Inflamação e Reparo Tecidual módulo 2

Inflamação e Reparo Tecidual módulo 2

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52 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores alternativa, através da ligação de uma ou mais moléculas de C3b na sua superfície. A via alternativa pode também ser ativada por lipopolissacarídeos presentes em membranas de várias bactérias, proteínas da superfície viral e de parasitas, enzimas tipo tripsina, alguns imunocomplexos e o fator de veneno de cobra. Há evidências de que alguns constituintes subcelulares do músculo cardíaco podem ativar a via alternativa.

O C3 é também ativado continuamente em pouca intensidade na fase fluída. Isto ocorre através de proteases séricas, moléculas nucleofílicas ou água, que atacam a ligação tioéster. Quando esta ligação é hidrolisada, forma-se C3(H2O). A molécula de C3(H2O) formada, com uma conformação similar a C3b, na presença de íons Mg, interage com o fator B formando C3(H2O)B, sobre o qual atua o fator D para formar C3(H2O)Bb, complexo chamado de C3-convertase de iniciação. Esta enzima, por sua vez, cliva novas moléculas de C3 em C3a e C3b.

A ligação tioéster das moléculas de C3b sofre hidrólise, depositando-se sobre receptores da superfície celular das partículas ativadoras da via alternativa, como células infectadas por vírus, células tumorais, bactérias gram-negativas, fungos, protozoários. Na presença de íons Mg, o C3b pode também se ligar ao fator B para formar C3bB.

O fator D que circula como enzima ativa e não é consumido na reação, atua então na porção B da molécula, para formar C3bBb, molécula lábil, sendo porém estabilizada pela agregação de uma molécula de properdina (P). A enzima C3bBbP resultante é denominada de C3-convertase de amplificação da via alternativa, clivando a seguir novas moléculas de C3 em C3a e C3b, sendo que este último pode ingressar na chamada “alça de amplificação”, oferecendo mais C3b para a fase inicial desta via, ou se ligar ao complexo molecular C3bBb para formar C3bBb(C3b), denominada de C5-convertase da via alternativa que, assim como C4b2a3b da via clássica, cliva C5 em C5a e C5b. Esta última molécula inicia a formação do CLM (C5b6789).

Esse complexo liga-se à membrana das células-alvo e provoca a formação de “poros”, que permitem um influxo descontrolado de água e íons, com turgência e lise celular subseqüentes. Para controlar a atividade do SC, há inibidores endógenos

53 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores regulados pela própria citólise. Essa regulação protege as células autólogas do ataque do SC.

Fig. 5. Cascata do sistema complemento. As vias clássica e alternativa terminam na via efetora comum, que gera o complexo lítico de membrana. Adaptado de ITURRY-YAMAMOTO & PORTINHO, 2001.

1.3. Metabólitos do ácido aracdônico Os produtos do metabolismo do ácido araquidônico compõem um conjunto de mediadores que modulam a resposta inflamatória e imunológica. Esses mediadores só aparecem após a estimulação das células, e são decorrentes da oxidação do ácido araquidônico, o qual é gerado pela ação da enzima fosfolipase A2 sobre fosfolipídios da membrana celular. A oxidação do ácido araquidônico pode ser realizada por duas vias enzimáticas: via da PGH sintetase (anteriormente conhecida como cicloxigenase) e via da lipoxigenase.

A ação do sistema enzimático da PGH sintetase sobre fosfolipídios de membrana, leva à formação de prostaglandinas da série E 2 , F 2 e D 2 (PGE 2 ,

54 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores

PGF 2 , PGD

(TXA 2 ).

A outra via de metabolização do ácido araquidônico, pela lipoxigenase, leva à produção de um conjunto de mediadores denominados leucotrienos. Os quatro principais leucotrienos (LT) conhecidos até o momento são: LTB4, LTC4,

LTD4, LTE4. Esse conjunto de leucotrienos é denominado de substância anafilática (SRS-A), por ser liberado durante a reação anafilática em pulmão, promovendo a contração lenta em preparações em músculo liso isolado.

Fig. 6. Desenho esquemático da síntese de prostaglandinas e leucotrienos. Fonte: http://www.ufrgs.br/laprotox/eicosanoids.htm

As prostaglandinas (PGs), por terem sido primeiramente descobertas e isoladas de líquido seminal, como secreção da próstata, foram assim denominadas, sendo o sufixo “glandinas” associado à glândula. Atualmente sabe-se que as PGs estão presentes em todos os tecidos animais, exercendo várias funções.

As prostaglandinas (assim como os leucotrienos) têm sua síntese desencadeada por estímulos nas membranas celulares, que podem ser de natureza

5 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores fisiológica, farmacológica ou patológica. Por ação da fosfolipase A2, o ácido araquidônico, constituinte normal dos fosfolipídios das membranas, é então convertido. Tais estímulos ativam receptores de membrana, acoplados a uma proteína reguladora, ligada a um nucleotídeo guanínico (proteína “G”). A partir desta ligação, ativa-se a fosfolipase A2 específica. Faz parte deste complexo ainda, uma elevação da concentração de cálcio (Ca ++) no meio intracelular.

A fosfolipase A2 hidrolisa fosfolipídios da membrana, particularmente fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina, liberando assim o ácido araquidônico. Este ácido liberado é, então, substrato para duas vias enzimáticas, a das cicloxigenases (COX), que desencadeiam a síntese das prostaglandinas e dos tromboxanos, e a via das lipoxigenases, responsável pela síntese dos leucotrienos.

Fig. 7. Desenho esquemático do metabolismo do ácido aracdônico. Fonte: http://www.sistemanervoso.com/ images/pgc/iac_09.jpg

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Estas PGs primárias, por assim dizer, têm pouca atividade, mas são substratos para formação das diversas PGs com atividade, como PGD 2 , PGE 2 ,

PGF 2 , prostaciclinas (PGI 2 ) e também dos tromboxanos (TX).

As prostaglandinas promovem vasodilatação, potencializam a dor promovida pela bradicinina, modulam a função de macrófagos e células NK, estimulando-as quando em baixa concentração e inibindo-as quando em altas concentrações. São substâncias que agem como hormônios locais, são ácidos graxos produzidos por quase todas as células do corpo. Sua ação varia de acordo com a célula alvo, sendo sua vida útil muito curta. Os tromboxanos promovem a vasoconstrição e a agregação plaquetária. Os leucotrienos promovem a liberação de citocinas, quimiotaxia para eosinófilos e neutrófilos, broncoconstrição, edema e aumento da produção de muco.

Metabolizaçãodo ácido araquidônico fosfolipase A2 Lipoxigenase

LTE4 aum permeabilidade vascular

LTD4

LTC4 Vasoconstrictor

Leucotrienos LTA4

5HPETE

Ácido araquidônico

Fosfolípideos de membrana mastócitos,basófilos e neutrófilos

5HETE-quimiot. LTB4-quimiot.

1.4. Fator ativador de plaquetas Outro fosfolipídio que participa da resposta inflamatória é o fator ativador de plaquetas. Esse fator foi obtido pela primeira vez a partir de leucócitos sensibilizados incubados com antígeno, tendo sido observado que ele induzia a

57 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores liberação de aminas vasoativas, pelas plaquetas. Apesar dos leucócitos terem sido identificados como basófilos, sabe-se atualmente que eosinófilos, neutrófilos, mastócitos, monócitos e macrófagos, também podem liberar PAF, após estimulação adequada.

• Neutrófilos

• Monócitos •Células endoteliais

Síntese na membrana plasmática

O PAF é um fosfolipídio de membrana sensível a fosfolipase A2 (PLA2) caracterizado quimicamente como alquil-acetil-glicerofosfocolina. O PAF não é estocado na célula, mas está presente na forma de precursor inativo ligado à membrana. A ativação da PLA2 converte esse precursor em liso-PAF, o qual sob ação da acetil coenzima A dá origem ao PAF-aceter. O PAF no meio extracelular apresenta vida média muito curta, sendo rapidamente convertido a liso-PAF, perdendo suas atividades biológicas.

58 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores

FATOR ATIVADOR DE PLAQUETAS Acil-PAF

Liso-PAF

PAF Acetil-hidrolase Acetil-transferase

Fosfolipase A2

O PAF promove os seguintes efeitos durante a resposta inflamatória: FATOR ATIVADOR DE PLAQUETAS

• Vasodilatação arteriolar •Aumento da permeabilidade vascular

•Promove a broncoconstrição

•Produz agregação plaquetária

•Estimula a liberação de mediadores plaquetários

•Adesão e quimiotaxia leucocitárias

•Estimula a síntese de metabólitosdo ácido aracdônico

•H iperalgesia

1.5. Citocinas As citocinas são proteínas de baixo peso molecular secretadas pelos leucócitos e várias outras células no organismo, em resposta a inúmeros estímulos. De um modo geral, as citocinas estão envolvidas em vários processos celulares,

59 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores incluindo: ativação celular; fatores de crescimento; proliferação celular; diferenciação celular; maturação celular; migração celular; secreção de anticorpos.

Dentre as várias citocinas descritas, a interleucina 1 (1L-1) e o fator de necrose tumoral (TNF) participam ativamente da resposta inflamatória e, por isso, serão detalhadas.

Fig. 9. Desenho esquemático da ação das citocinas. Fonte: http://library.med.utah.edu/WebPath/ INFLHTML/INFL066.html

A 1L-1 é uma proteína que pode ocorrer em duas formas moleculares: 1L-1α e 1L-1β. Embora exista alguma controvérsia, dados experimentais demonstram que 1L-1β age como mediador solúvel, enquanto que a 1L-1α permanece associada à célula, tendo sua ação potencializada no contato célula-célula. A 1L-1 pode ser produzida por todas as células nucleadas. No foco inflamatório, é sintetizada por macrófagos, neutrófilos, células endoteliais, fibroblastos e linfócitos. A 1L-1, em suas duas formas moleculares, apresenta efeito pleiotrópico, ativando a própria célula que o produziu (efeito autócrino), células circunvizinhas (efeito parácrino), e atuando em outros órgãos de forma sistêmica (efeito endócrino).

60 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores

O mecanismo de ação da 1L-1 envolve a presença de receptores específicos na superfície da célula-alvo; entretanto, o mecanismo que leva à ativação celular ainda não foi esclarecido. A atividade da 1L-1 pode ser controlada por fatores endógenos que modulam a expressão de receptores na membrana, ou interferem no metabolismo celular, impedindo que ocorra a transmissão de sinais de transdução após estímulo no receptor.

Fig. 10. Esquema ilustrativo mostrando a ação da IL-1. Fonte: http://bvs.sld.cu/revistas/mil/vol28_1_99/mil09199.htm

As prostaglandinas, particularmente as PGE2, inibem a síntese de liberação de 1L-1, enquanto que os leucotrienos estimulam sua produção. Outro mediador que pode modular a síntese de 1L-1 é o PAF. Experimentos in

61 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores vitro demonstram que baixas concentrações de PAF (<10nM) estimulam a produção de 1L-1 por monócitos humanos, enquanto que altas concentrações (>10nM) inibem a síntese de 1L-1. Além disso, o fator de crescimento transformante beta (TGF-β) e corticoesteróides, também apresentam efeito antagonista sobre a IL-1.

O TNF foi descrito pela primeira vez como sendo uma substância com capacidade de induzir necrose hemorrágica in vivo em certos tumores, e posteriormente como responsável pelo emagrecimento durante infecções parasitárias. Atualmente, sabe-se que o TNF é um mediador que apresenta múltiplas atividades, no nível de resposta inflamatória e imune, promovendo efeitos locais e a distância.

O TNF é uma proteína que ocorre em duas formas moleculares distintas: TNFα e TNFβ. O TNFα é produzido principalmente por macrófagos, mas muitas células podem também produzí-Io, como por exemplo: célula endotelial, fibroblasto, linfócitos T e B (em baixas quantidades). O TNFβ, também conhecido como linfotoxina, é sintetizado por linfócitos T auxiliares (TH1).

À semelhança do que ocorre com a IL-1, o TNF atua sobre a célulaalvo, mediante interação com receptores de membrana. Vários mediadores endógenos podem estimular a liberação de TNF (leucotrieno B4, IL-1, PAF, interferon-gama; IL-3 produzida por mastócitos; o próprio TNF, etc.) promovendo aumento na expressão de receptores de membrana.

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Fig. 1. Esquema ilustrativo mostrando a ação da IL-1. Fonte: http://www.australianprescriber.com/magazine/27/2/43/6/

Tanto a IL-1 quanto o TNF podem apresentar efeitos sistêmicos, induzindo:

• Febre: estes mediadores agem no nível de centro termorregulador no hipotálamo, promovendo aumento da temperatura corporal;

• Hematopoese: por estimulação de fatores estimuladores de colônia

(CSF), que induzem proliferação de células precursoras em medula óssea;

• Lipólise: por aumento na atividade da lipoproteína-lipase em adipócitos, isso explicaria o emagrecimento observado em indivíduos com infecções crônicas;

• Proteínas de fase aguda: síntese estimulada em nível de células hepáticas.

Um fato importante é que ao mesmo tempo em que a IL-1 e TNF estão envolvidas com a inflamação aguda e crônica, elas também iniciam o processo de reparação tecidual.

Pode-se concluir que todos os mediadores envolvidos na resposta inflamatória agem de forma integrada, e que os mecanismos fisiológicos se encarregam de mantê-Ios em equilíbrio. Além disso, vários mediadores apresentam a mesma atividade biológica, de forma que um mesmo fenômeno

63 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores pode ser decorrente da ação de mais de um mediador. Tabela 2. Principais mediadores endógenos da inflamação. Adaptado de ANDRADE, 2002.

64 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores

Efeitos inflamatórios dos componentes do sistemasenzimáticos

Deposição de fibrina

Degranul mastócito Aum permeabil vascular vasodilatação Lise celular

Neutrófiloativação quimiotaxia fagocitose

Dor- bradicinina

C3a-C5a trombina

C5a, C3a, plasmina

Bradicinina Histamina

Compl.

Histamina bradicinina C5a, C3a

Além disso, a intensidade e a evolução de um processo inflamatório serão determinadas por vários fatores relacionados ao tipo de agente agressor, tecido onde o processo está se desenvolvendo, e às condições gerais do hospedeiro.

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