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Aula 5: Inflamação aguda 27/09/2020 VISÃO GERAL DA INFLAMAÇÃO E REPARAÇÃO TECIDUAL A inflamação é uma resposta protetora que envolve células do hospedeiro, vasos sanguíneos, proteínas e outros mediadores e é 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. Embora a inflamação auxilie na remoção das infecções e outros estímulos nocivos e inicie o reparo, a reação inflamatória e o processo subsequente de reparo podem, contudo, causar danos consideráveis. A inflamação pode ser aguda ou crônica: - aguda: inicio rápido e de curta duração, com duração de poucos minutos a poucos dias e caracteriza-se pela exsudação de líquido e proteínas plasmáticas e do acumulo de leucócitos (predominantemente neutrófilos). - crônica: duração mais longa (dias/anos) e caracterizada pelo influxo de linfócitos e macrófagos com proliferação vascular associada e fibrose (cicatrização). A inflamação é induzida por mediadores químicos produzidos pelas células do hospedeiro em resposta a um estímulo nocivo. A presença de infecção/lesão é percebida principalmente pelos macrófagos, células dendríticas, mastócitos e outros tipos celulares (essas células secretam moléculas - citocinas e outros mediadores - que induzem e regulam a resposta inflamatória). As manifestações externas da inflamação, chamadas de sinais cardinais, são: calor (aquecimento), rubor (vermelhidão), tumor (inchaço), dor (dolor) e perda de função (functio laesa). Esses sinais são causados pelas mudanças vasculares e pelo recrutamento de leucócitos. INFLAMAÇÃO AGUDA Resposta rápida que leva leucócitos e proteínas plasmáticas para os locais da lesão, que removem os invasores e iniciam o processo de digerir e se livrar dos tecidos necróticos. Apresentam dois componentes: Alteração vascular: alteração no calibre (vasodilatação) e alteração da permeabilidade vascular. Eventos celulares: emigração dos leucócitos da microcirculação e seu acúmulo no local da lesão (principalmente neutrófilos – leucócitos polimorfos nucleares), Estímulos para a inflamação aguda - Infecções - Trauma (corte e penetração) e vários agentes químicos e físicos - Necrose tecidual - Corpos estranhos - Reações imunológicas (reações de hipersensibilidade) Reconhecimento de micróbios, células necróticas e substâncias estranhas Fagócitos, células dendríticas e muitas outras células possuem receptores designados a sentir a presença de patógenos infecciosos e substâncias liberadas das células mortas (receptores- padrão de reconhecimento). A duas mais importantes famílias desses receptores são: Receptores do tipo Toll (TLRs): estão nas membranas plasmáticas e nos endossomos, e são capazes de detectar microrganismos intra e extracelulares. O reconhecimento por esses receptores ativam fatores de transcrição que estimulam a produção de uma série de proteínas de membrana (mediadores da inflamação, citocinas antivirais entre outros) Inflamossomo: complexo citoplasmático multiproteico que reconhece produtos das células mortas e alguns produtos microbianos. A sua ativação resulta na ativação da caspase I que vai clivar as formas precursoras da citocina inflamatória interleucina I (IL- I) beta em sua forma biologicamente ativa. A IL-I é um importante mediador no recrutamento de leucócitos. Alterações vasculares O encontro inicial do estímulo nocivo é com os macrófagos e outras células do tecido conjuntivo, mas logo depois as reações vasculares ocorrem (induzidas por essas interações) e dominam a fase inicial da resposta. A vasodilatação é a causa do rubor/eritema e do calor características da inflamação aguda (dois dos sinais cardinais). Microcirculação mais permeável causa estase (o sangue flui muito lentamente, quase parado no interior do vaso, propiciando a formação de coágulos-trombos). Quando a estase se desenvolve, os leucócitos (principalmente neutrófilos) começam a se acumular ao longo da superfície endotelial vascular, um processo chamado de marginação. Aumento da permeabilidade vascular Exsudato: O acúmulo de líquido rico em proteínas (causa edema nos espaços extra vasculares). Mecanismos que contribuem para o aumento da permeabilidade vascular: Contração da célula endotelial, formando lacunas intercelulares nas vênulas pós-capilares (ocorrem rapidamente após a ligação de histamina, bradicinina, leucotrienos e muitos outros mediadores químicos à célula endotelial) Lesão endotelial resultando em extravasamento vascular, causando necrose e desprendimento da célula endotelial. Aumento da transcitose de proteínas Extravasamento de novos vasos sanguíneos Respostas dos vasos linfáticos Na inflamação o fluxo de linfa é aumentado e auxilia a drenagem do fluido do edema, dos leucócitos e restos celulares do espaço extra vascular. (Nas reações inflamatórias mais severas, especialmente aos micróbios, os linfáticos podem transportar o agente lesivo, contribuindo para sua disseminação). Linfangite (vasos lifáticos inflamados secundariamente) + linfadenite (linfonodos de drenagem) = linfadenite reativa/inflamatória Eventos celulares: recrutamento e ativação dos leucócitos Observação: A ativação sistêmica de leucócitos pode ter consequências graves, como no choque séptico. Recrutamento dos leucócitos Sequência de eventos: 1. Marginação e rolagem ao longo da parede do vaso 2. Aderência firme ao endotélio (mediada pelas integrinas) 3. Transmigração entre as células endotelial 4. Migração para os tecidos intersticiais. Ativação dos leucócitos Os estímulos para a ativação incluem os microrganismos, os produtos de células necróticas e vários mediadores. A ativação leucocitária resulta em muitas funções ampliadas: Fagocitose de partículas Destruição intracelular de micróbios e células mortas fagocitadas. Liberação de substâncias que destroem micróbios extracelulares e células mortas Produção de mediadores Opsonização: revestem os micróbios e os tornam alvos para a fagocitose (principais opsoninas são a imunoglobulinas G). Destruição e degradação dos microrganismos fagocitados Produção de substâncias microbicidas dentro dos lisossomas e a fusão dos lisossomas com os fagossomas. As substâncias microbicidas mais importantes são as espécies reativas do oxigênio (ERO) e as enzimas lisossômicas. Armadilhas Extracelulares dos Neutrófilos (NETs) Representam redes fibrilares extracelulares, produzidas pelos neutrófilos em resposta a patógenos infecciosos. Lesão tecidual induzida por leucócitos Os leucócitos secretam substâncias potencialmente prejudiciais como enzimas e ERO, e são causas importantes de lesão em células e tecidos normais, sob várias circunstâncias: - Como parte da reação normal de defesa contra microrganismos infecciosos, quando tecidos “circunstantes” são lesados. - Como tentativa normal de remoção de tecidos lesados e mortos. - Quando a resposta inflamatória é impropriamente dirigida contra os tecidos do hospedeiro Defeitos da função leucocitária Defeitos da função leucocitária, genéticos e adquiridos, aumentam a suscetibilidade às infecções que podem ser recorrentes e ameaçadoras à vida. Causas mais comum de inflamação defeituosa: supressão da medula óssea (causada por tumores/quimioterapias/radiação e doenças metabólicas como diabetes.) Resultados da inflamação aguda Resolução: Regeneração e Reparo. Restauração a uma normalidade estrutural e funcional. A resolução da inflamação aguda envolve neutralização,decomposição ou degradação enzimática dos vários mediadores químicos, normalização da permeabilidade vascular, cessação da emigração de leucócitos, com morte (apoptose) dos neutrófilos extravasados. Inflamação crônica: pode suceder a inflamação aguda se o agente nocivo não é removido. (pode ser sucedida pela restauração da estrutura e função normal ou resultar em cicatrização) Cicatrização: É o tipo de reparo que ocorre após destruição tecidual substancial (como na formação de abscesso) ou quando atinge tecidos que não se regeneram e são substituídos por tecido conjuntivo. Em órgãos que ocorrem depósitos extensos de tecido conjuntivo, o resultado é a fibrose que pode comprometer significativamente a função. Padrões morfológicos da inflamação aguda Inflamação serosa: é caracterizada pelo extravasamento de fluido aquoso pobre em proteína. Exemplo: bolha cutânea com liquido seroso resultante de uma queimadura ou infecção viral (liquido em uma cavidade serosa é chamado de efusão). Inflamação fibrinosa: ocorre em lesões mais grave nos quais o aumentos da permeabilidade é tamanho que possibilita a passagem de moléculas grandes como o fibrinogênio. Um exsudato fibrinoso é característico de inflamação nos revestimentos de cavidades corporais, como meninges, pericárdio e pleura. Inflamação supurativa (purulenta) e a formação de abscesso: caracterizada pela grande quantidade de exsudato purulento (pus) constituído em neutrófilos, células necróticas e edema. Úlcera: defeito local ou escavação de superfície de um órgão ou tecido que é produzida por necrose das células e desprendimento do tecido inflamatório necrótico. Mediadores químicos e reguladores da inflamação Os mediadores podem ser produzidos no local da inflamação ou circular no plasma (sintetizados pelo fígado) como precursores inativos. A maioria dos mediadores induz seus efeitos através da ligação a receptores específicos nas células- alvo. Outros mediadores possuem atividades tóxicas e/ou enzimáticas diretos que não requerem ligação a receptores específicos. Ação da maioria dos mediadores é estreitamente regulado e de curta duração No local da inflamação, os macrófagos teciduais, os mastócitos e as células endoteliais, leucócitos recrutados, são capazes de produzir deferentes mediadores da inflamação. Aminas vasoativas: Histamina – produzida pelos mastócitos, basófilos e plaquetas sanguíneas. Causa a dilatação das arteríolas e é o principal mediador da permeabilidade vascular (contrai o endotélio venular e as lacunas interendoteliais). É estimulada por lesão física (trauma/calor); anticorpos IgE; C3a e C5a; proteínas de liberação de histamina e neuropeptídios. Serotonina – encontrado nos grânulos das plaquetas e liberados durante a agregação plaquetária, induz a vasoconstrição durante a coagulação. Metabólitos do ácido araquidônico (AA) Atuam localmente no local da geração. São produzidos por mastócitos, leucócitos, células endoteliais e plaquetas. O AA está presente como componente dos fosfolipídios da membrana celular. O metabolismo do AA ocorre ao longo de duas vias enzimáticas: a cicloxigenase estimula a síntese de prostaglandinas e tromboxanos e a lipoxigenase é responsável pela produção de leucotrienos e lipoxinas. Tromboxano (TXA2) : potente agente de agregação plaquetária e vasoconstritor. Prostaciclina (PGL2): vasodilatador e potente inibidor da agregação plaquetária Leucotrienos Lipoxinas Drogas inflamatórias que bloqueiam a produção de prostaglandinas A aspirina e a maioria das drogas anti- inflamátorias não hormonais (AINEs) inibem a atividade da cicloxigenase e, portanto, todas as sínteses de PG (dai sua eficácia do tratamento da dor e febre). Há duas formas da enzima cicloxigenase: - COX-1: produzida em resposta a um estímulo inflamatório e presente em quase todos os tecidos (estimula a produção de PG) - COX-2: é produzida também em resposta a estímulo inflamatório, mas não está na maioria dos tecidos normais. Fator de ativação plaquetária Derivado dos fosfolipídios, possui amplo espectro inflamatório. O PAF atua diretamente sobre as células-alvo através de um receptor específico acoplado à proteína G. Além de estimular as plaquetas o PAF causa vasoconstrição e broncoconstrição. Citocinas As principais citocinas da inflamação aguda são o TNF, IL-1, IL-6 e quimiocinas. Fator de necrose tumoral e IL-1: São estimulados por produtos microbianos (endotoxinas), imunocomplexos, e produtos dos linfócitos T gerados durante respostas imunes. Sua principal função é a ativação endotelial. Quimiocinas: atuam como quimioatraentes para diferentes grupos de linfócitos. Espécies reativas de oxigênio Quando as ERO são produzidas dentro dos lisossomas, funcionam destruindo os micróbios fagocitados e as células necróticas. Quando são secretados em níveis baixos, eles podem aumentar a expressão das moléculas de adesão, citocinas e quimiocinas, amplificando, assim, a cascata de mediadores inflamatórios. Em níveis mais altos, esses mediadores são responsáveis pela lesão tecidual através de: lesão endotelial; ativação da protease, lesão direta de outros tipos celulares.
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