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FORMAÇÃO DA CICATRIZ Se a lesão do tecido é grave ou crônica e resulta em dano às células do parênquima e do tecido conjuntivo ou se células que não se dividem forem lesadas, o reparo não pode ser feito apenas por regeneração. Etapas na Formação de Cicatriz Formação de novos vasos (angiogênese) Migração e proliferação de fibroblastos e deposição de tecido conjuntivo que, junto com a abundância de vasos e leucócitos dispersos, tem aparência granular e rósea, sendo chamado de tecido de granulação. Maturação e reorganização do tecido fibroso (remodelamento) para produzir uma cicatriz fibrosa estável. O reparo se inicia dentro de 24 horas da lesão por migração dos fibroblastos e indução de proliferação dos fibroblastos e células endoteliais. Em 3-5 dias, uma característica do processo de cura é o surgimento do tecido de granulação. O nome tecido de granulação deriva da sua aparência macroscópica, na superfície das feridas. Sua aparência histológica é caracterizada pela proliferação de fibroblastos e por novos e delicados capilares de paredes finas (angiogênese) em MEC frouxa, frequentemente com células inflamatórias, principalmente macrófagos o tecido de granulação acumula mais fibroblastos que depositam colágeno, resultando, finalmente, na formação de cicatrz. Angiogênese É o processo de desenvolvimento de novos vasos a partir de vasos preexistentes, primariamente vênulas • Vasodilatação em resposta ao NO e aumento da permeabilidade induzida pelo VEGF. • Separação dos pericitos da superfície abluminal. • Migração de células endoteliais em direção à área da lesão. • Proliferação de células endoteliais logo atrás da frente principal de células migratórias. • Remodelação em tubos capilares. • Recrutamento de células periendoteliais (pericitos em pequenos capilares e células musculares lisas para vasos maiores) para formar o vaso maduro. • Supressão da proliferação e migração endotelial e deposição de membrana basal. É essencial para a cura nos locais de lesão, para o desenvolvimento de circulações colaterais em locais de isquemia e para permitir o aumento de tumores e sua disseminação. A angiogênese envolve o brotamento de novos vasos a partir de vasos preexistentes e consiste nas seguintes etapas: O processo de angiogênese envolve uma série de fatores de crescimento, de interações célula-célula, interações com as proteínas da MEC e enzimas teciduais. Fatores de Crescimento Envolvidos na Angiogênese Afamília de fatores de crescimento VEGF inclui VEGF-A, B, C, D e E e o fator de crescimento placentário (PIGF). O VEGF-A é geralmente mencionado como VEGF e é o principal indutor de angiogênese após lesão e em tumores; o VEGF-B e o PIGF estão envolvidos no desenvolvimento vascular do embrião; VEGF-C e D estimulam a linfangiogênese e a angiogênese. Os VEGFs são expressos na maioria dos tecidos adultos, com expressão máxima nas células epiteliais adjacentes ao epitélio fenestrado (p. ex., podócitos no rim, epitélio pigmentar da retina). Eles se ligam a uma família de receptores tirosina-cinase (VEGFR-1, 2 e 3). Para a angiogênese, o receptor mais importante é o VEGFR-2, expresso por células-alvo do VEGF, especialmente as células endoteliais. A hipóxia é o indutor mais importante de VEGF; outros indutores são o fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), o TGF-a e o TGF-b. • A família dos fatores de crescimento FGF possui mais de 20 membros; os mais caracterizados são o FGF-1 (FGF ácido) e o FGF-2 (básico). Esses fatores são produzidos por muitos tipos celulares e se ligam a uma família de receptores de membrana plasmática com atividade tirosina-cinase. O FGF liberado pode se ligar ao heparan sulfato e ser armazenado na MEC. . O FGF-2 participa da angiogênese estimulando, principalmente, a proliferação de células endoteliais. Ele também promove a migração de macrófagos e fibroblastos para a área lesada e estimula a migração de células epiteliais para recobrir feridas cutâneas. * As angiopoietinas Ang 1 e Ang 2 são fatores de crescimento que exercem um papel na angiogênese e na maturação estrutural dos novos vasos. Os vasos recém-formados precisam ser estabilizados pelo recrutamento de pericitos e células musculares lisas e pela deposição de tecido conjuntivo. A Ang1 interage com o receptor tirosina-cinase nas células endoteliais, chamado Tie2. Os fatores de crescimento PDGF e TGF-b também participam do processo de estabilização — o PDGF recruta células musculares lisas e o TGF-b reprime a proliferação e a migração endotelial e aumenta a produção de proteínas da MEC. Ativação de Fibroblastos e Deposição de Tecido Conjuntivo Na cicatriz, a deposição de tecido conjuntivo ocorre em duas etapas: (1) migração e proliferação de fibroblastos para o local da lesão e (2) deposição de proteínas da MEC produzidas por essas células. Os sítios de inflamação são também ricos em mastócitos e, em um meio quimiotático apropriado, os linfócitos também podem estar presentes. Cada um desses tipos celulares pode secretar citocinas e fatores de crescimento que contribuem para a proliferação e a ativação dos fibroblastos. Com a progressão da cura, o número de fibroblastos e de novos vasos em proliferação diminui; entretanto, progressivamente, os fibroblastos assumem um fenótipo mais sintetizador, aumentando a deposição de MEC. A síntese do colágeno, em particular, é essencial para o desenvolvimento da resistência no local da cura da ferida. a síntese de colágeno, pelos fibroblastos, inicia-se logo nas feridas (3-5 dias) e se continua por várias semanas, dependendo do tamanho da ferida. No entanto, o acúmulo final de colágeno depende não apenas de aumento de síntese, mas também da diminuição da degradação do colágeno (discutida adiante). Fatores de Crescimento Envolvidos na Deposição de MEC e na Formação da Cicatriz Muitos fatores de crescimento estão envolvidos nesses processos, incluindo TGF-b, PDGF e FGF. Como o FGF também está envolvido na angiogênese, ele foi descrito inicialmente. O fator de crescimento transformador b (TGF-b) pertence a uma família de peptídeos homólogos (TGF-b1, b2 e b3) que inclui outras citocinas, como as proteínas morfogenéticas do osso. A isoforma TGF-b1 é amplamente distribuída e usualmente é referida como TGF-b. O fator ativo se liga a dois receptores de superfície celular com atividade serina-treonina-cinase, desencadeando a fosforilação dos fatores de transcrição chamados Smads. . Dependendo do tipo celular e do estado metabólico do tecido, o TGF-b possui muitos efeitos frequentemente opostos. O TGF-b estimula a produção de colágeno, fibronectina e proteoglicanos, e inibe a degradação do colágeno através da diminuição da atividade da proteinase e aumento da atividade dos inibidores de proteinases teciduais, conhecidos como TIMPs (discutidos adiante). O TGF-b está envolvido não apenas na formação de cicatriz após lesão, mas também no desenvolvimento de fibrose no pulmão, fígado e rins que sucede a inflamação crônica. O TGF-b é uma citocina anti-inflamatória que funciona para limitar e terminar as respostas inflamatórias. Essas ações são realizadas através da inibição de proliferação dos linfócitos e da atividade de outros leucócitos. Os camundongos com deficiência de TGF-b exibem inflamação disseminada e abundante proliferação de linfócitos. • O fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) pertence a uma família de proteínas intimamente relacionadas, cada uma consistindo em duas cadeias, designadas A e B. Existem cinco principais isoformas de PDGF, das quais a isoforma BB é o protótipo; frequentemente ela é referida simplesmente como PDGF. Os PDGFs se ligam a receptores chamados PDGFRa e PDGFRb. O PDGF é armazenado nas plaquetas e liberado na ativação das plaquetas; é produzido também por células endoteliais, macrófagos ativados, células musculares lisas e muitas células tumorais. O PDGF promove a migração e a proliferação de fibroblastos e células musculares lisas, podendo contribuir para a migraçãode macrófagos. • As citocinas (discutidas anteriormente como mediadores da inflamação, e no Capítulo 4 no contexto das respostas imunes) também podem funcionar como fatores de crescimento e participar na deposição de MEC e formação de cicatriz. Por exemplo, IL-1 e IL-13 agem nos fibroblastos estimulando a síntese de colágeno, podendo também aumentar a proliferação e a migração dos fibroblastos. o tecido conjuntivo da cicatriz continua sendo modificado e remodelado. Dessa maneira, o resultado do processo de reparo é o equilíbrio entre síntese e degradação das proteínas da MEC. Já discutimos as células e os fatores que regulam a síntese da MEC. A degradação dos colágenos e de outros componentes da matriz é realizada por uma família de metaloproteinases (MMPs), que são dependentes de zinco para a sua atividade. As MMPs devem ser distinguidas da elastase dos neutrófilos, da catepsina G, da plasmina e de outras enzimas que também degradam a MEC e que são serina-proteases e não metaloenzimas. As MMPs incluem as colagenases intersticiais (MMP-1, 2 e 3), que clivam os colágenos fibrilares; as gelatinases (MMP-2 e 9), que degradam o colágeno amorfo e a fibronectina; as estromelisinas (MMP-3, 10 e 11), que degradam uma variedade de componentes da MEC, incluindo proteoglicanos, laminina, fibronectina e colágenos amorfos. Inflamação e reparo, o TGF-b tem duas funções principais: Remodelamento do Tecido Conjuntivo As MMPs são produzidas por vários tipos celulares (fibroblastos, macrófagos, neutrófilos, células sinoviais e algumas células epiteliais), e sua síntese e secreção são reguladas por fatores de crescimento, citocinas e outros agentes. A atividade das MMPs é estreitamente controlada. Elas são produzidas como precursores inativos (zimogênios) que precisam ser ativados, e essa ativação é realizada por proteases (p. ex., plasmina) presentes apenas no local de lesão. Além disso, as MMPs ativadas podem ser rapidamente inibidas pelos inibidores de metaloproteinases (TIMPs), produzidos pela maioria das células mesenquimais. Assim, durante a cicatrização, as MMPs são ativadas para remodelar a MEC depositada e sua atividade é inibida pelos TIMPs Reparo por Formação de Cicatriz • Os tecidos podem ser reparados por regeneração que envolve a restauração completa da forma e da função ou por substituição com tecido conjuntivo e formação de cicatriz. • O reparo pela deposição de tecido conjuntivo envolve angiogênese, migração e proliferação de fibroblastos, síntese de colágeno e remodelamento do tecido conjuntivo. • O reparo por tecido conjuntivo começa com a formação de tecido de granulação e termina com deposição de tecido fibroso. • Múltiplos fatores de crescimento estimulam a proliferação dos tipos celulares envolvidos no reparo. • OTGF-b é um potente agente fibrogênico; a deposição de MEC depende do equilíbrio entre os agentes fibrogênicos, as metaloproteinases (MMPs) que degradam a MEC e os TIMPs. RESUMO DO LIVRO: Cura de Feridas Cutâneas A cura de uma ferida cutânea é um processo que envolve a regeneração do epitélio e a formação de cicatriz de tecido conjuntivo, e é ilustrativa dos princípios gerais que se aplicam à cura em todos os tecidos. Dependendo da natureza e do tamanho da ferida, a cura de feridas cutâneas pode ocorrer por primeira ou segunda intenção. Cura por Primeira Intenção Esse tipo de cicatrização é denominado cura por união primária ou por primeira intenção. A incisão provoca apenas ruptura local da continuidade da membrana basal e morte de um número limitado de células epiteliais e células do tecido conjuntivo. Como resultado, a regeneração epitelial é o principal mecanismo do reparo. Uma pequena cicatriz é formada, com contração mínima da ferida. O estreito espaço da incisão é preenchido por um coágulo sanguíneo contendo fibrina que é rapidamente invadido pelo tecido de granulação e coberto por um novo epitélio. • Dentro de 24 horas, os neutrófilos aparecem na borda da incisão, migrando em direção ao coágulo de fibrina. As células basais da epiderme da borda do corte começam a exibir aumento da atividade mitótica. Dentro de 24-48 horas, as células epiteliais de ambas as margens começam a migrar e proliferar ao longo das margens da derme, depositando, à medida que se movem, componentes da membrana basal. Elas se fundem na linha média, abaixo da superfície da crosta, produzindo uma fina e contínua camada epitelial. • Por volta do terceiro dia, os neutrófilos são amplamente substituídos por macrófagos e o tecido de granulação invade, progressivamente, o espaço da incisão. As fibras colágenas agora são evidentes nas margens da incisão, mas estão verticalmente orientadas e não formam pontes na incisão. A proliferação das células epiteliais continua, produzindo uma camada epidérmica espessada. • Em torno do quinto dia, a neovascularização alcança seu ponto máximo e o tecido de granulação preenche o espaço da incisão. As fibrilas colágenas tornam-se mais abundantes e começam a formar pontes na incisão. A epiderme recupera sua espessura normal quando a diferenciação das células superficiais produz uma arquitetura epidérmica madura com queratinização superficial. • Durante a segunda semana, ocorre contínua proliferação de fibroblastos e acúmulo de colágeno. O infiltrado leucocitário, o edema e o aumento da vascularização diminuem substancialmente. Inicia-se o longo processo de “empalidecimento”, devido ao aumento da deposição de colágeno dentro da cicatriz e regressão dos canais vasculares. • No fim do primeiro mês, a cicatriz consiste em tecido conjuntivo celular, em grande parte devido às células inflamatórias, coberta por epiderme normal. Entretanto, os anexos dérmicos que foram destruídos na linha da incisão são perdidos permanentemente. Com o tempo, a força tênsil da ferida aumenta, como descrito adiante. Cura por Segunda Intenção • Um coágulo ou crosta maior rica em fibrina e fibronectina se forma na superfície da ferida. • Ainflamação é mais intensa porque grandes perdas de tecido possuem volume maior de restos necróticos, exsudato e fibrina que devem ser removidos. Consequentemente, grandes defeitos têm potencial maior de lesão secundária mediada por inflamação. • Defeitos teciduais maiores requerem maior volume de tecido de granulação para preencher os espaços e fornecer suporte para a reepitelização. Geralmente, um volume maior de tecido de granulação resulta em maior massa de tecido cicatricial. • A cura por união secundária envolve a contração da ferida. Por exemplo, dentro de seis semanas, grandes defeitos cutâneos podem ser reduzidos de 5-10% do seu tamanho original, em grande parte pela contração. Esse processo tem sido atribuído à presença de miofibroblastos, que são fibroblastos modificados exibindo características funcionais e ultraestruturais de células musculares lisas. A deposição de colágeno é parte do processo normal de cura de feridas. O termo fibrose é usado para denotar a deposição excessiva de colágeno e de outros componentes da MEC em um tecido. Conforme já mencionado, os termos cicatriz e fibrose são usados alternadamente, mas fibrose refere-se mais frequentemente à deposição de colágeno em doenças crônicas. Os mecanismos básicos da fibrose são os mesmos daqueles que ocorrem na formação de cicatriz durante o reparo tecidual. Entretanto, o reparo tecidual ocorre, tipicamente, após um estímulo nocivo de curta duração e segue uma sequência ordenada de etapas, enquanto a fibrose é induzida por estímulo nocivo persistente, como infecções, reações imunológicas e outros tipos de lesão tecidual. A fibrose observada nas doenças crônicas, como a fibrose pulmonar, frequentemente é responsável pela disfunção e insuficiência do órgão. Resistência da Ferida As feridas suturadas cuidadosamente têm aproximadamente 70% da resistência da pele normal, em grande parte devido à disposição das suturas. Quando as suturas são removidas, geralmente em uma semana, a resistência da ferida é aproximadamente 10% daquelaapresentada pela pele intacta, mas aumenta rapidamente durante as quatro semanas seguintes. A recuperação da força tênsil é resultante da síntese de colágeno que ultrapassa a sua degradação durante os dois primeiros meses e de modificações estruturais do colágeno (p. ex., ligação cruzada e aumento do tamanho da fibra) quando a síntese de colágeno declina em tempos posteriores. A resistência da ferida alcança cerca de 70-80% do normal por volta dos três meses e, normalmente, não vai além desse ponto. Fibrose em Órgãos Parenquimatosos
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