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Introdução à farmacologia da inflamação Profª Drª Amanda Leite Bastos Pereira Agosto de 2017 Universidade do Estado de Santa Catarina Centro de Ciências Agroveterinárias Departamento de Medicina Veterinária Disciplina de Farmacologia Dinâmica - Traumas mecânicos, lesões térmicas, invasão por agentes infecciosos e reações AgxAc. Processo inflamatório: - Inflamação aguda - Tecido lesionado: normalidade - Substituição por tecido conjuntivo - Inflamação crônica INFLAMAÇÃO Ativação de mecanismos efetores para a manutenção da homeostasia em resposta a antígenos, trauma ou agentes infecciosos, mediada por moléculas solúveis e células específicas Conjunto de respostas que envolvem a ativação do sistema imune inato e adaptativo Complexo de reações estereotípicas em resposta a destruição celular em tecidos vascularizados INFLAMAÇÃO Fisiologista Imunologista Patologista Inflamação, dor e febre alguns mediadores em comum, mas muitos são específicos para cada evento MEDIADORES Autacóides (histamina, 5-HT, angiotensinas, cininas e eicosanóides derivados do ác. araquidônico) Radicais livres, superóxidos, NO, PAF, fatores de coagulação, neuropeptídios Citocinas e quimiocinas Calor Rubor Edema Dor Perda da função Estímulo Inflamatório Mediadores Químicos Resposta Vascular e Celular do Processo Inflamatório Inflamação • Aguda – Curta Duração – Exsudação de Líquidos e PP (Edema) – Migração de Leucócitos (Neutrófilos) (vênulas) • Crônica – Duração mais Longa – Linfócitos/Macrófagos – Angiogênese, Fibrose e Necrose Tecidual Inflamação aminas histamina serotonina polipeptídios / cininas cininas angiotensina prostanóides prostaglandinas tromboxanos leucotrienos Autacóides Mediadores Inflamatórios • Aminas Vasoativas Histamina Principal mediador de fase aguda Pulmão, Pele, TGI Mastócitos, Plaquetas e Basófilos Trauma, Frio, Calor Prurido Histamina Dilatação Arteriolar e Permeabilidade Vascular (Vênulas) Constrição de grandes aa Contração Íleo, Brônquios, Útero Redução de Fluxo de Ar Asma Mediadores Inflamatórios Aminas Vasoativas Serotonina – Ações semelhantes à Histamina – Plaquetas e Mastócitos (roedores) – Plaquetas agregam (colágeno, trombina, Ag-Ac) Mediadores Inflamatórios Sistema Complemento – Componentes Inativos (C1 a C9) – Clivagem C3: Clássica ou Alternativa – C3a, C5a (C4a) • Anfilatoxinas • VD, Permeabilidade Vascular (Histamina - Mastócitos) Mediadores Inflamatórios Sistema Complemento – C5a – Quimiotático (neutrófilos, monócitos, eosinófilos, basófilos) – Adesão endotélio (ativa leucócitos, avidez das integrinas) – C3b – Opsoninas (Fagocitose por Neutrófilos/Mg) Mediadores Inflamatórios Sistema Cinina - Peptídios Vasoativos Bradicinina • Efeitos semelhantes à Histamina • VD, PV (PGI2 e NO) • Contração m. liso Intestino / Útero) • Dor Mediadores Inflamatórios • Sistema de Coagulação • Ativação de Trombina • Formação de Fibrina • Trombina - Aderência Leucocitária, Proliferação de Fibroblastos Coágulo de Fibrina Mediadores Inflamatórios Sistema Fibrinolítico Contrabalança Cascata de Coagulação clivando Fibrina • Plasmina • Lise do coágulo • Produtos de Degradação de Fibrina (PV) • Cliva C3 (C3a) Mediadores Inflamatórios “Grupo de peptídeos, solúveis ou não, que agem em baixíssimas concentrações e que tanto em condições fisiológicas como patológicas, modulam a atividade de células isoladas ou tecidos.” Todas as citocinas são peptídeos Geralmente são produzidas após estímulo A maioria é solúvel Todas as células produzem citocinas TNF CITOCINAS “Novo” alvo terapêutico • Citocinas – Polipeptídeos – Sintetizados após ativação celular – Linfócitos / Macrófagos ativados, células endoteliais, fibroblastos – Imune / Inflamatória – IL-1, TNF ( e ), IL-6, IL-8 Mediadores Inflamatórios Por citocinas entende-se: • Interleucinas • Quimiocinas • Fatores de necrose tumoral • Outros: • Fatores estimuladores de colônias • Neutrofinas e neuropietinas • Fatores de crescimento São pleiotrópicas e redundantes Promove degradação de cartilagem Ativa linfócitos IL-1 SINAL 1 SINAL 2 SINAL 3 Cyt Mesma citocina respostas diferentes MESMO SINAL São pleiotrópicas e redundantes citocinas diferentes mesma resposta IL-1 e TNF- Respostas sistêmicas de fase aguda Infecção, injúria celular Febre, sono, neutrofilia, liberação de ACTH, corticoesteróides, efeitos hemodinâmicos do choque (TNF) - hipotensão, redução RV, taquicardia IL-1 e TNF- LPS, Ag-Ac, toxinas, lesões físicas, processos inflamatórios Ativação de macrófagos e outras células IL-1 / TNF Autócrina, parácrina, endócrina Endotélio Leucócitos Fibroblastos Síntese de moléculas de adesão, outras CK, PGs, NO Ativação de leucócitos - avidez de ligação das integrinas Proliferação, síntese de colágeno, colagense, proteases, PGE Principais efeitos de IL-1 e TNF • Óxido Nítrico - NO – 1980 - Furchgott – EDRF - relaxamento mm lisa vascular – Propriedades físicas e biológicas do NO – Gás (endotélio, macrófagos, neurônios) Mediadores Inflamatórios • NO – Neutrófilos, macrófagos, sinoviócitos, condrócitos – Relaxamento vascular, NT, atividade tumoricida e microbicida, reduz agregação plaquetária, patologias (AR, choque séptico) • NOS – Endotelial (NOS1), neuronal (NOS3) e induzida (NOS2) Mediadores Inflamatórios Isoformas Constitutivas • Picomoles NO • Curto período • Ca-calmodulina dependente • Endotélio vascular, plaquetas, cérebro • Homeostase (relaxamento vascular, agregação plaquetária, regulação PA, NT) Isoforma Induzida • Nanomoles NO • Longos períodos • Ca-calmodulina independente • Macrófagos, cels endoteliais, cels da glia • LPS, CK • Fisiopatológicos • Inibida por GC NOS – Óxido Nítrico Sintase • Fator de ativação Plaquetária (PAF) – Neutrófilos (fagocitose) – Macrófagos / eosinófilos (ativados) – Mastócitos / basófilos (Ag) – Plaquetas (trombina) • Ações - PAF – VD, PV, Eritema, Pápula, Hiperalgesia – Quimiotático - Neutrófilos / Monócitos e Eosinófilos (asma) – Síntese de prostanóides (FLA2) – Agregação plaquetária (TXA2) Mediadores Inflamatórios Metabólitos do AA Eicosanóides - PGs, TXs e LTs – Não são encontrados pré-formados – 1930: sêmen – contração uterina – Próstata - Prostaglandinas – Família de compostos – Muitos tecidos Mediadores Inflamatórios Metabólitos do AA • Principal Fonte: Ácido Araquidônico • Esterificado fosfolipídios membrana • Ativação de PLA2 – Plaquetas – Trombina – Neutrófilos – C5a – Fibroblastos - Bradicinina Mediadores Inflamatórios Metabólitos do AA • Ativação de PLA2 – Mastócitos – Reações Ag-Ac – Lesão Celular – Trauma, Queimadura • AA livre substrato para: • COX (PGs e TX) • Lipoxigenases (LT) Mediadores Inflamatórios As ciclooxigenases COX-1 • enzima essencial constitutiva • encontrada na maioria das células e tecidos • produção de PGs para manutenção de funções fisiológicas As ciclooxigenases COX-2 • formação induzida processo inflamatório e interleucinas - IL1, IL2 e TNF • prostaglandinas que medeiam inflamação, dor e febre Isoformas da COX COX-1 • Constitutiva • Mucosa gástrica, plaquetas, rins, endotélio vascular, útero • Pequenas quantidades de PGs • HomeostaseCOX-2 • Induzida • Neutrófilos, monócitos, macrófagos, cels endoteliais •Grandes quantidades de PGs • Sítios Inflamatórios COX-3 Produto do gene da COX-1 Córtex cerebral (humano, cães) Paracetamol, Dipirona – Inibição Seletiva Aspirina, diclofenaco – Inibição Potente Resposta para Enigma Farmacológico Paracetamol – inibe COX cerebral Expressão de COX-3 fisiológicas e patológicas As ciclooxigenases • Produtos da via da COX – Plaquetas - TXA2 – Endotélio - PGI2 – Macrófagos - PGE2 – Mastócitos - PGD2 Mediadores Inflamatórios ácido araquidônico PGs TXs Lts fase vascular fase celular (vasodilatação e edema) (leucocitose, fagocitose, fibrinogênese) histamina e bradicininas estimulam nociceptores Fosfolipase A2 (PLA2) radicais livres cicloxigenase lipoxigenase • Produtos da via da COX – Plaquetas - TXA2 – Endotélio - PGI2 – Macrófagos - PGE2 – Mastócitos - PGD2 Mediadores Inflamatórios Ações dos Prostanóides – TXA2 (TP) • VC • Agregação Plaquetária – PGI2 (IP) • VD • Inibe Agregação Plaquetária • Inibe Liberação de Renina - PGE2 (EP 1, 2, 3) • Broncoespasmo • Broncodilatação • VD • Secreção de muco • Contração útero gravídico e TGI - PGD2 (DP) • VD • Inibe agregação plaquetária Exemplos: PGE2, PGI2 e PGD2 • VD e sinergismo com Histamina/Bradicinina (arteríolas pré-capilares) • Potencializam PV da Histamina/Bradicinina (vênulas pós-capilares) • Ação VD combinada – Eritema e Fluxo Sanguíneo Prostanóides x Inflamação – Limiar da dor – Sensibilizam fibras C aferentes – Potencializam efeito álgico de bradicinina – Hiperalgésicas – PGE: febre Prostanóides x Inflamação – LTB4 (Neutrófilos) • Quimiotático (Neutrófilos e Macrófagos) • Regulação Crescente das Moléculas de Adesão (Neutrófilos) • Liberação de CK – LTC4, LTD4 e LTE4 (SRS-A) (Eosinófilos, Mastócitos, Macrófagos) • Espasmógeno • Secreção de Muco • Condutância das Vias Áereas Leucotrienos x Inflamação Dor Inflamatória Lesão / Injúria Celular RI Sensibilizam nociceptor Mediadores Inflamatórios (PG) e Aminas Simpaticomiméticas Limiar de Excitabilidade e Facilita Atividade Algogênica Hiperalgesia Hiperalgesia • AMPc e Ca - Regulam Nociceptores • NA e DA estimulam síntese neuronal de AMPc • GMPc - Regulam Nociceptores (Doadores de NO) Dor Monócitos / Macrófagos Citocinas Componente Eicosanóide da dor PG Sensibilizam nociceptor Componente simpático da dor NA ou Dopamina Monócitos / Macrófagos IL-1 PG Componente Simpático da Dor IL-6 IL-8 TNF IL-1, IL-6 IL-8 Componente Simpático da Hiperalgesia Componente PG da Hiperalgesia Febre Temperatura Normal (Hipotálamo) Equilíbrio perda x produção de calor LPS IL-1/TNF (Macrófagos) PGE2 (Hipotálamo) Febre Calor, Frio, Lesão, Infecção IL-1/IL-6 (Macrófagos) PGF2 (Hipotálamo) Febre CRF (Estimula Centro Termorregulador) IL-8 DOENÇAS TNF IL-18IL-1 MMP-1 MMP-3 IL-1Ra IL-10 sTNFR IL-11 Pró-inflamatório Anti-inflamatório Sequência do Processo Inflamatório 1. Estímulo de nociceptores (traumas, dano físico, químico...) 2. Liberação de mediadores (dor) 3. Fase vascular (calor, rubor) 4. Aumento da permeabilidade vascular 5. Formação de edema (tumor) 6. Diapedese de leucócitos monomorfonucleares (processo crônico) e polimorfonucleares (processo agudo) mediado por moléculas de adesão vascular 7. Evolução a) supuração b) tecido de granulação/ cicatrização: fase de reparação c) perda de função do órgão/ tecido From Nature.,420: 846 - 851, 2002 Um processo de defesa que perde o controle Porque tratar? Estímulos (micros, trauma, Ag-Ac, calor) Reação Complexa no Tecido Conjuntivo Resposta Inflamatória Reação dos Vasos Sanguíneos Acúmulo de Líquidos e Leucócitos Inflamação Resposta Protetora Livrar Organismo causa/consequências da lesão Infecções seguiriam / feridas não cicatrizariam Defesas reduzidas (doenças/drogas) Micros não patogênicos Enfermidades Outro cenário... Resposta Protetora Atuar impropriamente Substâncias externas inócuas (pólen) (Reações de Hipersensibilidade) Tecidos próprios - Doenças Crônico-Degenerativas Lesão – Processo patológico Ou ainda... AMANDA.PEREIRA@UDESC.BR
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