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1 PATOFISIOLOGIA DA INFLAMAÇÃO 1 Sumário 1. INFLAMAÇÃO ................................................................................................. 3 1.1 CAUSAS DA INFLAMAÇÃO ............................................................................ 5 2. INFLAMAÇÃO AGUDA .......................................................................................... 5 2.1 ALTERAÇÕES VASCULARES ........................................................................ 6 2.2 EVENTOS CELULARES (EXTRAVASAMENTO DE LEUCÓCITOS E FAGOCITOSE) ................................................................................................................. 8 2.3 MARGINAÇÃO, ROLAMENTO, ADESÃO E TRANSMIGRAÇÃO LEUCOCITÁRIA.............................................................................................................. 10 2.4 QUIMIOTAXIA ............................................................................................... 12 2.5 ATIVAÇÃO LEUCOCITÁRIA ......................................................................... 12 2.6 FAGOCITOSE ............................................................................................... 13 3. INFLAMAÇÃO CRÔNICA .................................................................................... 14 3.1 CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO INFLAMATÓRIO CRÔNICO ............. 15 3.2 CAUSAS DA INFLAMAÇÃO CRÔNICA ......................................................... 15 3.3 INFILTRADO CELULAR MONONUCLEAR ................................................... 16 4. MEDIADORES QUÍMICOS DA INFLAMAÇÃO DERIVADOS DE CÉLULAS ....... 19 4.1 MEDIADORES QUÍMICOS DA INFLAMAÇÃO DERIVADOS DO PLASMA SANGUÍNEO .................................................................................................................. 22 5. FASES DA INFLAMAÇÃO ................................................................................... 24 6. RESULTADO DA INFLAMAÇÃO ......................................................................... 26 7. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 27 8. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 27 2 NOSSA HISTÓRIA A nossa história, inicia com a realização do sonho de um grupo de empresários, em atender à crescente demanda de alunos para cursos de Graduação e Pós- Graduação. Com isso foi criado a instituição, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A instituição tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua formação contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de forma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. 3 1. INFLAMAÇÃO A inflamação ou processo inflamatório é uma reação do organismo a uma infecção ou lesão dos tecidos. Em um processo inflamatório a região atingida fica avermelhada e quente. Isso ocorre devido a um aumento do fluxo de sangue e demais líquidos corporais migrados para o local. Na área inflamada também ocorre o acúmulo de células provenientes do sistema imunológico (leucócitos, macrófagos e linfócitos), com dor localizada mediada por certas substâncias químicas produzidas pelo organismo. No processo, os leucócitos destroem o tecido danificado e enviam sinais aos macrófagos, que ingerem e digerem os antígenos e o tecido morto. Em algumas doenças esse processo pode apresentar caráter destrutivo. O processo inflamatório caracteriza-se como um mecanismo de defesa do organismo, e esta defesa constitui na ação de destruir (fagocitar), diluir (plasma extravasado) e isolar (malha de fibrina) o agente agressor, além de que inicia o processo reparativo de cicatrização e regeneração deste tecido que foi lesionado. A inflamação pode lesar o próprio organismo de uma maneira mais nociva que o próprio agente agressor, e um exemplo disto é a artrite reumatoide na medicina humana e alguns tipos de pneumonia. A inflamação pode também ser considerada como parte do sistema imunitário, o chamado sistema imune inato, assim denominado por sua capacidade para deflagrar uma resposta não-específica contra padrões de agressão previamente e geneticamente definidos pelo organismo agredido. Esta definição se contrapõe à da imunidade adquirida, ou aquela onde o sistema imune identifica agentes agressores específicos segundo seu potencial antigênico. Nesse último caso, o organismo precisa entrar em contato com o agressor, identificá-lo como estranho e potencialmente nocivo e só então produzir uma resposta. Com a agressão tecidual se seguem imediatamente fenômenos vasculares mediados principalmente pela histamina. O resultado é um aumento localizado e imediato da irrigação sanguínea, que se traduz em um halo avermelhado em torno da lesão (hiperemia ou rubor). Em seguida tem início a produção local de mediadores inflamatórios que promovem um aumento da permeabilidade capilar e também quimiotaxia, processo químico pelo qual células polimorfonucleares, neutrófilos e 4 macrófagos são atraídos para o foco da lesão. Estas células, por sua vez, realizam a fagocitose dos elementos que estão na origem da inflamação e produzem mais mediadores químicos, dentre os quais estão as citocinas (como, por exemplo, o fator de necrose tumoral e as interleucinas), quimosinas, bradicinina, prostaglandinas e leucotrienos. Também as plaquetas e o sistema de coagulação do sangue são ativados visando conter possíveis sangramentos. Fatores de adesão são expressos na superfície das células endoteliais que revestem os vasos sanguíneos internamente. Estes fatores irão mediar a adesão e a diapedese de monócitos circulantes e outras células inflamatórias para o local da lesão. Em síntese, todos estes fatores atuam em conjunto, levando aos eventos celulares e vasculares da inflamação. Resulta em um aumento do calibre de capilares responsáveis pela irrigação sanguínea local, produzindo mais hiperemia e aumento da temperatura local (calor). O edema ou inchaço ocorre a partir do aumento da permeabilidade vascular aos componentes do sangue, o que leva ao extravasamento do líquido intravascular para o espaço intersticial extracelular. A dor, outro sintoma característico da inflamação, é causada primariamente pela estimulação das terminações nervosas por algumas destas substâncias liberadas durante o processo inflamatório, por hiperalgesia (aumento da sensibilidade dolorosa) promovida pelas prostaglandinas e pela bradicinina, mas também em parte por compressão relacionada ao edema. A resposta do organismo a uma agressão, como cortes e batidas é o desenvolvimento de uma inflamação. A inflamação pode partir, também, do sistema imunológico. Nesse caso, são as nossas células de defesa que agridem o corpo. No processo inflamatório, ocorre dilatação dos vasos, aumento do fluxo sanguíneo e de outros fluidos corporais para o local lesionado. Por isso, esse processo causa sintomas como: Vermelhidão; Inchaço; Dor e Aquecimento da área. A inflamação tem uma importância no organismo do homem pelo fato de alertar sobre lesões e alterações inadequadas que acontecem no corpo humano. Dessa forma, se nãohouvesse essa resposta do corpo as infecções iriam evoluir sem controle, as queimaduras não iriam cicatrizar sem um cuidado maior, feridas iriam permanecer abertas/ ulceradas e não iria acontecer o processo de reparo no corpo. 5 1.1 CAUSAS DA INFLAMAÇÃO Agentes Biológicos: Bactérias, fungos, protozoários, vírus, etc. (Microrganismo) Agentes Químicos: Drogas em geral. Reações Imunológicas: Doenças autoimune e Lúpus Eritematoso. Agentes Físicos: Queimadura solar, exposição a alta/baixas temperaturas. Agentes Mecânicos: Traumatismo em geral. NECROSES: Qualquer tipo de necrose tecidual. 2. INFLAMAÇÃO AGUDA Uma resposta inflamatória aguda tem início imediato e dura pouco tempo. Pode ser ocasionada por patógenos orgânicos, radiação ionizante, agentes químicos ou traumas mecânicos. Os principais sinais da resposta inflamatória aguda estão relacionados à resposta vascular com vasodilatação gerando rubor e calor, aumento da permeabilidade vascular gerando edema, aumento da pressão tissular causando dor (tensão e compressão às terminações nervosas), seguindo-se a perda de função. A resposta celular na inflamação aguda é mediada por neutrófilos, basófilos, mastócitos, eosinófilos, macrófagos, células dendríticas e epiteliais. Os principais mediadores químicos envolvidos na inflamação aguda são bradiquinina, fibrinopeptídeos e prostaglandinas; as proteínas do complemento (C3a, C4a e C5a), que induzem a degranulação local dos mastócitos com libertação de histamina; as interleucinas IL-1, IL-6, IL-8 e fator de necrose tumoral TNF-α. Assim que ocorre a lesão, as plaquetas liberam proteínas do complemento e os mastócitos degranulam liberando histamina e serotonina, fatores que medeiam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade. Os neutrófilos são os primeiros a responder à lesão inflamatória e sua migração para o local é induzida por quimosinas (IL-8). Estes neutrófilos fagocitam os patógenos e liberam mediadores que contribuem na resposta inflamatória, sendo os mais importantes as quimosinas que atraem os macrófagos para o local de inflamação. Os macrófagos, ao serem ativados, 6 apresentam fagocitose aumentada e liberação aumentada de mediadores (prostaglandinas e leucotrienos) e citocinas (IL-1, IL-6 e TNF-α). São as citocinas produzidas pelos macrófagos que atraem os leucócitos. A participação dos eosinófilos está mais ligada a infecção por helmintos, assim como a participação dos basófilos está mais ligada a alérgenos e parasitas. A acumulação de células mortas e micro-organismos, em conjunto com fluidos acumulados e várias proteínas, forma o que é conhecido com pus. Mas uma vez que a causa da inflamação é removida, a resposta inflamatória cessa e algumas citocinas iniciam o processo de cicatrização. 2.1 ALTERAÇÕES VASCULARES Por definição, a inflamação é a resposta de um tecido vivo vascularizado a uma agressão. No caso da inflamação aguda, seriam os fenômenos vascular que acontecem nas primeiras horas da inflamação. Já que os dois principais mecanismos da defesa do hospedeiro contra os microrganismos (anticorpos e leucócitos) se encontram normalmente na corrente sanguínea, os fenômenos vasculares desempenham um papel de extrema importância na inflamação aguda. As alterações vasculares da inflamação aguda acontecem por meio dos seguintes fenômenos: Alterações no fluxo e calibre vasculares (alterações hemodinâmicas): essas alterações se iniciam logo após a lesão e se desenvolvem em graus variáveis dependendo da sua gravidade. As alterações são asa seguintes: vasodilatação (o que leva ao aumento focal do fluxo sanguíneo, gerando o calor e o rubor) induzida por fatores como a histamina, serotonina, leucotrienos e neuropeptídio substancia P; aumento da viscosidade sanguínea (devido a maior presença de hemácias na região); acúmulo de leucócitos (especialmente neutrófilos) na região. 7 Aumento da permeabilidade vascular (extravasamento vascular): o aumento da permeabilidade vascular, levando ao extravasamento de fluido rico em proteínas (exsudato) para o tecido extravascular, é uma característica fundamental da inflamação aguda. A vasodilatação (que aumenta o espaço entre as células endoteliais) e a perda de proteínas do plasma (reduzindo a pressão osmótica no fluido intravascular e aumento do fluido intersticial) são dois fatores que acarretam no extravasamento acentuado de fluido dos vasos, levando ao seu acúmulo no interstício, caracterizando o edema. 8 Exsudação leucocitária: são os eventos celulares que compõem a inflamação aguda. Os leucócitos são as células da linhagem branca sanguínea, ou seja: linfócitos, monócitos (que em nível intersticial, passa a ser chamado de macrófago), polimorfonucleares (neutrófilos, acidófilos e basófilos). A primeira célula a se envolver no processo inflamatório agudo é o polimorfonuclear neutrófilo. 2.2 EVENTOS CELULARES (EXTRAVASAMENTO DE LEUCÓCITOS E FAGOCITOSE) Uma das funções mais essenciais da inflamação é o encaminhamento de leucócitos à área lesada e a ativação que desempenham suas funções normais de defesa do hospedeiro. A sequência de eventos na jornada dos leucócitos do lúmen vascular para o tecido intersticial (extravasamento ou exsudação leucocitária: mecanismo pelo qual os polimorfonucleares deixam o capilar para atingir o foco inflamatório), pode ser dividida nas seguintes etapas: 1. No lúmen, por meio da emissão de moléculas sinalizadoras pelas células endoteliais, os polimorfonucleares passam pelas seguintes etapas: marginação, 9 rolamento (processo induzido pelas selectinas, que garantem uma maior eficácia neste processo) e adesão ao endotélio (mediado pelas integrinas). Vale salientar que o endotélio vascular normalmente não prende as células circulantes nem impede sua passagem. Porém, na inflamação, o endotélio precisa ser ativado para permitir que ele se ligue aos leucócitos, sendo este o passo inicial para que depois ele s saiam do s vasos; 2. Transmigração (diapedese) através do endotélio; 3. Migração nos tecidos intersticiais em direção ao estímulo quimiotático 10 2.3 MARGINAÇÃO, ROLAMENTO, ADESÃO E TRANSMIGRAÇÃO LEUCOCITÁRIA No sangue que flui normalmente através das vênulas, os eritrócitos estão confinados a uma coluna axial central, deslocando os leucócitos na direção da parede vascular. Como logo no início da inflamação ocorre uma diminuição da velocidade do fluxo sanguíneo (estas e), as condições hemodinâmicas mudam e aumenta o número de leucócitos na periferia do fluxo, próximo à superfície vascular. Esse processo de acúmulo dos leucócitos é chamado de marginação. Subsequentemente, os leucócitos, inicialmente uma pequena quantidade seguida de um grande aumento desse número, vão rolando aos saltos pelo endotélio, aderindo transitoriamente a ele (processo chamado de rolamento) e finalmente param em um determinado ponto, onde aderem firmemente (processo chamado de adesão). O endotélio pode ficar virtualmente coberto de leucócitos, o que é chamado de pavimentação. A adesão leucocitária e a transmigração são reguladas principalmente pela ligação de moléculas de adesão complementares no leucócito e na superfície endotelial, e pelos mediadores químicos (quimiotaxias e determina das citocinas) que afetam esses processos modulando a expressão na superfície ou a avidez dessas moléculas de adesão. Os receptores de adesão envolvidos pertencem a quatro famílias moleculares: as selectinas (P-selectina, E-selectina); a superfamília das imunoglobulinas (IC AM-1 e VCAM-1); as integrinas (glicoproteínas como a Mac-1 e 11 VLA-4); e as glicoproteínas semelhante s à mucina (como o heparan sulfato). As figuras abaixo representam o processo. 12 2.4 QUIMIOTAXIA Após o extravasamento,os leucócitos migram nos tecidos em direção ao local da lesão por um processo chamado de quimiotaxia, cuja definição mais simples é a locomoção ao longo de um gradiente químico gerado por mediadores produzidos n o processo inflamatório. Tanto substancias exógenas quanto endógenas podem agir como quimiotáticos. Os a gentes exógenos mais comuns são os produtos bacterianos (como os peptídeos que possuem o N-for mil-metionina terminal; outros são de natureza lipídica). Agentes quimiotáticos endógenos, que serão abordados detalhadamente mais adiante, incluem vários mediadores químicos, como: componentes do sistema complemento (ver OB S³ mais adiante), especialmente o C5a e C3a; produtos da via da lipoxigenase, especialmente o leucotrieno B4 (LT B4); e citocinas, especialmente as que pertencem à família das quimiocinas (como o IL- 8, por exemplo). Todos os agentes quimiotáticos mencionados se unem a receptores específicos ligados à proteína G (GPCR s), que atravessam a membrana sete vezes, na superfície dos leucócitos. Os sinais iniciados por esses receptores resultam no recrutamento das proteínas G e na ativação de várias moléculas efetoras, incluindo a fosfolipase C (PLCγ) e a fosfoino sitol-3 cinase (PI3K). A PLCγ e a PI3K atuam no fosfolipídio inositol da membrana e geram mensageiro s lipídicos secundários que aumenta o cálcio citosólico e ativam pequenas GTPases (da família Rac/Rho/c dc42), responsáveis, entre outras funções, por induzir a polimerização da actina do citoesqueleto celular. Desta maneira, os leucócitos são capazes de se locomover estendendo pseudópodes até o foco inflamatório 2.5 ATIVAÇÃO LEUCOCITÁRIA Microrganismos, produtos de células necróticas, complexos antígeno- anticorpo e citocinas, incluindo os fatores quimiotáticos, induzem várias respostas nos leucócitos que são parte de suas unções de defesa (neutrófilo e Monócito/macrófago) e são incluídos sob a rubrica de ativação linfocitária. A ativação leucocitária resulta de várias vias de sinalização iniciadas nos leucócitos, gerando um aumento na concentração de Ca2+no citosol e na ativação de enzimas como a proteíno-cinase C e a fosfolipase A2. As respostas funcionais induzidas na ativação dos leucócitos incluem: 13 Produção de metabólitos do ácido araquidônico (resultante da ativação da fosfolipase A2 e do cálcio intracelular); Desgranulação e secreção de enzimas lisossomais e ativação do surto oxidativo; Secreção de citocinas, que amplificam e regulam as reações inflamatórias; Modulação das moléculas de adesão leucocitárias. 2.6 FAGOCITOSE A fagocitose e a liberação de enzimas pelos neutrófilos e macrófagos são responsáveis pela eliminação de agentes nocivos, constituindo, assim, dois dos maiores benefícios derivados do acúmulo de leucócitos no foco inflamatório. A fagocitose envolve três etapas distintas, mas relacionadas entre si: • Reconhecimento e ligação: apesar de os neutrófilos e os macrófagos serem capazes de capturar bactérias e materiais estranhos sem a ligação de receptores específicos, a fagocitose de microrganismos e células mortas é tipicamente iniciada pelo reconhecimento das partículas por receptores expressos na superfície dos leucócitos (como os receptores de manose, açúcar que constitui moléculas encontradas na parede celular das bactérias). A eficácia da fagocitose é extrema mente aumentada quando o organismo está opsonizado por proteínas específicas (opsoninas, como o C5a e C3a) para as quais as células fagocitárias expressam receptores de alta afinidade. • Captura: a ligação de uma partícula ao receptor de um leucócito fagocitário inicia o processo de fagocitose: extensões do citoplasma (pseudópodes) se estendem em torno da partícula até engolfá-la em um fagossomo criado pela membrana plasmática da célula. • Morte e degradação: a destruição do microrganismo é desempenhada em grande parte por mecanismos dependentes de oxigênio. A fagocitose estimula o surto de consumo de oxigênio, glicogenólise, aumento da oxidação da glicose e a produção de intermediários reativos do oxigênio (espécies reativas do O2). Depois que os 14 microrganismos são mortos, eles são degradados dentro dos fagolisossomos pelas hidrolases armazenadas nos lisossomos 3. INFLAMAÇÃO CRÔNICA Se o agente causador da inflamação aguda persistir dá-se início ao processo de inflamação crônica. Este processo pode durar vários dias, meses ou anos. A inflamação crônica é caracterizada pela ativação imune persistente com presença dominante de macrófagos no tecido lesionado. Os macrófagos liberam mediadores que, a longo prazo, tornam-se prejudiciais não só para o agente causador da inflamação, mas também para os tecidos da pessoa. Como consequência, a inflamação crônica é quase sempre acompanhada pela destruição de tecidos. Entre os processos inflamatórios crônicos conhecidos estão: artrite, asma e processos alérgicos, alguns tipos de câncer, doenças cardiovasculares, síndromes intestinais, doença celíaca e diabetes. A inflamação crônica é considerada um tipo de inflamação prolongada (semanas ou meses de pois da instalação da inflamação aguda) na qual a destruição tissular e a tentativa de reparar os danos o correm simultaneamente. Para se entender a instalação da chamada fase crônica da inflamação, devemos descrever os possíveis destinos do processo inflamatório agudo: Resolução completa Cicatrização pela substituição do tecido conjuntivo Formação de abscesso (coleção localizada de secreção purulenta, constituída de tecido destruído, células inflamatórias e bactérias piogênicas) Progressão tecidual a inflamação crônica. Isso pode se seguir à inflamação aguda, ou a reposta pode ser crônica praticamente desde o início. A transição de aguda para crônica ocorre quando não há um a resolução da resposta inflamatória aguda de vido à persistência do agente nocivo ou a alguma interferência com o processo normal de cicatrização. Apesar de poder ser a continuação de um a inflamação aguda, como descrito anteriormente, a inflam ação crônica frequentem ente começa de maneira insidiosa com o uma reação pouco intensa, geral mente assintomática. Este último tipo de inflamação crônica é a causa de dano tecidual em algumas das 15 doenças humanas mais comuns e debilitante s, como a artrite reumatoide, aterosclerose, tuberculose e as doenças pulmonares crônicas. 3.1 CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO INFLAMATÓRIO CRÔNICO Enquanto que o processo inflamatório agudo se caracteriza por e ventos vasculares, formação de edema e presença marcante de neutrófilos no foco inflamatório, o processo inflamatório crônico apresenta particularidades que divergem da inflamação aguda: É desencadeado por um processo inflamatório agudo prévio não eficiente, de modo que o agente agressor ainda persista, desencadeando os mediadores que pro movem a instalação da inflamação crônica; Os focos inflamatórios são caracterizados por infiltrados celulares mononucleares: linfócitos, macrófagos (chegam com cerca de 24 – 48h depois de instalado o processo inflamatório) e plasmócitos. Os eosinófilos, mastócitos e neutrófilos só surgem caso o agente agressor persista no processo lesivo. As concentrações de neutrófilos são muito menores quando comparadas à s da inflamação aguda; Proliferação de fibroblastos e vasos sanguíneos (angiogênese); Aumento do tecido conjuntivo com deposição de colágeno e tecido fibrosado; Destruição tissular: o processo inflamatório, a o tentar debelar o agente agressor, passa a d estruir por meio de suas enzimas o tecido da região onde o processo se instalou. É um processo específico (diferentemente da inflamação aguda que, mais primitiva filogeneticamente, é inespecífica) e mais sofisticado (envolvendoapresentações antigênicas e mais outras reações características da resposta imune adaptativa). 3.2 CAUSAS DA INFLAMAÇÃO CRÔNICA A inflamação crônica s urge nas seguintes situações: Nas infecções persistentes por determinados microrganismos, como o bacilo da tuberculose, o Treponema pallidum (causador da sífilis) e deter minados vírus, fungos e para sitas. 16 A exposição prolongada a agentes potencialmente tóxicos e nocivos, sejam eles endógeno s ou exógenos. Um exemplo de agente exógeno é a sílica, material não-degradável que, quando inalado por longos períodos, causa uma doença pulmonar inflamatória conhecida como silicose. A aterosclerose é considerada um a doença inflamatória crônica da parede arterial induzida por componentes endógenos (lipídios tóxicos do plasma). Auto-imunida de (Como é o caso das doenças autoimunes). Nessas doenças, os auto-antígenos desencadeiam uma reação imunológica que se autoperpetua, causando lesão tecidual e inflamação crônicas. Como exemplo: artrite reumatoide e os lúpus eritematoso. 3.3 INFILTRADO CELULAR MONONUCLEAR O macrófago é a célula dominante na inflamação crônica (enquanto que na inflamação aguda, é o polimorfonuclear neutrófilo), sendo acompanhado, logo então, por linfócitos e plasmócitos. MACRÓFAGOS Os macrófagos são um dos componentes do sistema fagocitário mononuclear. Este consiste de células intimamente relaciona das que se originam na medula óssea, incluindo monócitos sanguíneos e macrófagos tissulares. De uma forma geral, os monócitos e os macrófagos são a mesma célula, porém os monócitos estão localizados no sangue, a o passo em que os macrófagos, nos tecido s: os macrófagos são derivados dos monócitos do sangue periférico que foram induzidos a migrar através do endotélio por agentes químicos (C5a, fibrinopeptídios, citocinas, FCDP – fator de crescimento derivado de plaquetas, etc). Eles estão difusamente espalhados no tecido conjuntivo ou localizados em órgãos como o fígado (células de Kupffer), baço, linfonodos, sistema nervoso central (micróglia), alvéolos pulmonares e ossos (osteoclastos). A meia vida dos monócitos sanguíneos é de cerca de 1 dia, enquanto um macrófago tissular sobrevive por vários meses ou anos. Como discutido anteriormente, os monócitos começam a migrar para os tecidos extravasculares logo no início da inflamação aguda e, em 48 horas, podem 17 constituir o tipo celular predominante. O extravasamento dos monócitos também é governado por moléculas de adesão e mediadores químicos quimiotáticos e de ativação. Quando o monócito chega ao tecido extra vascular, transforma- se em uma célula fagocitária maior, o macrófago. Os macrófagos podem ser ativados por uma variedade de estímulos, incluindo as citocinas (INF-γ, por exemplo) secretadas pelos linfócitos T ativados e pelas células NK. Os macrófagos ativados secretam uma variedade de produtos biologicamente ativos que, se não controlados, resultam na lesão tecidual e fibrose características da inflamação crônica. Estes produtos agentes nocivos como os microrganismos e iniciam o processo de reparação, além de serem responsáveis por boa parte da lesão tecidual na inflamação crônica (uma vez que a destruição tecidual é uma das principais características da inflamação crônica). LINFÓCITOS Os linfócitos são mobiliza dos tanto nas reações imunológicas humorais quanto celulares, e até mesmo nas reações inflamatórias não-imunológica. Em algumas reações inflamatórias crônicas intensas, o acúmulo de linfócitos, plasmócitos e células apresentadoras de antígenos pode as sumir as características morfológicas dos órgãos linfóides, especialmente dos linfonodos, até mesmo com centros germinativos bem desenvolvidos. Esse padrão de organogêne se linfóide é geralmente vista na sinóvia de paciente com atrite reumatóide de longa duração. Os linfócitos e macrófagos interagem de maneira bidirecional e essas reações desempenham um papel importante na inflamação crônica. Os macrófagos apresentam os antígenos via MHC aos linfócitos T e produzem citocinas (como a IL-1 2) que estimulam a resposta que será desencadeada por est as células T. Os linfócitos ativados produzem citocinas e uma delas, o IFN- γ, é o principal ativador dos macrófagos. PLASMÓCITOS Os plasmócitos são células originadas da diferenciação dos linfócitos B. Naquela forma, a célula é capaz de secretar anticorpos que agem como opsoninas para auxiliar o reconhecimento e fagocitose do microrganismo que persiste no estímulo nocivo. O plasmócito representa uma das principais células da inflamação 18 crônica. Seu núcleo é excêntrico (chamado pelos citologistas como em roda de carroça), com cito plasma basófilo e um complexo de Golgi bastante desenvolvido que aparece nos cortes histológicos como um halo claro próximo a o núcleo. É muito comum nas conhecidas osteomielites crônicas. EOSINÓFILOS Os eosinófilos são abundantes nas reações imunológicas mediadas pela IgE e nas infecções parasitárias. Eles possuem grânulos que contêm proteína básica principal, uma proteína altamente catiônica que é tóxica para os parasitas mas também causa lise das células epiteliais dos mamíferos. MASTÓCITOS Os mastócitos estão ampla mente distribuídos no tecido conjuntivo e participam tanto da reação inflamatória aguda quanto da crônica. Elas expressam na superfície o receptor que liga a porção Fc da IgE (FcεRI). Nas reações agudas, IgE ligada aos receptores Fc das células reconhece os antígenos de maneira específica e as células sofrem de granulação e liberam mediadores, como a histamina e os produtos da oxidação do ácido araquidônico. Esse tipo de resposta ocorre durante as reações anafilática s a alimentos, picada d e insetos ou drogas. Tabela comparativa da inflamação aguda e crônica OBS: Dependendo de modificações no agente agressor ou na capacidade de resposta do hospedeiro, a inflamação aguda pode cronificar ou a inflamação crônica 19 pode agudizar. Existem situações aonde são observadas características de ambas e, portanto, são denominadas de inflamação crônica com agudização. 4. MEDIADORES QUÍMICOS DA INFLAMAÇÃO DERIVADOS DE CÉLULAS Os mediadores químicos da inflamação derivados de células podem estar pré- formados em grânulos no interior das células, ou então, podem ser sintetizados localmente no sítio da inflamação quando há um estímulo. Dentre as células capazes de produzir e liberar diferentes mediadores químicos no local da inflamação estão os macrófagos teciduais, os mastócitos, as células endoteliais, os leucócitos recrutados da corrente sanguínea em direção ao sítio da inflamação. Este grupo de mediadores químicos influi as aminas vasoativas (histamina e serotonina) os metabólitos do ácido araquidônico (prostaglandinas, leucotrienos e lipoxinas), as citocinas (fator de necrose tumoral, interleucina-1 e quimiocinas), as espécies reativas do oxigênio (ERO), o óxido nítrico (NO), as enzimas lisossômicas dos leucócitos e os neuropeptídeos (substância P). AMINAS VASOATIVAS São duas as aminas vasoativas: histamina e serotonina. Ambas encontram-se pré-formadas em grânulos citoplasmáticos de células. A histamina é sintetizada por diferentes tipos celulares, especialmente pelos mastócitos adjacentes aos vasos, pelos basófilos e plaquetas circulantes. Esse mediador é liberado das células em resposta a um estímulo, como lesão física, reações imunes e na presença de outros mediadores químicos, como citocinas, anafilatoxinas e neuropeptídeos. Esta molécula leva à dilatação arteriolar, aumentando a permeabilidade do vaso e, consequentemente, facilitando a saída de leucócitos para o sítio inflamatório. A serotonina, também chamada de 5-hidroxitriptamina, apresenta efeitos similaresaos da histamina. É encontrado primariamente em grânulos plaquetários e liberada durante a agregação das plaquetas. METABÓLITOS DO ÁCIDO ARAQUIDÔNICO (AA) 20 Os metabólitos do ácido araquidônico, também chamados de eicosanoides, podem mediar, praticamente, cada etapa do processo inflamatório agudo. Sua produção é intensificada nos locais da resposta inflamatória. As principais células fontes de metabólitos do AA na inflamação são os leucócitos, mastócitos, células endoteliais e plaquetas. São formados por duas vias principais: Via da ciclooxigenase: esta via resulta na produção de prostaglandinas, prostaciclinas e tromboxano. As duas primeiras levam à vasodilatação, inibição da agregação plaquetária e estão envolvidas na patogenia da dor e febre no processo inflamatório. O último está relacionado com o processo de coagulação, uma vez que leva à vasoconstrição e promove a agregação plaquetária. Via da lipoxigenase: resulta na produção de leucotrienos e lipoxinas. Os primeiros são produzidos por neutrófilos e alguns macrófagos, sendo quimiotático para neutrófilos, além de causar broncoespasmo, vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular. As lipoxinas funcionam basicamente como inibidores da inflamação, ou seja, atuando como antagonistas endógenos dos leucotrienos, uma vez que inibem a adesão leucocitária no endotélio vascular e, consequentemente, a migração dessas células ao sítio inflamatório. FATOR DE ATIVAÇÃO PLAQUETÁRIA (FAP) Este mediador químico é derivado dos fosfolipídeos de membrana de neutrófilos, monócitos, basófilos, células endoteliais e plaquetas, dentre outras, atuando diretamente sobre as células-alvo. Atua estimulando as plaquetas, causam vasoconstrição e broncoconstrição. O FAP pode promover a maior parte das reações inflamatórias, englobando o aumento de adesão dos leucócitos, a quimiotaxia, a degranulação leucocitária e os surtos oxidativo, além de estimular a produção de outros mediadores químicos, especialmente, os eicosanoides. CITOCINAS 21 Consistem em polipeptídeos sintetizados por diferentes tipos celulares, que estão envolvidas na resposta inflamatória imune inata a estímulos nocivos e nas respostas imunes adaptativas aos microrganismos. As principais citocinas envolvidas na resposta inflamatória aguda são: Fator de necrose tumoral (TNF) e interleucina-1 (IL-1): sintetizados por macrófagos ativados, mastócitos, células endoteliais, dentre outras células. Necessitam de um estímulo para serem liberadas, como endotoxinas bacterianas, imunocomplexos e produtos dos linfóticos T gerados durante as respostas imunes. O principal papel destes mediadores químicos é a ativação endotelial. Quimiocinas: atuam primariamente como quimioatraentes para diversos leucócitos para o local da inflamação. Esta citocina ativa os leucócitos, aumentando a afinidade das integrinas presentes na superfície dessas células e das células endoteliais. ESPÉCIES REATIVAS DO OXIGÊNIO (ERO) São enzimas sintetizadas através da via NADPH-oxidase, sendo liberadas dos macrófagos ativados e neutrófilos na presença de estímulos como bactérias, imunocomplexos, citocinas e diversos estímulos inflamatórios. Quando produzidos no interior dos lisossomos dos neutrófilos e macrófagos, atuam destruindo microrganismos fagocitados e células necróticas. Quando liberados das células em baixos níveis podem aumentar a expressão das moléculas de adesão e citocinas, amplificando, deste modo, a cascata de mediadores químicos. Quando em concentrações maiores, esses mediadores podem levar à lesão endotelial e de outros tipos de células. ÓXIDO NÍTRICO (NO) O NO consiste em um gás radical livre, solúvel, de curta duração, sintetizado por diferentes tipos de células. Os macrófagos usam o NO como um metabólito citotóxico, visando destruir microrganismos e células neoplásicas. Quando sintetizados pelas células endoteliais, levam ao relaxamento do músculo liso dos vasos e consequente vasodilatação. 22 Dentre suas funções na inflamação estão: Relaxamento do músculo liso vascular; Antagonismo a todos os estágios da ativação plaquetária, Diminuição do recrutamento de leucócitos para os sítios inflamatórios; Agente microbicida em macrófagos ativados. ENZIMAS LISOSSÔMICAS DOS LEUCÓCITOS Os neutrófilos e os monócitos possuem grânulos nos quais estão contidas muitas moléculas que participam do processo inflamatório agudo. Costumam ser liberados após a morte dessas células, bem como por extravasamento durante a formação do fagossomo, ou durante as tentativas frustradas de fagocitar superfícies grandes. As enzimas lisossômicas mais importantes são: Proteases ácidas: possuem pH ótimo e normalmente são ativas somente no interior dos fagolisossomos. Proteases neutras: costumam ser ativas na matriz extracelular e levam à lesão destrutiva e deformante por degradarem elastina, colágeno e membrana basal. NEUROPEPTÍDEOS Consistem em diminutas proteínas, capazes de iniciar as respostas inflamatórias. Um exemplo é a substância P, responsável por transmitir os sinais dolorosos, regular os tônus do vaso sanguíneo e modular a permeabilidade vascular. As fibras nervosas que liberam neuropeptídios são abundantes no pulmão e trato gastrointestinal. 4.1 MEDIADORES QUÍMICOS DA INFLAMAÇÃO DERIVADOS DO PLASMA SANGUÍNEO Os mediadores químicos da inflamação derivados do plasma sanguíneo são, na sua maior parte, sintetizados no fígado e encontram-se circulando no plasma, na sua forma inativa, sendo ativados no sítio da inflamação. As proteínas circulantes de três sistemas inter-relacionados estão ligados em diversos aspectos da reação inflamatória. São eles: 23 Sistema complemento; Sistema das cininas; Sistema da coagulação. Sistema Complemento Este sistema refere-se a proteínas plasmáticas que atuam na defesa do hospedeiro e no processo inflamatório. Quando ativas, as proteínas do sistema complemento revestem as partículas invasoras, deixando-as mais atrativas para os leucócitos, facilitando a fagocitose das mesmas, processo chamado de opsonização. Além disso, aumentam a permeabilidade vascular e a quimiotaxia dos leucócitos. A ativação desse sistema também dá origem ao complexo de ataque à membrana (MAC), dando origem a canais cilíndricos nas membranas plasmáticas dos microrganismos invasores, resultando na sua lise. Sistema Da Coagulação e das Cininas A ativação do fator XII da cascata da coagulação, também conhecido como fator de Hageman, trata-se do evento central na geração de diversos mediadores circulantes da inflamação. Quando o fator de Hageman é ativado, inicia-se quatro sistemas envolvidos no processo inflamatório, que são: Sistema das cininas, na qual há a produção de cininas ativas, como a bradicinina, que provoca o aumento da permeabilidade vascular, dilatação arteriolar, contração do músculo liso dos brônquios e dor quando injetada na pele; Sistema de coagulação, resultando na ativação de trombina, que cliva e fibrinogênio solúvel circulante, produzindo um coágulo de fibvrina insolúvel. Além disso, durante a clivagem do fibrinogênio, a fibrina gerafibrinopeptídeos, que aumentam a permeabilidade vascular e são quimiotáticos para leucócitos; Sistema fibrinolítico, visando limitar o processo de coagulação, por meio da clivagem da fibrina, solubilizando assim o coágulo de fibrina. Sem a fibrinólise e os outros mecanismos reguladores, o início da cascata da coagulação 24 poderia resultar em coagulação contínua e irrevogável de toda a vascularização; Sistema complemento, produzindo anafilatoxinas. A plasmina também pode ativar o fator de Hageman, amplificando assim todo o conjunto de respostas. 5. FASES DA INFLAMAÇÃO A inflamação é um mecanismo de defesa local, exclusivo de tecidos mesenquimais lesados (tecidoconjuntivo, o tecido ósseo e cartilaginoso, os vasos sanguíneos e linfáticos e o tecido muscular). É a resposta local do tecido vascularizado agredido, caracterizada por alterações do sistema vascular, dos componentes líquidos e celulares, também por adaptações do tecido conjuntivo vizinho. Existem alguns fenômenos básicos comuns a qualquer tipo de inflamação e não importando qual seja o agente inflamatório. Apesar desses fenômenos estarem divididos em cinco fases todos eles acontecem como um processo único e conjunto, o que faz da inflamação um processo dinâmico. As fases são: Fase irritativa: ocorrem modificações morfológicas e funcionais dos tecidos agredidos que promovem a liberação de mediadores químicos, que irão desencadear as outras fases inflamatórias. Fase vascular: alterações hemodinâmicas da circulação e de permeabilidade vascular no local da agressão. Fase exsudativa: essa fase é característica do processo inflamatório, e é formada pelo exsudato celular e plasmático (migração de líquidos e células para o foco inflamatório) oriundos do aumento da permeabilidade vascular. Fase degenerativa-necrótica: composta por células com alterações degenerativas reversíveis ou não (neste caso, originando um material necrótico), derivadas da ação 25 direta do agente agressor ou das modificações funcionais e anatômicas consequentes das três fases anteriores. Fase produtiva-reparativa: aumento na quantidade dos elementos teciduais - principalmente células, resultado das fases anteriores. O objetivo é destruir o agente agressor e reparar o tecido agredido. SINAIS CARDINAIS Existem também cinco sinais clássicos do processo inflamatório, chamados de Sinais Cardinais. São eles: edema, calor, rubor, dor e perda da função. O edema é causado principalmente pela fase exsudativa e produtiva- reparativa, por causa do aumento de líquido e de células. O calor vem da fase vascular, onde há hiperemia arterial (que é o aumento do volume sanguíneo no local) e, consequentemente, aumento da temperatura local. O rubor é a vermelhidão, que também decorre da hiperemia. A dor é originada por mecanismos mais complexos que incluem compressão das fibras nervosas locais devido ao edema, agressão direta às fibras nervosas e ação farmacológica sobre as terminações nervosas. Envolve no mínimo três fases da inflamação (irritativa, vascular e exsudativa). 26 Finalmente, a perda de função é decorrente do edema (principalmente em articulações, impedindo a movimentação) e da dor, que dificultam as atividades locais. 6. RESULTADO DA INFLAMAÇÃO Regeneração: Ocorre se houver a proliferação de células da mesma origem das células que estavam presentes no parênquima lesado. Cicatrização: Ocorre quando se teve uma lesão tecidual com muita necrose celular do tecido conjuntivo, com proliferação de tecido fibroso, fibroblastos, que pode levar uma perda de função da área lesada. 27 7. CONCLUSÃO O processo inflamatório é uma resposta do organismo humano, frente a algum agente etiológico. Esse processo é essencial para manter a hemostasia do corpo, pois caso o processo inflamatório não acontecesse, lesões simples do dia a dia iriam se tornar um grande problema. O estudo desse processo, é essencial para todos os profissionais da área de saúde, pois o conhecimento sobre os diferentes tipos de inflamação, faz com que o profissional/estudante tenha uma visão geral sobre o assunto, podendo entender como funciona a teoria do processo inflamatório e como ele pode se manifestar clinicamente. 8. REFERÊNCIAS BATLOUNI, Michel. Anti-Inflamatórios Não Esteróides: Efeitos Cardiovasculares, CérebroVasculares e Renais. Revista da Sociedade 28 Brasileira de Cardiologia. 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