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PATOLOGIA AULA 4 Profª Tatiana Zuccolotto 2 CONVERSA INICIAL Nesta aula, veremos qual é a reação do sistema imune após uma lesão, ou seja, como acontece a resposta desse sistema. Para que ela possa acontecer, inúmeras reações orgânicas internas são disparadas na tentativa de controle ou eliminação do agente lesivo. Nestes casos, o próprio organismo sintetiza e secreta compostos químicos, conhecidos como mediadores inflamatórios, que auxiliam tanto na ativação quanto na inibição do mecanismo que promove o controle das reações, de acordo com a necessidade e a extensão da lesão. O organismo responde, com a produção destes mediadores, por meio dos fenômenos inflamatórios, uma sequência de etapas que mostram a evolução da lesão, finalizando com a cura ou com a necrose. E a partir da instalação dos fenômenos inflamatórios, será possível entender como funciona a resposta inflamatória e o mecanismo envolvido nessa resposta. TEMA 1 – MEDIADORES INFLAMATÓRIOS Quando o organismo sofre uma lesão ou dano tecidual, a primeira linha de defesa é a resposta inflamatória, que é caracterizada por envolver componentes vasculares, celulares e uma diversidade de substâncias solúveis, além de induzir sinais clínicos bastante característicos, como rubor, calor, edema, dor e prejuízo funcional. O processo inflamatório é uma resposta natural que tem o objetivo de remover o agente responsável pelo estímulo e, principalmente, recuperar o dano tecidual (Kumar et al., 2013; Murphy, 2014). Durante um processo inflamatório acontece a ativação de inúmeros sistemas bioquímicos, dentre eles a cascata do sistema complemento, a cascata da coagulação, a via de metabolização do ácido araquidônico e o sistema cinina- calicreína, havendo a formação e/ou liberação dos mediadores da resposta inflamatória. Estes mediadores têm o objetivo de controlar todo o processo inflamatório através da atração de células de defesa para o local lesionado, bem como o estímulo de células endoteliais e fibroblastos para iniciar o processo de cura. Uma vez ativados, os mediadores são capazes de desencadear, manter e ampliar diversos processos envolvidos na resposta inflamatória (Cruvinel et al., 2010; Delves et, al., 2013). Estas substâncias podem estar pré-formadas, nos grânulos presentes no interior de células como mastócitos, basófilos e outras, ou podem ser originadas próximas do local da inflamação após a ocorrência de um 3 estímulo. Em ambos os casos, alguns mediadores ligam-se a receptores específicos, e outros apresentam atividade enzimática direta. Mesmo tendo um tempo de vida curto, estes mediadores podem atuar sobre diversos tipos celulares, além de regular a atividade de outros mediadores, aumentando ou reduzindo sua liberação (Kumar et al., 2013; Murphy, 2014). Os tipos celulares envolvidos no processo inflamatório, inclusive na liberação de mediadores inflamatórios, incluem os mastócitos, que liberam a histamina; os polimorfonucleares, que secretam enzimas lisossomais; os monócitos e macrófagos, que são responsáveis pela liberação de enzimas, componentes do sistema complemento, eicosanoides, fator tecidual, interferons e interleucinas; as plaquetas, as quais liberam tromboxano A2, fator de ativação plaquetária, radicais livres e proteínas pró-inflamatórias; e, o endotélio vascular que libera óxido nítrico e prostaglandinas (Murphy, 2014). Entre os mediadores inflamatórios estão: • Aminas vasoativas: incluem a histamina e a serotonina. Estão associadas à fase inicial do aumento de permeabilidade, além de causarem vasodilatação. Normalmente, são armazenadas nos grânulos citoplasmáticos de mastócitos, basófilos e plaquetas; • Cininas: são formadas pela ativação do fator XII da cascata da coagulação, que leva a formação da bradicinina, associada a indução da vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular; • Eicosanoides: são originados por duas vias, a via das cicloxigenases e a via das lipoxigenases, e incluem as prostaglandinas (PGE) e a prostaciclina (PGI2), que são associadas ao processo de vasodilatação; o tromboxano A2, associado à vasoconstricção; os leucotrienos, responsáveis por vasoconstrição e aumento da permeabilidade vascular; e as lipoxinas, responsáveis pela inibição da aderência dos neutrófilos ao endotélio; • Fator ativador de plaquetas (PAF): é responsável por causar vasoconstrição, aumento da permeabilidade vascular e vasodilatação, além da estimulação da síntese de prostaglandinas e leucotrienos; • Citocinas e quimiocinas: são moléculas proteicas, envolvidas nos processos de estímulo, modulação ou inibição de células do sistema imunológico; 4 • Espécies reativas do oxigênio: são relacionados ao aumento da permeabilidade vascular por lesão celular, com a ativação do C5a; • Óxido nítrico: é liberado de macrófagos e células endoteliais, e está relacionado à vasodilatação e redução da agregação plaquetária; • Enzimas lisossomais: incluem as proteínas catiônicas dos grânulos azurófilos presentes no citoplasma dos neutrófilos, as quais aumentam a permeabilidade vascular, diretamente ou via mastócitos; • Proteases plasmáticas: envolvem as enzimas e metabólitos produzidos pelo sistema complemento, como as anafilatoxinas C3a e C5a que aumentam a permeabilidade vascular, além da formação de outros mediadores, e sistema de coagulação, o qual está ligado à produção de cininas (Cruvinel et al., 2010; Poluha e Grossmann, 2018). TEMA 2 – EICOSANOIDES Os eicosanoides são conhecidos como metabólitos do ácido araquidônico (AA), por se originarem da metabolização deste ácido, que é liberado dos fosfolipídios presentes nas membranas. Em geral, após ativação decorrente de trauma, a presença de citocinas específicas, complexos imunes e outros mediadores, e os produtos derivados do seu metabolismo são capazes de influenciar uma série de processos biológicos, os quais incluem a inflamação e a hemostasia (Gomes e Oliveira, 2010; Kumar et al., 2013). Estas substâncias são classificadas em quatro grupos: as prostaglandinas, os tromboxanos, os leucotrienos e as lipoxinas. No processo inflamatório, os eicosanoides são provenientes principalmente de leucócitos, mastócitos, células endoteliais e plaquetas, não sendo armazenados. Eles agem diretamente no local onde são formados e sofrem destruição enzimática ou decomposição espontânea logo em seguida. A rota de formação dos eicosanoides acontece por duas vias enzimáticas: a da cicloxigenase que estimula a produção das prostaglandinas e tromboxanos, e a da lipoxigenase que é responsável pela síntese dos leucotrienos e lipoxinas. 2.1 Via das cicloxigenases Esta via é responsável pela formação das prostaglandinas (PGE2, PGD2, PGF2α), da prostaciclina (PGI2) e do tromboxano A2 (TXA2). 5 O início da via da cicloxigenase acontece com a ação enzimática da fosfolipase A2 sobre os fosfolipídios presentes na membrana, em especial a fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina, havendo então a liberação do ácido araquidônico (AA), que é um constituinte natural dos fosfolipídeos presentes nestas membranas. Após sua liberação, o AA servirá como substrato tanto para a via da cicloxigenase, quanto para a via da lipoxigenase (Kumar et al., 2013; Poluha e Grossmann, 2018). Em seguida, o AA livre sofrerá uma reação de oxidação, na qual há a adição de uma molécula de oxigênio (O2) em sua estrutura, por ação da enzima cicloxigenase, também conhecida como COX, que se apresenta em duas formas: a COX-1, denominada de constitutiva, pois está presente em condições funcionais normais do organismo e participa de reações para manutenção do equilíbrio orgânico, e a COX-2, denominada de indutiva, pois é expressa quando ocorrem processos inflamatórios, ou após a infecção por um microrganismo. Na primeira etapa da via da cicloxigenase,acontece a conversão do AA em um produto intermediário: uma prostaglandina G2 (PGG2), a qual é imediatamente reduzida à PGH2, principal produto da COX-2, ou seja, a PGG2 perde um oxigênio, na forma de água, dando origem a PGH2. Tanto a PGG2, quanto a PGH2 são prostaglandinas primárias e não apresentam muita atividade, entretanto, servem como substrato para a formação de outras prostaglandinas: prostaglandina D2 (PGD2), a prostaglandina E2 (PGE2), a prostaglandina F2 (PGF2), a prostaglandina I2 (PGI2 ou prostaciclina) e também o tromboxano (TXA2), que são mediadores inflamatórios ativos (Funk, 2001; Park et al., 2006). As prostaglandinas estão envolvidas na patogenia da dor e febre durante a resposta inflamatória. A PGD2 é o principal metabólito da via da cicloxigenase nos mastócitos, sendo capaz de recrutar células TH2, eosinófilos e basófilos. Já, as PGs (PGE2 e PGF2) têm uma distribuição mais ampla, todavia, o conjunto destas três PGs potencializa os efeitos da histamina e das cininas em receptores específicos pelo aumento de sua sensibilidade, causando vasodilatação e potencializando a formação de edema. Em particular, a PGI2 reduz a concentração de ácido clorídrico no estômago e aumenta a concentração do muco protetor. Além disso, por atuar como um potente vasodilatador, esta prostaglandina participa de processos cardiovasculares e da circulação renal. Os tromboxanos estão envolvidos nos processos de vasoconstrição e agregação 6 plaquetária, e, assim como as PGs, têm uma meia-vida curta, sendo rapidamente convertido em tromboxano B2 (TXB2), sua forma inativa (Kumar et al., 2013; Murphy, 2014). 2.2 Via das lipoxigenases Assim como acontece na via da cicloxigenase, o início da via da lipoxigenase, também acontece com a ação enzimática da fosfolipase A2 sobre os fosfolipídios, fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina, presentes na membrana, favorecendo a liberação do ácido araquidônico (AA). Entretanto, as lipoxigenases são encontradas somente nos pulmões, plaquetas e leucócitos circulantes. Após sua liberação, o AA sofre ação da enzima lipoxigenase, a qual favorece a adição de um grupo hidroperóxido (ROOH) em sua estrutura formando um intermediário HPETE (Kumar et al., 2013). A formação deste intermediário pode variar dependendo do tecido em que a lipoxinase é expressa e das condições metabólicas. Existem três isoformas para essa enzima, que são capazes de atuar em posições diferentes da cadeia do ácido araquidônico: a 5-lipoxigenase (5-LOX), que forma o 5-HPETE, o principal produto em basófilos, leucócitos, polimorfonucleares, macrófagos, mastócitos e qualquer tecido que envolva uma resposta inflamatória; a 12- lipoxigenase (12-LOX), que origina o 12-HPETE, o qual é o principal produto em plaquetas, ilhotas pancreáticas, músculo liso vascular e células glomerulares; e por fim, a 15-lipoxigenase (15-LOX), que forma o 15-HPETE: é o principal produto em reticulócitos, eosinófilos, linfócitos T e epitélio respiratório (Devlin, 2007). Todavia, os principais leucotrienos investigados são os originados a partir da ação da 5-lipoxigenase (5-LOX) presente nas células inflamatórias. Estes estão envolvidos na vasoconstrição, broncoespasmo e aumento da permeabilidade vascular (Kumar et al., 2013). A enzima 5-lipoxigenase catalisa a adição de dois átomos de oxigênio (O2) na estrutura do AA, formando o 5-monohidroperoxidoeicosotetraenoico (5- HPETE), que por sua vez sofre desidratação por ação desta mesma enzima formando o leucotrieno A4 (LTA4), o precursor de duas classes de leucotrienos: LTB4 e LTC4 (Kumar et al., 2013; Poluha e Grossmann, 2018). A formação de LTB4 acontece em células como os neutrófilos e alguns macrófagos, quando o LTA4 é hidrolisado por ação da enzima LTA4 hidrolase. 7 Já o LTC4 é formado principalmente nos mastócitos, quando o LTA4 sofre ação da enzima LTC4 sintetase. E a partir do LTC4 acontece a formação de outros dois leucotrienos, também produzidos nos mastócitos: LTD4 e LTE4 (Lam et al., 1989; Loe et al., 1996; Kumar et al., 2013). As lipoxinas são produzidas nos vasos sanguíneos quando ocorre a oxigenação do ácido araquidônico pela 5-LOX nos leucócitos, liberando o leucotrieno A4, que é convertido à lipoxina pelas plaquetas através da atividade da 12-LOX (Maderna, 2005; Cruvinel et al., 2010; Kumar et al., 2013; Poluha e Grossmann, 2018). TEMA 3 – FENÔMENOS INFLAMATÓRIOS Embora as respostas inflamatórias possam ser causadas por inúmeros estímulos diferentes, elas seguem uma sequência comum de etapas, as quais são bastante semelhantes: irritação, modificações vasculares, exsudação plasmática e celular, lesões degenerativas e necróticas, resolução e reparação. Para haver o desencadeamento uma resposta inflamatória é preciso que haja um estímulo lesivo, ou um fenômeno irritativo. Então, ocorre a síntese e/ou a liberação de uma série de mediadores químicos pelo próprio agente agressor ou pelas células lesionadas, como as alarminas, conhecidas como PAMPs, DAMPs e VAMPs. Estes fenômenos são importantes para que o organismo possa direcionar o curso da resposta inflamatória, uma vez que as alarminas são capazes de determinar a síntese e/ou liberação de mediadores químicos, tanto pró-inflamatórios como anti-inflamatórios, desencadeando as outras etapas do processo. Entretanto, alguns mediadores são considerados universais, sendo liberados logo após a agressão, sem a indução das alarminas. Como exemplo podemos citar a liberação de histamina pelos mastócitos, ou de substância P pelas terminações nervosas frente a estímulos mecânicos ou térmicos; ou ainda, a produção de plasmina e fragmentos de fibrina, os quais são responsáveis por estimular a síntese de cininas e de componentes do complemento, nos casos em que a lesão provoca hemorragia. Os fenômenos vasculares são desencadeados por mediadores sintetizados e/ou liberados durante o fenômeno irritativo e incluem as modificações na microcirculação. A vasodilatação inicial é mediada por histamina, substância P, bradicinina e pelas prostaglandinas, e sustentada por mediadores formados no plasma, os quais incluem os derivados do 8 complemento, da cascata da coagulação e fibrinólise, além dos derivados do ácido araquidônico. Além da vasodilatação, os fenômenos vasculares incluem o aumento da permeabilidade vascular, que permite o extravasamento de exsudato levando à hemoconcentração e redução do fluxo sanguíneo. Este extravasamento do exsudato faz parte dos fenômenos exsudativos, que consistem na passagem das substâncias plasmáticas ou mesmo de células do leito vascular para o leito intersticial. A exsudação plasmática, ou seja, a passagem de líquido plasmático para o interstício está intrinsecamente ligada ao surgimento do edema local. No exsudato celular, os leucócitos inicialmente, os neutrófilos depois, acumulam-se na periferia dos vasos sanguíneos num processo chamado de marginalização. Em seguida, estes leucócitos entram em um processo de rolagem, até que estejam completamente aderidos ao endotélio. A partir de então acontece a diapedese. Mais tarde, esse processo é repetido por células mononucleares (monócitos e macrófagos) e depois chegam os linfócitos e plasmócitos. Os fenômenos alterativos podem surgir no início ou durante a evolução da resposta inflamatória, sendo desencadeados por ação do agente inflamatório, bem como podem acontecer por ação das nossas próprias células. Estes fenômenos incluem as lesões que podem ser reversíveis ou irreversíveis e incluem as degenerações ou a necrose. Contudo, assim como existem mecanismos que desencadeiam as respostas inflamatórias, o organismo possui mecanismos que podem controlar ou cessar processos inflamatórios. Estes são chamados de fenômenos resolutivos e podem ser locais e sistêmicos. Os mecanismos locais de resolução incluem a modificaçãode receptores celulares, e a modificação na secreção de citocinas, ou seja, as células passam a secretar citocinas anti-inflamatórias, que podem inclusive ativar mecanismos de apoptose das células que exsudaram. Além disso, pode ocorrer mudança no comportamento celular, como acontece com os macrófagos. Os macrófagos M1 são relacionados às ações pró-inflamatórias, ao contrário dos macrófagos M2, que estão muito mais relacionados aos processos anti-inflamatórios. Quanto aos mecanismos sistêmicos, existem dois tipos, sendo que um deles envolve a regulação por meio do sistema nervoso autônomo, que percebe a presença das citocinas no sistema nervoso central e tenta regular, ativando tanto o sistema nervoso simpático, quanto o parassimpático, gerando uma ação reguladora no processo inflamatório. Além disso, ocorre uma sinalização na hipófise, que 9 secreta o hormônio adrenocorticotrófico (ACTH). Este chega à adrenal e induz ao aumento dos hormônios glicocorticoides, os quais tem ação anti-inflamatória. De qualquer forma, o tecido será lesionado durante a resposta inflamatória, seja pela agressão do corpo estranho, do microrganismo, ou mesmo pelas substâncias químicas e células liberadas pelo organismo. E, na tentativa de consertar essas lesões, existem os fenômenos reparativos, que incluem a regeneração e a cicatrização. Na regeneração, há a recuperação funcional quase completa do tecido lesado, visto que a lesão não foi muito grave e nem de grande extensão. Já na cicatrização, a lesão é muito mais extensa, não sendo possível recuperar a funcionalidade do tecido. Neste caso, ocorre a substituição do tecido lesado por outro mais fibroso, entretanto, este último não terá a mesma capacidade e a mesma finalidade do tecido original, havendo, consequentemente, uma redução na função tecidual (Kumar et al., 2013; Brasileiro Filho, 2016). TEMA 4 – RESPOSTA INFLAMATÓRIA A inflamação é uma reação fisiológica do organismo que acontece sempre que um antígeno ultrapassa a barreira primária do organismo, que pode ser quando ocorre uma infecção por agente biológico, ou lesão tecidual por agentes físicos ou químicos. Este processo inflamatório tem a finalidade de eliminar os microrganismos e reparar o dano tecidual causado, a fim de recuperar a homeostase. Essa reparação acontece de duas formas: por meio dos componentes específicos, como citocinas e anticorpos que atuam pelo reconhecimento e geração de células efetoras; e pelos componentes não específicos, como células fagocíticas e mediadores químicos, que agem isolando e destruindo o antígeno por fagocitose, além da migração desses componentes para o local da lesão (Porth et al., 2010; Kumar et al., 2013; Brasileiro Filho, 2016). O processo inflamatório pode ser de origem infecciosa, quando a inflamação é causada por um patógeno, ou de origem não infecciosa, quando a lesão tecidual é causada por queimaduras, traumas, perfurações, por exemplo. Embora o processo inflamatório possa ter causas diferentes, os sinais cardinais são os mesmos, e incluem: edema, calor, rubor, dor e perda da função. Além disso, este processo é subdividido em fase aguda e fase crônica, sendo que na maioria das vezes, estas fases seguem uma ordem cronológica caracterizada 10 pela migração de leucócitos da circulação sanguínea para o local da lesão (Kumar et al., 2013). A fase aguda é a reação inicial, em que ocorre uma resposta imediata contra o agente agressor. De início rápido, normalmente poucos minutos após a ocorrência, e duração curta, variando de algumas horas até poucos dias, a fase aguda se caracteriza pelo desencadeamento de reações vasculares e celulares que acontecem ao mesmo tempo. Essas reações são caracterizadas por: um aumento no calibre das arteríolas, capilares e vênulas; exsudação de líquido que contém proteínas plasmáticas, fatores do complemento e anticorpos; e migração dos leucócitos para o local da inflamação. A associação destes fatores caracteriza os cinco sinais cardinais da inflamação (Porth et al., 2010). Qualquer estímulo inflamatório induz a liberação de mediadores químicos e a atração de mastócitos para o local da inflamação. E, embora possam ocorrer inúmeras variáveis que causem modificações nas respostas inflamatórias a resolução seguirá um dos três caminhos: regeneração, cicatrização ou cronificação. Se o processo inflamatório apresentar uma duração maior, como por exemplo, mais de uma semana, pode-se dizer que este passou para a fase de cronificação, que acontece quando a resposta inflamatória aguda não foi capaz de eliminar o agente agressor. Na fase crônica a lesão tecidual e as tentativas de reparo estão presentes simultaneamente. Esta fase se caracteriza pela presença de um infiltrado celular, conhecido como infiltrado mononuclear, que apresenta alta concentração de macrófagos, linfócitos e plasmócitos. Estas células chegam ao local da inflamação, mais tardiamente, com o objetivo de limpar a área afetada, seja para o início do processo de reparação, ou seja, para rebater o agente agressor. Os processos inflamatórios que se encontram na fase crônica são característicos nas lesões teciduais observadas em doenças como artrite reumatoide, aterosclerose e tuberculose (Cruvinel et al., 2010; Kumar et al., 2013). Em geral, quando há a instalação da fase crônica, os danos ocorridos no organismo deixam, em parte, de ser causados pelo patógeno e passam a ser mediados pela própria resposta inflamatória (Ahmed, 2011; O’Byrne e Dalgleish, 2001), tornando-se, muitas vezes, graves. Entre as patologias que podem ser desencadeadas pela continuidade do processo inflamatório crônico estão o câncer, diabetes, doenças cardiovasculares, pulmonares, neurológicas, entre outras. Todavia, o surgimento dessas patologias por lesão tecidual causada pela 11 inflamação crônica pode ser evitado. Para isso, é necessário eliminar os infiltrados celulares e seus produtos tóxicos a fim de limitar e até mesmo encerrar o processo inflamatório (Balkwill e Coussens, 2004; Aggarwal et al., 2006). TEMA 5 – MECANISMO DA RESPOSTA INFLAMATÓRIA Quando o organismo está em condições normais de funcionamento, os mediadores químicos e células de defesa circulam, normalmente, pela corrente sanguínea (Cruvinel et al., 2010). No entanto, com a ocorrência de uma lesão, as células danificadas liberam as citocinas, as quais funcionam como mensageiros que avisam que houve uma lesão tecidual. Esses mediadores ativam os mastócitos, que estão presentes no fluido intersticial, próximos à lesão, e há, então, a liberação de histamina, serotonina e óxido nítrico. Essas substâncias, inicialmente, induzem à separação das células endoteliais que formam os vasos sanguíneos, favorecendo o processo de vasodilatação, a fim de propiciar um aumento do fluxo sanguíneo no local afetado, conforme pode ser observado na figura a seguir (Mendonça, 2009). Figura 1 – Processo de reparação de lesão tecidual Fonte: Blamb/Shutterstock Portanto, uma das primeiras mudanças físicas que acontece como resposta a esse processo inflamatório são as alterações vasculares, que consistem em vasodilatação, ou seja, um aumento no calibre dos vasos, gerando 12 aumento no fluxo sanguíneo e liberação do transudato. Essa mudança leva ao surgimento de dois dos cinco sinais cardinais da inflamação: o calor e o rubor. Além da vasodilatação, ocorre em sequência o aumento da permeabilidade vascular. Esse processo é mediado pela histamina, bradicinina, leucotrienos e neuropeptídeo P, os quais ligam seus receptores às células endoteliais ativando as vias de sinalização intracelular e causando a fosforilação de proteínas contráteis do citoesqueleto, como a miosina. Em função da contração dessas proteínas, há a contração das células endoteliais, bem como a separação das junções intracelulares, formandocanais por onde ocorre o extravasamento do exsudato, que é um fluido rico em proteínas. Dependendo do volume de exsudato extravasado, pode ocorrer uma alteração nas pressões osmótica e hidrostática, ocorrendo o terceiro sinal cardinal da inflamação: o edema. Em função desse extravasamento, a viscosidade e a concentração de hemácias no interior dos vasos sanguíneos aumentam, levando a um quadro de estase intravascular, ou seja, uma redução na velocidade do fluxo sanguíneo, iniciando, assim, inúmeras alterações nos componentes celulares da inflamação (Majno e Palade, 1961; Dejana, 1996; Cruvinel et al., 2010; Olczyk et al., 2014). Esse início envolve, principalmente, os neutrófilos, que se acumulam próximos à superfície da parede vascular, num processo conhecido como marginação. Nesse momento, os mediadores histamina, trombina, PAF, IL-1 e TNF-α induzem a expressão de inúmeras moléculas de adesão, como as selectinas. Entretanto, as ligações entre as selectinas e os ligantes de selectinas, expressos nos leucócitos, são de baixa afinidade e, portanto, facilmente rompidas pela força de cisalhamento do fluxo sanguíneo, o que faz com que a velocidade de passagem dos leucócitos pelo fluxo sanguíneo seja reduzida – sendo esse processo conhecido como rolamento. Esses mesmos leucócitos são capazes de expressar integrinas em estado de baixa afinidade, que são convertidas para o estado de alta afinidade quando as quimiocinas produzidas no local da lesão entram no vaso sanguíneo e se ligam às células endoteliais, onde também são expressas em grande quantidade. Essas quimiocinas expressas atuam diretamente sobre os leucócitos que estão no processo de rolamento, ativando-os e, assim, convertendo as integrinas para um estado de alta afinidade, o qual resultará em uma ligação forte entre os leucócitos e o endotélio. Com essa ligação, o processo de rolamento cessa, o citoesqueleto se reorganiza e os leucócitos se espalham pela superfície endotelial, ocorrendo sua 13 passagem através das paredes dos vasos, num processo conhecido como diapedese. Já no tecido conjuntivo extravascular, estes leucócitos são capazes de aderir à matriz extravascular através da ligação das moléculas de adesão. Em geral, o tipo de leucócito que migra para o espaço extracelular varia de acordo com a duração da resposta inflamatória e com o agente causador da lesão. Entretanto, na maioria das respostas inflamatórias agudas, os neutrófilos predominam no infiltrado inflamatório durante as primeiras 6 até as primeiras 24 horas. Após este período, em até 48 horas os neutrófilos são substituídos pelos monócitos, exceto nas infecções virais, em que as primeiras células a chegar são os linfócitos, e em algumas reações de hipersensibilidade, em que as primeiras células a chegar na lesão são os eosinófilos (Cruvinel et al., 2010; Isaac et al., 2010; Kumar et al., 2013; Brasileiro Filho, 2016). Após o extravasamento, os leucócitos migram em direção ao local da lesão orientados por um estímulo químico (quimiotaxia). E, todos os granulócitos, monócitos e, em menor extensão, os linfócitos respondem ao estímulo quimiotáxico. No entanto, apresentam diferentes taxas de velocidade. Entre os agentes quimiotáxicos, os mais comuns são os produtos bacterianos, contudo há também, os agentes endógenos, que incluem vários mediadores químicos, como os componentes do sistema complemento, em especial o C5a; o leucotrieno B4 e as citocinas, principalmente as pertencentes à família das quimiocinas. Respondendo, então, a estes estímulos, os leucócitos se movem estendendo pseudópodes, que puxam a parte posterior da célula na direção da extensão. Esses leucócitos são ativados por microrganismos, produtos de células macróticas, complexo Ag-Ac e as citocinas. As respostas funcionais induzidas na ativação dos leucócitos incluem a produção dos metabólitos do ácido araquidônico, conhecidos como eicosanoides; degranulação e secreção de enzimas lisossomais; ativação do surto oxidativo; e secreção de citocinas, sendo que os macrófagos ativados são as principais fontes destas citocinas, podendo haver também a contribuição de mastócitos e outros leucócitos. Dessa forma, o processo final leva ao acontecimento de fagocitose e a liberação de enzimas pelos neutrófilos e macrófagos, eliminando os agentes nocivos e restaurando a função tecidual, que é o objetivo final da resposta inflamatória. Essa atividade final faz com que as reações decorrentes da resposta inflamatória também diminuam, porque os mediadores têm uma meia- vida curta, sendo degradados após sua liberação. Além disso, existem outros 14 sinais que são produzidos para inibir a resposta inflamatória, como a presença da citocina anti-inflamatória IL-10, as lipoxinas anti-inflamatórias produzidas a partir da ação da fosfolipase A2 sobre os fosfolipídios, a liberação de TGH-β pelos macrófagos e as descargas colinérgicas que inibem a produção de TNF-α pelos macrófagos (Benoist e Mathis, 2002; Porth et al., 2010; Kumar et al., 2013; Brasileiro Filho, 2016). Todavia, se o estímulo agressor persistir, esses mediadores são rapidamente produzidos e os fatores inibitórios da resposta inflamatória são reduzidos, ocorrendo a continuação do processo inflamatório, porém agora na fase crônica. Não existe um intervalo de tempo exato para definir quando a inflamação deixa de ser aguda e torna-se uma inflamação crônica, mas são considerados os processos que duram mais de seis meses como inflamações crônicas. Já do ponto de vista morfológico, considera-se como valor referencial de início da inflamação crônica um período aproximado de 12 semanas. Quando há esse prolongamento da resposta inflamatória, o sistema imunológico atua de forma menos controlada do que na fase aguda, visto que não houve a eliminação do agente agressor, e a manutenção do processo inflamatório pode causar danos graves aos tecidos. Esse processo inflamatório é caracterizado por quatro características principais: angiogênese; proliferação de células de defesa, principalmente leucócitos mononucleares que diferenciam essa fase da inflamação aguda; fibrogênese (formação de cicatriz); e lesão tecidual mais acentuada. A inflamação crônica é dividida em específica e não específica. Na resposta não específica, há a formação de um tecido de granulação, uma estrutura que apresenta formação de vasos (angiogênese) e células fagocíticas, incluindo macrófagos, histiócitos e alguns fibroblastos. Já na resposta inflamatória específica, há formação de granuloma, que é um tipo especial de inflamação crônica caracterizado pelo acúmulo de células mononucleares como linfócitos, plasmócitos, macrófagos, histiócitos (macrófagos inativos) e macrófagos modificados, conhecidos como células epitelioides. Estes deixam de ser células fagocíticas e passam a exercer a função secretora. Nesse tipo de inflamação os macrófagos se unem e formam células gigantes e multinucleadas, como as células de Langerhans, presentes principalmente na tuberculose. Estes granulomas têm o objetivo de circundar o agente agressor a fim de evitar que a inflamação se dissemine, atingindo os tecidos sadios. 15 Os granulomas são classificados em imunogênicos e não imunogênicos: • Granuloma imunogênico: a formação deste tipo de granuloma inclui a presença de antígeno biológico (microrganismo) de difícil eliminação. Neste tipo de granulomas estão presentes linfócitos T, macrófagos, células gigantes e células epitelioides. A formação deste granuloma é comum na tuberculose, hanseníase, sífilis, sarcoidose e doença de Crohn. No caso da tuberculose, o granuloma é conhecido por granuloma tuberculoide, caracterizando-se por conter um halo linfocitário, bem como células epitelioides, células gigantes de Langerhans e, principalmente, por apresentar necrose caseosa, que acontece quando há apoptosede macrófagos infectados e ativação de linfócitos T. • Granuloma não imunogênico: também conhecido como granuloma de corpo estranho, neste caso, há a presença de substâncias inertes e de difícil eliminação por fagocitose, como fios de sutura, fibras de algodão, entre outros. Nos granulomas de corpo estranho, as células epitelioides e as células gigantes circundam o antígeno na tentativa de eliminá-lo. Não há a participação de linfócitos T (Daldon e Arruda, 2007; Porth et al., 2010; Kumar et al., 2013; Brasileiro Filho, 2016). NA PRÁTICA De acordo com o que estudamos nesta aula, a partir de uma lesão celular e/ou tecidual, inúmeros mecanismos são ativados a fim de recuperar a função normal do organismo. Com base nos conhecimentos adquiridos e em literatura apropriada, elabore um mapa mental relacionando a presença dos eicosanoides com os mecanismos de resposta inflamatória. FINALIZANDO Nesta aula, vimos que, quando o organismo sofre uma lesão ou dano tecidual, a primeira linha de defesa é a resposta inflamatória, que é caracterizada por envolver componentes vasculares, celulares e uma diversidade de substâncias solúveis, além de induzir sinais clínicos bastante característicos, como rubor, calor, edema, dor e prejuízo funcional. Entretanto, para que a 16 resposta seja possível, há a ativação de inúmeros sistemas bioquímicos, como a cascata do sistema complemento, a cascata da coagulação, a via de metabolização do ácido araquidônico e o sistema cinina-calicreína, havendo a formação e/ou liberação dos mediadores da resposta inflamatória. Entre os mediadores da resposta inflamatória estão os eicosanoides, uma classe formada a partir do ácido araquidônico, e cujos produtos são capazes de influenciar uma série de processos biológicos, entre os quais a inflamação e a hemostasia. Estas substâncias são formadas por duas vias distintas: a via da cicloxigenase (prostaglandinas e tromboxanos) e a via da lipoxigenase (leucotrienos e lipoxinas). A partir da síntese e/ou liberação destes mediadores, podem ser observados os fenômenos inflamatórios, que seguem uma ordem específica, que evolui para a cura da lesão ou necrose. E, ao mesmo tempo, o organismo responde aos fenômenos inflamatórios com uma série de reações que induzem a uma resposta inflamatória, a qual pode evoluir para cura ou para a necrose celular ou tecidual. 17 REFERÊNCIAS AGGARWAL, B. B.; SHISHODIA, S.; SANDUR, S. K.; PANDEY, M. K.; SETHI, G. Inflammation and cancer: how hot is the link? Biochem Pharmacol, v. 72, n. 11, 2006. AHMED, A. U. 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