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Granulócitos. Produção, Dinâmica e Função Marco Antonio Zago c a p í t u l o INTRODUÇÃO Sob a denominação de granulócitos incluem-se os três tipos de leucócitos que, no estágio maduro, contêm grâ- passam algumas horas no sangue e, atravessando as paredes dos vasos, vão para os tecidos onde exercem suas funções, em especial a fagocitose e a destruição de agentes patogêni- monócitos (e os seus derivados, os macrófagos) porque os - NEUTRÓFILOS - - bem conhecidos e servem como modelo da dinâmica dos Produção dos neutrófilos - numerosos mediadores, em especial os fatores G-CSF e GM-CSF (do inglês Granulocyte-Colony Stimulating Factor e Granulocyte and Monocyte-Colony Stimulating Factor, respectiva- - lula “restrita”, comprometida com uma diferenciação ter- minal granulocítica, não devendo pois ser encarada como no entanto, citologistas que apenas reconhecem como mie- - de maturação, os mieloblastos são seguidos pelos promie- - a) - - luindo de arredondado para chanfrado, reniforme - tro segmentos irregulares, ligados por um delicado nucleares somente sejam observadas em anemias megaloblásticas e eventualmente em síndromes mielodisplásicas); 23 24 Tratado de Hematologia b) - - Granulações - Tabe la 4 .1 Tabe la 4 . 2 Alguns antígenos de importância funcional expressos em neutrófilos. CD Molécula CD Molécula CD11a LFA-1 1 CD50 ICAM-3 3 CD13 Aminoptidase N CD55 DAF 4 CD15 Antígeno do sistema Lewis CD62 P-selectina CD16 Receptor de Fc (FcRIII) CD62L L-selectina CD18 2 -integrina CD64 Receptor de Fc (FcRI) CD31 PECAM 2 CD88 Receptor de C5a CD32 Receptor de Fc (FcRII) CD95 Fas CD43 Leucossialina CD114 Receptor de G-CSF CD45 Antígeno leucocitário comum CD162 PSLG-1 (P-Selectin Glycoprotein Ligand-1) 1 LFA= lymphocyte function associated antigen-1. 2 PECAM = platelet endothelial cell adhesion molecule: molécula de adesão de plaquetas e células endoteliais. 3 ICAM = intercellular cell adhesion molecule: molécula de adesão intercelular. 4 DAF = decay accelerating fator: fator acelerador de degradação. Algumas propriedades e principais componentes dos grânulos e citoplasma dos neutrófilos. Grânulos azurófilos (primários) Grânulos específicos (secundários) Grânulos de gelatinase (terciários) Membranas ou citoplasma Propriedades Peroxidase-positivos Peroxidase-negativos Peroxidase-negativos Proteínas características Lisozima Mieloperoxidase Defensinas Lisozima Lactoferrina Gelatinase Lisozima Gelatinase Componentes Fosfatase ácida -Glicosamidase Esterase Catepsinas Elastase Lisozima Proteínas catiônicas Defensinas Histaminase Colagenase Lisozima Receptor de C3b Lactoferrina Receptores de: vitamina B 12 laminina TNF vitronectina fibronectina Fosfatase ácida Fosfatase alcalina DAF Gelatinases -Glicosamidase -Glicosamidase neutra Elastase Receptor de laminina Fosfolipase Fator ativador de plaquetas Prostaglandinas Leucotrienos IL-1, IL6, IL-8, TNF 25Capítulo 4 Granulócitos. Produção, Dinâmica e Função - seiros que aparecem precocemente no desenvolvimento dos impõe propriedades de metacromasia, corados intensamente mieloperoxidase, que não existe nos grânulos secundários ou imaturas, pode ser observada em numerosas membranas re- ticuloendoplasmáticas imaturos são menores e pobres em defensinas, enquanto os - - licados, que começam a acumular-se no citoplasma a par- tir do estágio de promielócito tardio, e são as granulações - -negativos, e a sua proteína mais característica e abundante receptores de vitamina B densos e ricos em gelatinase, considerados por alguns - - Circulação dos neutrófilos - - - damente, em resposta a agressões variadas, como a presença importante característica a ter presente quando se procuram sangue, muito rapidamente, sendo o sangue a via de ligação - - - - especialmente nos pequenos capilares e em tecidos como - ginados”, e esse está em equilíbrio com o de neu- (circulante e marginado); por exemplo, o exercício ou a adre- marginado para o circulante, Migração dos neutrófilos - - endotelial, deixam os vasos sanguíneos e movimentam-se ativadas e desativadas sequencialmente ou movimentadas endoteliais e ao colágeno (integrinas, selectinas e outras), e - çar ativamente no movimento migratório (F-actina e miosina - ou adesão primária (attachment, rolling ou tethering); b) adesão Adesão primária endotelial podem estabelecer um contato transitório com em imagens dinâmicas de videomicroscopia como “rola- gem celular” (rolling - doteliais e nos ápices de projeçõe Leucocyte Endothelial Adhesion Molecule-1 glicoproteína expressa constitutivamente na superfície de 26 Tratado de Hematologia vários tipos de leucócitos, que se liga a três ligantes das - leucocyte endothelial adhe- sion molecule-3 - los - - gand-1 x, uma glicoproteína relacionada com o grupo Adesão secundária Bruscamente o fenômeno de rolagem pode cessar, in- principalmente de integrinas dos leucócitos e seus receptores Ig gene Su- cadeias que se associam com cadeias , M e Intercellular Adhesion Molecule-1 - de infecções recorrentes, como as síndromes conhecidas Leukocyte Outros efeitos das quimiocinas - doteliais, as interleucinas têm numerosas outras atividades Figura 4.1 Neutrófilos que estão circulando livremente aderem frouxamente às células endoteliais através de selectinas e seus ligantes. Numerosos intermediários, em especial citocinas como a IL-8, alteram a expressão de integrinas na superfície dos neutrófilos que se ligam firmemente às células endoteliais através de moléculas de ICAM-1. Interdigitando-se entre duas células endoteliais, o neutrófilo migra para o espaço intravascular e movimenta-se ativamente, atraído ao foco inflamatório sob a ação de numerosas substâncias quimiotáxicas. O neutrófilo migrante é uma célula polarizada, sendo que na parte posterior da célula (uropódio) há maior concentração da principal molécula antiadesiva do neutrófilo, o CD43. A adesão do neutrófilo à bactéria recoberta por anticorpos e complemento é facilitada pelos receptores de Fc de Ig e de complemento na membrana citoplasmática. A bactéria envolvida pelo neutrófilo fica retida em um vacúolo delimitado pela membrana citoplasmática (fagossomo) e os grânulos primários e secundários fundem-se com o fagossomo, liberando seu conteúdo. O conteúdo dos grânulos pode também ser liberado para o exterior da célula (exocitose). 27Capítulo 4 Granulócitos. Produção, Dinâmica e Função - gração para os tecidos, e ativa localmente o seu mecanismo - - - tórios atua para provocar vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular no local da lesão, facilitando o - (Platelet Activating Factor Diapedese e migração de vanguarda em que vão se formando os e uma região de retaguarda ou na fronte quanto a liberação da região distal são essenciais - membrana dos leucócitos, responsável pela sua carga negati- va, e sua concentração no uropódio poderia estar relacionada - taxia) depende da ação de numerosas substâncias liberadas - - - Fagocitose A fagocitose pode ser dividida em quatro etapas suces- Adesão - - minado Ingestão detritos, os pseudópodos a envolvem e a englobam for- pode ser descarregado no interior dos fagossomas ou para - a) pela geração de radicais de oxigênio com grande potencial A fagocitose determina um brusco aumento da atividade _) pela ação de uma - dase. Tabe la 4 .3 Substâncias que promovem a atração ativa de neutrófilos. Natureza Substância Fonte principal Lípides PAF Leucotrieno B 4 Neutrófilos, eosinófilos, plaquetas, monócitos Neutrófilos, monócitos Interleucinas IL-8 -GRO (growth related oncogene) NAP-2* CTAP III* Endotélio, monócitos Endotélio, monócitos Plaquetas Plaquetas -Tromboglobulina N-formil peptídios C5a Plaquetas Bactérias Complemento *Plaquetas ativadas no local de reação inflamatória ou de trombos secretam proteína plaquetáriabásica, que é digerida pela catepsina, dando origem a NAP-2 (neutrophil activating peptide-2) e CTAP III (connective activating protein III). 28 Tratado de Hematologia de outros compostos extremamente ativos, como radical hi- ( - tante proteína dos grânulos primários, a mieloperoxidase, ca- - microrganismos ou outras substâncias sem a geração de su- a defensina são abundantes nos grânulos primários, enquanto EOSINÓFILOS circulação, ou seja, existem aproximadamente cerca de du- - - - maiores, a microscopia eletrônica demonstra a presença de - nulos são ricos em peroxidase, arilsulfatase, fosfatase ácida e fosfolipase (que se coram intensamente pelo Sudan black), - tóxica considerável, participando da reação e da patogênese cujas sínteses são controladas por genes diferentes, embora o efeito bioquímico e a ação - Major Basic Protein (Schistosoma, Trichinella origens e semelhan- - são atraídos para tecidos onde há invasão por parasitas ou - - - de uma dessas três citocinas, e a presença de aumento iso- A - - - - - , - - - Tabe la 4 .4 Alguns componentes de grânulos e receptores de membrana de eosinófilos e de basófilos. Eosinófilos Basófilos Grânulos Proteína básica MBP1 Peroxidase Neurotoxina EDN1 Fosfatase ácida Arilsulfatase Histamina Calicreína Heparina Sulfato de condroitina Proteína básica MBP1 Tripsina Quimiotripsina Receptores Receptores de Fc de IgG, IgA e IgE Receptor de C3b Receptor de C5a Receptor de Fc de IgE 1 MBP= major basic protein; EDN= eosinophil derived neurotoxin. 29Capítulo 4 Granulócitos. Produção, Dinâmica e Função - M (very late antigen-4, Vascular Cell Adhesion Molecule BASÓFILOS grânulos meta- cromáticos, que são ricos em histamina, serotonina, sulfa- têm similaridades funcionais com os mastócitos, mas são - juntivo que não entram em circulação e não são relacio- - com liberação de histamina e calicreína, que são os princi- pais mediadores de reações de hipersensibilidade imediata - - Platelet Activating Factor q u a d r o Apoptose ou morte celular programada é um mecanismo deter- minado geneticamente, usado amplamente durante o desenvolvi- mento e a vida do organismo, para eliminar células que perderam a função, foram produzidas em excesso, não foram selecionadas para diferenciação etc. No caso dos neutrófilos que saem da cir- culação para os tecidos, se não forem recrutados para um proces- so de defesa, são ativamente excluídos dentro de alguns dias. Há grande número de vias de sinalização que promovem a apoptose, como ativação de caspases, calpaína, mitocôndrias e os genes pró-apoptóticos da família Bcl-2. Mutações que reduzem a ação das vias apoptóticas estão envolvidas na gênese de várias neo- plasias hematopoéticas. A necrose celular é a morte da célula em virtude de uma lesão à sua estrutura ou função que não pode ser reparada. Nesses casos, há rápida degeneração celular, fragmen- tação e liberação dos componentes celulares. Uma forma particu- lar de morte programada em neutrófilos é denominada NETose (NET: Neutrophil Extracelular Traps). NETs, que são principalmen- te cromatina descondensada, são produzidos pela ação de NADPH oxidase dissolvendo o núcleo e a membrana celular, e funcionam como armadilhas restringindo micro-organismos e concentrando produtos antimicrobianos originados dos neutrófilos. Qualquer que seja o mecanismo de morte dos neutrófilos nos tecidos, as células e seus fragmentos são eliminados pela ação dos macrófagos. Necrose, apoptose e netose q u a d r o Neutropenia cíclica é uma condição caracterizada pela oscilação do número de neutrófilos em circulação em intervalos regulares de cerca de 21 dias. A suspeita é despertada quando a criança começa a apresentar episódios de febre, ulcerações orais e in- fecções de orofaringe e cutâneas recorrentes, em intervalos de três semanas. Durante o episódio febril o número de leucócitos está em geral muito baixo (permanecem abaixo de 1.500/µL), e observações seriadas de contagem de leucócitos demonstrarão o caráter cíclico. Os números de reticulócitos, de monócitos e de plaquetas também sofrem variações cíclicas, mas com perío- dos de oscilação diferentes dos neutrófilos. A doença pode se apresentar sob forma familiar ou esporádica; a gravidade das manifestações varia bastante entre diferentes indivíduos e tam- bém com a idade, sendo mais intensas nas crianças. A causa da doença parece ser de mutações no gene NE (Neutrophil Elas- tase), cuja síntese comprometida induz apoptose das formas mais maduras de neutrófilos. Mutações desse mesmo gene são também responsáveis pela maioria dos casos de neutropenia congênita grave, e não se entende muito bem por que algu- mas mutações causam um tipo ou outro de doença. Numerosas formas de tratamento utilizadas no passado mostraram-se ine- ficazes: costicosteroides, sais de lítio, andrógenos e GM-CSF. O uso de G-CSF reduz acentuadamente as complicações infec- ciosas; embora não elimine completamente as oscilações dos neutrófilos, esta medicação reduz a duração dos períodos de neutropenia intensa. Neutropenia cíclica 30 Tratado de Hematologia q u a d r o Deficiência de adesão dos leucócitos do tipo I (LAD = Leukocyte Adhesion Deficiency) é uma doença hereditária, autossômica- -recessiva, rara (cerca de duas centenas de famílias descritas). Caracteriza-se pela ocorrência de infecções bacterianas ou fún- gicas repetidas, algumas vezes generalizadas, sem produção de pus, periodontite, gengivite, infecções cutâneas e otite média. Outra manifestação característica é o retardo da queda do cor- dão umbilical, acompanhada de onfalite. O número de leucócitos no sangue é muito elevado, às vezes atingindo 100.000/mL, mas essas células têm acentuada redução da adesão, migração e fa- gocitose de bactérias opsonizadas. São resultantes de mutações do gene de 2 -integrina, que afetam a fase de adesão firme entre o leucócito e o endotélio, e podem ser identificadas pela ausên- cia ou acentuada redução (2-5% do normal) de CD11/CD18 nos leucócitos. A deficiência de adesão dos leucócitos do tipo II (LAD II) é uma forma muito mais rara e mais benigna de deficiência de adesão, resultante da deficiência da conjugação de fucoses com selectinas ou outras proteínas. O defeito é, pois, muito mais generalizado, resultando na menor expressão de ligantes das se- lectinas como SLeX (CD15s), grupo sanguíneo Bombay (ausência de substância H no grupo ABO), microcefalia e grave retardo do crescimento e do desenvolvimento mental. Deficiência de Adesão dos Leucócitos (LAD) q u a d r o Doença hereditária rara, caracterizada por infecções bacterianas ou fúngicas recorrentes e graves, que se manifestam já no pri- meiro ano de vida. Ocorrem pneumonias, abscessos cutâneos, impetigo, abscessos perirretais, osteomielite, linfoadenopatia, hepatomegalia e esplenomegalia. A formação de granulomas de- corre da reação inflamatória crônica diante da incapacidade de digerir ou matar os microrganismos. Os agentes mais comuns são Staphylococcus aureus, Aspergillus, Serratia, Pseudomo- nas e Candida. A doença é causada por defeito da geração de superóxido resultante de anormalidades da NADPH oxidase nos fagócitos (neutrófilos e monócitos). Na ausência da produção de superóxido (O 2 –) os microrganismos não são destruídos efi- cientemente após a fagocitose. A forma mais comum de doença granulomatosa crônica (65% dos casos) é devida a uma das nu- merosas mutações do gene CYBB que codifica a proteína gp- 91phox. Como esse lócus está localizado no cromossomo Xp21.1, a forma mais frequente de doença granulomatosa crônica tem herança ligada ao X (ou seja, manifesta-se em homens hemizi- gotos, que herdam o defeito das mães assintomáticas; a mani- festação em mulheres é extremamente rara, pois exige que os dois cromossomos X sejam afetados). Os restantes 35% dos casos são herdados por defeitos autossômicos, que afetam ou- tros componentes do sistema da NADPH oxidase dos fagócitos:o gene CYBA no cromossomo 16q24 que codifica a cadeia do citocromo b (proteína p22phox), e os genes NCF-1 e NCF-2, que codificam as proteínas p47phox e p67phox nos cromossomos 7 e 1, respectivamente. O diagnóstico laboratorial é feito pelo teste da redução do NBT (Nitroblue Tetrazolium) em lâminas de esfrega- ço de sangue periférico. Neutrófilos são estimulados in vitro, em presença de NBT e observados sob microscopia. Ocorrendo a ativação respiratória que acompanha a fagocitose, o NBT é redu- zido, produzindo grânulos azuis grosseiros que sobrecarregam o citoplasma dos neutrófilos. Nos doentes deficientes não há for- mação de grânulos, e nas mães dos afetados pela forma ligada ao X apenas uma parte dos neutrófilos será corada. O tratamento das formas mais graves envolve: a) prevenção e tratamento pre- coce de infecções; b) uso precoce de antibióticos potentes; c) profilaxia com sulfa-trimetoprim; d) quando ocorrem infecções aguda graves, o uso de transfusão de neutrófilos pode ser útil. Com os excelentes resultados acumulados, a maioria dos espe- cialistas concorda que o transplante de medula óssea deve ser seriamente considerado precocemente na vida para todos os pacientes com defeitos funcionais de neutrófilos, em especial a doença granulomatosa crônica. Doença granulomatosa crônica 31Capítulo 4 Granulócitos. Produção, Dinâmica e Função q u a d r o Situação de causa desconhecida, caracterizada pela produ- ção excessiva de eosinófilos, associada à infiltração e lesão de órgãos-alvo, envolvendo primariamente o coração (levando à endomiocardiofibrose) e associada a manifestações tromboem- bólicas. Os critérios diagnósticos incluem: a) contagens de eo- sinófilos no sangue acima de 1.500/µL persistente por mais de seis meses; b) exclusão de outras causas de eosinofilia (asma, rinite, parasitose, neoplasias); c) sinais de lesão de órgãos pro- vocados pela infiltração eosinofílica (infiltração pulmonar, fibrose endomiocárdica, neuropatia e vasculite); d) ausência de blastos ou sangue, ou >5% na MO, e de alterações cromossômicas clo- nais, ABR-ABL, policitemia vera, mielofibrose, trombocitemia es- sencial. Trata-se, pois, de diagnóstico de exclusão. As elevações importantes e isoladas de eosinófilos, em geral, dependem da produção excessiva de IL-5, que pode ocorrer no contexto de uma resposta de linfócitos T (como em infestações por helmin- tos, hipersensibilidade a drogas, asma, colagenoses, pneumonia eosinofílica idiopática, aspergilose alérgica broncopulmonar, gastroenterite alérgica), ou resultar da expansão monoclonal de células neoplásicas da linhagem T (linfomas ou leucemias), ou neoplasias mieloides ou linfoides com eosinofilia e anorma- lidades dos genes dos Receptores A e B do fator derivado de plaquetas (PDGFRA e PDGFRB), ou do Receptor 1 do Fator de Crescimento de fibroblastos (FGFR1), a leucemia eosinofílica crô- nica sem outra especificação (segundo a classificação da Orga- nização Mundial da Saúde), e a eosinofilia de variantes linfoides. A distinção entre síndrome de hipereosinofilia e leucemias com eosinofilia exige exame atento do sangue e da medula, e estudos molecular e citogenético (exclusão de translocações 4q12, 5q31- 33, 8p11-13). A presença de blastos em circulação, um número aumentado de blastos na medula óssea, a presença de anemia ou plaquetopenia, e anormalidades citogenéticas clonais indicam que o diagnóstico é de leucemia e não síndrome de hipereosino- filia. No entanto, não é incomum que um caso classificado ini- cialmente como síndrome de hipereosinofilia seja reclassificado como eosinofilia associada a neoplasia. Outra entidade que pode ser de difícil distinção da síndrome de hipereosinofilia é a sín- drome de Churg-Strauss: vasculite sistêmica necrotizante, com manifestações semelhantes à da poliarterite nodosa, exceto pelo envolvimento conspícuo do pulmão (rara ou ausente na poliarte- rite nodosa clássica). O envolvimento pulmonar manifesta-se por asma e infiltrados difusos que, em geral, antecedem as manifes- tações sistêmicas que comprometem o coração, a pele e o apa- relho gastrintestinal, acompanhadas de eosinofilia. O diagnóstico é firmado por biópsia pulmonar, mostrando vasculite granuloma- tosa com infiltração eosinofílica. Não existe consenso quanto à abordagem terapêutica para a síndrome de hipereosinofilia: cor- ticosteroides, hidroxiureia, interferon e ciclosporina têm sido usados com relativo sucesso, muitas vezes transitório, e o uso de medidas de suporte, em especial anticoagulação e agentes antiplaquetários quando há evidências de complicações trom- boembólicas. Benefícios transitórios, que incluem a resolução da eosinofilia, redução dos sintomas da doença e redução da dose de corticosteroide têm sido relatados com o uso experimental de dois anticorpos: a) mepolizumab, um anticorpo monoclonal que inibe a ligação de IL-5 com o receptor de IL-5 expresso nos eosinófilos; b) alemtuzumab, um anticorpo anti-CD52 (baseado no fato de que o CD52 é expresso nos eosinófilos). Apesar do sucesso em casos isolados, o papel do transplante de medula óssea não está bem estabelecido. Síndrome hipereosinofílica idiopática 1. 2. 3. 4. - 5. 6. 7. 8. 9. 10. REF ERÊN C IA S CO N SU LTADA S 32 Tratado de Hematologia 11. - 12. 13. . 14. 15. 16. 17. -