REPARO DOS TECIDOS: CRESCIMENTO CELULAR, FIBROSE E CICATRIZAÇÃO DE FERIDAS

Reparo dos tecidos:
    a) regeneração (substituição das células danificadas)
    b) substituição por tecido conjuntivo = fibrose (cicatriz)
Controle do Crescimento Celular Normal –
Estímulos: morte celular, lesões ou deformações mecânicas dos tecidos.
Ciclo Celular e Potencial Proliferativo: G0; G1; S; G2; Mitose.
    1. Células lábeis: divisão contínua. Epitélios de superfície; epitélio gastrointestinal colunar e uterino; medula óssea e células hematopoéticas.
    2. Células Estáveis (Quiescentes): baixo nível de replicação (necessitam de estímulo). São exemplos: células parenquimatosas (fígado, rim e pâncreas); células mesenquimatosas (fibroblastos e músculo liso) e células endoteliais vasculares.
Obs. A regeneração celular pode não restabelecer a arquitetura original – se houver lesão da membrana basal a estrutura não é refeita originalmente.
    3. Células permanentes: células nervosas e células da musculatura esquelética e cardíaca.
Eventos moleculares no crescimento celular –
Sinalizações intracelulares:
    a) Autócrina: células respondem a sinalizações por elas mesmas produzidas – por exemplo em tumores e na hiperplasia epitelial.
    b) Parácrina: células produzem moléculas que afetam uma célula-alvo em estreita proximidade. Por exemplo no reparo das feridas.
    c) Endócrina: hormônios sintetizados por órgãos endócrinos atuando em alvos a longa distância (via corrente sangüínea).
Receptores de Superfície Celular –
- Crescimento celular é mediado por ativações de receptores de superfície: um determinado fator de crescimento interage com um receptor contido no citoplasma, núcleo ou mesmo na membrana plasmática.
1. Receptores com atividade intrínseca quinase:
    a. Domínio extracelular (para interação com o ligante)
    b. Única região transmembrânica
    c. Domínio citosólico: atividade tirosinoquinase e ou atividade serina-treonina.
    d. Receptor de Insulina
    e. Receptor de crescimento neuronal (NGF)
Exemplos de receptores tirosinoquinase: fator de crescimento epidérmico (EGF), fator de crescimento fibroblástico (FGF) e fator de crescimento plaquetário (PDGF) dentre vários outros.
São fatores diméricos que contém duas regiões para a ligação com o receptor formando um dímero de receptor: a molécula receptora fosforila a outra no dímero – haverá fosforilação cruzada dos resíduos de tirosina, sendo o “start” para ativação de uma cascata de fosforilações seqüenciais com ativação da seqüência gênica de consenso e ativação de fatores transcricionais como c-fos, ras, erb-1 – Após a dimerização do receptor haverá autofosforilação do mesmo = criação de sítios de ligação para uma série de proteínas citosólicas com domínio src (domínios de tirosina fosforiladas). O esquema abaixo mostra o funcionamento da via chamada de MAP-quinase, muito relevante no crescimento celular e regulação do metabolismo da mesma.

2. Citocinas:
    a. Receptores da superfamília de receptores acoplados a tirosinoquinase
    b. Possuem um único segmento
    c. Promovem fosforilações de quinases – STAT ativando resíduos de serina e treonina.
    d. Via da jasnu-quinase: sistema JAK-STAT – quando houver ligação dos resíduos ativados pelo STAT no receptor há liberação do JAK.
3. Receptores sem atividade catalítica intrínseca:
    a. Domínio extracelular (ligante)
    b. Uma única região transmembrânica
    c. Domínio citosólico – associa-se diretamente a tirosinoquinases citosólicas. Por exemplo a superfamília das citocinas.
4. Receptores acoplados a proteína G:
    a. Possuem 7 alças transmembrânicas
    b. São exemplos os mais variados receptores: adrenérgicos, muscarínicos, dopaminérgicos, gabaérgicos, glutamaérgicos, etc.
Sistema de Transdução de Sinal –
- Sinais extracelulares – Sinais Intracelulares – MAP-quinase / PI-3 quinase / IP3 / AMPc / PLC / PLA2 / GMPc / JAK-STAT.

Regulação da Divisão Celular –
- Ciclinas (A,B,E).
- Conjunto de pontos de controle.
- Ciclinas executam suas funções ao formarem complexos com proteínas quinases ciclina dependente (CDK). Quando a célula passa para a fase G2 ocorre síntese de ciclina B que se liga a CDK1 constitutiva = entrada da célula na fase de mitose. Ciclina após realizarem sua atividade (fosforiladas) são degradadas pela via ubiquitina-proteassoma.
- As CDKs são reguladas por inibidores: p21 e p27 principalmente.
- A transição de G1-S é controlada pela fosforilação da proteína do retinoblastoma (Rb).
- A Rb seqüestra fatores de transcrição como o E2F – responsável pela transição da fase G0 para a fase G1. A medida que a célula progride no período G1 há aumento da ciclina D com ativação da CDK que hiperfosforila a proteína do retinoblastoma rompendo a ligação com E2F = entrada no período S do ciclo celular.
- Pontos de controle: mecanismos de vigilância – identificam os problemas na transcrição do DNA – por exemplo: ativação do p53 atuando e ativando, por sua vez, a p21, realizando a parada do ciclo celular e tentativa de reparo pelo GADD45. Se não houver o reparo a célula entrará em apoptose.
- Inibição do crescimento: inibição pode se dá por contato (célula-célula). Ativação do beta-TGF atuando sobre as fosforilações da serina e treonina quinase, SMAD e aumento do p27 diminuindo a taxa de CDK2 e conseqüentemente diminuindo a fosforilação do Rb.
- Fatores de Crescimento: importante na cicatrização de feridas. Podemos citar o EGF, alfa-TGF, PDGF (plaquetas), FGF, VEGF (vasculogênese) e beta-TGF.

Reparo por Tecido Conjuntivo (FIBROSE) –
- A destruição tecidual: ocorre na inflamação necrosante (inflamação crônica) acometendo células parenquimatosas e estroma (tecido de sustentação).
- A substituição do tecido lesado por tecido conjuntivo denomina-se fibrose (cicatriz).
- Há várias etapas de cicatrização:
    - Angiogênese
    - Proliferação de fibroblastos
    - Deposição de matriz extracelular
    - Maturação e organização do tecido fibroso (remodelamento)
- Fatores de crescimento: no processo de remodelagem tecidual alguns fatores devem ser considerados como a regulação das metaloproteinases da matriz. Os fatores de crescimento estimulam a síntese de colágeno e de outras moléculas do tecido conjuntivo. A degradação do colágeno se dá pela ativação das famílias das metaloproteinases da matriz dependentes dos íons zinco para sua atividade. As metaloproteinases são colagenases intersticiais que clivam o colágeno fibrilar dos tipos I, II e III bem como a fibronectina; estromelisinas atuando sobre proteoglicanos, laminina, colágeno amorfo e fibronectinas. Uma vez formadas as metaloproteinases são rapidamente degradadas pela família dos inibidores teciduais específicos das metaloproteinases (TIMP) produzidos pelas células mesenquimatosas.

- Angiogênese: logo após a lesão tecidual haverá o que chamamos de angiogênese (neoformação vascular) – ocorrerá proliferação de células endoteliais e fibroblastos – um novo tecido é formado: tecido de granulação (freqüentemente edemaciado); há formação vascular (vasculogênese) onde uma rede vascular primitiva é formada através de angioblastos; e um processo denominado angiogênese ou neovascularização onde vasos preexistentes dão origem a novos vasos.
Neste processo de neovascularização ocorrerá degradação da membrana basal do vaso original; migração de células endoteliais para estímulo angiogênico; proliferação de células endoteliais e subseqüente maturação destas células (remodelamento) e por fim, recrutamento das células periendoteliais para sustentar os tubos endoteliais (vasculares).
Observe na figura abaixo os fatores envolvidos nestes processos acima descritos: VEGF atuando em receptores VEGF-R2 (promovendo a proliferação celular); VEGF-R1 promovendo a formação do tubo; estes dois processos determinam a vasculogênese enquanto que a angiogênese conta também com a ativação de angiopoetinas (Ang1-Tie2) para estabilização do vaso recém-formado; (Ang2-Tie2) tornando o endotélio mais responsivo ao controle negativo exercido pelo VEGF. Enquanto o processo de maturação ocorre fatores como PDGF e beta-TGF estão ativados.

Outros reguladores da angiogênese incluem as integrinas do tipo avß3 para manutenção dos vasos neoformados, motilidade e migração dirigida destas células; Trombospondinas 1, SPARC que desestabilizam as ligações entre células e matriz = angiogênese. Já as proteases (endostatinas) inibem a angiogênese (responsáveis pela remodelagem tecidual).
Processo de Fibrose (FIBROPLASIA) –
- Migração e proliferação de fibroblastos na lesão.
- Deposição de matriz extracelular.
    a) Proliferação de fibroblastos: há aumento de VEGF com formação de tecido de granulação responsável pelo aumento da permeabilidade vascular = formação de estroma provisório formado com crescimento de fibroblastos. Promovidos por IL-1, alfa-TNF, beta-TGF e PDGF.
    b) Deposição de matriz extracelular: colágenos são importantes na resistência da cicatriz.
Cicatrização das feridas –
- Processo inflamatório agudo – Regeneração parenquimatosa – parênquima + tecido conjuntivo – síntese de matriz extracelular – colagenização e resistência da ferida.
- Cicatrização por primeira intenção: incisões cirúrgicas e lacerações limpas, bordas são aproximadas e pequena quantidade de tecido fibroso é formado.
    - Ocorre por exemplo num corte cirúrgico – preciso!
    - Morte de um número limitado de células epiteliais e tecido conjuntivo
    - Ruptura da membrana basal epitelial
    - Espaço aberto é preenchido por sangue coagulado (crosta que recobre a ferida)
- 24h: Neutrófilos na margem da incisão – deslocam-se para os coágulos (interior)
- 48h: Células epiteliais projetam-se depositando membrana basal
- 72h: Neutrófilos trocados por macrófagos. Tecido de granulação invade o espaço da incisão – há grande produção de colágeno.
- 5° dia: Neovascularização máxima. Muito colágeno é observado na epiderme de espessura normal.
- 2ª Semana: Infiltrado de leucócitos, edema e eritema desaparecem. Há empalidecimento da incisão devido ao colágeno.
- Cicatrização por segunda intenção: lacerações com incapacidade de aproximação das margens da ferida, presença de material estranho, tecido necrótico e infecções. Vistas em grandes lesões epidérmicas.
    - Há perda de grande quantidade de tecido, por exemplo em infartos ou abscessos, as células são incapazes de recompor a arquitetura original do tecido. Muito tecido de granulação é formado.
    - Difere da cicatrização primária devido:
        - Reação inflamatória mais intensa
        - Quantidades bem maiores de tecido de granulação
        - Contração da ferida: cicatriz resultante é bem discreta devido a grande atividade de contração (miofibroblastos)
Resistência da Ferida –
    - Ao final da primeira semana pode-se remover as suturas – já temos 10% da resistência da pele original.
    - Ao final da terceira semana – teremos 70-80% da recuperação da pele original.
Aspectos que Influenciam na Cicatrização:
    1. Nutrição (vitamina C ou zinco por exemplo)
    2. Diabetes mellitus
    3. Aterosclerose
    4. Hormônios – glicocorticóides por exemplo
    5. Infecções
    6. Quimioterápicos e coagulopatias
    7. Corpos Estranhos
    8. Tamanho da Lesão
    9. Fatores Mecânicos

Aspectos patológicos no reparo das feridas –
    1. Formação inadequada de tecido de granulação: ulceração (vascularização inadequada) e ou ruptura da ferida.
    2. Formação excessiva dos componentes de reparo: excesso de colágeno pode originar uma tumefação elevada = quelóide. A proliferação inadequada de fibroblastos dará origem ao que chamamos de desmóides (fibromatoses agressivas).
    3. Contraturas (observada em pele de queimados).
    4. Deiscência do Ferimento (reabertura): herniações.

Processo de Cicatrização (seqüencial):
    a) Limpeza e Preparação: retirada do exsudato inflamatório, fibrina e tecido necrótico;
    b) Retração: miofibroblastos (aproximação e retração da ferida)
    c) Tecido de granulação: tecido rico em fibroblastos, células endoteliais, neovascularização intensa. Tecido é mole, cavernoso, incolor de sangramento fácil.
    d) Maturação: amadurecimento do colágeno depositado pelos fibroblastos, redução dos vasos sangüíneos e fibroplasia. Empalidecimento da ferida.
    e) Reepitelização: epitélio regenera-se quando a membrana basal for recomposta.
    f) Resistência: dada pelos miofibroblastos e colágeno (força tensil).

APOPTOSE

    O mecanismo de apoptose ainda é muito obscuro e desconhecido na área médica, sabemos tratar-se de um “suicídio” celular obedecendo a uma programação gênica que, quando necessário, é ativada. Vários mecanismos como fatores de crescimento, hormônios, lesões celulares estão envolvidos nesta ativação e ou inibição. Sabemos que quando a célula encontra-se com uma lesão irreversível este mecanismo é acionado de modo que as células vizinhas não sofram nenhuma espécie de lesão decorrente de sua morte. É realmente extremamente interessante estudarmos as particularidades deste evento e suas especificidades moleculares já que possivelmente trata-se de um mecanismo de terapia gênica para a supressão tumoral.
Alguns fatores ou períodos da vida onde a apoptose esta ativada:
- Desenvolvimento embrionário (embriogênese);
- Mecanismo homeostático para a manutenção das populações celulares;
- Defesa – mecanismos de auto-imunidade;
- Células lesadas por agentes nocivos ou mesmo em distúrbios hemodinâmicos;
- Envelhecimento.
São responsáveis pelos seguintes eventos:
- Embriogênese;
- Indução hormônio dependente (endométrio na menstruação);
- Deleção celular em células proliferativas (epitélios);
- Morte celular em tumores;
- Morte de células imunes ou auto-reativas (timo – seleção positiva);
- Morte celular induzida por células T citotóxicas;
- Atrofia patológica após obstrução ductal (pâncreas, rins);
- Lesões celulares: radiações, quimioterapias, hepatites virais, etc;
- Morte por estímulos nocivos leves.
Eventos morfológicos na Apoptose:
- Retração celular, condensação da cromatina e fragmentação nuclear.
- Bolhas superficiais – fragmentação dos corpúsculos apoptóticos.
- Fagocitose dos corpúsculos apoptóticos por células sadias como macrófagos, por exemplo.
- Membrana plasmática intacta.
- Ausência de reações inflamatórias e prejuízo a tecidos vizinhos.
Características bioquímicas da apoptose:
    a) Clivagem protéica – ativação de cisteína-proteases = Caspases;
    b) Entrecruzamento de proteínas – ativação de transglutaminases;
    c) Quebra do DNA – ativação de endonucleases cálcio-magnésio dependentes;
    d) Reconhecimento fagocítico através da expressão de receptores na superfície dos corpúsculos apoptóticos – expressões de fosfatidilserina e trombospondina.

Mecanismo Apoptótico:

1.	Vias sinalizadoras: estímulos apoptóticos constituindo-se em sinais intracelulares como hormônios, fatores de crescimento e citocinas participam intensamente da inibição da apoptose enquanto que o TNF (receptor RTNF1 ativado), agentes físico-químicos lesivos, glicocorticóides atuando em receptores nucleares, radiações, hipóxia-anóxia, vírus estimulam o mecanismo apoptótico.
2.	Controle e Integração: a transmissão direta de sinais se dá através de proteínas adaptadoras como a FAS (FAS-FAS). Outra proteína reguladora encontra-se na mitocôndria (membrana) denominando-se Bcl-2, são proteínas reguladoras da função e atividade mitocondrial: induzem TPM e liberação do citocromo C quando estimulados pelos genes Bax e Bad (pró-apoptóticos) enquanto que o gene Bcl-XL inibe a atividade apoptótica via Bcl-2. Outro fator importante a ser considerado é o fator ativador de proteases pró-apoptóticas (Apaf-1) – este fator liga-se ao citocromo C ativando uma série de reações químicas e também proteínas pró-apoptóticas como Caspases, ativam também a proteólise. A ligação do Bcl-2 protege a célula seqüestrando Apaf-1 – há interação entre o Bcl-2/Apaf-1 bloqueando a ativação das caspases (diminuição da atividade catalítica).
3.	Fase de Execução: esta é a fase onde consideramos a via final da apoptose – a cascata proteolítica esta ativada sendo as proteases desta cascata constituída por caspases. As caspases, por sua vez, são cisteína-proteases que clivam resíduos de ácido aspártico. Em geral consideramos a atividade de duas principais caspases: Caspase 9 sendo ativadas com o envolvimento do citocromo C e Apaf-1 e Caspase 8 ativadas pela ligação da FAS-RFAS. Não devemos esquecer que na verdade há uma grande família de caspases mas para efeito didático só considerei duas delas.

Obs. A proteína Bcl-2 tem função dúbia na apoptose:
- Bax e Bad – são estímulos pró-apoptóticos induzindo a liberação de citocromo C e TPM via ativação da proteína reguladora Bcl-2.
- Bcl-XL – trata-se de um estímulo negativo à proteína Bcl-2 realizando o seqüestro do Apaf-1 dificultando a ação apoptótica.

Respostas Subcelulares a Lesões Celulares:
Observamos alterações peculiares das organelas ou citoesqueleto.

1.

Catabolismo lisossômico: lisossomo primário realiza fagocitose originando os lisossomos secundários (fagolisossomos). Heterofagia (neutrófilos e macrófagos) deve ser considerada como mecanismos de endocitose como pinocitose e fagocitose. Autofagia formando vacúolos autofágicos (seqüestro de organelas do citossol) formando os autofagolisossomos. Este mecanismo é útil na remoção de organelas danificadas.

Obs. Os materiais acumulados no interior celular que não consegue ser digerido formam os corpúsculos residuais. Deficiências de enzimas lisossomais geram doenças de depósito lisossômico.

2.	Indução (hipertrofia) do Retículo Endoplasmático Liso: por exemplo no uso continuado de barbitúricos – observamos uma tolerância (adaptação) resultante de uma hipertrofia do retículo endoplasmático liso dos hepatócitos – há necessidade de maior produção de enzimas para degradação da droga.
3.	Alterações Mitocondriais: observadas em deficiências nutricionais; hipertrofia e atrofia celular e uso contínuo de álcool.
4.	Anormalidades Citoesqueléticas: acometem microtúbulos (bronquiectasia e infertilidade) e filamentos (neurofilamentos – Doença de Alzheimer).

Cascata das Caspases:

MECANISMOS DA APOPTOSE

Conceitos Iniciais –
    Desde a metade do século dezenove muitas observações por parte dos pesquisadores indicam que há um processo diferenciado nos processos de embriogênese e metamorfose. O termo “morte celular induzida” foi introduzida em 1964, propondo a morte celular não por eventos acidentais mas sim por programação genética da célula. (Lockshin, 2001 // 1964)
    O termo apoptose é derivado do grego com o significado “ser descartado”, em analogia às pétalas de uma flor quando desprendidas. Este processo mostra-se eficaz e necessário para a manutenção das populações celulares. (Leist, 2001)
O Significado do Processo de Morte Celular Programada –
    Durante o desenvolvimento um excesso de células é produzido para formação dos tecidos, no entanto, mecanismos como a morte celular programada atuam como esculpindo o tecido em questão, dando aspecto micro e macroscópico atualmente conhecido por nós. (Meier, 2000).
    Exemplos fisiológicos importantes no processo de morte celular programada inclui: a separação das pregas interdigitais nas mãos dos embriões (apoptose de tecido mesenquimal) e formação do sistema reprodutor (figura 1) dando ênfase a apoptose que ocorre nos ductos Müllerianos e ductos Wolffianos. (Meier, 2000 // Zuzarte-Luis, 2002). Apoptose é muito relevante na manutenção do equilíbrio entre as respostas imunológicas Th1 e Th2 através das células B e células T bem como a deleção de células malignas: células que sofrem danos irreversíveis aos seus DNAs, sinais mitogênicos inapropriados, células natural killers autoreativas e células infectadas. (Rathmell, 2002).

Figura 1. Apoptose nos órgãos sexuais masculinos e femininos a partir de uma estrutura progenitora (a). Os ductos de Müller e ductos de Wolff são exemplos da apoptose nestas estruturas (b) e (c). 

    As deficiências nos processos de apoptose são responsáveis pelas proliferações de células tumorais, sendo responsáveis pelo comprometimento da homeostasia adequada do indivíduo. Ao contrário disso, a exarcebação destes mecanismos apoptóticos levam a condições patológicas graves a serem consideradas (doenças autoimunes de forma geral): doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson, Esclerose Amiotrófica Lateral, Esclerose Múltipla dentre muitas outras. (Fadeel, 1999).
    O mecanismo celular da apoptose é marcado por alterações na permeabilidade celular (transição da permeabilidade mitocondrial) – TPM – onde há formação de um canal de alta condutância com perca do potencial para fosforilação oxidativa; há extravasamento de citocromo c para o meio intracitoplasmático; ativação de uma série de substâncias serino-proteases como caspases (realizam clivagem protéica), transglutaminases (entrecruzamento de proteínas), endonucleases (clivagem nuclear) e fosfatidilserina / trombospondina (marcadores da membrana externa dos corpúsculos apoptóticos com indução da fagocitose). O processo implica na fragmentação da cromatina e das organelas com posterior clivagem das mesmas. Corpúsculos apoptóticos são fagocitados por macrófagos, que reconhecem suas sinalizações. O sistema imunológico não desencadeia uma resposta inflamatória, não havendo lesão de células periféricas (figura 2) (Damiani D, 2004).

Figura 2. Mecanismos gerais da apoptose (Damiani D, 2004).

Mecanismos Envolvidos no Processo Apoptótico: vias de sinalizações –
    Os mecanismos de iniciação do processo de apoptose são eficientemente regulados por uma série de inter-relações de múltiplos fatores. Uma seqüência de sinais extracelulares induzem a morte celular programada como por exemplo, a ligação de fatores em receptores transmembrânicos, defeito no reparo do DNA celular, drogas citotóxicas ou irradiações.
    Muito do nosso atual conhecimento sobre a apoptose advém de estudos em C. elegans onde uma série de genes foi identificado e atribuído uma função neste complexo mecanismo da apoptose. A apoptose no C. elegans é parcialmente devida a ativação de uma cisteína-protease ced-3 mediada pela sua oligomerização e ativando (em “cascata”) a proteína ced-4. A atividade do complexo ced-3/ced-4 é contra-regulado pelo inibidor da apoptose ced-9 e seu indutor egl-1, ambos membros da família Bcl-2. Estudos em mamíferos e pássaros nos revelaram que o ced-3 é membro da família das cisteínas-proteases, das caspases, e o ced-4 corresponderia ao Apaf-1 (fator ativador de proteases pró-apoptóticos 1), fator determinante na ativação das caspases.
    As caspases são cisteina proteases, que possuem seus homólogos no C. elegans reconhecido como ced-3, e possuem importância central na sinalização e execução do mecanismo apoptótico. (Bratton, 2000). O termo caspase é proveniente da classificação destas proteases como: protease cisteina dependente aspartato específica, onde sua atividade catalítica depende dos resíduos de cisteína derivados do aspartato. Nos mamíferos 14 tipos diferentes de caspases foram identificadas, até o momento, onde as caspases 11 e 12 foram exclusivamente identificadas em ratos. A caspase 1 é considerada como a enzima de conversão da interleucina 1 beta onde, a exemplo das caspases 4, 5, 11 e 12 mostram ser fundamentais na proteólise e ativação das interleucinas inflamatórias como a pró-IL-1beta e pró-IL-18 (Denault, 2002).
    Nas células, as caspases são sintetizadas a partir de zimógenos inativos, denominadas pró-caspases. As pró-caspases são proteoliticamente processadas entre subunidades pequenas e grandes resultando em subunidades pequenas e grandes, conseqüentemente. As caspases pró-apoptóticas são divididas em grupos iniciadores da apoptose incluindo caspases 2, 8, 9 e 10 e no grupo de executadores da apoptose, incluindo as caspases 3, 6 e 7. De forma geral as caspases iniciadoras, como a 8 e a 10, possuem domínios longos, contendo domínio efetor de morte (DED) ou domínio de recrutamento de caspases (CARD) como no caso das caspases 9 e 2. A via de morte da apoptose pode ser induzida por vias extrínsecas de estímulos, como ligantes de superfície celular, ou por via intrínseca, com sinais originados no interior da célula.
    Na via extrínseca da ativação da apoptose a pró-caspase 8 é recrutada pela DED e induzem o sinal de morte através do complexo (DISC), o ligante pode ser o fator de necrose tumoral (TNF). (Figura 3).

Figura 3. Ativação do DISC – Complexo de morte via estímulo extracelular. DD: domínio de morte citoplasmático; DED: adaptador adicional contendo o domínio efetor de morte celular.

A via intrínseca de apoptose envolve a ativação da pró-caspase 9 a qual é ativada por eventos de transição da permeabilidade mitocondrial (TPM) como já discutido anteriormente, com liberação de citocromo c para o meio intracitoplasmático. (Salvesen, 2002b). Neste casos de ativação da caspase 9, há interação com o fator de ativação das proteases pró-apoptóticas 1 (Apaf-1). Uma vez ativada, a caspase 9 ativa uma série de outras pró-caspases como por exemplo a caspase 3, 6 e 7 subseqüentemente, clivando estas pró-caspases em substratos menores, resultando numa amplificação do sinal de morte. (Figura 4). Neste momento poderíamos observar alterações bioquímicas e morfológicas nas células, agora, em apoptose. (Earnshaw, 1999).

Figura 4. A: TPM mitocontrial com liberação de citocromo c e ativação do complexo pró-caspase 9. B: após a ativação do citocromo c e dATP o Apaf-1 auxilia na ativação do processo apoptótico. O aptossomo formado é uma estrutura heptamérica que ativa diretamente os domínios de morte sendo clivado em dímeros.

    A via extrínseca da apoptose é mediada pelos chamados “receptores de morte” os quais encontram-se nas superfícies celulares, transmitindo um sinal de morte para o interior da célula. Receptores de morte incluem o gene da superfamília de receptores para o fator de necrose tumoral (RTNF), incluindo RTNF-1, Fas (CD95), DR-4 e DR-5 (receptores TRAIL). (Ashkenazi, 2002). Todos os membros da família do RTNF consistem em cisteínas ricas em domínios extracelulares, com substancial especificidade, resultando na trimerização e ativação dos seus respectivos receptores de morte. Subseqüentemente o sinal é transduzido para o interior do citoplasma sendo reconhecido pelo domínio de morte do receptor (DD). Moléculas adaptadores do tipo FADD ou TRADD possuem DDs os quais recrutam e ativam os complexos indutores dos domínios de morte, reconhecidos como DISC. Em adição aos DDs, os adaptadores FADD contém os domínios efetores de morte (DED), os quais interagem formando um complexo DED-DED seqüestrando pró-caspases 8 para o complexo DISC. (Figura 3). (Scaffidi, 1998).
    Num outro tipo celular (tipo II) o sinal vindo ao receptor não ativa as caspases de uma maneira eficaz. Nestes casos o sinal deve ser amplificado pela via apoptótica dependente da mitocôndria. O link de interação entre a mitocôndria e as caspases ocorre através da família das proteínas Bcl-2. Genes pró-apoptóticos como Bax, Bad e Bak induzem a liberação de citocromo c além de outros fatores citossólicos. O citocromo c liga-se ao Apaf-1 o qual, através de alterações conformacionais dependentes de dATP, oligomeriza-se e forma o aptossomo, um complexo que ativará a pró-caspase 9. Esta pró-caspase 9 ativada, desencadeia o sinal para a ativação das caspases 3, 7 e 6 resultando num processo amplificado e catalítico resultando no processo apoptótico. (Slee, 1999).
    Mitocôndria como regulador central da via intrínseca da apoptose. Ao lado de amplificar e mediar a via extrínseca da apoptose, a mitocôndria funciona como “chave” para a integração e propagação dos sinais de morte originados intrinsicamente por danos ao DNA, por estresse oxidativo, extravasamentos e drogas quimioterápicas. A maior parte dos sinais pró-apoptoticos são derivados da disrruptura mitocondrial originada pela perda do potencial para fosforilação oxidativa – dita TPM – aumentando subitamente a permeabilidade da membrana mitocondrial com formação de um edema com grande influxo de água para a matriz mitocondrial e eventual ruptura da membrana. Proteínas são liberadas para o meio intracitoplasmático (extra-mitocondrial) incluindo proteínas indutoras da apoptose (AIF), endonucleases (endoG), Smac/Diablo, Htr/Omi e o citocromo c, que ativa o aptossomo e, conseqüentemente, a cascata de caspases. A mitocôndria, quando sofre TPM, perde a homeostase bioquímica necessária para sobrevida celular: há depleção de ATP e ausência de síntese, moléculas reduzidas como NADH e NADPH, a glutationa é oxidada e radicais livres são liberados. O feedback desse processo de perca do potencial para fosforilação oxidativa é devido, principalmente, a presença de radicais livres. Na mitocôndria observamos a formação de um poro, um canal de alta condutância que resulta nesse processo apoptótico.
Regulação do Mecanismo Apoptótico –
    Numa célula viável, o sinal apoptótico deve ser mantido “desligado”. No sistema nervoso central temos uma proteína responsável por essa manutenção que designamos como NAIP (proteínas inibidoras da apoptose neuronal). Enquanto não houver um estímulo contundente de morte, com ligação em seus receptores, não haverá apoptose. Estudos nos mostram que todas as células de todas as espécies animais estão prontas para morrerem, isto é, entrarem em apoptose, basta que o estímulo a vida cesse e entre em ação o estímulo de morte. Por esse motivo, a falta de ligantes “pró-sobrevivência” induzem a apoptose, exemplos de ligantes que favorecem o estímulo a vida são ligações de hormônios, fatores de crescimento, citocinas, nutrientes, dentre outros. (Damiani D, 2004 // Ameisen, 2002 // Raff, 1993).
    Família Bcl-2. A proteína Bcl-2 é um oncogene no qual esta correlacionado ao linfoma folicular e identificado no lócus das imunoglobulinas num cromossomo que sofreu translocação t(14:18), este é o primeiro exemplo de um oncogene que inibe a morte celular e promove a proliferação celular. (Vaux, 1998).
    Nos mamíferos mais de 30 domínios são descritos na família Bcl-2 onde inúmeros domínios foram identificados como pró-apoptóticos e muitos outros como anti-apoptóticos, mostrando um comportamento dúbio desta proteína no controle da sobrevida celular. (Borner, 2003). A exemplo da Bcl-2, outras proteínas foram identificadas como anti-apoptóticas: Bcl-Xl, Bcl-w, A1 e Mcl-1 as quais possuem domínios BH1, BH2, BH3 e BH4. O grupo pró-apoptótico membros da família Bcl-2 deve ser subdividido: a subfamília Bax consistindo em Bax, Bad, Bak e Bok todas possuindo domínios BH1, BH2 e BH3 necessários para a ativação do mecanismo de morte. (Mund, 2003 // Cory, 2002).
    Duas linhas de pesquisa são contundentes na determinação da atividade da proteína Bcl-2: uma delas acredita que a Bcl-2 seria a responsável pelo controle direto da atividade das caspases; outra linha de pesquisa acredita que a Bcl-2 seria necessária para a manutenção da integridade mitocondrial. O fato que nos faz acreditar mais na hipótese de que a Bcl-2 seria apenas um conservador da mitocôndria é o fato dela não interagir com o Apaf-1, ela apenas promove a liberação de citocromo c para ai então haver interação e ativação das caspases. (Damiani D, 2004 // Cory, 2002).
    O knockout dos genes Bax e Bak individualmente não alteram a função apoptótica mas o knockout dos dois genes afeta em muito o processo de morte celular programada. A eliminação destes dois genes acarreta num acúmulo de células dramático, principalmente no sistema hematopoético e sistema nervoso central. O Bax constitui-se num monômero em células integras, enquanto que, em células que estão sofrendo apoptose, sofrem conformação, alterando sua expressividade na membrana mitocondrial. Acredita-se que o Bax e o Bak contribuam em muito para a formação dos poros na membrana externa da mitocôndria, desencadeando o processo de TPM.
    Em contraste, os membros antiapoptóticos da família Bcl-2 seqüestram os fatores pró-apoptóticos com domínios BH3 e impedem a ativação dos genes Bax e Bak, inibindo assim, os eventos pró-apoptóticos mitocondriais: a superexpressão do Bcl-2 ou Bcl-Xl potencialmente inibem a apoptose em resposta a muitos insultos citotóxicos, superexpressão de radicais livres, alterações da permeabilidade mitocondrial e potencial para fosforilações oxidativas, previnindo assim a TPM e liberação de citocromo c. (Reed, 1998).
    Estudos recentes nos revelam que membros da família Bcl-2 que apresentam somente domínio BH3 são necessários para ativação dos mecanismos pró-apoptóticos com inibições das funções do Bax e Bak. (Bouillet, 2002). Por outro lado, o efeito de morte dos membros da subfamília BH3 dependem da atividade do Bax e Bak já que células que não possuem Bax e Bak, mesmo com superexpressão de BH3 somente, não entram em apoptose. A regulação destes processos e atividades pró-apoptóticas esta na interação entre as proteínas com multidomínios Bax e Bak com os guardiões antiapoptóticos Bcl-2 e Bcl-Kl, onde membros destas famílias com domínios exclusivamente BH3 possuem preferências para ligações aos fatores antiapoptóticos Bcl-2/Bcl-Xl. (Scorrano, 2003). Acredita-se que o domínio individual BH3 faça transdução específica de sinais de morte já que eles ativam os sinais para apoptose desencadeada por estresse, lesão do DNA, ausência de hormônio de crescimento ou mesmo anóxia. (Borner, 2003).
    De forma geral, as proteínas com domínio BH3 exclusivamente, interferem na oligomerização entre membros pró-apoptóticos com múltiplos domínios (Bax e Bak) e membros antiapoptóticos como Bcl-2 e Bcl-Xl. (Figura 5) (Letai, 2002).

Figura 5. Família Bcl-2 e mecanismos de indução a TPM.

    Regulação da apoptose pelo IAP. A superexpressão dos fatores antiapoptóticos como proteínas Bcl-2 ou Bcl-Xl ou mesmo A1, realizam um “up-regulation” do fator transcricional FN-kB o qual é o fator central para adaptação das respostas imunológicas. (Heckman, 2002). Contudo, o FN-kB em algumas circunstâncias contribuem para a apoptose. Além de ativarem a expressão de genes antiapoptóticos como Bcl-2, o NF-kB ativa uma série de genes inibidores das proteínas envolvidas na apoptose denominadas IAPs. Os IAPs são proteínas das famílias antiapoptóticas, nos humanos 8 homólogos foram identificados, além de outros como NAIP (já mencionado), c-IAP1, c-IAP2, XIAP e survivina. Todos os IAPs contém repetições baculovírus (BIR), essenciais para as interações com caspases para exercerem função antiapoptótica. No caso do XIAP, o domínio BIR3 liga-se a uma pequena porção da caspase 9 enquanto que o BIR2 interage com os sítios ativos das caspases 3 e 7. (Huang, 2001 // Srinivasula, 2001). Contudo, não podemos nos esquecer de que os fatores Smac/Diablo liberados na TPM mitocondrial interage com os IAPs inibindo seus efeitos sobre as caspases. (Du, 2000).
    Desregulação do mecanismo apoptótico. Nos indivíduos humanos bilhões de células entram em divisão celular a cada segundo, e um número similar de apoptose também, para que a manutenção da homeostasia seja adequada. Uma desregulação do mecanismo apoptótico leva a uma série de doenças como por exemplo as doenças neurodegenerativas como mal de Alzheimer, doença de Parkinson, Esclerose Múltipla, doença de Huntington, Esclerose Amiotrófica Lateral, doenças auto-imunes, cânceres, AIDS (depleção de linfócitos T) e isquemias. A função alterada do mecanismo de morte esta diretamente relacionada à expressão gênica alterada de fatores envolvidos nas etapas de iniciação, promoção, mediação e execução da apoptose.
    Pesquisas atuais nos mostram cada vez mais evidências de que a carcinogênese não esta simplesmente no conceito: “multiplicação celular descontrolada” e correlações com oncogenes mas também nos mecanismos promotores (diretos ou indiretos) da apoptose. Muitas alterações favorecem a malignização do tumor, como por exemplo na transformação dos protooncogenes em oncogenes. Uma célula com estas modificações pode ativar proteções contra o mecanismo de apoptose ou inativação de fatores relacionados com a apoptose. O Bcl-2 é superexpresso em uma grande variedade de células cancerosas, contribuindo para a sobrevivência das células cancerosas e realizando inibição direta da apoptose. (Reed, 1999). Mutações nos genes Bax e Bak também são observadas em diversos tipos tumorais. O Bad e a procaspase-9 são negativamente reguladas pelos oncogenes Akt/PKB quinase, promovendo a proliferação celular, tendo na fosfatase PTEN, o efeito antagônico no crescimento tumoral. O oncogene Akt/PKB estimula o fator de crescimento NF-kB pela fosforilação do seu inibidor IkB quinase alfa (IKK a) e também na supressão do p53 (promotor do sinal proapoptótico) pela fosforilação do oncogene Mdm2, que por sua vez, inibe o p53. Tanto o NF-kB e o Mdm2 são superexpressos ou inapropriadamente ativados nos processos de transformações malignas.
    O p53 mostra-se um importante supressor tumoral protéico o qual é ativado por fatores de transcrição em resposta a hipóxia e especialmente a lesões do DNA, resultando na parada do crescimento ou mesmo na ativação dos mecanismos da apoptose pela estimulação da expressão de alvos do p53 como o p21, Bax, Puma, Noxa, Apaf-1, Fas e DR-5 ou pela supressão da expressão das proteínas antiapoptóticas como Bcl-2, Bcl-Kl e survinina. (Wu, 2001 // Hoffman, 2002). Recentes evidências nos mostram que o p53 interage com o Bcl-Kl promovendo a TPM e liberação do citocromo c. O oncogene Mdm2 é uma ubiquitina ligase que media a ubiquitinação do p53.
    Em resposta a uma lesão ao DNA, o p53 é fosforilado por uma serina-treonina específica que promove a interação entre o p53-Mdm2 onde o p53 torna-se estabilizado e ativado. Todos os oncogenes ativam os fatores de transcrição E2F-1 o qual não somente promove a progressão e proliferação do ciclo celular mas também são gatilhos para o supressor tumoral ARF (Figura 6 e 7). (Ginsberg, 2002).

Figura 6. Função do p53. A ubiquitinação do p53 pode ser revertida pela enzima de deubiquitinação denominada HAUSP.

    A cascata das caspases e as interações com receptores de membrana celular, bem como os mediadores intrínsecos da apoptose são demonstrados esquematicamente na figura 7.

Figura 7. Interações dos mecanismos apoptóticos – via das caspases, fosforilações e ativações de “domínios de morte” intracelulares.

Doenças Auto-imunes

As doenças auto-imunes são um tipo de desordem imunológica e sua característica reside no fato da diminuição da tolerância aos componentes do próprio organismo, devido a uma alteração no processo de diferenciação de antígenos externos (vírus e bactérias, por exemplo) e os do próprio organismo de um indivíduo. Esta doença atinge aproximadamente 3-5% da população do mundo e tem origem na delicada relação entre fatores externos (ambientais) e fatores intrínsecos do organismo, como predisposição genética, alterações nos níveis hormonais e, baixo controle imuno-regulatório.
Pesquisas relatam que as doenças auto-imunes aumentaram nos últimos 40 anos, sendo que em nível mundial, médicos e também pesquisadores presumem que ela ataque de 15 a 20% da população. Talvez essa maior constatação seja devido ao fato do aprimoramento das técnicas de diagnóstico laboratoriais.
Sabe-se que existem um pouco mais do que 30 doenças auto-imunes, sendo que cada uma possui sintomas específicos e atacando órgãos distintos, sendo elas:

• Diabetes mellitus tipo 1;
• Lúpus eritematoso sistêmico;
• Artrite Reumatóide;
• Doença de Crohn;
• Esclerose Múltipla;
• Tireoidite de Hashimoto;
• Miastenia gravis;
• Síndrome de Sjögren;
• Vitiligo;
• Psoríase;
• Doenças Auto-Imunes do Sistema Nervoso;
• Doença de Addison;
• Anemia hemolítica;
• Auto-Imune Síndrome Antifosfolipídica;
• Dermatite Herpetiforme;
• Febre Familiar do mediterrâneo;
• Glomerulonefrite por IGA;
• Glomerulonefrite Membranosa;
• Síndrome de Goodpasture;
• Doença de Graves;
• Oftalmopatia de Graves;
• Doença Celíaca;
• Hepatite auto-imune;
• Síndrome miastênica de Lambert-Eaton;
• Oftalmia Simpática;
• Penfigóide Bolhoso Poliendocrinopatias;
• Púrpura auto-imune;
• Trombocitopenia Idiopática;
• Doença de Reiter
• Tireoidite auto-imune;
• Espondilite Anquilosante;
• Retocolite Ulcerativa;
• Síndrome de Churg-Strauss;
• Síndrome de Behçt;
• Sarcoidose. 

Existem hipóteses sobre o motivo do surgimento das doenças auto-imunes, uma delas seria devido ao aumento da higiene, o que resulta em redução da aquisição de infecções. Mas há controvérsias de que seriam exatamente as infecções que afetariam o funcionamento do sistema imunológico. Embora não se sabe ao certo como funciona o desencadeamento deste tipo de doença, sabe-se que são necessários três requisitos básicos para que ela apareça:

• Predisposição genética para a doença
• O problema deve ser desencadeado por um fator ambiental
• Desequilíbrio das células do sistema imunológico

O diagnóstico das doenças auto-imunes é feito através do quadro clínico que o paciente apresenta e através de exames laboratoriais de sangue, onde são pesquisados auto-anticorpos.
O tratamento destas doenças baseia-se na inibição do sistema imunológico através da administração de drogas imunossupressoras (por exemplo, corticóides). No entanto, não é possível a realização de uma imunossupressão apenas dos anticorpos indesejáveis, levando o indivíduo a uma imunossupressão geral, predispondo ele a infecção por outros patógenos.

Aterosclerose

Aterosclerose é uma doença crônica-degenerativa, caracterizada pela obstrução de vasos sanguíneos, causada pela formação de ateroma. Os ateromas são placas, compostas especialmente por lipídeos (principalmente o colesterol) que se acumulam na parede dos vasos, causando a diminuição do diâmetro do mesmo. Esses lípides podem ser produzidos pelo próprio organismo, ou serem adquiridos através da alimentação. Em casos extremos pode acontecer a obstrução total de vasos vitais, como os do coração e do cérebro. A aterosclerose é traiçoeira, pois os sintomas só aparecem quando os vasos sanguíneos estão prestes a ficar completamente obstruidos. Como essa obstrução pode impedir a circulação de sangue para diferentes orgãos, os sintomas serão relativos ao orgão afetado. Os orgãos mais afetados e as consequências da obstrução são os seguintes:
Artérias que irrigam o cérebro (carótidas) – acidente vascular cerebral (derrame).
Artérias coronárias, que irrigam o coração (coronárias) – dor no peito, angina ou infarto.
Artérias que irrigam as pernas (femoral, poplítea, tibial) – dor ao caminhar, claudicação intermitente, gangrena.
A obstrução das artérias que irrigam os rins também pode causar sérias complicações, inclusive à morte.
As pessoas com maior risco de desenvolver a doença são as que apresentam: aumento da pressão arterial, obesidade, diabetes, estresse, tabagismo, alteração no colesterol, alteração dos triglicérides e a vida sedentária.
Uma descoberta surpreendente foi feita em relação à aterosclerose. O processo de obstrução dos vasos sangüíneos e artérias têm inicio na infância, sendo que os sintomas e complicações acontecerão, geralmente, na idade adulta.
Nesse sentido, a prevenção é o modo mais eficaz de combater a aterosclerose. Exercícios físicos e alimentação equilibrada diminuem os fatores de risco como alteração na pressão, alteração de colesterol e triglicérides, obesidade e sedentarismo.
Aterosclerose pode ser um dos fatores desencadeantes da arteriosclerose, porém as doenças não são as mesmas, assim como as palavras não são sinônimos.

Inflamação

A inflamação, também conhecido como processo inflamatório ou flogose (derivado de “flogístico”, que em grego significa “queimar”), é uma resposta dos organismos vivos homeotérmicos frente à uma agressão, ou seja, qualquer processo que cause lesão tecidual ou celular. É também um processo imunológico, de modo que as células envolvidas nesse processo poderão ser distintas, de acordo com o local da lesão.
As estruturas e células participantes deste processo são: parede vascular, células inflamatórias (sanguíneas), mastócitos, fibroblastos e macrófagos residentes no tecido conjuntivo, proteoglicanos, fibras colágenas, fibras elásticas e membrana basal. A inflamação divide-se em:

• Inflamação Aguda
• Inflamação Crônica

Inflamação Crônica

A inflamação crônica é aquela de prolongada duração, de semanas a meses, na qual a inflamação ativa, destruição tecidual e tentativas de reparação estão ocorrendo simultaneamente. Embora possa suceder a inflamação aguda, a crônica geralmente começa de maneira insidiosa, como uma resposta de baixo grau, latente e muitas vezes assintomática. Este último tipo de inflamação crônica inclui algumas doenças humanas, como: artrite reumatóide, aterosclerose, tuberculose e doenças pulmonares crônicas.

origem da inflamação crônica ocorre da seguinte forma:

• Infecções persistentes por determinados patógenos que possuem baixa toxicidade e suscitam uma reação imune conhecida como hipersensibilidade tardia;
• Exposição prolongada a agentes potencialmente tóxicos exógenos ou endógenos;
• Auto-imunidade: sob certas condições, reações imunes são criadas contra os próprios tecidos do indivíduo, levando á doenças auto-imunes. Nessas doenças, os auto-antígenos suscitam uma reação imune autoperpetuadora que resulta em diversas doenças inflamatórias crônicas.

Distintamente da inflamação aguda, que se manifesta por alterações vasculares, edema e infiltração especialmente de neutrófilos, a inflamação crônica caracteriza-se por:

• Infiltração de células mononucleares (macrófagos, linfócitos e plasmócitos), reflexo de uma reação persistente à lesão.
• Destruição tecidual induzida, sobretudo pelas células inflamatórias.
• Tentativas de cicatrização por substituição do tecido danificado por tecido conjuntivo, realizada por proliferação de pequenos vasos sanguíneos (angiogênese) e, em particular, fibrose.

Existe também um tipo distinto de inflamação crônica, denominada de inflamação granulomatosa, onde o tipo celular predominante é um macrófago ativado com uma aparência modificada semelhante a uma célula epitelial (epitelióide). É encontrada em doenças imunes e infecciosas crônicas. A tuberculose é um arquétipo das doenças granulomatosas, assim como a sarcoidose, doença da arranhadura de gato, linfogranulomatose inguinal, lepra, brucelose, sífilis, algumas infecções micóticas, beriliose e reações de lipídios irritantes.

Inflamação Aguda

A inflamação aguda  é uma resposta imediata e precoce a um agente nocivo. Em consequência dos leucócitos e anticorpos  (os dois principais componentes de defesa contra patógenos) serem conduzidos na corrente sanguínea, os fenômenos vasculares desempenham um importante papel neste tipo de inflamação.

A inflamação aguda possui três etapas principais, são elas:

1. Alterações no fluxo e calibre vascular

Após uma vasoconstrição inconstante e transitória das arteríolas, que dura apenas alguns segundos, ocorre vasodilatação. Esta envolve primeiro as arteírolas e, depois, resulta na abertura de novos leitos capilares na área. Assim, ocorre o aumento do fluxo sanguíneo, que gera o calor e o eritema.

2. Aumento da permeabilidade vascular (extravasamento vascular)

O aumento da permeabilidade vascular resulta no extravasamento para o interstício de um líquido rico em proteínas, denominado exsudato, sendo esta a marca da inflamação aguda. A perda de proteína plasmática reduz a pressão osmótica do líquido intersticial. Juntamente com a pressão hidrostática elevada devido à vasodilatação, isso leva à um efluxo acentuado de líquido e seu acúmulo no tecido intersticial, denominado de edema.
 

3. Emigração dos leucócitos da microcirculação e seu acúmulo no foco da lesão

Os leucócitos englobam agentes ofensivos, destroem bactérias e outros invasores e degradam o tecido necrótico e antígenos estranhos. Também podem prolongar a inflamação e induzir lesão tecidual por liberação de enzimas, mediadores químicos e radicais tóxicos de oxigênio. A sequência de eventos na jornada dos leucócitos da luz para o tecido intersticial, denominada extravasamento, divide-se em três etapas:

• Na luz: marginação, rolagem e aderência. A marginação ocorre devido à diminuição do fluxo sanguíneo que acarreta uma mudança nas condições hemodinâmicas, fazendo com que mais leucócitos assumam uma posição periférica ao longo da superfície endotelial. Em seguida, leucócitos individuais e depois fileiras deles rolam lentamente ao longo do endotélio e aderem transitoriamente, processo denominado de rolagem. Com o passar do tempo, o endotélio pode ser praticamente revestido de leucócitos, assumindo um aspecto que recebe o nome de pavimentação. Já a aderência se dá através da ligação de moléculas de aderência complementares nas superfícies leucocitária e endotelial. Após a aderência firme, os leucócitos inserem pseudópodes nas junções entre as células endoteliais, espremem-se entre as junções interendoteliais, e assumem uma posição entre a célula endotelial e a membrana basal. Em seguida, elas atravessam a membrana basal e escapam para o espaço extravascular.
• Transmigração através do endotélio (também conhecida como diapedese), sendo que este processo ocorre predominantemente nas vênulas, com exceção dos pulmões, onde também ocorre nos capilares. O tipo de leucócito emigrante varia com a idade da lesão inflamatória e tipo de estímulo. Geralmente, na maioria das inflamações agudas, os neutrófilos predominam no infiltrado inflamatório durante as primeiras 6 a 24 horas, sendo posteriormente substituídos por monócitos em 24 a 48 horas.
• Migração nos tecidos intersticiais em direção a um estímulo quimiotático. O processo de quimiotaxia é denominado como a locomoção orientada ao longo de um gradiente de concentração, sendo que as substâncias endógenas e exógenas podem atuar como quimioatratores.

PROCESSO INFLAMATÓRIO AGUDO E CRÔNICO

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.


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.