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Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA A inflamação é uma resposta protetora que envolve células do hospedeiro (leucócitos), vasos sanguíneos, proteínas e outros mediadores e destinada a eliminar a causa inicial da lesão celular, bem como as células e tecidos necróticos que resultam da lesão original e iniciar o processo de reparo. A inflamação realiza sua função protetora diluindo, destruindo ou neutralizando os agentes nocivos (p. ex., micróbios e toxinas). Ela movimenta os eventos que curam e reparam os sítios de lesão. Sem inflamação, as infecções prosseguiriam sem controle e as feridas jamais cicatrizariam. Sinais cardinais, são: calor (aquecimento), rubor (vermelhidão), tumor (inchaço), dor (dolor) e perda de função (functio laesa). A inflamação é normalmente controlada e autolimitada. Se o agente nocivo não for rapidamente eliminado, o resultado pode ser a inflamação crônica, que pode ter sérias consequências patológicas. A inflamação aguda é uma resposta rápida que leva leucócitos e proteínas plasmáticas para os locais da lesão. Uma vez lá, os leucócitos removem os invasores e iniciam o processo de digerir e se livrar dos tecidos necróticos. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Estímulos para a Inflamação Aguda: •Infecções (por bactérias, vírus, fungos e parasitas). •Trauma (corte e penetração) e vários agentes químicos e físicos (lesão térmica, p. ex., queimaduras ou frio profundo; irradiação; toxicidade de algumas substâncias químicas ambientais). •Necrose tecidual (de qualquer causa) incluindo isquemia (como no infarto do miocárdio) e lesão química ou física. •Corpos estranhos (farpas, poeira, suturas e depósitos de cristais). •Reações imunológicas (também chamadas de reações de hipersensibilidade) contra substâncias ambientais ou contra os próprios tecidos. Como esses estímulos para as respostas inflamatórias não podem ser eliminados ou evitados, as reações tendem a ser persistentes, frequentemente apresentando características de inflamação crônica. “Doença inflamatória imunomediada” A inflamação aguda possui dois componentes principais: • Alterações vasculares: alterações do calibre vascular que resultam em aumento do fluxo sanguíneo (vasodilatação) e alterações nas paredes vasculares que permitem que as proteínas plasmáticas deixem a circulação (aumento da permeabilidade vascular - EDEMA). Além disso, as células endoteliais são ativadas, resultando no aumento de adesão dos leucócitos e sua migração através das paredes dos vasos. As principais reações vasculares da inflamação aguda são o aumento do fluxo sanguíneo resultante da vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular, ambos destinados a trazer células sanguíneas e proteínas para os sítios de infecção ou lesão. Alterações no Fluxo e Calibre Vasculares •Após vasoconstrição transitória (que dura apenas segundos), ocorre vasodilatação das arteríolas, resultando em aumento do fluxo sanguíneo e abertura dos leitos capilares → expansão vascular é a causa da vermelhidão (eritema) •Como a microcirculação torna-se mais permeável, o líquido rico em proteínas extravasa para dentro dos tecidos extravasculares. A perda de líquido faz com que as hemácias fiquem mais concentradas, aumentando, assim, a viscosidade do sangue e diminuindo a velocidade da Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA circulação. Essas alterações são refletidas, microscopicamente, pela presença de numerosos pequenos vasos dilatados, repletos de hemácias → estase. •Quando a estase se desenvolve, os leucócitos (principalmente os neutrófilos) começam a se acumular ao longo da superfície endotelial vascular, um processo chamado marginação. Aumento da Permeabilidade Vascular O aumento da permeabilidade vascular leva à saída de líquido rico em proteínas e células sanguíneas para os tecidos extravasculares. Isso provoca aumento da pressão osmótica do líquido intersticial, levando a maior efluxo de água do sangue para os tecidos. O acúmulo de líquido rico em proteínas resultante → exsudato. Os exsudatos devem ser distinguidos dos transudatos, que são acúmulos de líquido intersticial, causados pelo aumento da pressão hidrostática, geralmente como consequência da redução do retorno venoso. Os transudatos contêm baixas concentrações de proteína e pouca ou nenhuma célula sanguínea. O acúmulo de líquido nos espaços extravasculares é chamado de edema; o líquido pode ser transudato ou exsudato. Os exsudatos são típicos da inflamação; os transudatos se acumulam em várias condições não inflamatórias. Vários mecanismos podem contribuir para o aumento da permeabilidade vascular nas reações inflamatórias agudas: • Contração da célula endotelial, formando lacunas intercelulares nas vênulas pós-capilares, é a causa mais comum do aumento da permeabilidade vascular. A contração da célula endotelial ocorre rapidamente após a ligação da histamina, bradicinina, leucotrienos e muitos outros mediadores químicos aos receptores específicos e geralmente é de curta duração (15-30 minutos). Uma retração mais lenta e prolongada das células endoteliais, resultante de alterações do citoesqueleto, pode ser induzida por citocinas, como fator de necrose tumoral (TNF) e Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA interleucina 1 (IL-1). Essa reação pode se desenvolver em 4-6 horas após o estímulo inicial e perdurar por 24 horas ou mais. • Lesão endotelial resultando em extravasamento vascular, causando necrose e desprendimento da célula endotelial. A lesão direta às células endoteliais é vista geralmente após lesões graves (p. ex., queimaduras e algumas infecções). Na maioria dos casos, o extravasamento começa imediatamente após a lesão e persiste por várias horas (ou dias) até que os vasos danificados sejam trombosados ou reparados. Dependendo do local da lesão, todas as vênulas, capilares e arteríolas podem ser afetados. A lesão direta às células endoteliais pode induzir também o extravasamento prolongado tardio que começa após um retardo de 2-12 horas, que dura várias horas ou mesmo dias, e envolve vênulas e capilares. Os exemplos incluem lesão térmica leve a moderada, certas toxinas bacterianas e radiação X ou ultravioleta (isto é, queimadura solar que aparece ao anoitecer, após um dia no sol). As células endoteliais também podem ser lesadas como consequência do acúmulo de leucócitos ao longo da parede do vaso. Os leucócitos ativados liberam muitos mediadores tóxicos, discutidos adiante, que podem causar lesão ou desprendimento endotelial. • Aumento da transcitose de proteínas através de canais formados pela fusão de vesículas intracelulares aumenta a permeabilidade das vênulas, especialmente após a exposição a certos mediadores, como o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). • Extravasamento de novos vasos sanguíneos. Como descrito adiante, o reparo do tecido envolve a formação de novos vasos (angiogênese). Esses brotamentos vasculares permanecem permeáveis até que as células endoteliais em proliferação se diferenciem suficientemente para formar junções intercelulares. As novas células endoteliais expressam aumento de receptores para mediadores vasoativos, e alguns dos fatores que induzem a angiogênese diretamente (p. ex., VEGF) induzem diretamente o aumento da permeabilidade vascular. Embora esses mecanismos de permeabilidade vascular sejam separáveis, todos podem participar da resposta a um estímulo em particular. Por exemplo, em uma queimadura térmica, o extravasamento resulta da contração endotelial mediada quimicamente, bem como da lesão endotelial direta e mediada por leucócito. • Eventos celulares: emigraçãodos leucócitos da microcirculação e seu acúmulo no foco da lesão (recrutamento e ativação celular), tornando-os aptos para eliminar o agente agressor. Os principais leucócitos na inflamação aguda são os neutrófilos polimorfonucleares (chegam em 6 a 24h). Monócitos (24 a 48h). Monócitos sobrevivem por mais tempos (2, 3 dias). Eventos Celulares: Recrutamento e Ativação dos Leucócitos Resposta inflamatória irá transportar os leucócitos ao local da lesão e ativá-los. Os leucócitos ingerem agentes ofensivos, destroem bactérias e outros micróbios, e eliminam os tecidos necróticos e substâncias estranhas. O preço pago pelo potencial defensivo dos leucócitos é que podem induzir lesão tecidual e prolongar a inflamação, já que os produtos dos leucócitos que destroem micróbios podem também lesar os tecidos normais do hospedeiro. Os mecanismos de defesa do hospedeiro incluem vigilância e equilíbrio que assegurem que os leucócitos sejam recrutados e ativados apenas quando necessário (isto é, em resposta a invasores estranhos e tecidos mortos). De fato, a ativação sistêmica de leucócitos pode ter consequências graves, como no choque séptico. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Recrutamento dos Leucócitos Os leucócitos fluem rapidamente no sangue e, na inflamação, eles têm de ser parados e levados ao agente agressor ou ao local da lesão tecidual, sítios tipicamente extravasculares. A sequência de eventos no recrutamento dos leucócitos da luz vascular para o espaço extravascular consiste em (1) marginação e rolagem ao longo da parede do vaso; (2) aderência firme ao endotélio; (3) transmigração entre as células endoteliais e (4) migração para os tecidos intersticiais, em direção a um estímulo quimiotático A rolagem, a aderência e a transmigração são mediadas pela interação das moléculas de adesão nas superfícies dos leucócitos e do endotélio. Os mediadores químicos — e certas citocinas quimioatraentes — afetam esses processos, modulando a expressão ou a avidez das moléculas de adesão e estimulando a movimentação direcional dos leucócitos. Marginação e Rolamento. Como o sangue flui dos capilares para as vênulas pós-capilares, as células circulantes são deslizadas pelo fluxo laminar contra a parede do vaso. Além disso, os eritrócitos menores tendem a se mover mais rápido do que os grandes leucócitos. Como consequência, os leucócitos são empurrados para fora da coluna axial, possibilitando uma oportunidade melhor de interagir com as células endoteliais de revestimento, especialmente quando ocorre a estase. Esse processo de acúmulo de leucócitos na periferia dos vasos é chamado de marginação. Se as células endoteliais são ativadas por citocinas e outros mediadores produzidos localmente, elas expressam moléculas de adesão às quais os leucócitos aderem firmemente. Subsequentemente, os leucócitos destacam-se e rolam na superfície endotelial, aderindo transitoriamente, em um processo chamado de rolamento. Ativação dos Leucócitos Uma vez tendo sido recrutados para os locais da infecção ou da necrose tecidual, os leucócitos devem ser ativados para exercer suas funções. Os estímulos para a ativação incluem os microrganismos, os produtos das células necróticas e vários mediadores, descritos adiante. Os leucócitos expressam em suas superfícies diferentes classes de receptores que percebem a presença de micróbios, células mortas e substâncias estranhas. O engajamento desses receptores induz uma série de respostas nos leucócitos que são parte das Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA suas funções normais de defesa, genericamente chamadas de ativação leucocitária (Fig. 2-7). A ativação leucocitária resulta em muitas funções ampliadas: •Fagocitose de partículas. •Destruição intracelular de micróbios e células mortas fagocitados, por substâncias produzidas nos fagossomos, incluindo espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio e enzimas lisossômicas. •Liberação de substâncias que destroem micróbios extracelulares e células mortas, em grande parte as mesmas substâncias produzidas dentro das vesículas fagocíticas. Um mecanismo recentemente descoberto pelo qual os neutrófilos destroem microrganismos extracelulares é a formação de “armadilhas” extracelulares. •Produção de mediadores, incluindo as citocinas e os metabólitos do ácido araquidônico, que amplificam a reação inflamatória, por recrutamento e ativação de mais leucócitos. Quimiotaxia - após o extravasamento, os leucócitos migram em direção ao local da lesão ou infecção, ao longo de um gradiente químico. → exógenos: produtos bacterianos. → endógenos: sistema complemento; citocinas. Fagocitose A fagocitose consiste em três etapas distintas, mas inter-relacionadas: (1) reconhecimento e fixação da partícula ao linfócito fagocítico; (2) engolfamento, com subsequente formação de um vacúolo fagocítico e (3) destruição e degradação do material ingerido. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Resultados da Inflamação Aguda Inflamação aguda possui um dos três resultados: Resolução: Regeneração e Reparo - quando a lesão é limitada ou breve, onde há pouca ou nenhuma destruição tecidual e quando o tecido é capaz de se regenerar, o resultado normal é a restauração a uma normalidade estrutural e funciona. Inflamação crônica - pode suceder a inflamação aguda se o agente nocivo não é removido. Cicatrização - é o tipo de reparo que ocorre após destruição tecidual substancial (como na formação de abscesso) ou quando a inflamação atinge tecidos que não se regeneram e são substituídos por tecido conjuntivo. Em órgãos nos quais ocorrem depósitos extensos de tecido conjuntivo, na tentativa de curar a lesão ou como consequência de inflamação crônica, o resultado é a fibrose, que pode comprometer significativamente a função. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA PADRÕES MORFOLÓGICOS DA INFLAMAÇÃO AGUDA Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA •Inflamação serosa é caracterizada pelo extravasamento de um fluido aquoso, relativamente pobre em proteína que, dependendo do local da lesão, se origina do soro sanguíneo ou das secreções de células mesoteliais que revestem as cavidades peritoneal, pleural e pericárdica. A bolha cutânea resultante de uma queimadura ou infecção viral é um bom exemplo do acúmulo de líquido seroso, dentro ou imediatamente embaixo da epiderme cutânea. O líquido em uma cavidade serosa é chamado de efusão. •Inflamação fibrinosa ocorre como consequência de lesões mais graves, resultando em maior permeabilidade vascular que permite a moléculas grandes (como o fibrinogênio) atravessarem a barreira endotelial. Histologicamente, a fibrina extravascular acumulada aparece como uma rede eosinofílica de filamentos ou, às vezes, como um coágulo amorfo. Um exsudato fibrinoso é característico de inflamação no revestimento de cavidades corporais, como meninges, pericárdio e pleura. Esses exsudatos podem ser degradados por fibrinólise, e os restos acumulados podem ser removidos pelos macrófagos, restaurando a estrutura normal do tecido (resolução). Se, no entanto, a fibrina não for completamente removida, isso resultará no crescimento de fibroblastos e vasos sanguíneos (organização) que leva finalmente à cicatrização, podendo haver consequências clínicas significativas. Por exemplo, a organização de um exsudato fibrinoso pericárdico forma um denso tecido cicatricial fibroso que transpõe ou oblitera o espaço pericárdico e restringe a função do miocárdio. •Inflamação supurativa (purulenta) e a formação de abscesso são caracterizadas pela presença de grandequantidade de exsudato purulento (ou pus) consistindo em neutrófilos, células necróticas e líquido de edema. Certos microrganismos (p. ex., estafilococos) induzem essa supuração localizada e, por isso, são chamados de piogênicos (formadores de pus). Os abscessos são coleções localizadas de pus que podem ser causadas por organismos piogênicos contidos dentro de um tecido ou por infecções secundárias de focos necróticos. Os abscessos possuem uma região central de células necróticas, tendo em volta uma camada de neutrófilos preservados circundada por vasos dilatados e fibroblastos em proliferação, indicando o início do reparo. Com o tempo, o abscesso pode tornar-se completamente encerrado e ser substituído por tecido conjuntivo. Devido à destruição do tecido subjacente, geralmente o resultado do abscesso é a formação de cicatriz. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA • Úlcera é um defeito local ou escavação da superfície de um órgão ou tecido que é produzida por necrose das células e desprendimento (esfacelamento) do tecido inflamatório necrótico. A ulceração pode ocorrer apenas quando existe tecido necrótico e inflamação na superfície ou próximo a ela. É encontrada mais comumente (1) na necrose inflamatória da mucosa da boca, estômago, intestinos ou trato geniturinário e (2) no tecido necrótico e inflamação subcutânea dos membros inferiores em pessoas idosas com distúrbios circulatórios que predispõem a necrose extensa. As ulcerações são mais bem exemplificadas pela úlcera péptica do estômago ou duodeno, onde coexistem inflamações aguda e crônica. Durante o estágio agudo, há infiltração polimorfonuclear intensa e dilatação vascular nas margens do defeito. Com a cronicidade, as margens e a base da úlcera desenvolvem cicatrização, com acúmulo de linfócitos, macrófagos e plasmócitos. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Mediadores da inflamação: Derivados de células: •A histamina é produzida por muitos tipos celulares, particularmente pelos mastócitos adjacentes aos vasos, e pelos basófilos e plaquetas sanguíneos. A histamina pré-formada é liberada dos grânulos dos mastócitos, em resposta a vários estímulos: (1) lesão física como trauma ou calor; (2) reações imunes envolvendo a ligação de anticorpos IgE aos receptores Fc dos mastócitos; (3) fragmentos do complemento, C3a e C5a, denominados anafilatoxinas; (4) proteínas de liberação da histamina derivadas dos leucócitos; (5) neuropeptídios (p. ex., substância P) e (6) certas citocinas (p. ex., IL-1 e IL-8). A histamina causa dilatação das arteríolas e é o principal mediador da fase imediata de aumento da permeabilidade vascular, produzindo a contração do endotélio venular e as lacunas interendoteliais. Logo após a sua liberação, a histamina é inativada pela histaminase. •A serotonina é um mediador vasoativo pré-formado, encontrado primariamente nos grânulos das plaquetas e liberado durante a agregação plaquetária. Ela induz a vasoconstrição durante a coagulação. É produzida principalmente em alguns neurônios e células enterocromafins, é um neurotransmissor e regula a motilidade intestinal. Metabólitos do Ácido Araquidônico (AA): Prostaglandinas, Leucotrienos e Lipoxinas Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Drogas Anti-inflamatórias que Bloqueiam a Produção de Prostaglandinas A maioria das drogas anti-inflamatórias não hormonais inibem a atividade da cicloxigenase e, portanto, todas as sínteses de PG. Há duas formas da enzima cicloxigenase, denominadas COX- 1 e COX-2. A COX-1 é produzida em resposta a um estímulo inflamatório e constitutivamente na maioria dos tecidos, onde estimula a produção de prostaglandinas que exercem função homeostática (p. ex., equilíbrio hidroeletrolítico nos rins, citoproteção no trato gastrintestinal). A COX-2, em contraste, é induzida por estímulos inflamatórios, mas está ausente da maioria dos tecidos normais. Portanto, os inibidores da COX-2 foram desenvolvidos com a expectativa de que eles inibissem a inflamação prejudicial, mas não bloqueassem os efeitos protetores das prostaglandinas produzidas constitutivamente. Entretanto, essas distinções entre os papéis das duas cicloxigenases não são absolutas. Além disso, os inibidores da COX-2 podem aumentar o risco para doença cerebrovascular e cardiovascular, provavelmente porque prejudicam a produção da prostaciclina PGI2, um inibidor de agregação plaquetária, mas conserva intacta a produção pelas plaquetas mediada pela COX-1 de TXA2, um mediador de agregação das plaquetas. Os glicocorticoides, que são agentes anti-inflamatórios potentes, atuam em parte inibindo a atividade da fosfolipase A2, inibindo, assim, a liberação de AA dos lipídios de membrana. Fator de Ativação Plaquetária Mediador derivado dos fosfolipídios; efeitos inflamatórios. O PAF é gerado a partir dos fosfolipídios das membranas de neutrófilos, monócitos, basófilos, células endoteliais e plaquetas (e outras células), pela ação da fosfolipase A2. Causa vasoconstrição e broncoconstrição. (+ potente que histamina em induzir vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular). Estimula a síntese de outros mediadores (eicosanoides e citocinas) de plaquetas e outras células. Pamela Barbieri – T23 AGRESSÃO E REPARAÇÃO INFLAMAÇÃO AGUDA Aumenta a aderência dos leucócitos, a quimiotaxia, a desgranulação e o surto oxidativo. Citocinas; Espécies Reativas do Oxigênio: são liberadas dos neutrófilos e macrófagos ativados por bactérias, imunocomplexos, citocinas e uma variedade de estímulos inflamatórios. Em níveis altos, esses mediadores são responsáveis pela lesão tecidual. Enzimas Lisossômicas dos Leucócitos: os grânulos dos lisossomas dos neutrófilos e monócitos contêm muitas enzimas que destroem as substâncias fagocitadas e são capazes de causar lesão tecidual Neuropeptídios: podem iniciar as respostas inflamatórias; eles são pequenas proteínas como a substância P, que transmite os sinais dolorosos, regula o tônus do vaso e modula a permeabilidade vascular.
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