Vários fatores de crescimento estão envolvidos na estimulação do fígado para regeneração, por exemplo, fator de crescimento de hepatócitos (HGF), fator de crescimento epidérmico (EGF), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF). Vários investigadores identificaram o TGF-β1 como o principal inibidor da regeneração hepática. O conceito atual é que existem redes mediadas por citocinas e fatores de crescimento que promovem a regeneração de vários tipos de células intra-hepáticas. Muitos fatores relacionados à regeneração hepática foram extensivamente estudados, entre os quais a serotonina e as plaquetas fizeram recentemente avanços. A integração precisa de fatores de crescimento é necessária para a regeneração completa e sincronizada. A falha em ativar essas cascatas de sinalização pode resultar em atraso do início da regeneração, recuperação inadequada do volume do fígado e, eventualmente, sinais clínicos de insuficiência hepática (CLAVIEN et al., 2008; IBRAHIN
et al., 2019).
2.4.1 As plaquetas e a regeneração hepática
Nos últimos cinco anos, vários índices não invasivos foram propostos para prever o grau de fibrose na hepatite viral. O índice relacionado entre a razão de plaquetas com a aspartato aminotransferase (APRI) apresenta alto grau de precisão na identificação de presença de fibrose e cirrose significativa em pacientes com hepatite C crônica (LAMBERTUCCI, SILVA e ANTUNES, 2007). O teste APRI é capaz de confirmar a existência de fibrose significativa e excluir a cirrose, o que o torna disponível, como alternativa, na prática clínica (AMARAL, et al., 2007; ANTONELLO et al., 2010; DERBALA
et al., 2015). Os resultados do estudo de DERBALA e colaboradores em2015 sugerem que os marcadores bioquímicos/hematológicos não invasivos como o APRI são sensíveis e específicos no diagnóstico do grau de fibrose e cirrose em pacientes com coinfecção do HCV e esquistossomose, em comparação com a biópsia.
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As plaquetas são partículas discóides não nucleadas que são essenciais para a hemostasia e a trombose. Além da coagulação, as plaquetas contribuem para a reação inflamatória após muitas formas de lesão tecidual. O fígado e as plaquetas exibem uma interconexão muito íntima, embora complexa. O fígado desempenha um papel crítico durante a síntese de plaquetas de megacariócitos por meio da trombopoietina (TPO). A TPO, o fator de crescimento hematopoiético mais importante na regulação do desenvolvimento de megacariócitos e produção de plaquetas, é produzido principalmente no fígado e rim. Portanto, não se espera que as plaquetas funcionem adequadamente nas alterações hepáticas (ROZMAN e BOLTA, 2007; CLAVIEN, 2008).
Várias proteínas que induzem efeitos opostos na regeneração hepática estão presentes nas plaquetas. Por exemplo, as plaquetas abrigam importantes fatores de crescimento para a execução da regeneração hepática como o HGF. Por outro lado, as plaquetas contêm TGF-α que é necessário para o término da regeneração hepática. Assim, é plausível que as plaquetas possam participar da orquestração da regeneração hepática por meio de estimulação harmonizada e inibição de sinais relacionados ao crescimento (CLAVIEN, 2008; PIETRAMAGGIORI et al., 2010).
Até 2006, não estava claro se as plaquetas seriam promotoras, inibidoras ou até mesmo ativas na regeneração hepática. Estudos in vitro demonstraram que as plaquetas contêm vários fatores de crescimento, que podem, teoricamente, contribuir para o processo de regeneração hepática. No entanto, o único estudo in vivo sobre o papel das plaquetas na regeneração hepática em ratos não identificou uma correlação entre as plaquetas e a regeneração hepática (ROZMAN e BOLTA, 2007).
Com a formação do coágulo durante a cicatrização, as plaquetas fornecem um arcabouço temporário para o crescimento de células e modulam a angiogênese, através de uma série complexa e indefinida de eventos mediados por fatores de crescimento e células. O proteoma de plaquetas é rico em vários fatores pró-angiogênicos e anti-angiogênicos. Descobertas recentes de que fatores pró-angiogênicos e antiangiogênicos são liberados das plaquetas de maneira seqüencial podem explicar como as plaquetas afetam a angiogênese
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e a cicatrização de feridas. Plaquetas quiescentes têm um papel crucial na estimulação da angiogênese e proliferação celular na cicatrização (PIETRAMAGGIORI et al., 2010)
Em estudo sobre a regeneração do fígado em ratos, observou-se que a esplenectomia aumenta a contagem de plaquetas e acelera a regeneração do fígado por meio de um mecanismo pouco claro. Num segundo passo, esgotaram as plaquetas para menos de 5% aplicando um anticorpo específico para plaquetas. Após 70% da ressecção hepática, esses ratos exibiram uma regeneração hepática significativamente comprometida, sugerindo que um fator contido nas plaquetas pode ser necessário para induzir ou manter a regeneração hepática (LESURTEL et al., 2006). Em outro estudo, camundongos trombocitóticos exibiram aumento da regeneração do fígado, enquanto um grupo trombocitopênico mostrou regeneração prejudicada (MURATA et al., 2007).
Matsuo e colaboradores em 2008 relataram que o contato direto entre plaquetas e hepatócitos é necessário para o efeito proliferativo. Esses autores concluíram que o contato plaqueta-hepatócito inicia a transdução de sinal envolvido na ativação do fator de crescimento. HGF, VEGF e fator de crescimento semelhante à insulina foram encontrados nas plaquetas e contribuem principalmente para a proliferação de hepatócitos. Murata e colaboradores em2008 demonstraram que as plaquetas promovem a regeneração hepática mesmo sob condições de depleção de células de Kupffer, estimulando o HGF.
2.4.2 A serotonina e a regeneração hepática
O papel substancial da serotonina como neurotransmissor no sistema nervoso central, como um hormônio local no sistema vascular periférico e no trato gastrointestinal e como um mediador da conexão cérebro-intestino, está bem estabelecido. Com relação ao fígado, vários estudos já focaram a atenção no notável impacto da serotonina na perfusão microvascular hepática, no diâmetro dos sinusóides hepáticos, na adesão de plaquetas e leucócitos ao endotélio sinusoidal, na isquemia hepática, lesão por reperfusão e aloenxerto de células tumorais no fígado.
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A serotonina está presente em alta concentração nas plaquetas, onde se acumula a partir do plasma através de um sistema de transporte ativo (CLAVIEN et al., 2008). Estudos de Lesurtel e colaboradores em 2006, citados em Rudell, Mann e Ramm em 2008, identificaram as plaquetas como a principal fonte de serotonina que impulsiona a regeneração hepática em camundongos hepatectomizados.
Há uma grande variedade de isoformas de receptores de serotonina distribuídas nos neurônios entéricos, células do músculo liso gastrointestinal e possivelmente em enterócitos, tecidos imunes e hepatócitos (BONHAUS et al., 1995). Entre eles, sete tipos de receptores de serotonina foram identificados por Barnes e Sharp em 1999.
2.4.3 O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e a regeneração hepática
O macrófago ativado é a principal célula efetora do processo de reparo tecidual, degradando e removendo componentes do tecido conjuntivo danificado, como colágeno, elastina e proteoglicanas. Além desse papel na fagocitose de fragmentos celulares, os macrófagos também secretam fatores quimiotáticos que atraem outras células inflamatórias ao local da ferida e sintetizam prostaglandinas, que funcionam como potentes vasodilatadores, afetando a permeabilidade dos microvasos. Os macrófagos produzem vários fatores de crescimento, tais como o PDGF, o TGF-β, o fator de crescimento de fibroblastos (FGF) e o VEGF (SANTOS e CLARK,1999).
O gene VEGF-A humano está organizado em oito exons. Splicing alternativo (remoção dos introns de uma molécula de RNA pré-mensageiro) de exons resulta na geração de quatro isoformas principais de VEGF, possuindo, respectivamente, 121, 165, 189 e 206 aminoácidos após a clivagem da sequencial, respectivamente VEGF121, VEGF165, VEGF189 e VEGF206. O VEGF165 é a isoforma predominante o qual é segregado, mas uma fração significativa permanece ligada à superfície celular e à matriz extracelular, em virtude das suas propriedades de ligação à heparina. Existem muitas evidências para indicar que o VEGF165 é a isoforma fisiologicamente mais relevante. A atividade característica do VEGF é a capacidade de promover o crescimento de células
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endoteliais vasculares derivadas de artérias, veias e até linfáticos. O VEGF é essencial para a vasculogênese e angiogênese embrionária normal, de tal forma que a inativação de um único alelo de VEGF em camundongos resulta em letalidade embrionária. Existem duas tirosina-quinases receptoras de VEGF (RTKs), Flt-1, conhecidas também como VEGFR-1 e KDR, Flk-1 ou VEGFR-2. Concorda-se de que o VEGFR-2 é o principal mediador dos efeitos mitogênicos, angiogênicos e de melhoramento da permeabilidade do VEGF (FERRARA, HILLAN e NOVOTNY, 2005; FOLKMAN, 2007; TADO et al., 2014; SHANG et al., 2018).
O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) é um estimulante primário da angiogênese e é uma proteína quimiotática de macrófagos. A inibição do VEGF é benéfica em combinação com quimioterapia para alguns pacientes com câncer de mama. No entanto, o mecanismo pelo qual a inibição do VEGF afeta o crescimento do tumor parece envolver mais do que seu efeito sobre as células endoteliais (ROLAND et al., 2009; SHANG et al.,
2018).
O VEGF aumenta a permeabilidade vascular e esta propriedade sustenta papéis importantes dessa molécula na inflamação e em outras condições patológicas (FERRARA, HILLAN e NOVOTNY, 2005). O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) é um dos principais atores da angiogênese. O bloqueio da atividade do VEGF usando anticorpos específicos ou outras entidades proteicas para prevenir a ligação e a sinalização do VEGF através de seus receptores tem sido uma das muitas abordagens para reduzir o crescimento do tumor. O Bevacizumabe, um anticorpo que se liga ao receptor de VEGF humano com alta afinidade, foi aprovado para o tratamento de pacientes com câncer colorretal (FUH
et al., 2006; AUSSILHOU et al., 2009).
A ativação da proliferação e angiogênese pelo VEGF é essencial para a regeneração do fígado e reparo de órgãos, ambos dependentes do suprimento de sangue para os hepatócitos. A onda inicial de proliferação hepática é seguida pela proliferação de células endoteliais e penetração de ilhas hepatocelulares avasculares levando à formação de novos sinusóides (BÖNNINGHOFF et al., 2012).
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2.4.4 O fator de crescimento de hepatócito (HGF) e a regeneração hepática
O HGF injetado sistemicamente é absorvido principalmente pelo fígado. A injeção de HGF na veia porta de ratos e camundongos normais causa a proliferação de hepatócitos e o aumento do fígado. A reserva intra-hepática de HGF é consumida durante as primeiras três horas após a hepatectomia parcial, seguida de nova síntese de HGF. O HGF exerce um efeito mitogênico direto nos hepatócitos. O receptor de HGF hepático é ativado 30 a 60 minutos após a hepatectomia parcial (CLAVIEN, 2008).
O HGF está presente na matriz hepática em quantidades relativamente grandes, como também é encontrado na matriz de outros órgãos, como pulmões, baço, placenta, cérebro, etc. O HGF injetado sistemicamente é sequestrado pelo fígado mais do que qualquer outro órgão. A eliminação genética do HGF ou seu receptor (cMet) está associada à letalidade embrionária envolvendo anormalidades em muitos órgãos, principalmente na placenta (MICHALOPOULOS, 2007; CLAVIEN et al., 2007).
O HGF foi implicado como envolvido na regeneração do fígado pelas seguintes razões: 1ª) Os níveis de HGF no plasma aumentam 10 a 20 vezes após a PHx .
2ª) O HGF ativo é consumido a partir de reservas intra-hepáticas nas primeiras 3 h após a PHx, seguido por nova síntese de HGF de 3 a 48 h (PEDIADITAKIS et al., 2001)
3ª) O HGF causa uma forte resposta mitogênica e expansão clonal de hepatócitos em cultura (BLOCK et al., 1996).
4ª) A injeção de HGF na veia porta de ratos e camundongos normais causa proliferação de hepatócitos e aumento do fígado (PATIJN et al., 1998).
5ª) O receptor do HGF do fígado (cMet) é ativado pela fosforilação da tirosina entre 30 e 60 minutos após a PHx (STOLZ et al., 1999).
6ª) A eliminação genética direcionada do cMet do fígado é associado com regeneração muito deficiente ou ausência de resposta (BOROWIAK et al., 2004; MONGA et al.,
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2.4.5 O fator de necrose tumoral (TNFα) e a regeneração hepática
Esta é uma proteína conhecida por ter uma variedade de efeitos em muitas células e tecidos. Ao contrário do que o nome indica, o TNFα pode frequentemente ter efeitos pró-mitogênicos nas células, dependendo das condições que regulam a ativação do fator nuclear Kappa B (NFkB) (KIRILLOVA et al, 1999). Se as condições favorecerem a ativação do NFkB, então o TNFα pode potencializar outros sinais de crescimento administrados concomitantemente. Alternativamente, se a ativação do NFkB não pode ser mediada pelo TNFα, então o TNFα pode desencadear uma resposta apoptótica. Anticorpos contra o TNFα
administrado no momento da hepatectomia diminuem a resposta regenerativa. Camundongos com deleções genéticas do receptor 1 do TNFα (TNFR1) têm resposta lenta e deficiente após PH. Anticorpos contra o TNFα administrado no momento da hepatectomia diminuem a resposta regenerativa (JESUS, WAITZBERG e CAMPOS, 2000; MICHALOPOULOS, 2007).
2.4.6 Fator de crescimento epidérmico (EGF) e a regeneração hepática
Experiências em ratos sugeriram que o EGF pode estar envolvido na regeneração do fígado. A remoção cirúrgica de glândulas salivares, onde o EGF está presente em altas concentrações, ou a ligadura de suas veias de drenagem diminui significativamente o pico de síntese de DNA após hepatectomia parcial e resulta em comprometimento da regeneração hepática. A injeção exógena de EGF compensa os efeitos da ablação da glândula salivar e restaura a regeneração hepática. O EGF é normalmente fornecido pelas glândulas de Brunner do duodeno através da circulação portal para ser depositado na matriz portal (JESUS, WAITZBERG e CAMPOS, 2000; CLAVIEN et al., 2007; CLAVIEN 2008).
2.4.7 Interleucina 6 (IL6) e a regeneração hepática
Existe abundante literatura documentando o papel crucial da IL6 no início da resposta de fase aguda nos hepatócitos. A IL6 é produzida por macrófagos hepáticos. Os
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ratos deficientes em IL6 têm uma regeneração hepática deficiente. Isto foi associado com ativação deficiente de Stat3(signal transducers and activators of transcription 3) . Outros estudos mostraram, no entanto, que a regeneração do fígado nesses camundongos é essencialmente normal, embora haja diminuição da ativação do Stat3 (SAKAMOTO et al.
1999; JESUS, WAITZBERG e CAMPOS, 2000).
A IL6 não é um mitógeno direto para hepatócitos e não aumenta o efeito mitogênico de outros fatores de crescimento. É, no entanto, um mitógeno direto para as células biliares (LIU et al. 1998) e tem efeitos importantes sobre a integridade da árvore biliar intra-hepática regulando a produção de pequenas proteínas ricas em prolina pelos colangiócitos (NOZAKI
et al. 2005; DEMETRIS et al. 2006).
2.4.8 Fator de Crescimento de Fibroblastos Ácido (FGFα) e a regeneração hepática
Também conhecido como fator de crescimento ligante à heparina 1 (Heparin Binding Growth Factor 1), é secretado por hepatócitos em regeneração, células ovais e de Ito. Aumenta agudamente por até 24 horas após estímulo, com pico de secreção coincidindo com o pico de síntese de DNA e permanece elevado durante 7 dias. A elevação dos níveis de FGFα ocorre após a iniciação de hepatócitos primários, não parecendo ser o desencadeador do processo regenerativo (JESUS, WAITZBERG e CAMPOS, 2000).
2.4.9 Substância estimuladora hepática (HSS) e a regeneração hepática
Extraído do citosol da célula hepática regenerada, também denominado de “aumentador da regeneração hepática” (augmenter of liver regeneration – ALR). É considerado como fator de progressão da replicação, agindo sobre células que estejam atingindo a fase G1 do ciclo celular. Observam-se valores elevados no fígado de ratos adultos após 12 horas da hepatectomia com pico máximo em 26 horas e permanecem elevados por até 72h. No rato, foi comprovada sua atividade inibitória sobre as células natural killer (NK) presentes no fígado o que poderia impedir a destruição dos hepatócitos
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nas doenças agudas e, portanto, estimulando a regeneração hepática (JESUS, WAITZBERG e CAMPOS,, 2000).