formando coagulo. Além disso, via extrínseca também forma fator 12ª que forma bradicinina que causará vasodilatação e será mediadora da dor • Na infecção generalizada (sepse) há grande produção das citocinas e com isso o processo ocorrera de forma mais incisiva (uma das complicaçõesdo quadro é a de formação coágulos no sangue interrompendo o fluxo sanguíneo) • Bactérias na sepse liberam toxinas solúveis, denominadas superantígenos, que ativam diferentes clones de células T (ativação policlonal inespecífica). Superantígenos se ligam a MHC ativando vários clones de linfócitos T e causando uma superprodução de citocinas inflamatórias, as quais geram inflamação sistêmica e dessa forma deixam os vasos dilatados permitindo que a bactéria entre na circulação sanguínea (causa bacteremia) Camila Rizzo – Morfo 2P SEPSE X CID • Uma das complicações da sepse é a CID (coagulação intravascular disseminada) • Excesso de TNF e IL-1 • SEPSE causa muitos edemas pelo grande extravasamento de líquido para os tecidos causando hipotensão que tentará ser corrigida pelo sistema nervoso simpático por meio de uma taquicardia • Caso hipotensão não seja “corrigida”, a pessoa entra em choque e paciente tende a ter falência múltipla de órgãos Além do hemograma, que exames podem avaliar a presença de inflamação? • PCR • VHS: coleta o sangue do paciente, coloca em tubos com anticoagulante e deixa sedimentar. Após esses passos, é medido o quanto as hemácias sedimentaram, e quanto maior a sedimentação, maior a inflamação Fibrinogênio – VHS • O aumento do fibrinogênio faz os eritrócitos se empilharem, possuindo, assim uma velocidade hemossedimentação mais rápida do que os eritrócitos individuais • Quando tem inflamação, hemácias sedimentam de maneira empilhada • VHS acelerado Substância P • Neuropeptídeo (produzida por neurônios) • Mediador da inflamação • Está relacionada com dor, regula PA, estimula secreção em células endócrinas e aumenta na permeabilidade vascular Mediadores celulares Histamina
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