Resposta endócrina, metabólica e imunológica ao trauma

Resposta endócrina, metabólica e imunológica ao trauma

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A capacidade de responder a determinadas agressões, sejam elas de natureza cirúrgica, traumática ou infecciosa é um componente fundamental apresentado pelos seres vivos. Esta é uma importante parte da reação de estresse que objetiva aumentar a probabilidade de um indivíduo sobreviver ao trauma. O resultado desta resposta coordenada envolve a manutenção do fluxo sanguíneo e da oferta de oxigênio para tecidos e órgãos e mobilização de substratos para utilização como fonte energética, cicatrização de feridas etc.

Se o processo que levou à lesão tecidual é de pequena intensidade, a resposta endócrina, metabólica e humoral tende a ser temporária e a restauração da homeostase metabólica e imune prontamente ocorre.

Por outro lado, uma lesão grave, como observada no politrauma e queimaduras, pode desencadear uma resposta de tamanha magnitude, a ponto de ocasionar uma deterioração dos processos reguladores do hospedeiro e impedir a recuperação das funções celulares e de órgãos, fenômenos estes que levam, na ausência de intervenção terapêutica adequada, ao óbito.

Embora a resposta biológica ao trauma tenha como princípio básico preservar o organismo, concluí-se que, dependendo da intensidade da agressão sofrida, a resposta endócrina metabólica e imunológica pode ser tanto benéfica na recuperação dos indivíduos afetados, como maléfica, como em casos de traumatismos extensos.

O termo "Resposta Endócrino e Metabólica ao Trauma", utilizado com frequência na literatura médica, consistia na elevação esperada de determinados hormônios e diminuição de outros em resposta à uma lesão. Com o avanço das pesquisas no campo das ciências básicas e no estudo do paciente crítico, observou-se que indivíduos em estado grave apresentavam também uma resposta imune, que englobava um aumento da síntese e liberação de mediadores humorais e da inflamação. Atualmente esses mediadores possuem importância fundamental em cirurgia e determinam em pacientes críticos ou em pósoperatórios, sinais clínicos que anteriormente eram difíceis de ser entendidos. Dentre estes mediadores citamos: as citocinas (fator de necrose tumoral, interleucinas etc), os radicais livres de oxigênio, os opióides endógenos, o ácido araquidônico e os produtos de seu metabolismo (prostaglandinas e tromboxanes) e o complemento Ativado.

2- COMPOSIÇÃO CORPORAL E SUA RESPOSTA AO ESTRESSE CIRÚRGICO

A compreensão da fisiologia da resposta ao trauma envolve o entendimento sobre a composição do organismo. O corpo humano é constituído de uma fase não aquosa, composta de tecido adiposo, ossos, tendões, fáscias e colágeno, e uma fase aquosa, representada pelo volume sanguíneo circulante (volume intravascular), pelo volume de líquido que banha os tecidos (extracelular) e pela porção líquida no interior das células (musculares e de tecidos viscerais); esta última compõe a maior parte dos líquidos corpóreos.

O que é a massa corporal celular e a massa corporal magra?

A massa corporal celular compreende as proteínas e a água intracelular, sendo um parâmetro pouco usado para a avaliação do estado nutricional. A massa corporal magra corresponde à massa heterogênea de células do organismo (incluindo as proteínas) e o meio ambiente aquoso sobre o qual elas repousam (FIGURA 1). Este parâmetro é empregado com frequência em uma avaliação nutricional.

A massa corporal representa a parte funcional do organismo, exemplificada por proteínas estruturais (músculo), proteínas sob a forma de enzimas (reações metabólicas fundamentais) e proteínas viscerais.

Fig. 1 - Composição do peso corporal. A massa corporal celular, não representada, corresponde à massa corporal magra menos a água extracelular. A água corporal total corresponde à água intracelular e â água extracelular.

Em determinadas condições, como o jejum, a agressão cirúrgica e os acidentes, uma alteração importante no ambiente hormonal se faz presente. Essas modificações têm como um de seus objetivos, a mobilização de substratos, a partir de proteínas e gordura, para utilização como fonte de energia por diversas células.

O tecido adiposo (fase não aquosa) nos fornece uma reserva enérgica considerável, uma vez que cada grama gera em torno de 9 Kcal. Os ácidos graxos livres constituem a principal fonte de energia utilizada pelo organismo durante o trauma.

As proteínas além da função estrutural, geram alguma energia quando requeridas, porém em menor intensidade quando comparada aos lipídeos. Cada grama fornece cerca de 4 Kcal. Entretanto, o tecido muscular, de onde a maior parte da proteína é mobilizada, é hidratado (compartimento intracelular de líquidos é o maior do organismo). O músculo é composto de três partes de água para uma parte de proteína, gerando apenas 1 Kcal por grama como valor calórico real.

Apesar do baixo valor calórico das proteínas, durante o estresse provocado pelo trauma (cirurgias eletivas, politraumatismos, sepse, queimaduras eto.) e sob influência hormonal, as proteínas musculares sofrem um processo de lise e geram aminoácidos para a gliconeogênese, consistindo em uma etapa fundamental na resposta ao trauma.

Em traumatismos extensos associados à estresse catabólico importante, grandes quantidades de proteína são perdidas por este mecanismo e, se nenhuma intervenção nutricional for empreendida, o paciente pode vir a falecer, por perda de proteínas viscerais e estruturais. Nestes casos, a perda de proteínas nos primeiros cinco dias pode exceder a 2 kg.

O organismo frente ao trauma de qualquer origem, se mobiliza totalmente para a produção de glicose, no intuito de ofertá-la para tecidos que a utilizem preferencialmente como energia. A ferida operatória ou traumática, as hemácias, os leucócitos recrutados para os sítios de lesão tecidual e o sistema nervoso central são tecidos e células que utilizam a glicose como fonte energética primordial.

Entretanto, a glicose tem como fonte de armazenamento principal o glicogênio hepático, que é rapidamente consumido. É nesse momento que entra em cena a gliconeogênese, que é a produção de glicose a partir de substratos não glicídicos, como os aminoácidos musculares (alanina e glutamina), o glicerol (proveniente do tecido adiposo) e o lactato. Desta forma, a resposta hormonal tem como objetivo um estímulo a gliconeogênese e, como veremos mais adiante, também à lipólise.

1- RESPOSTA ENDÓCRINA E METABÓLICA À CIRURGIA ELETIVA

Muitos pacientes submetidos a procedimentos cirúrgicos eletivos se encontram em bom estado nutricional. É prescrita geralmente dieta zero em um mínimo de 6 horas antes da intervenção e a hidratação venosa com soro glicosado a 5% é iniciada.

Os estímulos provenientes da ferida operatória, já no momento da incisão, são os deflagradores iniciais da resposta endócrina. Eles caminham por fibras aferentes e alcançam o hipotálamo, que através do hormônio liberador da corticotrofina (CRF) estimula a síntese e secreção de hormônio adrenocorticotrófico (ACTH). A corticotrofina atua no nível da supra-renal estimulando a produção de cortisol, hor- mônio fundamental no trauma. Este glicocorticóide é responsável pelas seguintes alterações:

(1) Promoção de um efeito generalizado sobre o catabolismo tecidual, mobilizando aminoácidos (A) da musculatura esquelética. Os A servirão de combustível para a síntese hepática de nova glicose (gliconeogênese), funcionarão como substratos para a cicatrização de feridas e como precursores para a síntese hepática de proteínas de fase aguda (fibrinogênio, ceruloplasmina, PTN C reativa etc).

(2) Estímulo à lipólise. Na verdade o cortisol facilita a ação das catecolaminas na mobilização de gorduras do tecido adiposo. Haverá liberação a partir da gordura de glicerol, que servirá de substrato para a gliconeogênese, e de ácidos graxos livres, que serão utilizados como fonte energética direta por alguns tecidos.

Os níveis de cortisol permanecem elevados de duas a cinco vezes o normal por no mínimo 24h em cirurgias de grande porte, porém não complicadas.

O desajuste na circulação, mesmo que transitório, somado a estímulos provenientes da ferida fazem com que o sistema nervoso simpático fique hiperativo, ocorrendo estimulação da medula adrenal, com liberação de epinefrina. Este neurohormônio tem a função de preservar a perfusão sanguínea através do compartimento intravascular, procurando salvaguardar o organismo das perdas volêmicas.

A epinefrina também possui ações outras além da simples vasoconstrição. Este hormônio estimula a glicogenólise (degradação do glicogênio hepático), a gliconeogênese e a lipólise. A epinefrina juntamente com os opióides endógenos, é responsável pela atonia intestinal pós-operatória, além de piloereção, broncodilatação, aumento da frequência cardíaca e relaxamento esfincteriano. Um conceito importante: para uma ação adequada das catecolaminas é necessária a presença de glicocorticóides.

Na presença de insuficiência supra-renal subclínica, a intercorrência cirúrgica pode levar muitas vezes à hipotensão refratária e choque, isto é, as catecolaminas agem de forma ineficiente na manutenção do tônus vascular. Esta situação é comum em indivíduos que fazem uso crônico de glicocorticóides e achamse impossibilitados de fornecer informações (traumatismo craniano, intoxicação exógena etc.) e apresentam uma emergência cirúrgica.

As catecolaminas urinárias permanecem elevadas por 48 a 72 horas após cirurgias eletivas não complicadas.

O hormônio antídiurético (arginina vasopressina ou ADH) tem sua secreção também aumentada. Ele é produzido pelo núcleo supra-óptico do hipotálamo e armazenado pela neurohipófise. As alterações da osmolaridade plasmática, da volemia (perdas de 10% ou mais), o ato anestésico, ação da angiotensina I e estímulos provenientes da ferida cirúrgica, encontram-se entre as causas principais envolvidas em sua liberação. A vasopressina promove uma reabsorção de água dos túbulos distais e ductos coletores. Desta forma, sobrevém uma retenção hídrica natural no pós-operatório, determinando uma oligúria funcional (menor que 30 mL/h) e edema, sobretudo na ferida operatória. Em dois a quatro dias de pós-operatório, a diurese normal é reiniciada.

Na periferia, o ADH determina vasoconstrição esplânenica. Este efeito é mais significativo na lesão acidental e está relacionado a eventos de isquemia (constrição da vasculatura intestinal somada a hipovolemia) seguida de reperfusão (quando a volemia é restaurada). Este fenômeno - isquemia-reperfusão - induz a produção de radicais livres derivados do oxigênio, que alteram a integridade da barreira mucosa do tubo digestivo, fenômeno que favorece a translocação bacteriana. O ADH estimula também a glicogenólise e a gliconeogênese. Esse hormônio permanece elevado por cerca de uma semana após o ato operatório.

A Aldosterona, um mineralocorticóide sintetizado na zona glomerulosa da supra-renal, é liberada pela ação da angiotensina I (ativação do sistema renina-angiotensina-aldosterona pela hipovolemia), pelo aumento do potássio no soro (lesões teciduais) e principalmente pela ação do ACTH.

Este hormônio tem como função a manutenção do volume intravascular, conservando o sódio e eliminando hidrogênio e potássio. Uma discreta alcalose metabólica observada no período pós-operatório pode ser justificada pela ação da aldosterona. O uso de drenagem nasogástrica, que acentua esta alteração metabólica, somada a hiperventilação anestésica e ao aumento da frequência respiratória produzida pela dor, promovem uma alcalose mista, alteração comumente encontrada na prática cirúrgica em pacientes que se submetem à procedimentos de grande porte.

Observamos também alterações no pâncreas endócrino após cirurgias. Os níveis de glucagon encontram-se elevados e os de insulina, baixos. O estímulo proveniente da epinefrina circulante pode ser o responsável. O glucagon elevado e a queda nas concentrações de insulina constituem-se em um potente sinal para início e manutenção da gliconeogênese. Embora o glucagon seja o hormônio responsável pela gliconeogênese, o cortisol parece ter um efeito permissivo para esta ação.

O Hormônio do Crescimento (GH) eleva-se também durante procedimentos cirúrgicos, anestesia e trauma. Este peptídeo tem ação conjunta com o neurohormônio adrenérgico em mobilizar gorduras do tecido adiposo, isto é, promover lipólise. O GH estimula a síntese hepática do fator de crescimento insulina-símile 1 (IGF-1) que é a substância pela qual ele exerce a maioria de suas funções, principalmente as anabólicas, como a síntese de proteínas.

Embora o GH seja conhecido por seus efeitos anabólicos, ele não exerce estas funções nas fases iniciais após o trauma, o que seria um contrasenso.

Tabela 1 - Alterações clínicas e laboratoriais observadas em pós-operatórios e sua associação com hormônios e mediadores humorais.

Atonia intestinal

Oligúria funcional/ edema de ferida operatória Alcalose mista

Hiperglicemia Elevação discreta na temperatura (37,8°C)

Anorexia

Catecolaminas e Opióides endógenos Hormônio antidiurético (ADH)

Aldosterona, drenagem nasogástrica, hiperventilação anestésica e hiperventilação associada à dor no pósoperatório.

Elevação do Glucagon, Cortisol, Catecolaminas e GH. IL-1 Citocinas

Acredita-se que os baixos níveis de IGF-1 sejam os responsáveis por este fenômeno.

Na resposta ao trauma, os níveis do hormônio estimulante da tireóide (TSH) encontram-se normais ou discretamente reduzidos. Os níveis de T4 e T3 estão diminuídos e os de T3 reverso (rT3), aumentados, configurando a síndrome do eutireoideo doente. Maiores detalhes desta síndrome serão conhecidos na apostila de Endocrinologia a ser editada em breve.

A resposta a cirurgia eletiva determina, portanto, algumas alterações clínicas e em exames laboratoriais: oligúria funcional, íleo adinâmico, taquicardia, alcalose mista (hiperventilação + ação da aldosterona), hipertermia discreta, por ação da interleucina 1 (aceita até 37,8°C), hiperglicemia (gliconeogênese, diminuição da insulina e aumento de hormônios contrainsulínicos), anorexia (Interleucinas e TNF- alfa) e perda ponderai (TNF-alfa). ATabela 1 descreve as principais alterações encontradas.

O que é um Balanço Nitrogenado Negativo?

Na presença de jejum prolongado, lesões acidentais, sepse e cirurgias de grande porte, existe todo um ambiente hormonal direcionado à produção de glicose. Os aminoácidos musculares (alanina e glutamina) são substratos essenciais para a gliconeogênese. Na sua utilização pelo fígado, os aminoácidos são desaminados, o que leva a um aumento na excreção urinária de amônia. Dizemos então que o balanço nitrogenado é negativo, isto é, mais proteínas estão sendo consumidas do que sintetizadas.

Concluímos que o período inicial (fase adrenérgicacorticóide) após procedimentos cirúrgicos eletivos é caracterizado por catabolismo protéico e lipídico, que é menos intenso do que aquele encontrado em grandes traumas com múltiplas fraturas, queimaduras, sepse etc. Independente da origem do estímulo, a proteólise e o reaproveitamento de aminoácidos determinarão nesta fase um balanço nitrogenado negativo.

antiproteases (a exemplo da alfa 1 antitripsina e da alfa 2 -macroglobulina) previnem a ampliação do dano causado pela liberação de enzimas provenientes dos tecidos lesados ou das células fagocitárias. A ceruloplasmina tem ação antioxidante expressiva (inativa radicais livres derivados do oxigênio). O fibrinogênio e a proteína C reativa auxiliam no reparo das lesões teciduais. Algumas proteínas plasmáticas de fase aguda têm meia vida biológica fugaz e servem tão somente como indicadoras do trauma.

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