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OBJETIVOS DO APRENDIZADO Listar os estágios da inflamação. Descrever as funções da vasodilatação, das cininas, das prostaglandinas e dos leucotrienos na inflamação. Descrever a migração de um fagócito. PAMPS, DAMPS E PRRS PAMPs: padrões moleculares associados a patógenos que desencadeiam a resposta imune inata Principais PAMPs: LPS (lipopolissacarídeo) em bactérias gram-negativas Peptidoglicano em bactérias gram-positiva Glicolipídios presentes nos bacilos Álcool- ácido-resistentes DNA bacteriano (oligonucleotídio CPG não-metilado) A maioria dos PAMPs se liga ao receptor Toll Like (TLRs), presentes nas sentinelas, e gera um serie de modificações dentro da célula que produzem e secretam moléculas pró- inflamatórias (IL-1, IL-6 e TNF- α). DAMPs ou alarminas: padrões moleculares associados a danos – traumas físicos e lesões tissulares DAMPs intracelulares: DNA das mitocôndrias muito antigênicos e HMGB1 (liberada por células rompidas e altamente inflamatórias) DAMPs extracelulares: Haparan sulfato, ácido hialurônico, colágeno e elastina. PRRs: receptores de reconhecimento padrão, onde os PAMPs e os DAMPs se ligam e desencadeiam a resposta do sistema imune inato; EX: Toll Like (TLRs) Os TLRs não recebem apenas PAMPs, mas também DAMPs Os TLRs também são expressos por células- tronco da medula óssea, que estimulam a medula a produzir leucócitos. Receptores semelhantes ao Toll Like chamados receptores do tipo NOD (NLRs) reconhecem PAMPs e bactérias intracelulares Os receptores de lectina do tipo C reconhecem os carboidratos presentes em bactérias e fungos Como os microrganismos são reconhecidos? Pela presença de moléculas presentes no agente - PAMPs Quem faz o reconhecimento? As células sentinelas (células dendríticas, macrófagos e mastócitos); elas fazem o reconhecimento e emitem sinais para iniciar uma resposta. SISTEMA COMPLEMENTO Faz parte da imunidade inata, mas as vezes precisa da reação antígeno-anticorpo para ser ativado É o conjunto de 30 proteínas inativadas que circulam na corrente sanguínea Essas proteínas destroem células infectadas e patógenos, produzem quimiocinas que potencializam a resposta inflamatória e fazem a opsonização Ele ataca os patogenos abrindo poros na membrana plasmática que permitem a entrada de água e leva a lize osmótica, processo chamado de complexo de ataque a membrana (MAC) No processo de ataque a membrana algumas proteínas são clivadas e parte delas não participam diretamente do processo, mas são usadas para opsonizar o patógeno o que ajuda na fagocitose e recrutamento de células do sistema imune Existem 3 vias para que esses processos ocorram: Roberta Louise Rodrigues Clássica: precisa da interação de antígenos com anticorpos IgM e IgG Iniciada com o fragmento C1 Alternativa: ocorre na ausência de interação antígeno-anticorpo Iniciada com o fragmento C3 Via das lectinas: é iniciada pela ligação da lectina ligadora de manose na própria manose, que se encontra na superfície de fungos e bactérias; o processo ocorre igual a da via clássica. O dano causado aos tecidos do corpo dispara uma resposta defensiva local, a inflamação, outro componente da segunda linha de defesa. O dano pode ser causado por: Infecção microbiana (bactérias, fungos e vírus) e parasitas; Traumas: cortes, queimaduras e penetrações Por agentes físicos (como calor, energia radiante, eletricidade ou objetos pontiagudos) Por agentes químicos (ácidos, bases e gases) Necrose tecidual: isquemia. Corpos estranhos: farpas, poeiras, suturas e depósitos de cristais. Reações imunológicas e de hipersensibilidade Geralmente, a inflamação é caracterizada por quatro sinais e sintomas: dor, calor, rubor e tumor. Algumas vezes, um quinto sintoma, a perda de função, está presente; sua ocorrência depende do local e da extensão do dano. Inflamação aguda É a resposta inflamatória intensa e rápida, se a causa de uma inflamação for removida em um período relativamente curto. Ex: resposta a um furúnculo causado por S. aureus. Inflamação crônica É a resposta inflamatória mais duradoura, porém menos intensa e em geral mais destrutiva, se a causa de uma inflamação for difícil ou impossível de ser removida. Ex: resposta à tuberculose, causada por M. tuberculosis. O processo inflamatório tem as seguintes funções: (1) destruir o agente causador, se possível, e removê-lo do corpo com seus derivados; (2) caso a destruição não seja possível, limitar os efeitos no corpo por confinamento ou limitação do agente causador e de seus derivados; (3) reparar ou substituir o tecido afetado pelo agente causador ou seus derivados. Início da inflamação Estruturas microbianas como a flagelina, o lipopolissacarídeo (LPS) e o DNA bacteriano estimulam os TLRs dos macrófagos a produzirem citocinas, como o fator de necrose tumoral α (TNF-α). Em resposta ao TNF-α liberado no sangue, o fígado passa a sintetizar um grupo de proteínas chamadas de proteínas de fase aguda; outras proteínas de fase aguda, proteínas do sistema complemento, estão presentes no sangue na forma inativa, sendo convertidas na forma ativa durante a inflamação. As proteínas de fase aguda induzem respostas locais e sistêmicas, elas são representadas pela proteína C reativa, lectinas que se ligam à manose e muitas outras proteínas especializadas, como o fibrinogênio para a coagulação sanguínea e a cinina para a vasodilatação. Todas as células envolvidas na inflamação apresentam receptores para o TNF-α, sendo por ele ativadas para produzirem mais de seu próprio TNF-α, amplificando a resposta inflamatória. A produção excessiva de TNF-α pode resultar em distúrbios inflamatórios, como a artrite reumatoide e a doença de Crohn. PROCESSO DA INFLAMATÓRIO 1. Vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular; 2. Migração de fagócitos; 3. Fagocitose e reparo tecidual. Vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular Após uma lesão tecidual, os vasos sanguíneos se dilatam (vasodilatação) na área do dano e sua permeabilidade aumenta. A vasodilatação aumenta o fluxo de sangue para a área afetada e é responsável pelo rubor (eritema) e pelo calor associados com a inflamação. O aumento da permeabilidade permite que as substâncias defensivas retidas no sangue atravessem as paredes dos vasos sanguíneos e cheguem até a área da lesão, sendo responsável pelo edema (acúmulo de fluido) da inflamação. A vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular também ajudam a liberar os elementos da coagulação sanguínea para a área danificada. O coágulo sanguíneo que se forma ao redor do local de atividade permite que o micróbio ou suas toxinas se espalhe para outras partes do corpo A dor na inflamação pode ser causada por dano ao nervo, irritação por toxinas ou pressão do edema. A vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular são causados por vários químicos liberados pelas células danificadas em resposta a um trauma. Histamina A histamina é liberada pelas células que a contêm em resposta a uma lesão Ela está presente em muitas células do corpo como mastócitos no tecido conjuntivo, basófilos circulantes e plaquetas. A estimulação ocorre por certos componentes do sistema de complemento e substâncias produzidas por granulócitos fagocíticos atraídos para o local da lesão. Cininas É um grupo de substâncias que causam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular. Está presentes no plasma sanguíneo e, uma vez ativadas, desempenham uma função importante na quimiotaxia, atração granulócitos fagocíticos, principalmente neutrófilos, até a área da lesão. Quimiotaxia é a atração química entre fagócitos e micro-organismos.São substâncias quimiotáticas: produtos microbianos, substancias liberadas por outros neutrófilos e por células teciduais danificadas, citocinas, leucotrienos, quimiocinas e peptídeos derivados do sistema complemento. Quimiocinas são citocinas que são quimiotáticas para os fagócitos e as células T e, dessa forma, estimulam a resposta inflamatória e a resposta imune adaptativa. Prostaglandinas São substâncias liberadas pelas células danificadas que intensificam os efeitos da histamina e das cininas e ajudam os fagócitos a se moverem através das paredes dos capilares. Leucotrienos São substâncias produzidas pelos mastócitos, basófilos e células lesadas que causam o aumento da permeabilidade vascular e ajudam a atrair os fagócitos até os patógenos. Componentes do sistema de complemento Elas estimulam a liberação de histamina, atraem os fagócitos e promovem a fagocitose por meio da opsonização. Citocinas Os macrófagos fixos ativados também produzem citocinas que causam a vasodilatação e o aumento da permeabilidade. O estágio seguinte da inflamação envolve a migração dos fagócitos para a área da lesão. Migração de fagócitos e fagocitose Uma hora após o início do processo de inflamação, os fagócitos entram em cena. Processo de marginação: Como o fluxo de sangue diminui gradualmente, os fagócitos (neutrófilos e monócitos) começam a se aderir à superfície interna do endotélio dos vasos sanguíneos em resposta às citocinas que alteram as moléculas de adesão celular (CAMs) nas células que revestem os vasos sanguíneos, fazendo com que os fagócitos se fixem no local da inflamação. as citocinas também podem agir na medula óssea vermelha para liberação de fagócitos na circulação quando forem necessários. Então, os fagócitos acumulados começam a se comprimir entre as células endoteliais dos vasos sanguíneos para alcançar a área de lesão (diapedese) Aderência é a fixação da membrana plasmática do fagócito à superfície do micro-organismo ou a outros materiais estranhos. Ela é facilitada pela fixação dos (PAMPs) dos micróbios aos receptores do tipo Toll Like (TLRs), na superfície dos fagócitos. A ligação dos PAMPs aos TLRs não somente inicia a fagocitose, mas também induz os fagócitos a liberarem citocinas específicas, que recrutam fagócitos adicionais. Os micro-organismos podem ser fagocitados mais rapidamente se forem recobertos com certas proteínas do soro que promovem a fixação do micro-organismo ao fagócito. Esse processo de revestimento é chamado de opsonização. Os fagócitos começam a destruir os micro- organismos invasores pela fagocitose. À medida que a resposta inflamatória continua, os monócitos acompanham os granulócitos até a área infectada. Depois que os monócitos já estiverem confinados no tecido, eles sofrem mudanças em suas propriedades biológicas, tornando-se macrófagos livres. Os granulócitos predominam nos estágios iniciais da infecção, mas tendem a morrer rapidamente Os macrófagos aparecem durante um estágio posterior da infecção, depois que os granulócitos desempenharam suas funções. Eles são muito mais fagocíticos que os granulócitos e são grandes o suficiente para fagocitar o tecido e os granulócitos que tenham sido destruídos, assim como os micro-organismos invasores. Após os granulócitos ou macrófagos terem engolfado grandes quantidades de micro- organismos e tecido danificado, eles finalmente morrem. Como consequência, forma-se pus, uma mistura de células mortas e fluidos corporais, em uma cavidade formada pela degradação do tecido. Esse foco de infecção é chamado de abscesso. Abscessos comuns incluem pústulas e furúnculos. Sua formação geralmente continua até que a infecção diminua. Às vezes, o pus é pressionado para a superfície do corpo ou para dentro da cavidade interna para dispersão. Em outras ocasiões, o pus pode permanecer mesmo que a infecção tenha terminado. Nesse caso, o pus é gradualmente destruído durante um período de dias, sendo absorvido pelo corpo. Com a idade, há um declínio progressivo na eficiência da fagocitose. Reparo tecidual É o estágio final da inflamação, o processo pelo qual os tecidos substituem as células mortas ou danificadas. O reparo inicia durante a fase ativa da inflamação, porém não pode ser terminado até que todas as substâncias nocivas tenham sido removidas do local da lesão. A capacidade de um tecido de se regenerar ou de ser reparado depende do tipo de tecido. Um tecido é reparado quando o seu estroma (tecido conjuntivo de sustentação) ou parênquima (parte funcional do tecido) produz novas células. Se apenas as células do parênquima fossem ativas durante o reparo, ocorreria uma reconstrução perfeita ou quase perfeita do tecido. Entretanto, se as células de reparo do estroma da pele fossem mais ativas, haveria a formação de uma cicatriz. O processo de reparação tecidual configura um equilíbrio de uma ação pró-inflamatória e anti- inflamatória. A falha nos mecanismos anti- inflamatórios naturais podem acarretam em doenças imunitárias e autoimunes No decurso do processo inflamatório, surgem mecanismos anti-inflamatórios locais complexos que neutralizam o efeito dos fatores pró- inflamatórios. Entre eles, estão: Modificações em receptores nas células do exsudato e dos tecidos: Ocorre a expressão de receptores adrenérgicos, purinérgicos, P2 para adenosina e H2 para histamina, diminuindo diretamente a ação de células como leucócitos e mastócitos. Mudança no comportamento das células do exsudato: A ativação dos macrófagos M1, induzida pela citocina IFN-ɣ, faz com que eles produzam enzimas lisossômicas, NO e ERRO que aumentam sua habilidade em fagocitose e a secretarem citocinas inflamatórias, sendo importantes na defesa do hospedeiro contra micróbios ingeridos. Já a ativação alternativa ou M2, induzida pela IL- 4 e IL-13, tem um papel importante no reparo tecidual e na conclusão da remoção de células mortas e danificadas. Esses macrófagos secretam fatores de crescimento e TGF-beta que promovem a angiogênese, ativam fibroblastos e estimulam a síntese de colágeno. A IL-10 e o TGF-beta mantém os efeitos anti-inflamatórios. Exsudação de células com função reguladora: Esse processo dá-se por aumento de estímulos pró-apoptóticos. Os restos apoptóticos são endocitados por macrófagos M2. Após a digestão, os macrófagos voltam à circulação e são eliminados nas mucosas e no baço. INFLAMAÇÃO CRÔNICA Pode ocorrer pela persistência de um patógeno, exposição prolongada a agentes tóxicos ou aparecimento de fenômenos autoimunes. Alguns germes escapam da fagocitose e induzem uma resposta inflamatória crônica, que pode resultar em dano significativo aos tecidos do corpo. Essa inflamação acontece após um tempo prolongado, porém, não determinado. A inflamação crônica pode se caracterizar por áreas de atividade celular inflamatória com exsudato; Exsudado é o fluido proveniente das feridas, produzido pelos vasos sanguíneos e linfáticos. Ele remove os resíduos das células e das bactérias e cria um ambiente favorável ao sistema imunitário. O Exsudato Inflamatório é composto de proteínas plasmáticas, leucócitos, como linfócitos ativados, que extravasam dos vasos e se acumulam no local da inflamação e macrófagos. As citocinas liberadas pelos macrófagos ativados induzem os fibroblastos do estroma a sintetizarem fibras colágenas. Essas fibras se agregam para formar a cicatriz, um processo chamado de fibrose. Pelo fato de a cicatriz não realizar as funções de um tecido saudável, a fibrose pode interferir na função normal desse tecido. INFLAMAÇÃO GRANULOMATOSA É caracterizada por agregados de macrófagos ativados com linfócitos esparsos. Os granulomas são encontradosem certos estados patológicos específicos; Podem ser divididos em dois tipos: Granuloma epitelioide e do tipo corpo estranho. É relevante afirmar que a formação de um granuloma pode encerrar o agente ofensor e, portanto, é um mecanismo útil de defesa. Porém, nem sempre a formação do granuloma leva à eliminação do agente causal que, frequentemente, é resistente a destruição ou degradação. Granuloma Epitelioide ou imunogênico Ocorre quando os macrófagos formam redes que se assemelham às células epiteliais. Tendem a se organizar com um caráter de “cerca” em torno dos agentes inflamatórios, podendo ter aspecto concêntrico. Seus agentes podem ser particulados ou insolúveis como o ovo de Schistosoma mansoni e a bactéria intracelular Mycobacterium tuberculosis. Esses granulomas apresentam células gigantes multinucleadas advindas das redes dos macrófagos e seus núcleos organizam-se na periferia. A sua patogênese se dá pela íntima relação com a imunidade e linfócitos TCD4+. Portanto, há a diferenciação dos granulomas Th1 (padrão inflamatório com a presença de IFN-ɣ e IL-12) e granulomas Th2 (padrão extracelular induzido pelas IL-4, IL-10 e IL-13). As doenças representativas dessas condições são tuberculose e esquistossomose respectivamente. Granuloma do tipo Corpo Estranho Os granulomas desse tipo são vistos em uma doença de etiologia tóxica, como a sarcoidose, ou podem se desenvolver em resposta a corpos estranhos relativamente inertes como fios de sutura, piercings, talco de luvas e farpas. Ademais, a sua patogênese depende do desencadear do estímulo irritativo e a adsorção de proteínas do plasma e da matriz extracelular, que servem de sítios de ligação para o sistema complemento. A insolubilidade das partículas estranhas faz com que haja a formação das células gigantes, pois os macrófagos tentam a “aprisionar” o corpo estranho, já que é de difícil eliminação e solubilidade. Essas células gigantes, do tipo corpo estranho, têm seus núcleos distribuídos irregularmente no citoplasma. Esses granulomas são menores, possuem menor número de linfócitos e são frouxos. Além disso, durante o processo de cicatrização do tecido, geralmente, formam pouca neoformação vascular. FEBRE A inflamação é uma resposta local do corpo, já a febre é uma resposta sistêmica ou generalizada. É um terceiro componente da segunda linha de defesa Ela é caracterizada por uma elevação anormal da temperatura corporal. A causa mais frequente de febre é a infecção por bactérias ou suas toxinas e vírus. A temperatura corporal é controlada pelo hipotálamo, denominado termostato corporal, normalmente ajustado para 37oC. Acredita-se que certas substâncias afetem o hipotálamo alterando-o para uma temperatura mais alta. Quando os fagócitos ingerem bactérias gram- negativas, os lipopolissacarídeos (LPS) da parede celular (endotoxinas) são liberados e induzem os fagócitos a liberarem Interleucina-1 (antigamente chamada de pirógeno endógeno) e TNF-α. A Interleucina-1 ajuda a estabelecer a produção de células T. Essas citocinas induzem o hipotálamo a liberar prostaglandinas, que reajustam o termostato hipotalâmico para uma temperatura mais alta, resultando na febre. Para ajustar o termostato, o corpo responde constringindo os vasos sanguíneos, aumentando a taxa de metabolismo e produzindo calafrios, todos elevando a temperatura corporal. Os calafrios são desencadeados pela contração involuntária de vários músculos de todo o corpo. O organismo faz isso para que a contração desses músculos ajude no aumento da temperatura corporal. Muito embora a temperatura corporal possa se elevar acima do normal a pele permanece fria e os calafrios ocorrem, condição chamada de resfriamento, um sinal claro de que a temperatura corporal está aumentando. Quando a temperatura alcança o ponto de ajuste do termostato, o calafrio desaparece. O corpo continuará a manter sua temperatura em 39°C até que as citocinas sejam eliminadas. O termostato então é reajustado para 37°C à medida que a infecção diminui e mecanismos de perda de calor como a vasodilatação e o suor entram em ação, a pele torna-se quente e a pessoa começa a suar. Essa fase da febre, chamada de crise, indica que a temperatura corporal está diminuindo. Até certo ponto, a febre é considerada uma defesa contra a doença, pois a alta temperatura corporal intensifica o efeito dos antivirais interferons e aumenta a produção das transferrinas, que diminuem o ferro disponível para os micro- organismos. Além disso, uma vez que a alta temperatura acelera as reações do corpo, ela também pode ajudar a reparar tecidos corporais mais rapidamente. Entre as complicações da febre estão: Taquicardia (batimentos cardíacos rápidos), que pode comprometer pessoas mais velhas com doenças cardiopulmonares; Taxa metabólica elevada, que pode produzir acidose; Desidratação; Desequilíbrio eletrolítico; Ataques em crianças novas; Delírio e coma. Geralmente, pode ocorrer morte se a temperatura corporal estiver acima de 44 a 46°C. CASCATA DO ÁCIDO ARACDÔNICO Os ecosanóides são mediadores inflamatórios de origem lipídica sintetizados a partir do ácido araquidônico (AA), eles podem participar de cada fase da inflamação, incluindo a hemostasia. Sua produção é aumentada nos locais de resposta a lesão ou a infecção, e os agentes que inibem sua produção diminuem a inflamação. O metabolismo do AA ocorre ao longo de duas principais vias enzimáticas: a via da cicloxigenase, que estimula a síntese de prostaglandinas e tromboxanos, e a da lipoxigenase, responsável pela produção de leucotrienos e lipoxinas.
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