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Pegar fogo (característica quente e inflamada) – hiperemia (região quente e inflamada – por conta da chegada de sangue). “Reação dos tecidos à um agente agressor caracterizada morfologicamente pela saída de líquidos e de células do sangue para o interstício” (exsudação). Resposta inespecífica – série de alterações – limitar (eliminar o agente agressor) efeitos da agressão (aos tecidos). Agressões exógenas: agentes físicos, químicos e biológicos. Estresse metabólico: agressões endógenas. História: • 3000 a.C. • Primeiras descrições das características clinicas da inflamação. Antiga Grécia: sinais cardinais (definição por sinais e sintomas). 1. Calor (vasodilatação devido ao aumento do metabolismo celular) 2. Rubor (hiperemia – vasodilatação) 3. Edema (elevação da região por concentração de liquido extracelular) ou tumor. 4. Dor (ação dos mediadores inflamatórios atuando sobre as terminações nervosas). 5. Perda de função (Virchow – possível consequência de todos esses fatores). Essa caracterização baseou-se exclusivamente em observações de inflamações agudas em órgãos passiveis de visualização a olho nu. Séc 19: • Cohnheim provou que a emigração dos glóbulos brancos do sangue é a origem do pus (mostrou alterações vasculares e exsudação celular após um experimento). • Bases histológicas da inflamação pelos sinais cardinais. Metchnikoff: • Descreveu o processo da fagocitose nas últimas décadas do séc. 19. • Histamina (primeiro mediador inflamatório descoberto por Barger e Dale 1910 e Lewis posteriormente 1927). • Bradicinina (dor e vasodilatação) – Mauricio Rocha e Silva e Sérgio Henrique ferreira.. Qualquer que seja a causa, a reação inflamatória envolve uma série de eventos: 1. Inicialmente ocorre o reconhecimento da agressão (agente inflamatório) – feito por moléculas que sinalizam a presença do agente, e são reconhecidas por receptores em células do sistema imunitário. 2. Após o reconhecimento, são liberados os mediadores inflamatórios, que resultam em modificações na microcirculação necessária p/ a saída de plasma e de leucócitos dos vasos e estímulos p/ reparar os danos produzidos. A resposta inflamatória atua intimamente com o processo de reparo no organismo (apresenta ao mesmo tempo um fenômeno defensivo e reparador). Reconhecimento de agressões: • É o primeiro evento na montagem de uma resposta defensiva. • As agressões são reconhecidas por meio de moléculas trazidas como agente agressor (PAMPs) ou geradas por ação do agente em componentes do próprio organismo (DAMPs). PAMPs e DAMPs são denominadas alarminas (moléculas sinalizadoras da agressão) – reconhecidas em receptores celulares. PAMPs (moléculas padrão associadas a patógenos). DAMPs (moléculas padrão associadas a dano tecidual). Patologia do Sistema de defesa Inflamação: Mediadores inflamatórios: Barreiras físicas e químicas: 1. Epitélio, agentes microbianos da superfície epitelial. 2. Epiderme queratinizada. A pele também possui componentes do sistema imunitário, como células dendríticas na derme e no epitélio e nº variado de linfócitos T na derme 3. Mucosas: a principal secreção dessas glândulas é o muco, rico em proteoglicanos e glicoproteínas (promove aglutinação ou aderência de bactérias e favorece sua eliminação p/ o exterior). Substâncias microbicidas: lisozima (destrói a parede celular de bactérias), peptídeos microbianos (defensinas e catelicidinas) e imunoglobulinas (IgA). 4. Tecido linfoide associado a mucosas (MALT) – todas as mucosas contêm componentes do sistema imunitário. 5. A microbiota residente em mucosas também tem ação defensiva contra invasores, por competição com patógenos e por estimulação persistente do sistema imunitário residente nesses locais. Componentes celulares: 1. Células fagocíticas: células dendríticas e outras células linfoides, células residentes dos tecidos (micróglia, fibroblastos, osteócitos, condrócitos). Componentes humorais: 1. Sistemas proteolíticos de contato (quando ativados reagem em cascata e produzem efeitos específicos ou geram peptídeos que atuam em células fagocitarias ou na regulação da homeostase) – são ativados pelo contato com superfícies eletronegativas. Os mais importantes são: Coagulação sanguínea e da fibrinólise. Sistema complemento. Sistema gerador de cininas (Bradicinina). • Independentemente da sua natureza, qualquer agressão pode acionar um desses sistemas isoladamente, ou mais de um simultaneamente. De onde vem os mediadores inflamatórios: • Derivados de células e de proteínas plasmáticas. Células: histamina e serotonina. Prostaglandinas, leucotrienos (agentes lipídicos), neuropeptídios, oxido nítrico, espécie reativa de O2. (pode ser resultado por conta de um estresse oxidativo por um dano celular). Derivados de proteínas plasmáticas: • Produzidos em sua grande maioria no fígado (ficam circulantes no sangue). • Sistema complemento. • Sistema de cininas (bradicininas) e coagulação/sistema de fibrinólise. Mediador Fonte Ação Histamina Mastócitos basófilos, plaquetas Vasodilatação, aumento da permeabilidade vascular, ativação endotelial Prostaglandinas Mastócitos, leucócitos Vasodilatação, dor, febre Leucotrienos Mastócitos, leucócitos Aumento da permeabilidade vascular, quimiotaxia, adesão e ativação de leucócitos Citocinas (TNF, IL- 1, IL-6) Macrófagos, células endoteliais, mastócitos Local: ativação endotelial (expressão de moléculas de adesão). Sistêmica: febre, anormalidades metabólicas, Componentes da imunidade inata: hipotensão (choque) Quimiocinas Leucócitos, macrófagos ativos Quimiotaxia, ativação de leucócitos Fator ativador plaquetário Leucócitos, mastócitos Vasodilatação, aumento da permeabilidade vascular, adesão de leucócitos, quimiotaxia, degranulação, explosão oxidativa Complemento Plasma (produzido no fígado) Quimiotaxia e ativação de leucócitos, eliminação direta do alvo (complexo de ataque à membrana), vasodilatação (estimulação de mastócitos). Cininas Plasma (produzido no fígado) Aumento da permeabilidade vascular, contração muscular lisa, vasodilatação, dor Relação entre a cascata de coagulação, o sistema fibrinolítico (degrada a fibrina), a cascata das cininas (relação com a cascata de coagulação calicreína pode ser um fator ativador da cascata de coagulação – resulta na produção de bradicinina, relacionado com a vasodilatação) e a cascata do complemento (pode ser ativado por plasmina – produtos da cascata fibrinolítica) – relacionado com atividade pró inflamatória. Sistema complemento: • Via alternativa: recrutamento e ativação de leucócitos (por ligação direta no receptor) – destruição dos micróbios. • Via clássica: Reconhecimento do C3b ligado pelo receptor de C3b do fagocito – fagocitose. • Via da lectina: formação do complexo de ataque a membrana (MAC) – lise do patógeno (se liga diretamente a membrana do patógeno). Mediadores lipídicos: Os mediadores lipídicos são derivados do ácido araquidônico (componente resultante da lise de fosfolipídeos de membrana). Os diferentes mediadores lipídicos dependem da enzima que atuará sobre o ácido araquidônico (incialmente pode ser clivado em cicloxigenase ou lipoxigenase). Oriundo da cicloxigenase podem ser produzidos: • Prostaciclinas (antiagregadora plaquetária e vasodilatadora), Prostaglandinas (vasodilatadora e aumento da permeabilidade vascular) e Tromboxano (agregante plaquetário e potente vasoconstritor). Oriundo das lipoxigenase podem ser produzidos: • Lipoxinas (tem efeito anti-inflamatório, são potentes inibidoras da síntese de leucotrienos e PAF em fagócitos, inibindo também a adesão e a migração de leucócitos) ou leucotrienos (quimiotáticos potentes – aumentama permeabilidade vascular, causam vasodilatação e contraem a musculatura lisa do intestino e dos brônquios). Os principais mediadores da inflamação aguda originam-se de: 1. Sistema proteolítico de contato (sistemas de coagulação sanguínea, fibrinólise, gerador de cininas e complemento). 2. Lipídeos das membranas celulares. 3. Células sentinela (mastócitos e terminações nervosas). 4. Células do parênquima e do estroma. Iniciando o processo, os leucócitos exsudados passam a ser a principal fonte de mediadores. 1. Fenômenos irritativos (sensibilidade do tecido ao agente causador – identificação do agente agressor). 2. Fenômenos vasculares (modificações vasculares). 3. Fenômenos exsudativos (mecanismos para que a exsudação plasmática e celular ocorra). 4. Fenômenos alterativos (vinculados a modificações da resposta inflamatória p/ encaminhar para uma resolução do processo inflamatório). 5. Fenômenos resolutivos (capacidade de eliminar ou isolar o patógeno). 6. Fenômenos reparativos (modificações teciduais são resolvidas – regeneração do tecido lesivo). Na prática podem acontecer de forma concomitante e até se misturarem. Toda inflamação começa com os fenômenos irritativos. • Após uma agressão, surgem as alarminas (trazidas pelos agentes agressores ou geradas pela agressão). Feito por diversos tipos de receptores que se ligam a PAMPs ou DAMPs para que produzam mediadores inflamatórios. • A partir do reconhecimento das alarminas, são liberados mediadores que comandam os fenômenos subsequentes. • As alarminas determinam a síntese de mediadores pró- inflamatórios e anti-inflamatórios dependendo deles, do início do processo, da sua intensidade e evolução. • Os mediadores devem ser liberados nos momentos certos para que os fenômenos subsequentes atinjam o objetivo de defesa e de reparo. Há uma cronologia adequada para que os mecanismos pró- inflamatórios antecedam os anti-inflamatórios, possibilitando que a inflamação aconteça e seja resolvida ou terminada. Um desequilíbrio nessa sequência pode impedir o desenvolvimento da reação inflamatória ou torna-la exacerbada, persistente e danosa. Alguns mediadores são mais universais e liberados logo no início de inflamações. Fenômenos da inflamação: Fenômenos irritativos: A vasodilatação dos vasos (edema), conforme aumenta esse estimulo, permite a exsudação de células (neutrófilos) – edema exsudativo. As células do exsudato são as fontes mais importantes de mediadores pró e anti-inflamatórios, especialmente citocinas, quimiocinas e derivados lipídicos. Macrófagos e neutrófilos interagem com plaquetas e células endoteliais ou epiteliais p/ produzir Lipoxinas e resolvinas, potentes mediadores anti-inflamatórios. Depois de horas, aumenta-se a exsudação de outros tipos de células (macrófagos, monócitos) – até a inflamação ser resolvida. • São representados por modificações na microcirculação comandadas por mediadores liberados durante os fenômenos irritativos. As principais modificações são: 1. Vasodilatação arteriolar produzida inicialmente por histamina e substância P liberadas em terminações nervosas e mantida por prostaglandina, leucotrienos e PAF. Em consequência, há aumento do fluxo de sangue para área agredida, gerando hiperemia ativa e fluxo sanguíneo rápido. 2. As vênulas menores dilatam-se, mas as maiores sofrem pequena constrição, aumento a pressão hidrostática na microcirculação. Em geral, tais mediadores aumentam a permeabilidade vascular, iniciando a saída rápida para o interstício. Com isso, há hemoconcentração local, e as hemácias tendem a empilhar-se e a formar aglomerados, tornando o sangue + viscoso e a circulação + lenta. Depois, a hiperemia ativa torna-se progressivamente hiperemia passiva de fluxo lento. Com isso, surge hipóxia local e aumento da excreção de catabólitos, como ADP e H+, o que intensifica a vasodilatação e abertura de capilares, aumentando a hiperemia. Lesão endotelial por hipóxia ou por redução da velocidade circulatória favorece o aparecimento de trombos na microcirculação (o que pode agravar a inflamação). Apesar de associar vasodilatação arteriolar com ação de mediadores (histamina, substância P, bradicinina, PGE2, PGI e PAF), é possível que fatores vasoativos produzidos pelo endotélio (NO, prostaciclina) também desempenhem papel importante nesses fenômenos. Logo no início da vasodilatação, quando se inicia a fase de fluxo + lento, os leucócitos deixam a região central da corrente sanguínea e começam a deslocar-se na margem do fluxo. Frente a estímulos mecânicos e térmicos, mastócitos liberam histamina, enquanto as terminações nervosas liberam substância P e CGRP. Se a agressão provoca hemorragia, há coagulação do sangue e geração de outros mediadores (plasmina e fragmentos de fibrina estimulam a síntese de cininas e de componentes do complemento). Células epiteliais ou mesenquimais dos tecidos agredidos respondem às alarminas com produção de citocinas inflamatórias (TNF-alfa, IL-1 e IL-18). Os primeiros leucócitos exsudados passam a produzir mais citocinas, quimiocinas e mediadores lipídicos (prostaglandinas e leucotrienos) que amplificam os fenômenos vasculares e a exsudação de plasma e de células. À medida que a inflamação progride são liberados mediadores anti-inflamatórios (a maioria produzida também por leucócitos). Fenômenos vasculares: A fase inicial ou imediata da vasodilatação é mediada por histamina, substância P, bradicinina e prostaglandinas. A fase tardia e sustentada depende sobretudo de mediadores originados no plasma (derivados do complemento, coagulação e fibrinólise) e dos derivados de ácido araquidônico (prostaglandinas e leucotrienos). Os fenômenos vasculares são reconhecidos por hiperemia: vermelhidão inicial (hiperemia ativa), que progressivamente se torna mais escura (hiperemia passiva). • Os fenômenos exsudativos consistem na saída de plasma e células do leito vascular para o interstício. Embora independentes, em geral a exsudação plasmática precede a exsudação celular (a predominância de uma ou de outra varia de acordo com os mediadores liberados). A exsudação de leucócitos é o elemento morfológico mais característico das inflamações. Ativação endotelial: • Aumentam a vasodilatação, permeabilidade vascular e facilitam a ligação dos leucócitos ao endotélio para que consiga atravessar. Exsudação plasmática: • Começa nas fases iniciais e continua durante o processo inflamatório. • O exsudato líquido pode ser rico ou pobre em proteínas, e sua quantidade varia bastante. • A saída de plasma resulta da formação de poros interendoteliais por contração do citoesqueleto dessas células, induzida especialmente por histamina, substância P, prostaglandinas e leucotrienos. • Em agressões pouco intensas, a exsudação ocorre principalmente por ação da histamina, em agressões mais graves, é provocada também por lesão direta no endotélio. • As proteínas plasmáticas exsudadas aumentam a pressão oncótica intersticial, favorecendo a retenção de água fora dos vasos. • Enzimas plasmáticas ativadas no interstício ou enzimas de células exsudadas atuam sobre a substância fundamental e quebram moléculas de proteoglicanos, aumentando a hidrofilia local. Também após o início da inflamação há aumento na síntese de ácido hialurônico por células mesenquimais, o que torna o interstício mais hidrofílico. A circulação linfática torna-se sobrecarregada, e seus vasos, comprimidos ou deformados pelo exsudato, perdem a eficiência de drenagem, agravando a retenção de água no interstício (TUDO isso contribui p/ a formação do edema inflamatório). A exsudação plasmática constitui um componente importante da imunidade inata: 1. Possibilita a saída de anticorpos e de complemento, que tem açõesinibidora, lítica e opsonizadora sobre microrganismos. 2. O fibrinogênio exsudado polimeriza-se e forma um suporte sólido de fibrina que favorece a migração de leucócitos, além de representar uma barreia contra a invasão de microrganismos. 3. Permite a saída de proteínas com ação inibidora sobre proteases (antiproteases) e removedora de radicais livres, reduzindo o potencial lesivo da inflamação. A saída de plasma independente da exsudação celular: há inflamações com grande edema (exsudação plasmática) e pouco exsudato celular (vice versa). Exsudação celular: A saída de células dos vasos é um processo complexo que depende da interação de muitas moléculas. 1. O primeiro evento a marginação leucocitária (leucócitos migram para a margem dos vasos), em que os leucócitos deixam o centro da coluna sanguínea e passam a ocupar a periferia do vaso. 2. Em seguida, são capturados e adere frouxamente ao endotélio, deslocando-se sobre a superfície endotelial (fenômeno de captura e rolamento). 3. Depois, são ativados, aderem firmemente ao endotélio, deslocando-se sobre a superfície endotelial (fenômeno de adesão e espraiamento). 4. Finalmente, migram através da parede de vênulas (pequenas veias), passando entre as células endoteliais (migração e diapedese). Fenômenos exsudativos: 5. Os leucócitos saem dos vasos por processo ativo, enquanto hemácias e plaquetas fazem de modo passivo, especialmente em capilares. A. Aderência inicial frouxa que permite o rolamento de leucócitos sobre o endotélio. B. Adesão mais forte, com espraiamento sobre a célula endotelial. C. Após a adesão firme, inicia-se a diapedese. A captura, o rolamento e a adesão são mediados por moléculas de adesão na superfície do endotélio e dos leucócitos. Os leucócitos possuem selectinas e integrinas, além de glicoproteínas com resíduos de carboidratos que se ligam a selectinas (são responsáveis pela adesão de leucócitos ao endotélio a componente do interstício e a outros leucócitos). No momento em que os leucócitos são capturados pela interação da selectinas L do leucócito com os resíduos de carboidratos no endotélio e entre a selectinas P e os resíduos de carboidratos do leucócito, há chance p/ que quimiocinas e PAF localizadas no glicocálice de células endoteliais entrem em contato com os receptores nos leucócitos, ativando-os. A ativação do endotélio por fase imediata e mediata resultam na exposição das moléculas de adesão (permitem o margiamento do leucócito) – selectinas, proteoglicanos, integrinas – que permitem o margiamento, a ligação fraca, a ligação forte (espraiamento) e a diapedese. Uma vez que esses leucócitos estão no tecido, o principal mecanismo pelos quais é capaz de levar a eliminação do patógeno é a fagocitose. Englobamento do patógeno por alguns tipos de células (neutrófilos, eosinófilos) e macrófagos. • O processo de fagocitose ocorre a partir de uma quimiotaxia (atração leucocitária para o centro da inflamação através de mediadores inflamatórios e quimiocinas). Essa aproximação pode ser de células já residentes no tecido ou de exsudação. Quando o fagocito chega ao local da inflamação, vai aderir ou reconhecer o patógeno. Após esse englobamento (fagocitose), o fagocito pode destruir o patógeno de 3 formas: 1. Fagolisossomos (grânulos citoliticos associados com lisossomos). 2. Explosão respiratória (grande consumo de O2, que é utilizado para gerar radicais livres e H2O2. 3. Morte do patógeno por ação de óxido nítrico. Macrófagos M1 (classicamente ativados) – ativados por citocinas inflamatórias (Interferon-gama) – desenvolvem uma funcionalidade relacionada com características pró inflamatória. Macrófagos M2 – característica anti-inflamatória (ativados por citocinas reguladoras, como IL-13 e IL-4) – produzem TGF beta, IL-10. Na fase inicial das inflamações (1ªas 24 h), as células encontradas em maior nº são polimorfonucleares neutrófilos (por serem + numerosos no sangue circulante e por apresentarem vários receptores p/ agentes quimiotáticos). Em seguida, os macrófagos podem migrar e residir nos tecidos. Esses fagócitos trabalham em cooperação para garantir defesa rápida e eficaz contra patógenos invasores. Fagocitose: NETs: armadilhas extracelulares de neutrófilos. • Externalização do conteúdo interno do neutrófilo, formando uma rede de estrutura para aderir ao patógeno (papel de opsonização).
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