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Thomás R. Campos MEDICINA - UFOB Princípios em Patologia INFLAMAÇÃO AGUDA INTRODUÇÃO A inflamação é uma resposta fundamentalmente protetora, destinada a livrar os organismos tanto da causa inicial da injúria celular (p. ex., microorganismos, toxinas) quanto das consequências de tal injúria (p. ex., células e tecidos necróticos). Sem a inflamação, as infecções poderiam passar despercebidas, ferimentos poderiam nunca cicatrizar e os tecidos injuriados poderiam ficar com permanentes feridas infeccionadas. A INFLAMAÇÃO É UMA REAÇÃO COMPLEXA EM TECIDOS QUE CONSISTE PRINCIPALMENTE NAS RESPOSTAS DOS VASOS SANGUÍNEOS E LEUCÓCITOS: A INFLAMAÇÃO PODE SER AGUDA OU CRÔNICA: A INFLAMAÇÃO É TERMINADA QUANDO O AGENTE AGRESSOR É ELIMINADO, POIS: Mediadores são esgotados e dissipados Leucócitos têm curtas meias-vidas nos tecidos Mecanismos anti-inflamatórios são ativados controlar a resposta e prevenir danos ao hospedeiro A RESPOSTA INFLAMATÓRIA É INTIMAMENTE ENTRELAÇADA COM O PROCESSO DE REPARO: O reparo se inicia durante a inflamação e termina, normalmente, depois que a influência injuriante tenha sido neutralizada O reparo acontece por: Regeneração das células parenquimatosas nativas Preenchimento do defeito com tecido fibroso (cicatrização) As duas coisas PROTEÍNAS PLASMÁTICAS LEUCÓCITOS CIRCULANTES FAGÓCITOS TECIDUAIS Como estão no sangue, podem alcançar qualquer local onde possam ser necessários Só que os invasores (microorganismos, células tumorais) ficam, tipicamente, fora da circulação, nos tecidos Os leucócitos circulantes e as proteínas têm de ser rapidamente recrutadas para estes locais extravasculares A resposta inflamatória coordena as reações dos vasos, leucócitos e proteínas plasmáticas para alcançar esse objetivo INFLAMAÇÃO AGUDA INFLAMAÇÃO CRÔNICA Rápida no início (tipicamente minutos) e de curta duração, persistindo por horas ou poucos dias Pode se seguir à inflamação aguda ou ser insidiosa no início. Ela é de longa duração Suas principais características são a exsudação de fluido e proteínas do plasma (edema) e a migração de leucócitos, predominantemente neutrófilos (também chamados de leucócitos polimorfonucleares) Associada à presença dos linfócitos e macrófagos, proliferação de vasos sanguíneos, fibrose e destruição tecidual INFLAMAÇÃO AGUDA A inflamação aguda é uma rápida resposta do hospedeiro que serve para levar leucócitos e proteínas do plasma, tais como anticorpos, para os locais de infecção ou tecido injuriado. COMPONENTES PRINCIPAIS DA INFLAMAÇÃO AGUDA: 1. Alterações no calibre vascular e aumento do fluxo sanguíneo causando eritema e calor 2. Aumento da permeabilidade da microvasculatura permite que as proteínas do plasma e os leucócitos saiam da circulação (edema) 3. Emigração de leucócitos da microcirculação acúmulo de leucócitos no foco da injúria e sua ativação para eliminar o agente agressor NORMAL INFLAMADO: ESTÍMULOS PARA A INFLAMAÇÃO AGUDA INFECÇÕES E TOXINAS MICROBIANAS (bactérias, vírus, fungos, parasitas) Por meio de mecanismos que sentem a presença de micro- organismos, como os TLRs e vários receptores citoplasmáticos. NECROSE TECIDUAL (trauma, injúria física ou química) Várias moléculas liberadas das células necróticas são conhecidas por provocarem a inflamação: -Ácido úrico (metabólito da purina) -ATP (estoque normal de energia) -HMGB-1 (ligante de DNA de função desconhecida) -DNA (não sequestrado no núcleo) -HIF-1α (fator-1α induzido por hipoxia) CORPOS ESTRANHOS (lascas de madeira, sujeira, suturas) Tipicamente elicitam a inflamação porque causam injúria tecidual traumática ou transportam micróbios REAÇÕES DE HIPERSENSIBILIDADE Podem ser direcionadas contra antígenos próprios ou podem ser reações excessivas contra substâncias ou micróbios do ambiente. Quando a reação é contra um tecido próprio, o estímulo não é eliminado e as reações autoimunes tendem a ser persistentes e dificultar a cura. A inflamação é induzida por citocinas produzidas pelos linfócitos T e outras células do sistema imune REAÇÕES DOS VASOS SANGUÍNEOS Na inflamação, os vasos sanguíneos passam por uma série de mudanças para maximizar o movimento de proteínas e células circulantes, da circulação para o local da infecção ou injúria. As reações vasculares da inflamação aguda consistem em mudanças no fluxo e na permeabilidade dos vasos TRANSUDATO É um fluido com baixo conteúdo proteico (maior parte é albumina), com pouco ou nenhum material celular e baixa gravidade específica NÃO OCORRE AUMENTO NA PERMEABILIDADE VASCULAR UM TRANSUDATO É FORMADO QUANDO O FLUIDO EXTRAVASA POR CAUSA DA PRESSÃO HIDROSTÁTICA AUMENTADA OU DA PRESSÃO OSMÓTICA DIMINUÍDA EXSUDATO O exsudato é o fluido extravascular que tem uma alta concentração proteica, contém restos celulares e tem uma alta gravidade específica OCORRE AUMENTO NA PERMEABILIDADE VASCULAR NA ÁREA DE INJÚRIA UM EXSUDATO É FORMADO NA INFLAMAÇÃO, PORQUE A PERMEABILIDADE VASCULAR AUMENTA COMO RESULTADO DOS ESPAÇOS INTERENDOTELIAIS AUMENTADOS O edema denota um excesso de fluido no tecido intersticial ou cavidades serosas. Pode ser ou um exsudato ou um transudato O pus, um exsudato purulento, é um exsudato inflamatório rico em leucócitos (principalmente neutrófilos), restos de células mortas e, em muitos casos, micróbios EDEMA PUS MUDANÇAS NO FLUXO E NO CALIBRE VASCULAR 1- VASODILATAÇÃO Uma das manifestações mais iniciais da inflamação aguda. A vasodilatação primeiro envolve as arteríolas e então leva à abertura de novos leitos capilares na área. Com a vasodilatação, o fluxo sanguíneo aumenta que é a causa do calor e vermelhidão (eritema) no local da inflamação. Mediadores que agem no músculo liso vascular e causam vasodilatação: Histamina Óxido Nítrico (NO) 2- PERMEABILIDADE AUMENTADA DA MICROVASCULATURA Levando ao extravasamento de fluido rico em proteína para os tecidos extravasculares 3- ESTASE PERDA DE FLUIDO + DIÂMETRO AUMENTADO = lentificação no fluxo sanguíneo, concentração de hemácias em pequenos vasos e viscosidade aumentada do sangue Essas mudanças resultam em dilatação dos pequenos vasos que são cheios com hemácias se movimentando lentamente (estase), que é vista como congestão vascular (produzindo vermelhidão localizada) 4- ACÚMULO DE LEUCÓCITOS, ADESÃO E MIGRAÇÃO À medida que a estase se desenvolve, os leucócitos sanguíneos, principalmente os neutrófilos, se acumulam ao longo do endotélio. Ao mesmo tempo, as células endoteliais são ativadas por mediadores produzidos localmente e expressam níveis aumentados de moléculas de adesão. Os leucócitos então aderem ao endotélio e logo depois eles migram. REAÇÕES DOS VASOS SANGUÍNEOS RESPOSTAS DOS VASOS LINFÁTICOS Na inflamação, o fluxo da linfa é aumentado e ajuda a drenar o fluido do edema que se acumula devido à permeabilidade vascular aumentada Leucócitos e restos celulares, assim como micróbios, também vão para a linfa AUMENTO DA PERMEABILIDADE VASCULAR 1- RETRAÇÃO DAS CÉLULAS ENDOTELIAIS Contração das células endoteliais resultando em espaços interendoteliais aumentados Elicitado por: Histamina Bradicinina Leucotrienos Substância P Outros mediadores químicos É chamada de RESPOSTA TRANSITÓRIA IMEDIATA porque ocorre rapidamente após a exposição ao mediador e usualmente é de curta duração (15-30 minutos). 2- INJÚRIA ENDOTELIAL Injúria endotelial, resultando em necrose da célula endotelial e desprendimento O dano direto ao endotélio é encontrado em injúrias graves: Queimaduras Ação de micróbios que alcançam as células endoteliais Neutrófilos que aderem ao endotélio durante a inflamação também podem causar dano às células endoteliais e amplificar a reação. 3- TRANSCITOSE AUMENTADA Transporte aumentado de fluidos e proteínas através dacélula endotelial O VEGF aumenta o número e, talvez, o tamanho desses canais Na maioria dos exemplos, o extravasamento se inicia imediatamente após a injúria e é mantido por várias horas até que os vasos danificados sejam trombosados ou reparados Esse processo pode envolver canais consistindo em vesículas e vacúolos não revestidos interconectados, chamados de organelas vesiculovacuolares, muitos dos quais localizados próximo às junções intercelulares Inflamação dos vasos linfáticos LINFANGITE Inflamação dos linfonodos de drenagem LINFADENITE A presença de listras vermelhas perto de um ferimento na pele é um sinal revelador de infecção. Essas listras seguem o curso dos canais linfáticos e são diagnósticas de linfangite; elas podem ser acompanhadas por alargamento doloroso dos linfonodos de drenagem, indicando linfadenite Os linfonodos inflamados frequentemente são aumentados por causa da hiperplasia dos folículos linfoides e números aumentados de linfócitos e macrófagos. Essa constelação de mudanças patológicas é denominada LINFADENITE REATIVA ou INFLAMATÓRIA OS PROCESSOS ENVOLVENDO OS LEUCÓCITOS NA INFLAMAÇÃO CONSISTEM EM: Recrutamento do sangue para dentro dos tecidos extravasculares Reconhecimento dos micróbios e tecidos necróticos Remoção do agente agressor ADESÃO A adesão acontece porque existem moléculas complementares no leucócito e no endotélio. A expressão dessas moléculas aumenta na presença das benditas citocinas REAÇÕES DOS LEUCÓCITOS 1- RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS O PROCESSO DE MOVIMENTO DOS LEUCÓCITOS DA LUZ DO VASO PARA O INTERSTÍCIO É DIVIDIDO EM 3 ETAPAS: 1. Na luz: marginação, rolamento e adesão ao endotélio. 2. Migração através do endotélio e parede do vaso 3. Migração nos tecidos em direção aos estímulos quimiotáticos O endotélio vascular no seu estado normal não ativado não se liga às células circulantes ou impede sua passagem. Na inflamação, o endotélio é ativado e pode se ligar aos leucócitos, como um prelúdio de sua saída dos vasos sanguíneos Marginação Rolamento Adesão Em condições normais, as hemácias ficam no meio e os leucócitos ficam mais periféricos nas vênulas. Durante a inflamação, como o fluxo fica mais lento, mais leucócitos ficam na periferia em contato com a parede endotelial Leucócitos começam a interagir, com baixa afinidade, ao endotélio, ligando e desligando. Ficam rolando na parede do vaso Essas interações fracas são mediadas por SELECTINAS, existem 3 tipos: L-selectina leucócitos E-selectina endotélio P-selectina plaquetas e endotélio MOLÉCULAS DE ADESÃO LEUCÓCITO-ENDOTÉLIO ENDOTÉLIO LEUCÓCITO FAZ O QUÊ? P-selectina Proteínas Sialil-Lewis X modificadas Rolamento (neutrófilos, monócitos, linfócitos T) E-selectina Proteínas Sialil-Lewis X modificadas Rolamento (neutrófilos, monócitos, linfócitos T) GlyCam-1, CD34 L-selectina Rolamento (neutrófilos, monócitos) ICAM-1 Integrinas LFA-1, Mac-1 (CD11/CD18) Adesão, parada, transmigração (neutrófilos, monócitos, linfócitos) VCAM-1 Integrina VLA-4 Adesão (neutrófilos, monócitos, linfócitos) O rolamento diminui a velocidade dos leucócitos e, em um determinado momento, eles conseguem se aderir firmemente Essas interações firmes são mediadas por INTEGRINAS. O TNF e IL-1 induzem a expressão endotelial de ligantes para as integrinas, principalmente: VCAM -1 integrina VLA-4 ICAM-1 integrinas LFA-1 e Mac-1 Normalmente, os leucócitos expressam integrinas em um estado de baixa afinidade. São as quimiocinas produzidas no local da injúria que se ligam nos leucócitos e os ativam, promovendo a conversão da integrina VLA-4 em LFA-1 nos leucócitos, permitindo um estado de alta afinidade Os leucócitos então se aquietam, param de rolar, o citoesqueleto deles se reorganiza e eles se espalham para fora da superfície endotelial REAÇÕES DOS LEUCÓCITOS 1- RECRUTAMENTO DE LEUCÓCITOS MIGRAÇÃO Processo também chamado de diapedese, que ocorre principalmente nas vênulas pós-capilares Quimiocinas agem nos leucócitos aderidos estimulam as células a migrarem através dos espaços interendoteliais em direção ao gradiente de concentração químico PECAM-1 (CD31): É uma molécula de adesão intercelular do endotélio envolvida na migração de leucócitos QUIMIOTAXIA É a locomoção originada ao longo de um gradiente químico Substâncias exógenas e endógenas podem agir como quimioatraentes: Esses sinais induzem a polimerização da actina: Maior quantidade de actina fica localizada em direção a borda da célula e a miosina fica na parte de trás O leucócito se move pela extensão do filopódio que puxa a parte de trás da célula Defeito na biossíntese da cadeia β2 compartilhada pelas integrinas LFA-1 e Mac-1 (que se ligam ao ICAM-1) Depois de atravessarem o endotélio, os leucócitos penetram na membrana basal, provavelmente pela secreção de colagenases As células migram então em direção ao gradiente quimiotático criado pelas quimiocinas e se acumulam no local extravascular A principal prova da importância das moléculas de adesão dos leucócitos é a existência de deficiências genéticas nessas moléculas, que resultam em infecções bacterianas recorrentes como uma consequência da adesão prejudicada dos leucócitos e inflamação defeituosa: DEFICIÊNCIA NA ADESÃO DE LEUCÓCITOS TIPO 1 Ausência do sialil-Lewis X, ligante contendo fucose para as E- e P- selectinas, como resultado de um defeito na fucosil transferase, a enzima que liga a molécula de fucose ao esqueleto de proteína DEFICIÊNCIA NA ADESÃO DE LEUCÓCITOS TIPO 2 QUIMIOATRAENTES EXÓGENOS: Produtos bacterianos Peptídeos que possuem um aminoácido terminal N-formilmetionina Alguns lipídios QUIMIOATRAENTES ENDÓGENOS: Quimiocinas Componentes do sistema complemento, particularmente C5a Metabólitos do ácido araquidônico, particularmente LTB4 Todos esses agentes quimiotáticos se ligam a receptores específicos ligados a proteínas G transmembrana na superfície dos leucócitos ATIVAÇÃO DE RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA G SEGUNDOS MENSAGEIROS AUMENTO DO Ca++ CITOSÓLICO ATIVAÇÃO DE Rac/Rho/cdc42 NA MAIORIA DAS FORMAS DE INFLAMAÇÃO AGUDA: -Neutrófilos predominam (6 a 24 h) -Monócitos substituem os neutrófilos (24 a 48 h) POR QUE NEUTRÓFILOS CHEGAM ANTES? -São mais numerosos no sangue -Respondem mais rápido às quimiocinas -Se ligam mais forte às moléculas de adesão E POR QUE OS MONÓCITOS SUBSTITUEM OS NEUTRÓFILOS? Neutrófilos têm vida curta nos tecidos (24 a 48h), já os monócitos vivem por mais tempo, além de poderem se proliferar nos tecidos É TODA INFLAMAÇÃO QUE VAI SER ASSIM? NÃO! Em algumas infecções os neutrófilos ficam sendo recrutados continuamente. Em algumas infecções virais, os linfócitos podem ser os primeiros a chegar. Em algumas reações de hipersensibilidade, eosinófilos podem ser o tipo celular principal. REAÇÕES DOS LEUCÓCITOS 2- RECONHECIMENTO DE MICRO-ORGANISMOS E TECIDOS MORTOS RECEPTORES DE RECONHECIMENTO EXPRESSOS NOS LEUCÓCITOS RECEPTORES PARA PRODUTOS MICROBIANOS (TLRs) Existem 10 TLRs diferentes identificados atualmente, cada um deles tem papel essencial nas respostas celulares a produtos microbianos como: LPS, proteoglicanos, lipídios, nucleotídeos CpG não metilados Bactérias RNA de fita dupla alguns Vírus Esses receptores funcionam através de cinases associadas a receptor para estimular a produção de substâncias microbicidas e citocinas pelos leucócitos São capazes de perceber produtos extracelulares e micróbios ingeridos, pois estão presentes na superfície celular e nas vesículas endossômicas Algumas proteínas citoplasmáticas em leucócitos também podem reconhecer peptídeos bacterianos e RNA viral RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNAS G (encontrados em neutrófilos, macrófagos e na maiorparte de outros tipos de leucócitos) Reconhecem pequenos peptídeos bacterianos contendo resíduos de N-formilmetionil. No nosso organismo, só as proteínas sintetizadas na mitocôndria iniciam com esse bendito N-formilmetionil. Por isso, este receptor habilita os neutrófilos a detectar e responder às proteínas bacterianas. Outros receptores acoplados à proteína G reconhecem: Quimiocinas Produtos da quebra do complemento (como C5a) Mediadores lipídicos (fator ativador de plaquetas, prostaglandinas e leucotrienos) A ativação desses receptores induz a migração das células do sangue através do endotélio e produção de substâncias microbicidas pela ativação do burst respiratório RECEPTORES PARA OPSONINAS (proteínas que recobrem os micróbios: anticorpos, proteínas do complemento e lectinas) Receptor FcγRI reconhecem a porção Fc da IgG Receptor CR1 reconhece os produtos da quebra de C3 (complemento) A ativação desses receptores promove a fagocitose das partículas e ativa os leucócitos RECEPTORES PARA CITOCINAS (produzidas em resposta aos micróbios) Receptor para IFN-γ o IFN-γ é secretado por células NK e linfócitos T ativados, sendo a principal citocina ativadora de macrófagos Depois de chegar no local, os leucócitos precisam ser ativados pra botar fogo nessa mizéra. Os sinais liberados vão permitir tanto a ativação dos leucócitos para ingerir e destruir os agentes agressores, quanto para amplificar a reação inflamatória, ou seja, chamar a gangue pra acabar logo com tudo Os leucócitos expressam vários receptores que reconhecem o estímulo externo e liberam os sinais ativadores Diferentes classes de receptores de superfície celular dos leucócitos reconhecem diferentes estímulos São esses receptores que iniciam as respostas que medeiam as funções dos leucócitos REAÇÕES DOS LEUCÓCITOS 3- REMOÇÃO DE AGENTES AGRESSORES As respostas funcionais que são mais importantes para a destruição dos micróbios e outros agentes lesivos são a fagocitose e a morte intracelular. A remoção do agente agressor envolve três processos: (1) reconhecimento e ligação da partícula a ser ingerida pelo leucócito; (2) sua ingestão, com subsequente formação do vacúolo fagocítico e (3) morte ou degradação do material ingerido 1. RECONHECIMENTO E LIGAÇÃO Receptores de manose: O receptor manose em macrófagos é uma lectina que se liga aos resíduos terminais D-manose, L-fucose e N-acetil-D-glucosamina de glicoproteínas e glicolipídios, tipicamente encontrados nas paredes celulares microbianas Receptores scavenger : São os receptores limpadores. Em macrófagos se ligam a uma variedade de micróbios em adição às partículas de LDL modificadas. Existe um grande grupo de estruturas moleculares que se ligam a receptores scavenger, incluindo LPS, ácido lipoteitoico, ácidos nucleicos, β-glicano e proteínas Receptores de opsoninas: as principais opsoninas são os anticorpos IgG, o produto da quebra de C3b do complemento, e certas lectinas do plasma, notavelmente a lectina ligante de manama, todas as quais reconhecidas por receptores específicos nos leucócitos 2. ENGLOBAMENTO Após a partícula ser ligada aos receptores do fagócito, extensões do citoplasma (pseudópodos) fluem ao redor dela e a membrana plasmática se fecha para formar uma vesícula (fagossoma) que engloba a partícula. O fagossoma então se funde com o grânulo lisossômico, resultando em descarga do conteúdo do grânulo para dentro do fagolisossoma A fagocitose é dependente da polimerização dos filamentos de actina 3. MORTE E DEGRADAÇÃO Ação de enzimas microbicidas: elastase, defensinas, catelicidinas, lisozima, lactoferrina, proteína básica principal, proteína bactericida que aumenta a permeabilidade Espécies reativas de oxigênio (ERO): Ativação de NADPH oxidase oxida o NADPH reduz o oxigênio a ânion superóxido. A NADPH oxidase não é um trem só, é formada por um complexo de proteínas que, em resposta ao estímulo, saem do citoplasma e vão para a membrana do fagossoma. Então as ERO só são produzidas ali dentro e a célula fica protegida Em neutrófilos, essa rápida reação oxidativa é disparada pelos sinais de ativação e acompanha a fagocitose, e é chamada de burst respiratório Espécies reativas de nitrogênio: NO é produzido a partir da arginina pela NO-sintetase. O NO reage com o superóxido e gera o radical livre peroxinitrito (ONOO), altamente reativo Grânulos azurofílicos dos neutrófiloscontêm essa enzima mieloperoxidase (MPO), que, na presença de Cl−, converte o H2O2 a hipoclorito (OCl−) Estes radicais livres derivados de oxigênio e nitrogênio atacam e danificam os lipídios, proteínas e ácidos nucleicos dos micróbios como eles o fazem com macromoléculas do hospedeiro O sistema H2O2-MPO é o sistema bactericida mais eficiente dos neutrófilos REAÇÕES DOS LEUCÓCITOS OUTRAS RESPOSTAS FUNCIONAIS DOS LEUCÓCITOS ATIVADOS: Além de eliminar micróbios e células mortas, leucócitos ativados têm vários outros papéis na defesa do hospedeiro. Essas células, especialmente macrófagos, produzem um número de fatores de crescimento que estimulam a proliferação das células endoteliais e fibroblastos e a síntese de colágeno, e enzimas que remodelam os tecidos conjuntivos. LIBERAÇÃO DE PRODUTOS DOS LEUCÓCITOS E INJÚRIA TECIDUAL MEDIADA POR LEUCÓCITOS: Leucócitos podem prejudicar os tecidos normais, por: Dano colateral Durante a resposta normal contra um agressor, tecidos adjacentes também são danificados Doenças autoimunes Ocorre uma resposta contra tecidos do próprio hospedeiro Doenças alérgicas A pessoa reage excessivamente contra substâncias usualmente inofensivas DEFEITOS NAS FUNÇÕES DOS LEUCÓCITOS: MACRÓFAGOS PODEM SER ATIVADOS PARA REALIZAR DIFERENTES FUNÇÕES: Macrófagos M1 (Classicamente ativados): Respondem a produtos microbianos e citocinas, particularmente o IFN-γ Têm forte atividade microbicida Envolvidos na inflamação potencialmente prejudicial Macrófagos M2 (Alternativamente ativados): Respondem a IL-4 e IL-13 Estão envolvidos principalmente no reparo tecidual e fibrose Têm papel na defesa contra parasitos helmínticos Durante a ativação e a fagocitose, os neutrófilos e macrófagos liberam enzimas lisossômicas e espécies reativas de oxigênio e nitrogênio não somente dentro do fagolisossoma, mas também no espaço extravascular Essas substâncias liberadas são capazes de danificar as células normais e o endotélio vascular e podem então amplificar os efeitos do agente injuriante inicial A INJÚRIA TECIDUAL DEPENDENTE DE LEUCÓCITO É A BASE DE MUITAS DOENÇAS HUMANAS: Asma Eosinófilos; Anticorpos IgE Artrite Linfócitos; Macrófagos; Anticorpos SARA Neutrófilos Como leucócitos liberam microbicidas e outros produtos no meio extracelular? Se eles não conseguem fagocitar, acontece uma forte ativação, com liberação de grandes quantidades de enzimas lisossômicas no espaço extracelular Se eles fagocitam alguma coisa que danifica a membrana do fagossoma, como cristais de urato, também vai haver liberação do conteúdo dos grânulos lisossômicos DEFEITO NA ADESÃO Deficiência da adesão dos leucócitos-1 Defeito na adesão leucocitária em consequência de mutação na cadeia β dasintegrinas LFA-1, Mac-1 (CD11/CD18) Deficiência da adesão dos leucócitos-2 Defeito na adesão leucocitária consequente a mutações na fucosil transferase requerida para a síntese de oligossacarídeos sialilados (ligante para E- e P- selectinas) DEFEITO NO FAGOLISOSSOMA Doença de Chediak-Higashi Fusão defeituosa dos fagosomas e lisossomas (causando suscetibilidade a infecções) e anormalidades nos melanócitos (levando ao albinismo), células do sistema nervoso (associadas com defeitos nervosos) e plaquetas (causando desordens hemorrágicas) DEFEITO NA ATIVIDADE MICROBICIDA Doença Granulomatosa Crônica Grupo de desordens congênitascaracterizada por defeitos na morte bacteriana e torna os pacientes suscetíveis a infecção bacteriana recorrente. Resulta de defeitos herdados nos genes que codificam componentes da fagócito oxidase, que gera o superóxido. Ocorre inflamação crônica, com macrófagos abundantes, resultando na formação de granulomas. MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO PROPRIEDADES E PRINCÍPIOS GERAIS DOS MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO MEDIADORES SÃO GERADOS A PARTIR DE CÉLULAS OU DE PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Células (Plaquetas, neutrófilos, monócitos/macrófagos, mastócitos, além de células mesenquimais e a maior parte do epitélio) podem sequestrar os mediadores em grânulos para depois secretar por exocitose ou sintetizá-los em resposta a um estímulo Proteínas do plasma (proteínas do complemento, cininas) são produzidas no fígado e estão presentes na circulação como precursores inativos que têm de ser ativados, usualmente por uma série de clivagens proteolíticas MEDIADORES ATIVOS SÃO PRODUZIDOS EM RESPOSTA A VÁRIOS ESTÍMULOS Estes estímulos incluem: Produtos microbianos Substâncias liberadas de células necróticas Proteínas do complemento, cininas e sistemas da coagulação São ativados por micróbios e tecidos danificados, garantindo que a inflamação normalmente seja disparada somente quando e onde ela é necessária UM MEDIADOR PODE ESTIMULAR A LIBERAÇÃO DE OUTROS MEDIADORES Formam-se cascatas para amplificar ou, em alguns casos, neutralizar a ação inicial do mediador. Por exemplo: TNF age nas células endoteliais estimula produção de IL-1 e muitas quimiocinas OS MEDIADORES VARIAM EM SEUS ALCANCES DE ALVOS CELULARES Agir em um ou poucos tipos celulares Agir em vários tipos celulares Ter efeitos diferentes em tipos celulares diferentes UMA VEZ ATIVADOS E LIBERADOS DA CÉLULA, A MAIORIA DESSES MEDIADORES TEM CURTA MEIA- VIDA Decaem rapidamente (ex: metabólitos do ácido araquidônico) São inativados por enzimas (ex: cininases inativam a bradicinina) São eliminados (antioxidantes eliminam metabólitos tóxicos do oxigênio) São inibidos (proteínas regulatórias do complemento quebram e degradam os componentes ativados do complemento) PRINCIPAIS MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO MEDIADOR PRINCIPAIS FONTES AÇÃO HISTAMINA Mastócitos, basófilos, plaquetas Vasodilatação, permeabilidade vascular aumentada, ativaçãoendotelial SEROTONINA Plaquetas Vasodilatação, permeabilidade vascular aumentada PROSTAGLANDINAS Mastócitos, leucócitos Vasodilatação, dor, febre LEUCOTRIENOS Mastócitos, leucócitos Permeabilidade vascular aumentada, quimiotaxia, adesão eativação de leucócito FATOR ATIVADOR DE PLAQUETAS Leucócitos, mastócitos Vasodilatação, permeabilidade vascular aumentada, adesão deleucócito, quimiotaxia, degranulação, explosão oxidativa ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO Leucócitos Morte dos micróbios, dano tecidual ÓXIDO NÍTRICO Endotélio, macrófagos Relaxamento do músculo liso vascular, morte dos micróbios CITOCINAS (TNF, IL-1) Macrófagos, células endoteliais,mastócitos Ativação endotelial local (expressão de moléculas de adesão), febre/dor/anorexia/hipotensão, resistência vascular diminuída (choque) QUIMIOCINAS Leucócitos, macrófagos ativados Quimiotaxia, ativação de leucócito PRODUTOS DO COMPLEMENTO (C5a, C3a, C4a) Plasma (produzido no fígado) Quimiotaxia e ativação de leucócito, vasodilatação (estimulação de mastócito) CININAS Plasma (produzido no fígado) Permeabilidade vascular aumentada, contração de músculo liso,vasodilatação, dor PROTEASES ATIVADAS DURANTE A COAGULAÇÃO Plasma (produzido no fígado) Ativação endotelial, recrutamento de leucócito MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO HISTAMINA Produzida por MASTÓCITOS, basófilos e plaquetas. Os mastócitos (normalmente presentes no tecido conjuntivo adjacente aos vasos sanguíneos) são as fontes mais ricas de histamina É armazenada como molécula pré-formada nas células um dos primeiros mediadores a serem liberados durante a inflamação ESTÍMULOS PARA LIBERAÇÃO DE HISTAMINA: 1. Injúria física (trauma, frio, calor) 2. Ligação de anticorpos aos mastócitos (base das reações alérgicas) 3. Anafilotoxinas (C3a e C5a) 4. Proteínas liberadoras de histamina derivadas de leucócitos 5. Neuropeptídeos (substância P) 6. Citocinas (IL-1, IL-8) A HISTAMINA causa dilatação das arteríolas e aumenta a permeabilidade das vênulas. Seus efeitos vasoativos são mediados principalmente pela ligação a receptores H1 nas células endoteliais microvasculares DILATAÇÃO DE ARTERÍOLAS: Permitindo maior aporte sanguíneo na região e uma menor velocidade de fluxo (fase exsudativa) AUMENTO DA PERMEABILIDADE DAS VÊNULAS PÓS-CAPILARES: O endotélio possui receptores H1 que, quando ativados pela histamina, promove contração da célula endotelial e isso resulta no aumento da permeabilidade vascular A histamina e a serotonina são aminas vasoativas, assim chamadas porque elas têm importantes ações nos vasos sanguíneos EICOSANOIDES Eicosanoides são mediadores derivados do Ácido Aracdônico sintetizados por duas classes principais de enzimas: Ciclo-oxigenases (prostaglandinas) Lipoxigenases (leucotrienos e lipoxinas) PROSTAGLANDINAS Produzidas pela ação da COX-1 e COX-2 As mais importantes na inflamação são a PGE2, PGD2, PGF2α, PGI2 (prostaciclina) e o TXA2 (tromboxano), cada qual derivado pela ação de uma enzima específica em um intermediário da via -TXA2 formado nas plaquetas, que contêm a enzima tromboxano sintetase. É um potente agente agregante plaquetário e vasoconstritor. É instável e rapidamente convertido à sua forma inativa TxB2 -PGI2 formada no endotélio vascular, que possui a prostaciclina sintetase. É vasodilatadora e potente inibidora da agregação plaquetária. O seu produto final estável é a PGF2α -PGD2 (mastócitos) e PGE2 (difusa) causam vasodilatação e aumentam a permeabilidade das vênulas pós-capilares, potencializando então a formação de edema -Prostaglandinas também estão envolvidas na patogenia da dor e febre na inflamação LEUCOTRIENOS Produzidos pela ação de lipoxigenases. Predominante em neutrófilos, a 5-lipoxigenase converte o Ácido Aracdônico em 5-HPETE que é o precursor dos leucotrienos -LTB4 potente agente quimiotático e ativador de neutrófilos. Causa agregação e adesão das células ao endotélio vascular, geração de ERO e liberação de enzimas lisossômicas -LTC4, LTD4 e LTE4 causam intensa vasoconstrição, broncoespasmo (importante na asma) e aumentam a permeabilidade vascular São muito mais potentes do que a histamina em aumentar a permeabilidade vascular LIPOXINAS Ao contrário das prostaglandinas e leucotrienos, as lipoxinas são inibidores da inflamação Duas populações celulares são necessárias para produzí-las: Neutrófilos produzem intermediários na síntese da lipoxina, e estes são convertidos a lipoxinas pelas plaquetas Lipoxinas têm ação de inibir o recrutamento dos leucócitos e os componentes celulares da inflamação PRINCIPAIS AÇÕES INFLAMATÓRIAS DOS EICOSANOIDES Vasodilatação PGI2 (prostaciclina), PGE1, PGE2, PGD2 Aumento da permeabilida de vascular Leucotrienos C4, D4, E4 Quimiotaxia e adesão leucocitária Leucotrienos B4, HETE MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO FATOR ATIVADOR DE PLAQUETAS (PAF) É um mediador derivado de fosfolipídio, recebeu esse nome porque causa agregação plaquetária, mas agora ele é conhecido por ter múltiplos efeitos inflamatórios É produzido em plaquetas, basófilos, mastócitos, neutrófilos, macrófagos e células endoteliais, tanto na forma secretada, quanto ligada à célula O PAF pode provocar a maioria das reações vasculares e celulares da inflamação: Em concentrações extremamente baixas, o PAF induz vasodilatação e aumento na permeabilidade venular com uma potência 100 a 10.000 vezes maior do que a da histamina O PAF também causa aumento na adesão dos leucócitos ao endotélio(pelo aumento na ligação do leucócito mediado pela integrina), quimiotaxia, degranulação e a explosão oxidativa O PAF também auxilia na síntese de outros mediadores, particularmente os eicosanoides, pelos leucócitos e outras células ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO (ERO) A produção depende da fagócito oxidase (NADPH oxidase) Amplificam a resposta inflamatória: A liberação extracelular de baixos níveis desses potentes mediadores pode aumentar a expressão de quimiocinas (IL-8), citocinas e moléculas de adesão de leucócito endoteliais A função das ERO é destruir micróbios fagocitados. Quando liberadas no meio extracelular, podem causar dano ao hospedeiro. Eles estão implicados nas seguintes respostas na inflamação: Dano celular endotelial, com resultante aumento na permeabilidade vascular Injúria a outros tipos celulares (células parenquimatosas, hemácias) Inativação de antiproteases (como α1-antitripsina) aí a protease deixa de ser bloqueada e promove aumento na destruição da matriz extracelular Existem mecanismos antioxidantes que protegem contra estes radicais derivados do oxigênio potencialmente perigosos (Soro, fluidos teciduais e células do hospedeiro) 1. Enzima superóxido dismutase (dismutação do superóxido em O2 e H2O2) 2. Enzima catalase (destoxifica H2O2) 3. Enzima glutationa peroxidase (destoxifica H2O2) 4. Ceruloplasmina (proteína sérica contendo cobre) 5. Transferrina (fração livre de ferro do soro) ÓXIDO NÍTRICO (NO) É um gás solúvel produzido pelas células endoteliais e também por macrófagos e alguns neurônios no cérebro É sintetizado a partir da L-arginina pela enzima óxido nítrico sintase (NOS). Existem três tipos diferentes de NOS: Endotelial (eNOS) Neuronal (nNOS) Induzida (iNOS) O NO tem ações duplas na inflamação: Relaxa o músculo liso vascular e promove a vasodilatação, contribuindo para a reação vascular Reduz a agregação e adesão plaquetárias Inibe várias características da inflamação induzida pelos mastócitos Inibe o recrutamento de leucócitos O NO e seus derivados são microbicidas e, assim, o NO é um mediador da defesa do hospedeiro contra a infecção MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO CITOCINAS São proteínas produzidas por muitos tipos celulares (principalmente linfócitos ativados e macrófagos, mas também células endoteliais, epiteliais e tecido conjuntivo) que modulam as funções de outros tipos celulares TNF e IL-1 São as duas das principais citocinas que medeiam a inflamação, produzidos principalmente por macrófagos ativados QUIMIOCINAS São pequenas proteínas que agem primariamente como quimioatraentes para tipos específicos de leucócitos CITOCINAS NA INFLAMAÇÃO AGUDA FONTES AÇÕES TNF Macrófagos, mastócitos, linfócitos T Estimula a expressão das moléculas de adesão endotelial esecreção de outras citocinas; efeitos sistêmicos IL-1 Macrófagos, células endoteliais, algumas célulasepiteliais Similar ao TNF; maior papel na febre IL-6 Macrófagos, outras células Efeitos sistêmicos (resposta de fase aguda) Quimiocinas Macrófagos, células endoteliais, linfócitos T,mastócitos, outros tipos de células Recrutamento dos leucócitos para os locais de inflamação, migração das células para os tecidos normais TNF (FATOR DE NECROSE TUMORAL) Media o recrutamento de neutrófilos e macrófagos para os locais de infecção por estimular: Produção de moléculas de adesão pelas células endoteliais Produção de quimiocinas Outras ações: Aumenta as respostas dos neutrófilos a outros estímulos tais como endotoxina bacteriana Regula o balanço de energia por promover a mobilização de lipídios e proteína e por suprimir o apetite. Por esse motivo, a produção sustentada de TNF contribui para a caquexia IL-1 (INTERLEUCINA 1) Possui ações similares ao TNF A produção de IL-1 é controlada por um complexo celular multiproteína, denominado de “inflamassoma”, que responde ao estímulo de micróbios e células mortas. O inflamossoma ativa caspases para quebrar precursores inativos recém- sintetizados da IL-1 nas citocinas biologicamente ativas SÍNDROMES AUTOINFLAMATÓRIAS HERDADAS: Causadas por mutações nos genes que codificam membros do complexo do inflamossoma, nesse caso, as proteínas mutantes ou ativam constitutivamente as caspases ou interferem com a regulação negativa desse processo produção desregulada de IL-1. OS indivíduos têm febre e outras manifestações sistêmicas da inflamação, sem que haja uma evidente provocação GOTA O complexo inflamossoma é ativado pelos cristais de urato. A inflamação nessa doença também parece ser, pelo menos em parte, mediada pela IL-1 ATIVAÇÃO ENDOTELIAL: O TNF e a IL-1 induzem a expressão de moléculas de adesão endotelial; síntese de mediadores químicos, incluindo outras citocinas, quimiocinas, fatores de crescimento, eicosanoides e NO; produção de enzimas associadas com o remodelamento da matriz, e aumento na trombogenicidade da superfície do endotélio Quimiocinas C-X-C (IL-8) Secretada por macrófagos ativados, células endoteliais e outros tipos celulares. Causaativação e quimiotaxia dos neutrófilos com atividade limitada nos monócitos e eosinófilos Quimiocinas C-C (MCP-1, eotaxina) Geralmente atraem os monócitos, eosinófilos, basófilos e linfócitos, mas não os neutrófilos Quimiocinas C (linfotaxina) São relativamente específicas para os linfócitos Quimiocinas CX3C (fractalquina) Forma ligada à superfície: promove forte adesão dos monócitos e células T | Forma solúvel:quimiotaxia para as mesmas células DUAS FUNÇÕES: 1- Estimular o recrutamento dos leucócitos na inflamação 2- Controlar a migração normal das células através dos vários tecidos MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO CONSTITUINTES LISOSSÔMICOS DOS LEUCÓCITOS Neutrófilos e monócitos contêm grânulos lisossômicos, que, quando liberados, podem contribuir para a resposta inflamatória NEUTRÓFILOS MONÓCITOS Neutrófilos têm dois principais tipos de grânulos: GRÂNULOS MENORES ESPECÍFICOS (OU SECUNDÁRIOS): Contêm lisozima, colagenase, gelatinase, lactoferrina, ativador de plasminogênio, histaminase e fosfatase alcalina GRÂNULOS MAIORES AZUROFÍLICOS (OU PRIMÁRIOS): Contêm mieloperoxidase, fatores bactericidas (lisozima, defensinas), hidrolases ácidas e uma variedade de proteases neutras (elastase, catepsina G, colagenases não específicas, proteinase 3) Ambos os tipos de grânulos podem se fundir com os vacúolos fagocíticos contendo material englobado, ou o conteúdo do grânulo pode ser liberado no espaço extracelular Monócitos e macrófagos também contêm hidrolases ácidas, colagenase, elastase, fosfolipase e ativador do plasminogênio. Eles podem ser particularmente ativos nas reações inflamatórias crônicas Proteases ácidas degradam bactérias e restos dentro do fagolisossoma, onde o pH ácido é facilmente alcançado Proteases neutras são capazes de degradar vários componentes extracelulares, tais como colágeno, membrana basal, fibrina, elastina e cartilagem, resultando em destruição tecidual que acompanha os processos infl amatórios. Também podem clivar diretamente as proteínas do complemento C3 e C5, liberando anafilatoxinas e liberando um peptídeo tipo cinina a partir do cininogênio Elastase em neutrófilos, mostrou degradar fatores de virulência de bactéria e, então, combate as infecções bacterianas partir do cininogênio ESSAS PROTEASES AÍ SÃO DANOSAS AO TECIDO TAMBÉM, POR ISSO ELAS PRECISAM SER MANTIDAS EM CONTROLE, QUEM FAZ ISSO SÃO AS ANTIPROTEASES PRESENTES NO SORO E NOS FLUIDOS CORPORAIS: α1-antitripsina principal inibidor da elastase de neutrófilo α2-macroglobulina inativa uma grande quantidade de proteases incluindo serinas, cisteínas e metalo-proteases NEUROPEPTÍDEOS Neuropeptídeos são secretados por nervos sensoriais e vários leucócitos e participam no início e propagação da resposta inflamatóriaNeurônios sensoriais também podem produzir outras moléculas pró-inflamatórias, tais como o CGRP (produto gene relacionado à calcitonina), que parece ligar a sensação de estímulo doloroso ao desenvolvimento de respostas protetoras do hospedeiro SUBSTÂNCIA P São pequenos peptídeos, da família das taquicininas, produzidos nos sistemas nervosos central e periférico Fibras nervosas contendo substância P são proeminentes nos pulmões e trato gastrointestinal Funções: Transmissão de sinais de dor Regulação da pressão sanguínea Estimulação da secreção em células endócrinas Aumento na permeabilidade vascular NEUROCININA A Também pertence à família de neuropeptídios taquicininas Possui estrutura e ações similares à substância P, com a capacidade de excitar neurônios, causar vasodilatação, e contrair músculos lisos, como nos brônquios MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO SISTEMA COMPLEMENTO O sistema complemento consiste em mais de 20 proteínas, algumas das quais são numeradas de C1 até C9. Este sistema funciona tanto na imunidade inata quanto na adaptativa para a defesa contra patógenos. No processo de ativação do complemento, vários produtos da quebra das proteínas do complemento são elaborados e causam permeabilidade vascular aumentada, quimiotaxia e opsonização O complemento é ativado pela quebra de C3, que pode acontecer por três vias: VIA ALTERNATIVA: Não precisa de anticorpo para ser iniciada. É disparada por moléculas da superfície microbiana (ex: LPS), polissacarídeos complexos, veneno de cobra e outras substâncias VIA CLÁSSICA: Disparada pela fixação de C1 ao anticorpo (IgM ou IgG) que está combinado com o antígeno VIA DA LECTINA: A lectina do plasma ligante de manose se liga a carboidratos nos micróbios e ativa diretamente o C1 Todas levam à formação da uma enzima chamada C3 convertase, que quebra o C3 em dois fragmentos distintos: C3a: é liberado C3b: permanece ligado Mais C3b se liga então aos fragmentos previamente gerados para formar a C5 convertase, que quebra o C5: C5a: é liberado C5b: permanece ligado O C5b se liga aos últimos componentes (C6-C9), culminando na formação dO complexo de ataque à membrana (MAC), composto por múltiplas moléculas de C9 FUNÇÕES BIOLÓGICAS DO SISTEMA COMPLEMENTO 1- INFLAMAÇÃO C3a, C5a e C4a: Estimulam a liberação de histamina dos mastócitos Vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular C5a: Potente agente quimiotático para neutrófilos, monócitos, eosinófilos e basófilos Ativa a via da lipoxigenase do metabolismo do AA em neutrófilos e monócitos Maior liberação de mediadores inflamatórios 2- FAGOCITOSE C3b: Quando fixado à parede celular bacteriana, age como opsonina e promove a fagocitose pelos neutrófilos e macrófagos, que têm receptores de superfície para os fragmentos do complemento 3- LISE CELULAR A deposição do MAC nas células torna as células permeáveis à água e íons e resulta em morte(lise) C3 e C5 podem ser quebrados por várias enzimas proteolíticas presentes dentro do exsudato inflamatório (plasmina e enzimas lisossômicas liberadas dos neutrófilos) ações quimiotáticas e efeitos do complemento podem iniciar um ciclo autoperpetuado de recrutamento de neutrófilos A ativação do complemento é firmemente controlada por proteínas associada às células e proteínas regulatórias circulantes. Esses reguladores são expressos nas células normais do hospedeiro com o objetivo de prevenir injúria aos tecidos saudáveis nos locais de ativação do complemento MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO SISTEMAS DA COAGULAÇÃO E DAS CININAS A inflamação e a coagulação sanguínea frequentemente são interlaçadas, com uma promovendo a outra CININAS são peptídeos vasoativos derivados do cininogênio, pela ação das calicreínas. Os sistema das cininas também é intimamente conectado ao sistema de coagulação FATOR XIIA PRÉ-CALICREÍNA CALICREÍNA CININOGÊNIO BRADICININA O Fator de Hageman ativado (fator XIIa) inicia quatro sistemas envolvidos na resposta inflamatória: 1. Sistema de cininas produz cininas vasoativas (bradicinina) 2. Sistema da coagulação induz a formação de trombina, que tem propriedades inflamatórias 3. Sistema fibrinolítico produz plasmina e degrada fibrina para produzir fibrinopeptídeos, que induzem a inflamação 4. Sistema complemento produz anafilatoxinas e outros mediadores A inflamação aumenta a produção de vários fatores da coagulação, torna a superfície endotelial prótrombogênica, e inibe os mecanismos de anticoagulação, promovendo então a coagulação A trombina, um produto da coagulação, promove inflamação pelo engajamento de receptores ativados por proteases (PARs), disparando várias respostas que induzem a inflamação Tem atividade quimioatraente e converte diretamente o C5 em C5a Quebra C3 em C3a Tem efeitos similares aos da histamina. Aumenta a permeabilidade vascular e causa contração do músculo liso, dilatação dos vasos sanguíneos e dor, quando injetada na pele Tem ação curta, pois é rapidamente inativada pela cininase BRADICININA Podem ser gerados por: 1- Reações imunológicas, envolvendo anticorpos e complemento (a via clássica) 2- Ativação das vias alternativas e do complemento da lectina por micróbios, na ausência de anticorpos 3- Agentes não diretamente relacionados às respostas imunes, tais como plasmina, calicreína e algumas serinas proteases encontradas nos tecidos normais C3a e C5a cininogênio de alto peso molecular MEDIADORES DA INFLAMAÇÃO PUTA QUE O PARIU, OLHA O TANTO DE MEDIADOR NESSA MERDA!!! RESULTADOS DA INFLAMAÇÃO AGUDA PAPEL DOS MEDIADORES NAS DIFERENTES REAÇÕES DA INFLAMAÇÃO VASODILATAÇÃO Prostaglandinas Óxido nítrico Histamina AUMENTO DA PERMEABILIDADE VASCULAR Histamina e serotonina C3a e C5a (pela liberação de aminas vasoativas dos mastócitos e outras células) Bradicinina Leucotrienos C4, D4, E4 PAF Substância P QUIMIOTAXIA, RECRUTAMENTO E ATIVAÇÃO DE LEUCÓCITOS TNF, IL-1 Quimiocinas C3a, C5a Leucotrieno B4 FEBRE IL-1, TNF Prostaglandinas DOR Prostaglandinas Bradicinina DANO TECIDUAL Enzimas lisossômicas dos leucócitos Espécies reativas de oxigênio Óxido nítrico AS REAÇÕES INFLAMATÓRIAS AGUDAS PODEM SEGUIR TRÊS CAMINHOS: 1. Resolução completa é o resultado usual quando a injúria é eliminada ou de curta duração ou quando houve pouca destruição tecidual e as células parenquimatosas danificadas podem se regenerar 2. Fibrose Cura pela substituição do tecido conjuntivo. Ocorre após substancial destruição do tecido, quando a injúria inflamatória envolve tecidos que são incapazes de regeneração ou quando existe exsudação abundante de fibrina no tecido e cavidades serosas (pleura, peritônio) que não podem ser adequadamente limpas 3. Progressão para uma inflamação crônica A transição aguda para crônica ocorre quando a resposta inflamatória aguda não pode ser resolvida, como resultado de persistência do agente injuriante ou de alguma interferência com o processo normal de cura. Por exemplo: A infecção bacteriana dos pulmões pode se iniciar como um foco de inflamação aguda (pneumonia), mas sua falha em se resolver pode levar à extensa destruição tecidual e à formação de uma cavidade onde a inflamação continua latente, levando eventualmente a abscesso pulmonar crônico Úlceras pépticas do duodeno e estômago, que podem persistir por meses ou anos e são manifestadas por ambas as reações inflamatórias, aguda e crônica AS MARCAS MORFOLÓGICAS DE TODAS AS REAÇÕES INFLAMATÓRIAS AGUDAS SÃO: Dilatação de pequenos vasos sanguíneos Lentificação do fluxo sanguíneo Acúmulo de leucócitos e fluido no tecido extravascular APESAR DESSAS PROPRIEDADES GERAIS, EXISTEM PADRÕES MORFOLÓGICOS ESPECÍFICOS: PADRÕES MORFOLÓGICOS Vasos sanguíneos delgados nas paredes alveolarese nenhuma célula no alvéolo Vasos sanguíneos congestos (preenchidos com os eritrócitos) por conta da estase Grande número de leucócitos (neutrófilos) no alvéolo PULMÃO NORMAL CONGESTÃO VASCULAR E ESTASE INFILTRADO LEUCOCITÁRIO INFLAMAÇÃO SEROSA INFLAMAÇÃO FIBRINOSA INFLAMAÇÃO SUPURATIVA/PURULENTA ÚLCERAS Secção transversal de bolha da pele mostrando a epiderme separada da derme por uma coleção focal de efusão serosa Marcada pelo derramamento de um fluido fino que pode ser derivado do plasma ou de secreções das células mesoteliais revestindo as cavidades peritoneal, pleural e pericárdica O acúmulo de fluido nessas cavidades é chamado de efusão Pode resultar de queimadura ou infecção viral Pericardite fibrinosa: Exsudato em malha de fibrina róseo (F) recobrindo a superfície do pericárdio (P) Com o aumento da permeabilidade vascular, grandes moléculas como o fibrinogênio conseguem ir para o espaço extravascular Histologicamente, a fibrina se parece como uma malha eosinofílica de fios ou, algumas vezes, como um coágulo amorfo Exsudatos fibrinosos podem ser removidos pela fibrinólise e limpos de outros restos pelos macrófagos Abscesso bacteriano nos pulmões: Contém neutrófilos e restos celulares e é rodeado por vasos sanguíneos congestos Caracterizada pela produção de grandes quantidades de pus ou exsudato purulento consistindo em neutrófilos necrose liquefativa e fluido de edema Bactérias piogênicas produzem essa supuração Abscessos: coleções localizadas de tecido inflamatório purulento causados por supuração mantida em um tecido, um órgão ou espaço confinado: -Região central: massa de leucócitos necróticos e células teciduais -Em torno: zona de neutrófilos -Por fora: dilatação vascular e proliferação parenquimatosa e fibroblástica Úlcera duodenal: Pequeno aumento de uma secção de uma cratera de úlcera duodenal com um exsudato inflamatório agudo na base Uma úlcera é um defeito local, ou escavação, da superfície de um órgão ou tecido, que é produzida por perda (desprendimento) de tecido necrótico inflamado Comum na necrose inflamatória da necrose da boca, dos intestinos e em pele RESPOSTA DE FASE AGUDA As mudanças sistêmicas associadas com a inflamação aguda são coletivamente chamadas de resposta de fase aguda, ou a síndrome da resposta inflamatória sistêmica. Essas mudanças são reações às citocinas cuja produção é estimulada por produtos tais como LPS e por outros estímulos inflamatórios MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS E PATOLÓGICAS DA RESPOSTA DE FASE AGUDA FEBRE Uma das manifestações mais proeminentes da resposta de fase aguda, especialmente quando a inflamação está associada com infecção. A febre é produzida em resposta às substâncias chamadas de pirogênios que agem pela estimulação da síntese de prostaglandinas nas células vasculares e perivasculares do hipotálamo. Produtos bacterianos como as LPS (chamados de pirogênios exógenos), estimulam os leucócitos a liberar citocinas tais como IL-1 e TNF (chamados de pirogênios endógenos) aumentam as ciclo-oxigenases que convertem o AA em prostaglandinas No hipotálamo, as prostaglandinas (a PGE2) estimulam a produção de neurotransmissores como AMPc, que funciona para elevar a temperatura PROTEÍNAS DE FASE AGUDA São as proteínas do plasma, na maior parte sintetizadas no fígado, cujas concentrações plasmáticas podem aumentar várias centenas de vezes como parte da resposta aos estímulos inflamatórios Proteína C-reativa (CRP) – Síntese estimulada por IL-6 Fibrinogênio – Síntese estimulada por IL-6 Proteína sérica amiloide A (SAA) – Síntese estimulada por IL-1 ou TNF AÇÕES: -Opsonização e fixação do complemento CRP e SAA -Se ligam à cromatina ajudando na limpeza do núcleo da célula necrótica LEUCOCITOSE Característica comum das reações inflamatórias, especialmente aquelas induzidas por infecções bacterianas. A leucocitose ocorre inicialmente por causa da liberação acelerada das células a partir dos estoques de reserva pós-mitótica da medula óssea (causados por citocinas, incluindo o TNF e a IL-1) e, por este motivo, é associada com uma elevação no número de mais neutrófilos imaturos no sangue (desvio para a esquerda) A infecção prolongada também induz a proliferação de precursores na medula óssea, causada pela produção aumentada dos fatores de estimulação de colônia -Infecções bacterianas Neutrofilia -Infecções virais (mononucleose, caxumba, sarampo) Linfocitose -Asma brônquica, alergia e infestações parasitárias Eosinofilia -Certas infecções (febre tifoide, riquétsias e protozoários), infecções que dominam os pacientes debilitados pelo câncer disseminado, tuberculose ou alcoolismo grave Leucopenia OUTRAS Pulso e pressão sanguínea aumentados Suor diminuído (principalmente por causa do redirecionamento do fluxo de sangue do leito cutâneo para os leitos vasculares profundos para minimizar a perda de calor através da pele) Rigor (tremores) Calafrios (busca por calor) Anorexia Sonolência Mal-estar AS MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS E PATOLÓGICAS DA RESPOSTA INFLAMATÓRIA SÃO CAUSADAS POR VÁRIAS REAÇÕES: A vermelhidão (rubor), calor (ardor) e inchaço (tumor) da inflamação aguda são causados pelo aumento no fluxo sanguíneo e edema Como resultado da liberação de prostaglandinas, neuropeptídeos e citocinas, um dos sintomas locais é a dor (dolor) NA PRÁTICA CLÍNICA, A CAUSA SUBJACENTE IRÁ DETERMINAR SE O OBJETIVO TERAPÊUTICO É PROMOVER OU REDUZIR A INFLAMAÇÃO: Em infecções, o tratamento é objetivado para aumentar a resposta do hospedeiro e eliminar a infecção Em injúrias traumáticas e doenças inflamatórias crônicas, a inflamação não serve a nenhum propósito útil e o objetivo é reduzi-la com a aplicação de frio (no trauma) e fármacos antiinflamatórios QUANDO A RESPOSTA INFLAMATÓRIA NÃO SE RESOLVE, OU POR PERSISTÊNCIA DO AGENTE INJURIANTE OU POR ALGUMA INTERFERÊNCIA NO PROCESSO DE CURA, INFLAMAÇÃO AGUDA PODE EVOLUIR PARA UMA INFLAMAÇÃO CRÔNICA: INFLAMAÇÃO AGUDA Thomás R. Campos MEDICINA - UFOB Princípios em Patologia INFLAMAÇÃO CRÔNICA INFLAMAÇÃO CRÔNICA A inflamação crônica é a inflamação de duração prolongada em que a inflamação, injúria tecidual e tentativas de reparo coexistem em variadas combinações CRITÉRIOS: Cronológico: >6 meses de duração Biológico: Fibroblastos, linfócitos, macrófagos. Com pouco ou nenhum fenômeno exsudativo e de reparo A inflamação crônica pode se seguir à inflamação aguda, ou a resposta pode ser crônica desde o início: Resposta de baixo grau e latente, sem nenhuma manifestação de uma reação aguda É a causa de dano tecidual em algumas das mais comuns e incapacitantes doenças humanas, como a artrite reumatoide, aterosclerose, tuberculose e fibrose pulmonar CAUSAS DA INFLAMAÇÃO CRÔNICA INFECÇÕES PERSISTENTES Alguns micro-organismos são difíceis de erradicar: Micobactéria e certos vírus, fungos e parasitos Esses organismos frequentemente evocam uma reação imune de hipersensibilidade tipo retardada A resposta inflamatória algumas vezes tem um padrão específico chamado de reação granulomatosa DOENÇAS INFLAMATÓRIAS IMUNOMEDIADAS A inflamação crônica tem um papel importante no grupo de doenças que são causadas pela ativação excessiva ou inapropriada do sistema imune Doenças autoimunes: autoantígenos evocam uma reação imune autoperpetuada que resulta em dano tecidual crônico e inflamação (ex: artrite reumatoide, esclerose múltipla) Doenças alérgicas: respostas imunes contra substâncias ambientais comuns (ex: asma brônquica) Respostas imunes não reguladas contra micróbios: podem resultar em inflamação crônica (ex: doença intestinal inflamatória) EXPOSIÇÃO PROLONGADA A AGENTES POTENCIALMENTE TÓXICOS (EXÓGENOS OU ENDÓGENOS) Silicose: a sílica particulada é um material inanimado não degradável que, quandoinalado por períodos prolongados, resulta em uma doença inflamatória pulmonar Aterosclerose: parece ser um processo inflamatório crônico da parede arterial induzido, pelo menos em parte, por componentes lipídicos endógenos e tóxicos do plasma 1- Infiltração com células mononucleares: macrófagos, linfócitos e células plasmáticas 2- Destruição tecidual: induzida pelo agente agressor persistente ou pelas células inflamatórias 3- Substituição do tecido danificado por tecido conjuntivo: tentativa de cura, realizadas por proliferação de pequenos vasos sanguíneos (angiogênese) e fibrose COLEÇÃO DE CÉLULAS INFLAMATÓRIAS CRÔNICAS1 DESTRUIÇÃO DO PARÊNQUIMA (Alvéolo substituído por epitélio cuboide)2 SUBSTITUIÇÃO DO TECIDO CONJUNTIVO (Fibrose)3 PADRÕES MORFOLÓGICOS: PARTICIPAÇÃO DOS LEUCÓCITOS MACRÓFAGOS FAGÓCITOS MONONUCLEARES NASCEM DE UM PRECURSOR COMUM NA MEDULA ÓSSEA: A partir do sangue, os monócitos migram para vários tecidos e, quando alcançam o tecido extravascular, se diferenciam em macrófagos. Esses macrófagos podem ser ativados por: Produtos microbianos que ocupam os TLRs e outros receptores Citocinas (ex., IFN-γ) Outros mediadores químicos Meia-vida: 1 dia Meia-vida: meses ou anos DIFERENTES POPULAÇÕES DE MACRÓFAGOS PODEM SERVIR A FUNÇÕES DISTINTAS: M1: morte microbiana e inflamação M2: reparo É POR CAUSA DAS ATIVIDADES DOS MACRÓFAGOS QUE A DESTRUIÇÃO TECIDUAL É UMA DAS MARCAS DA INFLAMAÇÃO CRÔNICA Macrófagos são poderosos aliados na defesa do corpo contra invasores indesejados, mas quando são inapropriadamente ativados podem induzir considerável destruição tecidual MACRÓFAGOS PRODUZEM: Espécies reativas de oxigênio e nitrogênio danos aos micróbios e células do hospedeiro Proteases danos à matriz extracelular Citocinas/agentes quimiotáticos influxo de outros tipos celulares Fatores de crescimento proliferação de fibroblastos, deposição de colágeno e angiogênese Na inflamação de curta duração, se o irritante é eliminado, os macrófagos eventualmente desaparecem (morrendo ou tomando o caminho dos linfáticos e linfonodos) Na INFLAMAÇÃO CRÔNICA, o acúmulo de macrófagos persiste como resultado do recrutamento contínuo a partir da circulação e proliferação local até o sítio da inflamação M1 M2 IL-13 LTh2 Lipoxinas e resolvinas Macrófagos são as células predominantes na inflamação crônica, eles fazem parte do sistema mononuclear fagocítico, que consiste em células intimamente relacionadas com origem na medula óssea, incluindo monócitos sanguíneos e macrófagos teciduais PARTICIPAÇÃO DOS LEUCÓCITOS LINFÓCITOS LINFÓCITOS E MACRÓFAGOS INTERAGEM EM UMA VIA BIDIRECIONAL ESSAS REAÇÕES TÊM UM PAPEL IMPORTANTE NA INFLAMAÇÃO CRÔNICA MACRÓFAGOS: Apresentam antígenos às células T Produzem moléculas coestimuladoras Produzem citocinas (IL-12) que estimulam respostas da célula T LINFÓCITOS: Produzem citocinas (TNF, IL-17, quimiocinas) que recrutam os monócitos da circulação Produz o IFN-γ, um potente ativador dos macrófagos Por causa dessas interações entre as células T e os macrófagos, uma vez Linfócitos T estejam envolvidos em uma reação inflamatória, essa reação tende a ser crônica e grave (inflamação imune) Participam de reações imunológicas humorais e celulares Usam vários pares de moléculas de adesão (selectinas, integrinas e seus ligantes) e quimiocinas para migrar para os locais inflamatórios PLASMÓCITOS Se desenvolvem a partir dos linfócitos B ativados que produzem anticorpos direcionados contra antígenos no local da inflamação ou contra componentes teciduais alterados ÓRGÃOS LINFOIDES TERCIÁRIOS Em algumas fortes reações inflamatórias crônicas, o acúmulo de linfócitos, células apresentadoras de antígenos e plasmócitos pode assumir as características morfológicas de órgãos linfoides, particularmente os linfonodos, até mesmo contendo centros germinativos bem formados É frequentemente visto na sinóvia de pacientes com artrite reumatoide de longa duração EOSINÓFILOS MASTÓCITOS São abundantes nas reações imunes mediadas por IgE e em infecções parasitárias A eotaxina é uma quimiocina C-C importante para o recrutamento de eosinófilos Possuem pouca atividade fagocitária, mas grande capacidade de realizar exocitose e fazer a explosão respiratória (liberando superóxido, H2O2 e OH-) Têm grânulos de proteína básica principal, que é tóxica para parasitos, mas também causa lise das células epiteliais dos mamíferos por isso podem contribuir para o dano tecidual São amplamente distribuídos nos tecidos conjuntivos e participam em ambas as reações inflamatórias, aguda e crônica Expressam em sua superfície o receptor FcεRI que liga a porção Fc do anticorpo IgE, quando ativado causa degranulação do mastócito, liberando mediadores, tais como histamina e prostaglandinas Também estão presentes nas reações inflamatórias crônicas e, porque secretam muitas citocinas, eles têm a habilidade de promover e limitar as reações infl amatórias em diferentes situações NEUTRÓFILOS Mesmo sendo característicos da inflamação aguda, muitas formas de inflamação crônica continuam a mostrar grandes números de neutrófilos, induzidos ou por micróbios persistentes ou por mediadores produzidos pelos macrófagos ativados e linfócitos T (ex: osteomielite, dano crônico induzido nos pulmões pelo tabagismo) INFLAMAÇÃO GRANULOMATOSA A inflamação granulomatosa é um padrão distinto de inflamação crônica que é encontrado em um número limitado de condições infecciosas e algumas não infecciosas GRANULOMA É um foco de inflamação crônica consistindo em uma agregação microscópica de macrófagos que são transformados em células epitelioides, rodeadas por um colar de leucócitos mononucleares (principalmente linfócitos e ocasionalmente plasmócitos) É um esforço celular para conter um agente agressor difícil de erradicar. Nessa tentativa, frequentemente existe uma forte ativação dos linfócitos T levando à ativação dos macrófagos, que pode causar injúria aos tecidos normais TÍPICO GRANULOMA TUBERCULOSO MOSTRANDO UMA ÁREA DE NECROSE CENTRAL RODEADA POR MÚLTIPLAS CÉLULAS GIGANTES TIPO DE LANGHANS, CÉLULAS EPITELIOIDES E LINFÓCITOS: Células epitelioides: têm um citoplasma granular rosa-claro com limites celulares indistintos, frequentemente parecendo se fundir um com o outro. O núcleo é menos denso que o dos linfócitos, é oval ou alongado, e pode mostrar dobras na membrana nuclear FREQUENTEMENTE, CÉLULAS EPITELIOIDES SE FUNDEM E FORMAM CÉLULAS GIGANTES: Célula gigante do tipo de Langhans: núcleos arranjados perifericamente Célula gigante do tipo corpo estranho: núcleos arranjados de forma irregular DOENÇAS COM INFLAMAÇÃO GRANULOMATOSA DOENÇA CAUSA REAÇÃO TECIDUAL TUBERCULOSE Mycobacterium tuberculosis Granuloma caseoso (tubérculo): foco de macrófagos ativados (células epitelioides), rodeados por fibroblastos, linfócitos, histiócitos, células gigantes de Langhans ocasionais; necrose central com restos granulares amorfos, bacilos álcool-ácido resistentes LEPRA Mycobacterium leprae Bacilos álcool-ácido resistentes nos macrófagos, granulomas não caseosos SÍFILIS Treponema pallidum Goma: lesões microscópicas a grosseiramente visíveis, incluindo a parede de histiócitos; infiltrado de plasmócitos; células centrais necróticas sem perda do contorno celular SARCOIDOSE Etiologia desconhecida Granulomas não caseosos com abundantes macrófagos ativados DOENÇA DE CROHN Reação imune contra bactéria intestinal, autoantígenos Granulomas não caseosos ocasionais na parede do intestino, com denso infiltrado inflamatório crônico EXISTEM DOIS TIPOS DE GRANULOMA: Granulomas de corpo estranho: incitados por corpos estranhos relativamente inertes. Se formam em torno de materiais tais como talco (associado com abuso de droga intravenosa),suturas ou outras fibras que sejam grandes o suficiente para impedir a fagocitose por um único macrófago. As células epitelioides e as células gigantes são depositadas na superfície do corpo estranho, que usualmente pode ser identificado no centro do granuloma Granulomas imunes: causados por uma variedade de agentes capazes de induzir a resposta imune mediada por célula. Ocorre quando o agente agressor é fracamente degradável ou particulado. Em tais respostas, os macrófagos englobam os antígenos das proteínas estranhas, as processam e apresentam os peptídeos aos linfócitos T antígeno-específicos, causando sua ativação. Essas células T responsivas produzem citocinas, tais como IL-2, que ativam outras células T, perpetuando a resposta e o IFN-γ, que é importante na ativação de macrófagos e na transformação deles em células epitelioides ou células gigantes multinucleadas. O protótipo do granuloma imune é o da tuberculose (tubérculo) INFLAMAÇÃO DEFEITUOSA OU EXCESSIVA Aumento na susceptibilidade a infecções, porque a resposta inflamatória é um componente central dos mecanismos iniciais de defesa (imunidade inata) Cura atrasada de ferimentos, porque a inflamação é essencial para a limpeza dos tecidos danificados e restos celulares e fornece o estímulo necessário para iniciar o processo de reparo INFLAMAÇÃO DEFEITUOSA Alergias e doenças autoimunes: desordens nas quais a causa fundamental da injúria tecidual é a inflamação Doenças humanas que primariamente não são desordens do sistema imune: estudos recentes estão apontando para uma importante participação da inflamação em uma larga variedade de doenças como a aterosclerose, doença cardíaca isquêmica e algumas doenças neurodegenerativas tais como a doença de Alzheimer A inflamação prolongada e a fibrose que a acompanha também são responsáveis por muito da patologia em muitas doenças infecciosas, metabólicas e outras doenças INFLAMAÇÃO EXCESSIVA
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