Óxido Nítrico

A resposta do hospedeiro a infecção ou lesão envolve o recrutamento de leucócitos e a liberação de mediadores inflamatórios, incluindo o óxido nítrico (ON). Várias citocinas como fator de necrose tumoral e a interleucina 1, bem como mediadores derivados de bactérias, induzem a transcrição de íONS em leucócitos, fibroblastos e outros tipos celulares, sendo responsáveis pelo aumento de dos níveis de ON. O ON é um importante microbicida e pode ter funções importantes na adaptação do tecido aos estados inflamatórios. Entretanto, a produção excessiva de ON pode exacerbar a lesão tecidual nos processos inflamatórios agudos e crônicos. O ON produzido durante a inflamação está envolvido na vasodilatação associada á inflamação aguda e pode interagir com o superóxido para produzir peroxinitrito e, subseqüentemente, proteínas modificadoras, lipídios e nucleotídeos. O ON tem efeito prejudicial em modelos crônicos de artrite; a suplementação dietética com L-arginina exacerba a artrite, enquanto ocorre proteção com uso de inibidores da íONS. As lesões da psoríase, lesões do epitélio das vias respiratórias em pacientes com asma e as lesões intestinais da doença inflamatória intestinal em humanos não demonstraram níveis elevados de ON e iONS.O líquido sinovial de pacientes com artrite contém maiores quantidades de produtos da oxidação do ON, particularmente o peroxinitrito. Estudos recentes demonstraram que o ON estimula a síntese de prostaglandinas inflamatórias ativando a isoenzima ciclooxigenase II (COX-2). Assim, a inibição da via do ON pode ter efeito benéfico nas doenças inflamatórias.

Entretanto, o ON também parece desempenhar uma função protetora do organismo agindo nas células imunológicas. Quando desafiadas por antígenos estranhos, as células Th4 respondem com a síntese de ON. A inibição do ON e a modificação do gene íONS podem reduzir acentuadamente a resposta protetora contra parasitos.

Degeneração Amilóide: amiloidose

Depósito intracelular e na parede dos vasos, de substancia hialina, amorfa, proteinácea patológica que com o acúmulo progressivo induz atrofia por compressão e isquemia das células adjacentes. O amilóide não é uma entidade quimicamente pura. Desse modo, o amilóide não deve ser considerado uma única doença, mas sim um grupo de doenças que tem em comum a deposição de proteínas de aparência semelhante. Portanto deve-se em substancias amilóides.

Inflamação crônica

Inflamação Crônica

    - Processo prolongado (semanas a meses) na qual a inflamação ativa, destruição tecidual e tentativas de reparação estão ocorrendo simultaneamente.     - Muitas vezes latentes, assintomáticas, são também responsáveis pelas doenças crônicas como artrite reumatóide, aterosclerose, tuberculose e doenças pulmonares crônicas.     - A inflamação crônica se origina de:

1. Infecções persistentes: tuberculose, sífilis, alguns fungos. Estes agentes suscitam em hipersensibilidade tardia (possuem baixa toxicidade).

2. Exposição prolongada a agentes tóxicos endógenos ou exógenos: sílica, material não-degradável provocando a silicose.

3. Auto-imunidade: reações imunes atacam o próprio tecido sadio. Resulta em várias doenças inflamatórias crônicas (artrite reumatóide e lúpus eritematoso).

- Características das Reações Crônicas:

    a) Infiltrado de células mononucleares: macrófagos, linfócitos e plasmócitos.

    b) Destruição tecidual: induzida por células inflamatórias.

    c) Cicatrização por substituição do tecido danificado pelo tecido conjuntivo (fibroso). Observa-se angiogênese (Figura 3).

Figura 3. Infiltrado inflamatório mostrando inflamação crônica em doença pulmonar. * indica o acúmulo de células inflamatórias crônicas; a cabeça das setas indica que a destruição do parênquima pulmonar esta substituído por epitélio cubóide; as setas indicam o processo de fibrose.

Infiltração Mononuclear

    - O macrófago é a célula principal da inflamação crônica proveniente do monoblasto (medula óssea). Os macrófagos vivem nos tecidos por vários meses.     - O ?-INF mostra ser o agente que estimula a transformação no tecido dos monócitos em macrófagos.

Outras Células Participantes da Inflamação Crônica

• Linfócitos: possuem relação recíproca com os macrófagos (Figura 4).

• Mastócitos: amplamente presentes no tecido conjuntivo; expressam receptores que se ligam à porção Fc dos anticorpos IgE (FceRI). Nessa interação os mastócitos desgranulam e liberam mediadores com histamina e produtos do ácido araquidônico.

• Eosinófilos: típicos das reações imunes mediadas por IgE e infecções parasitárias (helmintos). São quimioatraídos pela eotaxina (quimiocina C-C).

Figura 4. Interação entre o macrófago e o linfócitos mediados por interferon gama.

Inflamação Granulomatosa

    Trata-se de um padrão distinto de reação inflamatória crônica na qual o tipo celular predominante é o macrófago ativado com aparência de célula epitelial (epitelióide). Este tipo inflamatório é encontrado em doenças auto-imunes e infecciosas crônicas.

    São exemplos: tuberculose, sarcoidose, doença da arranhadura de gato, linfogranuloma inguinal, lepra (hanseníase), brucelose, sífilis, infecções micóticas e beriliose.

    O granuloma é uma área focal de inflamação granulomatosa - trata-se de macrófagos rodeados por leucócitos mononucleares.

    Células gigantes podem ser formadas na junção de células epiteliais. Vinte ou mais núcleos celulares formam as células de Langhans (Figura 5).

Figura 5. Granuloma tuberculoso típico com formação de células de Langhans.

Quando a fagocitose é impedida devido ao tamanho do corpo estranho forma-se os denominados granulomas de corpo estranho - incapazes de produzir uma resposta imune ou inflamatória. Os granulomas imunes são causados por partículas insolúveis capazes de induzir uma resposta inflamatória.

Vasos Linfáticos na Inflamação

    - Filtram os líquidos extravasculares.

    - O fluxo aumenta na inflamação a fim de drenar o líquido extravascular.

    - Os vasos linfáticos podem inflamar = linfangite. Já uma inflamação de linfonodos causa a chamada linfadenite inflamatória ou reativa.

    - Após os linfonodos, o fígado, baço e medula óssea constituem a segunda linha de defesa - nesse caso teremos bacteremia (meningite, endocardite, abscessos renais e artrite séptica).

Padrões Morfológicos na Inflamação Aguda e Crônica - (Figura 6)

1. Inflamação serosa: extravasamento de líquido ralo proveniente do soro sangüíneo ou de secreções das células mesenquimais que revestem o pericárdio, pleura e peritônio.

2. Inflamação fibrinosa: há aumento da permeabilidade vascular resultando num influxo de fibrina para o tecido. Podem ser removidos por fibrinólise ou por macrófagos.

3. Inflamação supurativa ou purulenta: produção de grandes quantidades de pus por exsudato purulento causado por bactérias piogênicas. Os abscessos são coleções de tecido inflamatório purulento.

4. Úlceras: resultam do defeito local ou escavação da superfície de um órgão ou tecido que se desprende do tecido inflamatório necrótico. Comum na boca, estômago, intestino ou trato genitourinário.

Figura 6. Padrões histológicos da inflamação aguda. Em A vemos a inflamação serosa; em B uma inflamação fibrinosa onde F indica fibrina e P a superfície pericárdica; em C há uma inflamação supurativa (abscesso bacteriano no miocárdio); e em D uma ulceração (duodenal).

Efeitos Sistêmicos da Inflamação

- A febre é o processo mais comum associado à infecção.

- O processo de hipertermia é coordenado pelo hipotálamo envolvendo também o sistema endócrino - reação de fase aguda:

1. Endócrino e metabólicos: secreção de proteína de fase aguda pelo fígado (proteína C reativa - PCR; proteína amilóide A sérica - SAA; proteína amilóide P sérica - SAP; fatores do sistema complemento e do sistema de coagulação). Há aumento da secreção de glicocorticóide e diminuição na liberação de ADH.

2. Autonômico: redireciona o fluxo sangüíneo dos leitos cutâneos para os profundos; aumento da freqüência cardíaca e pressão arterial bem como redução da sudorese.

3. Comportamentais: calafrios, tremores, anorexia e sonolência.

- A elevação da temperatura esta associada ao aumento da atividade dos leucócitos dificultando a replicação de microorganismos.

- A IL-1, IL-6, INF e a-TNF penetram o cérebro em locais onde conseguem ser transportados através de barreira hematoencefálica ou mesmo pelo nervo vago onde atuam sobre os vasos do encéfalo estimulando a produção de PGE, NO ou IL-1ß provocando febre.

- Leucocitose: 15000-20000 células/mL podendo atingir até 100000 cél/mm. As elevações extremas podem nos indicar uma reação leucemóide. A maioria das infecções bacterianas causa neutrofilia mas devemos estar atentos para algumas exceções: caxumba, mononucleose infecciosa e rubéola causam linfocitose. A infecção por parasitas ou asma brônquica freqüentemente se apresenta por eosinofilia. Obs. As infecções de curta duração podem estar associadas a leucopenia como observamos na febre tifóide e em infecções virais causadas por riquétsias e também por certos protozoários.

Inflamação aguda

PROCESSO INFLAMATÓRIO AGUDO 

1. Características gerais da inflamação:

- "Reação complexa do tecido conjuntivo vascularizado".

- "Reação dos vasos sangüíneos levando ao acúmulo de líquido e leucócitos nos estudos extravasculares".

- O objetivo da resposta é a destruição do agente lesivo e conseqüentemente a cicatrização.

- A inflamação // reparação são potencialmente lesivas - proliferação de fibroblastos com alteração da característica tecidual normal.

- A inflamação aguda tem duração rápida (minutos // horas // poucos dias). O exsudato (edema) inflamatório é bastante rico em neutrófilos.

- A inflamação crônica é mais longa marcada por linfócitos e macrófagos; fibrose; angiogênese e necrose.

- Observação: mediadores químicos amplificam a resposta inflamatória.

a) Inflamação Aguda:

- Mobilização imediata de leucócitos e anticorpos.
    - Vasodilatação (eritema + rubor);
    - Exsudato (edema);
    - Emigração de leucócito para a lesão.

Obs. PUS = exsudato inflamatório contendo leucócitos e células teciduais.

• Vasodilatação seguida de diminuição da viscosidade da circulação local com exsudação e estase - migração de leucócitos (rolagem).

• Os mecanismos que tornam o endotélio permeável durante a inflamação (figura 1):

    • Lacunas por contração endotelial;

    • Lacunas por reorganização citoesquelética;

    • Lesão direta;

    • Lesão dependente de leucócitos (resposta tardia);

    • Aumento da transmigração (VEGF ??).

- Queimaduras técnicas causam perda hídrica importante devido à contração endotelial.

Migração Celular -

- Marginação // Rolagem // Aderência.
- Transmigração por diapedese.
- Quimiotaxia.

* Adesão Celular:
    - Ocorre devido a selectinas, imunoglobulinas, integrinas e glicoproteínas semelhantes à mucina.

* Ativação dos Leucócitos:
    - Produção de metabólitos do ácido araquidônico a partir de fosfolipídeos, ativação de fosfolipase A2 pelo DAG (diacilglicerol) - ativando a proteína quinase C (PKC) - e pelo influxo de cálcio.

* Mediadores químicos da inflamação:
- Fontes celulares dos mediadores químicos: plaquetas, neutrófilos, monócitos // macrófagos, mastócitos.
    - Podem induzir o endotélio, músculo liso e fibroblastos.
- Atuam em células alvo amplificando a resposta.
- A maioria dos mediadores possuem vida curta.

Figura 1. Aumento da permeabilidade vascular.

a) Aminas vasoativas: Histamina

- Histamina: amplamente distribuída pelos tecidos; produzidas pelos mastócitos (também por basófilos e plaquetas).

- Liberada em lesões físicas (trauma, frio, calor).

- Reações imunológicas (ligação anticorpos-mastócitos).

- Anafilaxia estimulada pelo sistema complemento (C3a e C5a).

- Citocinas.

- Neuropeptídeos (substância P).

- A histamina causa vasodilatação das arteríolas e aumento da permeabilidade vascular das vênulas.

b) Serotonina (5-HT) - 5 hidróxi-triptamina:

- Segundo mediador vasoativo semelhante à histamina.

- Produzida e liberada por plaquetas.



c) Proteases plasmáticas:

- Sistema Complemento (anafilaxia por C3a, C5a).

- Sistema de Cinina (bradicinina).

- Sistema de Coagulação.

d) Metabólitos do Ácido Araquidônico (AA):

- Prostaglandinas, Prostaciclina, Lipoxinas e Leucotrienos.

- São autacóides ou hormônios locais de curto alcance.

- Decompõem-se espontaneamente ou por enzimas.

- O ácido araquidônico é um ácido graxo poliinsaturado de 20 carbonos (5,8,11,14 ácido eicosatetraenóico) - derivado da alimentação ou por conversão do ácido graxo essencial, o ácido linolêico (Figura 1.1).

Figura 1.1. Esquema bioquímico da enzima ciclooxigenase (COX) tipo 1 e tipo 2.

- O ácido araquidônico sofre ação de duas enzimas essenciais: ciclooxigenase (formação das prostaglandinas e tromboxanos) e lipoxigenase (formação dos leucotrienos e lipoxinas).

- Síntese aumentada na inflamação.

- Estimulado pelo fator de agregação plaquetária (PAF) - atuam na síntese do ácido araquidônico juntamente com a fosfolipase A2.

- A ciclooxigenase bem como a lipoxigenase geram compostos classificados por letras: PGD, PGE, PGF, PGG, PGH, PGI e PGJ; além de serem atribuídos números que representam as ligações duplas presentes no composto.

- Participações enzimáticas:

    - TXA2 (instável) -------------------- TXB2 (inativo). Essa transformação é rapidamente efetuada na participação da enzima tromboxano sintetase (de origem plaquetária).
    - PGI2 ------------------------- PGF1a (composto estável). A transformação é efetuada pela enzima prostaciclina sintetase (de origem endotelial).
    - PGE2, PGD2, PGF2a são produtos da ciclooxigenase (COX). Estes compostos coletivamente denominados prostaglandinas geram vasodilatação, febre, dor e edema.
    - A lipooxigenase (LO) é predominante nos neutrófilos interage com a proteína ativadora da 5-LO denominada FLAP formando o complexo ativo 5-HETE responsável pela quimiotaxia dirigida à neutrófilos formando um grupo de compostos denominados leucotrienos.
        - LTB4 - responsável pela quimiotaxia.
        - LTC4, LTD4, LTE4. - responsáveis pela vasoconstrição, broncoespasmo e aumento da permeabilidade capilar/vascular (Figura 2).

Figura 2. A figura exemplifica a alteração do calibre vascular durante o processo inflamatório pela participação de diversas substâncias químicas.

Obs. As interações celulares devem sempre ser considerada na síntese destes compostos, há uma participação de mais de um tipo celular para produção dos produtos bioquímicos envolvidos na inflamação.

* Lipoxinas -
    - São produtos do ácido araquidônico.
    - Formadas na interação entre diversos tipos celulares: plaquetas-leucócitos.
    - São classificadas em 2 tipos: LXA4 e LXB4.
    - Sintetizadas na presença da enzima 12-lipoxigenase.
    - São pró-inflamatórias bem como antiinflamatórias dependendo dos sinalizadores e contextos fisiopatológicos.
    - Exercem diminuição na quimioatração dos neutrófilos mas aumento na aderência dos monócitos para mais tarde, transformarem-se em macrófagos (tecido).
    - LXA4 exerce um efeito vasodilatador balanceando-o com o efeito vasoconstritor do LTC4.

* Fator Ativador Plaquetário (PAF) -

    - Derivado do fosfolipídeo acetil-gliceril-éter-fosforilcolina (AGEPEC).
    - Desencadeiam vasoconstrição e broncoconstrição.
    - Em pequena quantidade geram vasodilatação.

* Citocinas -
    - A interleucina (IL) 1, IL-6 bem como o fator de necrose tumoral alfa (a-TNF) induzem uma resposta inflamatória de fase aguda sistêmica associada a infecção ou lesão gerando febre, anorexia, sono de ondas lentas, aumento de ACTH e corticosteróides.
    - O a-TNF exerce importante papel no controle da massa corporal normal.

* Quimiocinas -
    - São secretadas por macrófagos, células endoteliais e outros tipos celulares.
    - As quimiocinas são classificadas em C-X-C ou a contendo resíduos de aminoácido separando os dois primeiros resíduos de cisteína conservados. As quimiocinas C-C ou ß exibem os dois primeiros resíduos de cisteína adjacentes conservados. Incluem a proteína quimioatratora de monócitos (MCP-1), eotaxina, proteína inflamatória de macrófagos-1a (MIP-1a) e RANTES. As quimiocinas C ou ? não possuem duas das quatro cisteínas conservadas (linfotactinas). As quimiocinas podem ser classificadas em CX3C (também denominada fractalcina).
    - As quimiocinas são importantes para a manutenção do gradiente quimiotático necessário para o recrutamento de leucócitos que migram da circulação para o tecido.
    - Estas substâncias atuam em receptores acoplados à proteína G em receptores CRCR ou CCR.

Óxido Nítrico (NO) -

    - Produzido pelo endotélio, macrófago e neurônios.
    - Causa vasodilatação.
    - Possuem meia-vida curta, por isso, atuam localmente.
    - Sintetizado a partir da L-arginina, oxigênio molecular, NADPH e co-fatores na presença da enzima NOS (Óxido Nítrico Sintetase).
    - Há três tipos conhecidos de NOS:
        - Endotelial (eNOS)
        - Neuronal (nNOS)
        - Induzido por citocinas (iNOS)

Resultados da Inflamação Aguda

    - Devemos sempre levar em conta a natureza e intensidade da lesão, o local e tecido acometido bem como a responsividade do hospedeiro.

1. Resolução completa: resolução - o resultado habitual quando a lesão é limitada ou breve; ou quando há pouca destruição tecidual.

2. Formação do abscesso: ocorre sobretudo quando há microorganismo piogênico.

3. Substituição por tecido conjuntivo: fibrose - ocorre após a destruição tecidual significativa; quando a destruição envolve células que não se regeneram ou quando há exsudação de fibrina abundante.

4. Progressão da resposta para a inflamação crônica: a transformação ocorre quando o processo agudo não consegue resolver a lesão em decorrência da persistência do agente nocivo

Fenômenos Vasculares da inflamação

São representadas por modificações hemodinâmicas liberadas durante os fenômenos irritativos e por ação direta do agente inflamatório.


 Modificação: 1) vasodilatação arteriolar.

2) dilatações das venulas menores e contrição das maiores

 Mediadores: 1) histaminas, prostaglandinas, leucotrienos, substância P das terminações nervosas e PAF.

 Conseqüências: 1) aumento do fluxo de sangue para a área agredida, gerando hiperermia.

2) aumento da pressão hidrostática.

Inflamação

Sinais Cardinais



A reação inflamatória é conhecida há muito tempo. Os gregos na antiguidade já a definiam pelos seus sinais e sintomas típicos, considerados sinais cardinais: calor, tumor, rubor, dor e as alterações funcionais, que muitas vezes acompanha a inflamação.

Modelos experimentais in vitro e in vivo demonstraram que a inflamação depende da orquestração de uma série de mediadores, dos quais os mais importantes são as quimiocinas e as citocinas, também envolvidas nas respostas imunitárias e adaptativas.

ENVELHECIMENTO CELULAR

O envelhecimento ocorre em todos os níveis celulares do organismo, sendo que cada tecido apresenta suas
particularidades (CALDEIRA et al., 1989). É o resultado da danificação de moléculas, células e tecidos, os quais gradativamente perdem a capacidade de se adaptar ou de reparar um dano(NOCELLI,2002).

O envelhecimento pode ser definido como um processo deteriorativo progressivo e irreversível, característico
da maioria dos sistemas e que, por ser progressivo, há uma grande probabilidade de morte, seja de uma célula, um tecido, um órgão ou mesmo de um indivíduo (ALVAREZ & JAVIER, 1999; ESBÉRARD, 1999). É um processo muito complexo, influenciado pela estrutura genética do indivíduo, estilo de vida e o meio ambiente (LEME, 2002).

Teoria genética de envelhecimento

Muitos pesquisadores acreditam em que a causa do envelhecimento celular se encontra na genética. Como
o desenvolvimento do organismo, desde sua fecundação até sua maturidade sexual, é controlado pelo material genético, então é muito provável que as mudanças causadas pelo envelhecimento também sejam (HIRAI, 1982). Essa teoria é norteada por três hipóteses:
A) As moléculas de DNA e RNA alteram-se ao longo do tempo e, ao falharem nos processos de transcrição e tradução das mensagens, produzem conseqüentemente erros na montagem das moléculas protéicas (HIRAI, 1982). Esses erros formariam moléculas enzimáticas com defeitos que, por sua vez, afetariam a capacidade funcional das células. Essa hipótese foi base para a elaboração de duas teorias, a teoria da “mutação somática” e do “erro catástrofe”.
Na teoria da “mutação somática”, a idéia básica é a de que o genoma celular acumula “erros” por meio da
ação de processos ao acaso, uma vez que as células utilizam apenas 4% da informação contida em seu DNA durante seu período de vida (SMITH, 1988). As causas da mutação somática podem ser a radiação, mutagênios, radicais livres que se originam do metabolismo e erros de transcrição (HIRAI, 1982).
A teoria do “erro catástrofe” envolve a tradução na síntese de proteínas. Orgel apud HIRAI (1982) aponta
que o processo da síntese de proteínas envolve a atuação de proteínas, tendo como exemplo a enzima aminoacil-sintetase que liga o aminoácido ao RNA. Quando essa enzima funciona de forma incorreta, podem surgir erros na estrutura primária das proteínas que são sintetizadas pela célula. Holliday apud HIRAI (1982) verificou a presença de formas termolábeis de duas desidrogenases em fibroblastos velhos e evidenciou uma alteração na estrutura primária dessas proteínas. Sendo assim, diferentes proteínas celulares podem acumular erros em diferentes proporções (ROSEN, 1978).
B)Asegunda hipótese apóia-se no fato de que segundo Medvedev apud SMITH (1988) há uma relação direta entre a redundância gênica e a taxa de senescência. De acordo com suas pesquisas, as seqüências repetitivas estão normalmente reprimidas, mas quando um gene ativo é extensamente lesado, um outro gene idêntico de reserva o substitui. A redundância de DNA poderia, portanto, proporcionar um mecanismo de proteção frente à vulnerabilidade intrínseca do sistema. Por meio desse mecanismo, prolongar-se-ia o
tempo de sobrevivência da célula ao se evitar o acúmulo de um número suficiente de erros capazes de alterar a mensagem genética a ser transmitida. Assim, todos os genes repetitivos iriam ser utilizados, os erros se acumulariam, e as deficiências fisiológicas determinantes do envelhecimento iriam surgindo. Essa hipótese nos permite prever que as espécies com vida mais longa têm por conseqüência maior redundância de DNA e portanto maior número de genes de reserva que as espécies de vida curta (ROSEN, 1978).
C) A terceira hipótese genética do envelhecimento considera que as mudanças produzidas com a idade, como perda da pigmentação do cabelo, menopausa, osteoporose e a diminuição das faculdades atléticas, são continuações do desenvolvimento natural, por meio de uma seqüência de eventos genéticos programados (HIRAI, 1982; SMITH, 1988). Para HAYFLICK (1980), cada indivíduo possui, dentro de suas células, seu próprio “programa genético de morte”, que seria acionado no momento oportuno. Os genes responsáveis pelo envelhecimento freariam ou deteriam as vias bioquímicas de forma seqüencial e iriam conduzir a uma expressão programada das modificações próprias do envelhecimento (HIRAI, 1982).

Calcificação Distrófica

A calcificação distrófica é encontrada em áreas de necrose. Independentemente do local de deposição microscopicamente os sinais de cálcio se apresentam como grânulos finos ou nódulos brancos.

Na patogenia da calcificação distrófica, a via final comum é a formação de cristais de fosfato de cálcio na forma de apatita, semelhante à hidroxiapatita dos ossos. O processo tem duas fases principais: o início (ou nucleação) ou proliferação; ambas podem ocorrer tanto intracelular como extracelularmente.

Apesar de a calcificação distrófica poder ser simplesmente um sinal de uma lesão celular prévia, ela geralmente causa disfunção do órgão.