Inflamação - microbiologia e imunologia para odontologia

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Inflamação
Desde a Grécia antiga os sinais da inflamação foram descritos:
- Calor (aumento de temperatura)
- Rubor (vermelhidão)
- Dor 
- Tumor (inchaço)
- Perda de função
Pode ser definida como um fenômeno biológico que envolve diferentes tipos de células e moléculas
A função da resposta inflamatória é o reparo do tecido que foi danificado por trauma e/ou infecção.
Células e mediadores inflamatórios:
- macrófagos, neutrófilos, células dendriticas, eosinofilos, mastocitos e linfócitos B e T.
- mediadores: citocinas (quimiocinas), neuropeptídios, mediadores lipídicos, enzimas lisossomais, radicais livres de oxigênio e nitrogênio.
Inicio da Inflamação:
Agressão tecidual que promove o aparecimento dos sinais cardeais da inflamação e células inflamatórias. É uma reação de resposta a estímulos nocivos, como toxinas e patogenos.
Odontologia: inflamação gengival (vermelhidão, inchaço)
- pode ser causada pelo uso continuo de aparelho, nascimento de ciso, lesões cariosas, quistos, pericoronarite, apinhamento dentário
Gengivite:
· Desencadeada por bactérias da placa dental supra e subgengival, com o passar do tempo/ agravamento pode originar a doença periodontal, sendo grave.
· Periodontite de Incidência Precoce (PIP) associada à presença de Actinobacillus actinomycetemcomitans
· Periodontite de Adulto (PA) associada com a A. actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis e outros microrganismos, ou pode pertencer a microbiota bucal normal.
Doença periodontal humana:
- O estado crônico de uma inflamação na gengiva pode desencadear uma periodontite leve, que afeta as estruturas de suporte dos dentes.
- Pode evoluir até a perda dental
Citocinas:
 As citocinas são proteínas solúveis, secretadas por células, que agem como mensageiras transmitindo sinais para outras células. 
Elas realizam numerosas ações, as quais incluem a iniciação e manutenção das respostas imune e inflamatórias e a regulação do crescimento e diferenciação das células. 
As interleucinas são membros importantes do grupo das citocinas e encontram-se envolvidas, principalmente, na comunicação entre os leucócitos e outras células que participam dos processos imunes e inflamatórios, como as epiteliais, endoteliais e os fibroblastos. Estas moléculas são liberadas em pequenas quantidades e possuem ações variadas sobre as células que carregam o receptor específico para esta citocina. 
As citocinas são numerosas, muitas realizam funções que se sobrepõem e são encadeadas, formando uma rede ativa que controla a resposta do hospedeiro. O controle da liberação e da ação da citocina é complexo e envolve inibidores e receptores. 
Muitas citocinas são capazes de agir sobre a célula que as produziu, auto-estimulando sua própria produção e a produção de outras citocinas.
Como se da a ativação da resposta imune inata?
Reconhecimento dos antígenos: estima-se que cerca de 1.000 moléculas microbianas sejam reconhecidas.
PAMPs (padrões moleculares associados à patogenos): mais de 100 tipos diferentes, são distribuídos em todas as células da mesma linhagem, codificam genes na linhagem germinativa, somente as células dos patogenos expressam essas moléculas (não são encontradas no hospedeiro sadio); são subunidades repetitivas.
O sistema imune inato também reconhece moléculas endógenas que são produzidas ou liberadas por células danificadas ou que estão morrendo.
DAMPs (Padrões moleculares associados aos danos): presença de uma toxina, que promove a morte celular e ativa proteases que alteram o componente da matriz e promovem interação dos componentes do plasma para o meio extracelular. Liberam-se fragmentos de fibrinogênio, de Heme da hemoglobina (molécula capaz de se ligar aos receptores de matriz moleculares), ativação de hialuronidases que liberarão ácido hialurônico.
Exemplos de PAMPs e DAMPs:
PAMPs: ácidos nucleicos, proteínas, lipídeos de parede celular, carboidratos
DAMPs: proteínas induzidas pelo estresse, cristais, matriz extracelular proteoliticamente clivada, mitocôndria e componentes mitocondriais, proteínas nucleares
Reconhecimento dos antígenos:
Especificidade 
Podem ser reconhecidos no meio intracelular ou extracelular
Receptores do tipo Toll (TLRs) podem funcionar na forma de monômero ou dímero
· TLR1/TLR2: reconhece lipopeptideos bacterianos
· TLR2: reconhece peptidoglicano bacteriano
· TLR4: reconhece lipopolissacarideos
· TLR5: reconhece flagelinas bacterianas
· TLR2/TLR6: reconhece lipopetideos bacterianos
· CD14 (pode ser encontrado na mucosa oral)
· LBP (proteina ligadora de LPS)
Inflamação periodontal pode ser identificada pela imunohistoquimica (visualização microscópica dos tecidos por meio de coloração) 
Receptores contam em sua porção citoplasmática com o domínio TIR que se liga a proteínas adaptadoras, que disparam uma cascata de sinalização que culmina na ativação dos fatores de transcrição.
Sensores de DNA citosólico (CDSs) são ativados pela presença de DNA de vírus ou bactérias. Esse DNA pode ser produto da transcrição reversa de retrovírus também.
Molécula de sinalização: GMP- AMP cíclico que ativa a STING (proteína adaptadora).
Receptores do tipo NOD: devido ao domínio NOD (de oligomerização) central, requerido para que haja a formação de oligômeros.
- podem ser ativados por moléculas associadas a dano, tanto próprias como exógenas, como também moléculas associadas à patogenos (RNA, DNA, peptideoglicano) 
Inflamassomos:
Para a ativação dessa via, as estruturas se oligomerizam (formam uma molécula grande).
1º sinal: vem dos receptores de sinais inatos, fazendo com que haja transcrição de genes.
Citocinas produzidas são na forma pro citocinas, não podendo ser secretadas, precisando passar por uma clivagem, feita pelo INFLAMASSOMO.
2º sinal: responsável pelo disparo da oligomerização, desencadeado por cristais, ou fluxo de potássio, aumento de espécies reativas de oxigênio, produtos bacterianos.
Vai haver oligomerização e ativação da proteína efetora CASPASE-1. Ela cliva a IL-beta para que essa seja secretada.
O processo inflamatório vai ser desencadeado e terá um efeito local: aumento da permeabilidade vascular (inchaço), vermelhidão, recrutamento de células para esse sítio.
OBS: Algumas citocinas possuem efeitos sistêmicos, que causa febre (no cérebro); no fígado (promovendo a liberação de proteínas de fase aguda); medula óssea (maior produção de leucócitos para que estes atuem na inflamação)
Efeitos maléficos sistêmicos: pode alterar o debito cardíaco (TNF), sobre o endotélio (facilita o aparecimento de trombos), no tecido muscular pode promover resistência à insulina.
PARTE 2
Fagocitose: processo de internalização
1. Bactérias se ligam a invaginações na membrana
2. Bactérias fagocitadas formam o fagossoma
3. Fagossoma se funde com o lisossoma
4. Bactérias são mortas e digeridas pelas enzimas lisossomais
5. Produtos da fagocitose são liberados da célula
Fagocitose de restos celulares também é importante no processo inflamatório.
Os eventos de fagocitose podem ocorrer com ou sem a participação de receptores.
As células podem reconhecer os antígenos associados a imunoglobulinas
Fagocitose e destruição intracelular de microrganismos:
Efeitos desencadeados pelas ROS:
· Dano `a molécula de DNA
· Peroxidação lipídica
-Degradação de proteínas, incluindo o ácido hialurônico gengival, proteoglicanos, colágeno e elastina.
-Oxidação de enzimas importantes
-Liberação de citocinas pro inflamatórias por monócitos e macrófagos através da ativação do fator de transcrição.
Espécies reativas de Nitrogênio:
· Associadas ao ciclo do oxido nítrico (citotoxicidade)
· Divisão celular
· Síntese de colágeno
Ex: L-Arginina. Produção de novas células e síntese de colágeno
PARTE 3
Tráfego de leucócitos/ migração: movimento das células entre o sangue, a linfa e os diferentes tecidos, que interagem com os componentes da matriz extracelular.
Etapas do movimento dos leucócitos: 
1. Rolamento
2. Ativação
3. Adesão
4. Migração transendotelial
Quimiocinas: são citocinas produzidas para atrair células para o sitio
(citocina + quimiotaxia)
Características: pequenospolipeptídios (70-80 resíduos de AAs)
· Existem 2 grandes famílias
· C-C resíduos de cisteinas conjugados
O trafego de leucócitos vão depender das células de adesão dos vasos e tecidos
CAMs (moléculas de adesão):
Características: São expressas na superfície de células sanguíneas, como por exemplo, células endoteliais e nos tecidos.
Possuem 3 famílias:
· Selectinas (glicoproteinas, ricas em acido siálico). Estão presentes nos leucócitos e nas células endoteliais.
· Integrinas (proteínas heterodimericas, que contem 2 subunidades alfa e beta e são classificadas pelas subunidades beta). Estão presentes nos leucócitos.
· Superfamilia das imunoglobulinas (proteínas com domínios globulares, presentes nas células endoteliais)
Células endoteliais expressam a E- selectina:
Leucócitos expressam uma selectina rica em acido siálico, promovendo uma interação/união fazendo com que o leucócito passe a migrar de forma mais lenta pelo vaso e possa se ancorar e atuar na membrana.
Migração depende da expressão de um gradiente de concentração de QUIMIOCINAS. Ex: CXCL-8 (IL-8)
Isso faz com que a célula possa ativar seu processo de transmigração endotelial
Ocorre com linfócitos, monócitos, eosinófilos.
A passagem do linfócito/leucócito pro tecido depende da interação com moléculas de junção das regiões basolaterais das células endoteliais
Processo de transmigração:
· Paracelular (a célula transmigra entre duas células separadas)
· Transcelular (passa por dentro da célula endotelial até atingir o tecido)
Estimulo com LPS após 24h pode aumentar muito o número de eosinófilos/neutrófilos/macrófagos. 
Pode ser confirmado pela presença de enzimas produzidas por esses tipos celulares como peroxidases eosinofílica e mialoperoxidade (neutrófilos). O que antecedeu esse aumento foi o aumento da citocina TNF alfa (fator de necrose tumoral), correlacionado com o influxo dessas células para o tecido. 
Ex: Inflamação induzida pelo consumo de cigarro. Ocorrem infiltrados de leucócitos, aumento da quantidade de macrófagos, de neutrófilos e de linfócitos.
Exemplo: mucosa oral e queratinócitos 
Células que estimulam e produzem a IL-8 (CXCL-8), expressando a molécula ICAM-1 atraem a adesão de neutrófilos para esse sitio. Uma vez que eles chegam podem atrair novas citosinas que atrairão outras células.
PARTE 4
Mediadores inflamatórios:
Produtos endógenos/ cascata de reações liberadas em caso de inflamação
· Histamina
· Proteases
· Mediadores lipídicos, que promovem quimiotaxia/ vasodilatação/ aumento de permeabilidade
Obs: mastócitos podem ativar essas reações através de contato com o patógeno.
Mediadores lipídicos: Prostaglandinas e leucotrienos possuem efeitos sistêmicos no SNC, pulmões.
Prostaglandinas são sintetizadas pelas COX (ciclo-oxigenases)
· COX-1: estômago, parto
· COX-2: induzida pelos processos inflamatórios
Ácido araquidônico: a partir dessa molécula, as COX produzem prostaglandinas.
Leucotrienos: sintetizados a partir do acido aracdônico, pela via das ciclo-oxigenases.
Prostaglandinas: são sintetizadas a partir do acido aracdônico. Aumentam a permeabilidade vascular, vasodilatação, quimiotaxia p/ PMN e dor. Podem aumentar o peristaltismo e a motilidade do T.G.
Leucotrienos: atuam aumentando a permeabilidade vascular, aumentando o muco, aumentando o efeito da histamina e causando broncoconstricção.Ex: B4 e C4
Tromboxanos: associados à vasoconstricção e agregação plaquetária.
PAF (fator de agregação plaquetária):
Fosfolipídios de membrana -> ação de fosfolipases -> acido aracdônico -> Lyso-PAF -> PAF
Mediadores inflamatórios: achavam que eram oriundos apenas de fosfolipídios de membranas plasmáticas. Mas descobriu-se que eles podem ser sintetizados por corpúsculos lipídicos. Dentro desses corpos lipídicos, apresentam-se eosinófilos, neutrófilos e macrófagos (mediadores lipídicos).
A produção de mediadores inflamatórios pode ser inibida por meio do uso de AINEs, que inibirão a cascata das COX – 1, COX-2 ou Fosfolipase A2. Assim, há um bloqueio da produção de prostaglandinas e leucotrienos.
Mediadores lipídicos anti-inflamatorios: LIPOXINAS
· Possuem papel antagônico das prostaglandinas e leucotrienos
· Podem ser sintetizadas por meio de monócitos, neutrófilos, células epiteliais, macrófagos e eosinófilos
· Ações: estimulam a quimiotaxia e adesão, inibem a produção de peroxinitrito (nos monócitos)/// inibem a expressão de P-selectina, estimulam a produção de NO (células endoteliais) /// inibem a migração, quimiotaxia e secreção de IL-5 (eosinófilos)///inibem a expressao de IL-8 e TNF alfa (celulas epiteliais)/// inibem a quimiotaxia, adesão e migração (PMN) ///
Análogos das lipoxinas: capazes de inibir a infiltração de leucócitos
Mediadores inflamatórios a partir de sistemas de cascatas proteolíticas: ativadas durante a inflamação.
Zimogênio + Enzima proteolítica
Sistemas de mediadores sistêmicos: coagulação, fibrinolítico, sistema complemento.
Fator XII (doze): pode ser o fator inicial para coagulação pela via intrínseca (ativação por contato). Ele é capaz de clivar o fator 11 em fator 11 ativo, que ativa o fator 9 em fator 9 ativa, o fator 9 + o fator 8 ativo é capaz de ativar o fator 10 em fator 10 ativo. O fator 10 ativo em combinação com o fator 5 ativo converte então a protrombina em trombina, que é capaz de converter o fibrinogênio em fibrina.
Cascata da coagulação: 
Clot de Fibrina e agregação plaqueta ria no vaso
O dano endotelial pode levar a ativação do fator 12 na ativação do sistema de coagulação, que ativa a trombina, que converte o fibrinogênio em fibrina e os peptídeos de fibrina podem aumentar a permeabilidade vascular e a quimiotaxia de neutrófilos.
Pre-calicreina e calicreina ativam a bradicinina, que induzem o aumento da permeabilidade vascular, vasodilatação, dor e contração de músculos lisos.