PÓS AULA E CONHECIMENTO DE CONTEÚDO 1. Explique o sistema complemento e suas vias.
O sistema complemento consiste em proteínas plasmáticas que exercem um papel importante na defesa (imunidade) do hospedeiro e na inflamação. Sob ativação, as diferentes proteínas do complemento revestem (opsonizam) as partículas, como os micróbios, para fagocitose e destruição, e contribuem para a resposta inflamatória, aumentando a permeabilidade vascular e a quimiotaxia dos leucócitos. A ativação do complemento finalmente gera o complexo de ataque à membrana (MAC) que forma canais nas membranas dos micróbios invasores. Aqui, resumiremos o papel do sistema complemento na inflamação. Os componentes do complemento, numerados de C1 a C9, estão presentes no plasma em formas
inativas e muitos deles são ativados por proteólise para que eles mesmos adquiram atividades proteolíticas, iniciando, assim, uma cascata enzimática.
A etapa fundamental na geração de produtos do complemento biologicamente ativos é a ativação do terceiro componente C3. A clivagem de C3 ocorre por três vias: (1) via clássica, desencadeada por fixação do primeiro componente do complemento C1, a complexos antígeno-anticorpo; (2) via alternativa, desencadeada por polissacarídeos bacterianos (p. ex., endotoxinas) e outros componentes da parede celular das bactérias e envolvendo um conjunto distinto de proteínas plasmáticas que incluem a properdina e fatores B e D; e (3) via das lectinas, na qual uma lectina plasmática se liga a resíduos de manose nos micróbios e ativa um componente inicial da via clássica (mas na ausência de anticorpos).
Todas as três vias levam à formação de uma C3-convertase que cliva o C3 em C3a e C3b. O C3b se deposita na célula ou na superfície microbiana onde o complemento foi ativado e, então, liga-se ao complexo C3-convertase para formar a C5-convertase; esse complexo cliva o C5 e gera C5a e C5b, e inicia os estágios finais da montagem de C6 a C9.
Os fatores derivados do complemento que são produzidos ao longo da via influenciam uma variedade de fenômenos na inflamação aguda:
Efeitos vasculares. C3a e C5a aumentam a permeabilidade vascular e causam vasodilatação, induzindo os mastócitos a liberar histamina. Esses produtos do complemento são chamados também de anafilatoxinas porque suas ações mimetizam aquelas dos mastócitos, que constituem os principais causadores celulares das reações alérgicas acentuadas chamadas de anafiláticas.
Ativação, adesão e quimiotaxia dos leucócitos. O C5a e, em menor grau, C3a e C4a, ativa os leucócitos, aumentando sua adesão ao endotélio, e é um potente agente quimiotático para neutrófilos, monócitos, eosinófilos e basófilos.
Fagocitose. O C3b e seu produto proteolítico inativo iC3b, quando fixados à superfície bacteriana, atuam como opsoninas, favorecendo a fagocitose por neutrófilos e macrófagos, os quais expressam receptores para esses produtos do complemento.
O MAC, feito de múltiplas cópias do componente final, C9, destrói algumas
bactérias (especialmente Neisseria), criando poros que rompem o equilíbrio osmótico. 2. Explique o processo de recrutamento de leucócitos e suas fases.
Normalmente, os leucócitos fluem rapidamente no sangue e, na inflamação, eles têm de ser parados e levados ao agente agressor ou ao local da lesão tecidual, sítios tipicamente extravasculares. A sequência de eventos no recrutamento dos leucócitos da luz vascular para o espaço extravascular consiste em: (1) marginação e rolagem ao longo da parede do vaso;
(2) aderência firme ao endotélio;
(3) transmigração entre as células endoteliais e
(4) migração para os tecidos intersticiais, em direção a um estímulo quimiotático.
A rolagem, a aderência e a transmigração são mediadas pela interação das moléculas de adesão nas superfícies dos leucócitos e do endotélio. Os mediadores químicos e certas citocinas quimioatraentes -afetam esses processos, modulando a expressão ou a avidez das moléculas de adesão e estimulando a movimentação direcional dos leucócitos. Marginação e Rolamento. Como o sangue flui dos capilares para as vênulas pós-capilares, as células circulantes são deslizadas pelo fluxo laminar contra a parede do vaso. Além disso, os eritrócitos menores tendem a se mover mais rápido do que os grandes leucócitos. Como consequência, os leucócitos são empurrados para fora da coluna axial, possibilitando uma oportunidade melhor de interagir com as células endoteliais de revestimento, especialmente quando ocorre a estase.
Esse processo de acúmulo de leucócitos na periferia dos vasos é chamado de marginação. Se as células endoteliais são ativadas por citocinas e outros mediadores produzidos localmente, elas expressam moléculas de adesão às quais os leucócitos aderem firmemente. Subsequentemente, os leucócitos destacam-se e rolam na superfície endotelial, aderindo transitoriamente, em um processo chamado de rolamento.
As adesões rápidas e transitórias envolvidas na rolagem são mediadas pelas moléculas de adesão da família das selectinas. As selectinas são receptores expressos nos leucócitos e no endotélio contendo um domínio extracelular que se liga a açúcares (daí a parte lectina do nome). Os três membros dessa família são a E-selectina (também chamada CD62E), expressa nas células endoteliais; a P-selectina (CD62P), presente no endotélio e nas plaquetas; e a L-selectina (CD62L), na superfície da maioria dos leucócitos. As selectinas ligam-se a oligossacarídeos (p. ex., sialil-Lewis X nos leucócitos) que estão ligados às glicoproteínas semelhantes à mucina, em várias células. Normalmente, as selectinas endoteliais são expressas em níveis baixos ou não estão presentes em todas as células normais. Elas são hiper-reguladas após estimulação por citocinas e outros mediadores específicos. Portanto, a ligação dos leucócitos é grandemente restrita ao endotélio, nos locais da infecção ou da lesão (onde os mediadores são produzidos). Por exemplo, em células endoteliais não ativadas, a P-selectina é encontrada primariamente nos corpúsculos intracelulares de Weibel-Palade; entretanto, dentro de minutos de exposição a mediadores como histamina ou trombina, a P-selectina é distribuída à superfície celular, onde facilita a ligação do leucócito. De modo semelhante, a E-selectina e o ligante para L-selectina, não expressos em endotélio normal, são induzidos após estimulação por mediadores inflamatórios como IL-1 e TNF.
Adesão. Os leucócitos em rolagem são capazes de sentir as mudanças no endotélio que iniciam a
próxima etapa na
reação dos leucócitos, que é uma firma adesão às superfícies endoteliais. Essa adesão é mediada pelas integrinas expressas nas superfícies celulares dos leucócitos e que interagem com seus ligantes nas células endoteliais. As integrinas são glicoproteínas heterodiméricas transmembrana que medeiam a adesão dos leucócitos ao endotélio e a várias células da matriz extracelular. As integrinas são expressas, normalmente, nas membranas plasmáticas dos leucócitos, em estado de baixa afinidade, e não aderem a seus ligantes apropriados até que os leucócitos sejam ativados pelas quimiocinas. As quimiocinas são quimioatraentes secretados por várias células nos locais de inflamação e estão expressas na superfície do endotélio (as citocinas são descritas mais adiante). Quando os leucócitos aderentes encontram as quimiocinas, as células são ativadas e suas integrinas sofrem mudanças conformacionais, agrupam-se e convertem-se a um estado de alta afinidade. Ao mesmo tempo, outras citocinas, notavelmente o TNF e a IL-1 (secretadas também nos locais da lesão e infecção), ativam as células endoteliais para aumentar sua expressão de ligantes para integrinas. Esses ligantes incluem a ICAM-1 (molécula 1 de adesão intercelular), a qual se liga às integrinas LFA-1 (CD11a/ CD18) e antígeno macrófago 1 (isto é, Mac-1 CD11b/CD18) e VCAM-1 (molécula 1 de adesão vascular), que se liga à integrina VLA-4 (Tabela 2-2). O engajamento de integrinas pelos seus ligantes leva sinais aos leucócitos que resultam em alterações do citoesqueleto que regulam a firme adesão ao substrato. O resultado final do aumento de afinidade das integrinas estimuladas por citocinas e o aumento de expressão dos ligantes de integrina é a adesão estável dos leucócitos às células endoteliais, nos locais da inflamação. Transmigração. Após a aderência na superfície endotelial, os leucócitos migram pela parede do vaso, espremendo-se entre as células ao nível das junções intercelulares (embora a passagem pelo citoplasma da célula endotelial também tenha sido descrita). Esse movimento dos leucócitos, chamado de diapedese, ocorre principalmente nas vênulas da circulação sistêmica, observado também nos capilares da circulação pulmonar. A migração dos leucócitos é orientada pelas quimiocinas, produzidas nos tecidos extravasculares, as quais estimulam a movimentação dos leucócitos em direção a seus gradientes químicos. Além disso, a PECAM-1 (molécula de aderência plaquetária, também chamada CD31), uma molécula de adesão celular expressa em leucócitos e células endoteliais, medeia os eventos de ligação necessários para os leucócitos atravessarem o endotélio. Após a passagem pelo endotélio, os leucócitos secretam colagenases que degradam focalmente a membrana basal dos vasos, atravessando-a. Quimiotaxia. Após o extravasamento, os leucócitos migram em direção ao local da lesão ou infecção, ao longo de um gradiente químico, processo chamado de quimiotaxia. Substâncias exógenas e endógenas podem atuar como fatores quimiotáticos para os leucócitos e incluem:
• Produtos bacterianos, particularmente os peptídeos com terminal N-formil-metionil. • Citocinas, especialmente as pertencentes à família das quimiocinas.
• Componentes do sistema complemento, em particular o C5.
• Produtos da via da lipoxigenase do metabolismo do ácido araquidônico (AA), particularmente o leucotrieno B4 (LTB4).
Esses mediadores, que são descritos em mais detalhes adiante, são produzidos em resposta a lesões e infecções, e durante as reações imunológicas. A infiltração de leucócitos em todas essas situações resulta de ações das várias combinações dos mediadores.
As moléculas quimiotáticas se ligam a receptores específicos na superfície celular, os quais iniciam a montagem dos elementos contráteis do citoesqueleto, necessários para a movimentação. Os leucócitos se movem projetando pseudópodes que se ancoram na MEC e puxam a célula na direção da projeção. A direção desse movimento é especificada pela alta densidade de receptores de quimiocina na margem dianteira da célula. Assim, os leucócitos se movem para os sítios onde são necessários e lá são retidos. O tipo de leucócito emigrante varia com o tempo da resposta inflamatória e com o tipo de estímulo. Na
maioria das formas de inflamações agudas, os neutrófilos predominam no infiltrado inflamatório, durante as primeiras 6-24 horas, sendo substituídos por monócitos em 24-48 horas (Fig. 2-6). Vários fatores são responsáveis por essa abundância inicial de neutrófilos.
Os neutrófilos são os leucócitos mais numerosos no sangue, respondem mais rapidamente às quimiocinas e aderem mais firmemente às moléculas de adesão que são rapidamente induzidas nas células endoteliais, como a P-selectina e a E-P-selectina. Além disso, após a entrada nos tecidos, os neutrófilos são de vida breve — morrem por apoptose e desaparecem dentro de 24-48 horas —, enquanto os monócitos sobrevivem mais tempo.
Contudo, há exceções a esse padrão de infiltração celular. Em
certas infecções, (p. ex., aquelas causadas por microrganismos Pseudomonas) o infiltrado celular é dominado pelo recrutamento contínuo de neutrófilos, por vários dias; nas infecções virais, os linfócitos são as primeiras células a chegarem; em algumas reações de hipersensibilidade, os eosinófilos podem ser o principal tipo celular.
3. Como ocorre o processo de ativação de leucócitos.
Uma vez tendo sido recrutados para os locais da infecção ou da necrose tecidual, os leucócitos devem ser ativados para exercer suas funções. Os estímulos para a ativação incluem os microrganismos, os produtos das células necróticas e vários mediadores, descritos adiante. Os leucócitos expressam em suas superfícies diferentes classes de receptores que percebem a presença de micróbios, células mortas e substâncias estranhas.
O engajamento desses receptores induz uma série de respostas nos leucócitos que são parte das suas funções normais de defesa, genericamente chamadas de ativação leucocitária. A ativação leucocitária resulta em muitas funções ampliadas:
Fagocitose de partículas.
Destruição intracelular de micróbios e células mortas fagocitados, por substâncias produzidas nos fagossomos, incluindo espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio e enzimas lisossômicas.
Liberação de substâncias que destroem micróbios extracelulares e células mortas, em grande parte as mesmas substâncias produzidas dentro das vesículas fagocíticas. Um mecanismo recentemente descoberto pelo qual os neutrófilos destroem microrganismos extracelulares é a formação de “armadilhas” extracelulares.
Produção de mediadores, incluindo as citocinas e os metabólitos do ácido araquidônico, que amplificam a reação inflamatória, por recrutamento e ativação de mais leucócitos
Fagocitose. A fagocitose consiste em três etapas distintas, mas inter-relacionadas (Fig. 2-8): (1) reconhecimento e fixação da partícula ao linfócito fagocítico;
(2) engolfamento, com subsequente formação de um vacúolo fagocítico e (3) destruição e degradação do material ingerido.
Os leucócitos se ligam e ingerem a maioria dos microrganismos e células mortas através de receptores
de superfície
específicos, os quais reconhecem os componentes dos micróbios e das células mortas ou reconhecem as proteínas do hospedeiro, chamadas opsoninas, que revestem os micróbios e os tornam alvos para a fagocitose (um processo conhecido como opsonização). As principais opsoninas são os anticorpos da classe imunoglobulina G (IgG) que se ligam às superfícies do antígeno microbiano; os produtos de degradação da proteína C3 do complemento; e as lectinas de ligação a carboidratos chamadas colectinas, que se ligam aos grupamentos de açúcares da parede celular dos microrganismos.
4. Qual a diferença entre inflamação crônica e aguda.
A inflamação é uma resposta protetora que envolve células do hospedeiro, vasos sanguíneos, proteínas
e outros
mediadores e destinada a eliminar a causa inicial da lesão celular, bem como as células e tecidos necróticos que resultam da lesão original e iniciar o processo de reparo. A inflamação realiza sua função protetora diluindo, destruindo ou neutralizando os agentes nocivos (p. ex., micróbios e toxinas). Ela movimenta os eventos que curam e reparam os sítios de lesão. Sem inflamação, as infecções prosseguiriam sem controle e as feridas jamais cicatrizariam. No contexto das infecções, a inflamação é parte de uma resposta protetora mais ampla, à qual os imunologistas se referem como imunidade inata.
A inflamação pode ser aguda ou crônica. A inflamação aguda é de início rápido e de curta duração, com duração de poucos minutos a poucos dias, e caracteriza-se pela exsudação de líquido e proteínas plasmáticas, e acúmulo de leucócitos, predominantemente neutrófilos. A inflamação crônica pode ser mais insidiosa, é de duração mais longa (dias a anos) e caracterizada pelo influxo de linfócitos e macrófagos com proliferação vascular associada e fibrose (cicatrização). Entretanto, como veremos mais adiante, essas duas formas básicas de inflamação podem se sobrepor, e muitas variáveis modificam seu curso e aspecto histológico. A inflamação é induzida por mediadores químicos produzidos pelas células do hospedeiro em resposta a um estímulo nocivo.
A inflamação aguda é uma resposta rápida que leva leucócitos (NEUTRÓFILOS) e proteínas plasmáticas para os locais da lesão. Uma vez lá, os leucócitos removem os invasores e iniciam o processo de digerir e se livrar dos tecidos necróticos.
A inflamação aguda possui dois componentes principais:
• Alterações vasculares: alterações do calibre vascular que resultam em aumento do fluxo sanguíneo (vasodilatação) e alterações nas paredes vasculares que permitem que as proteínas plasmáticas deixem a circulação (aumento da permeabilidade vascular). Além disso, as células endoteliais são ativadas, resultando no aumento de adesão dos leucócitos e sua migração através das paredes dos vasos.
• Eventos celulares: emigração dos leucócitos da microcirculação e seu acúmulo no foco da lesão (recrutamento e ativação celular), tornando-os aptos para eliminar o agente agressor. Os principais leucócitos na inflamação aguda são os neutrófilos (leucócitos polimorfonucleares).
A inflamação crônica é a inflamação de duração prolongada (semanas a meses ou anos) na qual inflamação ativa, destruição tecidual e reparação por fibrose ocorrem simultaneamente. Ao contrário da inflamação aguda, que é caracterizada pelas alterações vasculares, edema e infiltrado predominantemente neutrofílico, a inflamação crônica caracteriza-se por um conjunto de alterações:
• Infiltração de células mononucleares, incluindo macrófagos, linfócitos e plasmócitos. • Destruição tecidual, francamente induzida pelos produtos das células inflamatórias. • Reparo, envolvendo proliferação de novos vasos (angiogênese) e fibrose.
A inflamação aguda pode progredir para inflamação crônica. Essa transição ocorre quando a resposta aguda não pode ser resolvida ou devido à persistência do agente lesivo ou por causa da interferência com o processo normal de cura. Por exemplo, uma úlcera péptica de duodeno exibe inicialmente inflamação aguda, acompanhada pelos estágios iniciais da resolução. Entretanto, surtos recorrentes de lesão do epitélio duodenal interrompem esse processo resultando em lesão caracterizada por inflamação aguda e crônica (Capítulo 14).
Alternativamente, algumas formas de lesão (p. ex., reações imunológicas, algumas infecções virais) engendram uma resposta que envolve inflamação crônica desde o início.
A inflamação crônica origina-se nos seguintes contextos:
• Infecções persistentes por microrganismos difíceis de erradicar como (micobactérias, Treponema pallidum (microrganismo causal da sífilis), certos vírus e fungos.
Doenças inflamatórias imunomediadas (distúrbios de hipersensibilidade). Exposição prolongada a agentes potencialmente tóxicos.
Formas leves de inflamação crônica como a doença de Alzheimer, a aterosclerose, a síndrome metabólica associada ao diabetes tipo 2 e algumas formas de câncer nas quais as reações inflamatórias promovem desenvolvimento do tumor.
5. Quais alterações vasculares ocorrem na inflamação aguda?
As principais reações vasculares da inflamação aguda são o aumento do fluxo sanguíneo resultante da vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular, ambos destinados a trazer células sanguíneas e proteínas para os sítios de infecção ou lesão. Enquanto o encontro inicial de um estímulo nocivo, como um microrganismo, é com os macrófagos e outras células do tecido conjuntivo, as reações vasculares induzidas por essas interações logo se seguem e dominam a fase inicial da resposta.
6. Qual a diferença de exsudato e transudato Exsudato
2. Fluido rico em proteína que é decorrente de uma permeabilidade vascular muito grande. Ele passa através das paredes vasculares em direção aos tecidos adjacentes. Podemos também perceber nesse fluido a presença de bactérias. Um exemplo de um exsudato é o pus.
Transudato
1. Fluido com baixo nível proteico (albumina), basicamente plasma sanguíneo.
2. Fluido cuja composição é basicamente igual à do plasma com exceção de presença de proteínas, pois esse fluido é pobre nesse componente.
7. Relate e descreva alguns efeitos sistêmicos da inflamação
Qualquer pessoa que tenha sofrido um episódio severo de doença viral (como influenza) experimentou os efeitos sistêmicos da inflamação, coletivamente chamados de reação da fase aguda ou síndrome da resposta inflamatória sistêmica. As citocinas TNF, IL-1 e IL-6 são os mediadores mais importantes da reação da fase aguda. Essas citocinas são produzidas pelos leucócitos (e outros tipos celulares) em resposta à infecção ou em reações imunes, sendo liberadas na circulação. O TNF e a IL-1 possuem ações biológicas semelhantes, embora possam diferir em vias sutis. A IL-6 estimula a síntese hepática de várias proteínas plasmáticas, descritas mais adiante.
A resposta da fase aguda consiste em várias alterações clínicas e patológicas:
• A febre, caracterizada por elevação da temperatura corporal, é uma das manifestações mais proeminentes na resposta da fase aguda. A febre é produzida em resposta a substâncias chamadas pirogênios, que atuam estimulando a síntese de prostaglandina nas células vasculares e perivasculares do hipotálamo. Os produtos bacterianos, como o lipopolissacarídio (LPS; chamado pirogênio exógeno) estimula os leucócitos a liberarem citocinas como IL-1 e TNF (chamados pirogênios endógenos) que aumentam os níveis de cicloxigenases que convertem o AA em prostaglandinas. No hipotálamo, as prostaglandinas, especialmente PGE2, estimulam a produção de neurotransmissores, os quais funcionam para reajustar a temperatura em nível mais alto. Os AINEs, incluindo a aspirina, reduzem a febre, inibindo a cicloxigenase, bloqueando assim a síntese de prostaglandina. Embora a febre seja reconhecida como um sinal de infecção há centena de anos, o propósito dessa reação ainda não é claro. Tem sido mostrado que a temperatura corporal elevada auxilia os anfíbios a repelirem as infecções microbianas e assume-se que a febre faça o mesmo com os mamíferos, embora os mecanismos sejam desconhecidos.
• Níveis plasmáticos elevados de proteínas da fase aguda. Essas proteínas plasmáticas são sintetizadas principalmente no fígado e, na inflamação aguda, suas concentrações podem aumentar 100 vezes como parte da resposta ao estímulo inflamatório. Dessas proteínas, as três mais conhecidas são a proteína C reativa (CRP), o fibrinogênio e a proteína amiloide A sérica (SAA). A síntese dessas moléculas pelo hepatócito é estimulada por citocinas, especialmente IL-6. Muitas proteínas da fase aguda, como CRP e SAA, se ligam às paredes celulares microbianos e podem atuar como opsoninas e fixar o complemento, promovendo, então, a eliminação dos micróbios. O fibrinogênio se liga às hemácias e induz a formação de pilhas (rouleaux) que sedimentam mais rapidamente na força da gravidade do que hemácias individuais. Essa é a base da medida da velocidade de sedimentação de hemácias (VSH) como um teste simples para a resposta inflamatória sistêmica, causada por qualquer número de estímulos, incluindo LPS. Os níveis séricos elevados de CRP são usados agora como marcador para risco aumentado de infarto do miocárdio ou acidente vascular cerebral, em pacientes com doença vascular aterosclerótica. Acredita-se que a inflamação esteja envolvida no desenvolvimento da aterosclerose e a CRP aumentada seja um indicador de inflamação.
• A leucocitose é uma característica comum das reações inflamatórias, especialmente aquelas induzidas por infecções bacterianas (Tabela 11-6, Capítulo 11). A contagem de leucócitos costuma subir para 15.000-20.000 células/ml, mas às vezes pode alcançar níveis extraordinariamente altos como 40.000-100.000 células/ml. Essas elevações extremas são chamadas de reações leucemoides porque são semelhantes às contagens de leucócitos obtidas na leucemia. A leucocitose ocorre inicialmente devido à liberação acelerada de células do pool de reserva pós-mitótico da medula óssea (causada por citocinas, incluindo TNF e IL-1) e está associada a uma elevação do número de neutrófilos mais imaturos no sangue (“desvio para a esquerda”). Uma infecção prolongada também estimula a produção de fatores estimuladores de colônia (CSFs), levando a aumento da saída de leucócitos da medula óssea, para compensar a perda dessas células na reação inflamatória. A maioria das infecções bacterianas induz a um aumento da contagem de neutrófilos chamado de neutrofilia. Infecções virais, como mononucleose infecciosa, caxumba e sarampo, estão associadas ao aumento do número de linfócitos (linfocitose). Asma brônquica, febre do feno e infestações parasitárias envolvem aumento do número absoluto de eosinófilos, criando uma eosinofilia. Certas infecções (febre tifoide e infecções causadas por alguns vírus, riquétsias e certos protozoários) estão paradoxalmente associadas a um número reduzido de leucócitos circulantes (leucopenia), provavelmente devido ao sequestro de linfócitos nos linfonodos, induzido por citocinas.
• Outras manifestações da resposta da fase aguda incluem aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial; redução da sudorese, principalmente devida ao redirecionamento do fluxo sanguíneo para os leitos vasculares cutâneos profundos, a fim de diminuir a perda de calor através da pele; tremores,
calafrios (percepção de frio porque o hipotálamo ajusta a temperatura), anorexia, sonolência e mal-estar, provavelmente devido às ações das citocinas nas células cerebrais.
• Em infecções bacterianas graves (sepse), a grande quantidade de produtos bacterianos no sangue ou no tecido extravascular estimula a produção de enorme quantidade de várias citocinas, notavelmente TNF, IL-12 e IL-1. Altos níveis de TNF causam coagulação intravascular disseminada (CID) e distúrbios metabólicos, incluindo acidose e choque hipotensivo. Essa tríade clínica é descrita como choque séptico, discutido em mais detalhes no Capítulo 3.
8. O que é angiogênese, cicatrização e processo de cicatrização de 1ª e 2ª intenção.
Como discutido inicialmente, se a lesão do tecido é grave ou crônica e resulta em dano às células do parênquima e do tecido conjuntivo ou se células que não se dividem forem lesadas, o reparo não pode ser feito apenas por regeneração. Nessas condições, ocorre o reparo por substituição das células não regeneradas por tecido conjuntivo, levando à formação de uma cicatriz ou por combinação de regeneração de algumas células e formação de cicatriz.
Etapas na Formação de Cicatriz
O reparo por deposição de tecido conjuntivo consiste em um processo sequencial que segue a resposta inflamatória (Fig. 2-29):
Formação de novos vasos (angiogênese)
Migração e proliferação de fibroblastos e deposição de tecido conjuntivo que, junto com a abundância de vasos e leucócitos dispersos, tem aparência granular e rósea, sendo chamado de tecido de granulação.
Maturação e reorganização do tecido fibroso (remodelamento) para produzir uma cicatriz fibrosa estável. O reparo se inicia dentro de 24 horas da lesão por migração dos fibroblastos e indução de proliferação dos fibroblastos e células endoteliais. Em 3-5 dias, uma característica do processo de cura é o surgimento do tecido de granulação. O nome tecido de granulação deriva da sua aparência macroscópica, na superfície das feridas. Sua aparência histológica é caracterizada pela proliferação de fibroblastos e por novos e delicados capilares de paredes finas (angiogênese) em MEC frouxa, frequentemente com células inflamatórias, principalmente macrófagos (Fig. 2-30, A).
Progressivamente, o tecido de granulação acumula mais fibroblastos que depositam colágeno, resultando, finalmente, na formação de cicatriz (Fig. 2-30, B). Com o tempo, as cicatrizes se remodelam. Descreveremos a seguir cada uma das etapas desse processo.
Angiogênese
A angiogênese é o processo de desenvolvimento de novos vasos a partir de vasos preexistentes, primariamente vênulas. A angiogênese é essencial para a cura nos locais de lesão, para o desenvolvimento de circulações colaterais em locais de isquemia e para permitir o aumento de tumores e sua disseminação. Muitos esforços têm sido feitos para se compreender os mecanismos da angiogênese e terapias que aumentem o processo (p. ex., aumentando o fluxo sanguíneo para um coração danificado por aterosclerose coronária) ou que o inibam (p. ex., frustrando o crescimento de um tumor ou bloqueando o
crescimento patológico de um vaso, como na retinopatia diabética).
A angiogênese envolve o brotamento de novos vasos a partir de vasos preexistentes e consiste nas seguintes etapas (Fig. 2-31):
• Vasodilatação em resposta ao NO e aumento da permeabilidade induzida pelo VEGF. • Separação dos pericitos da superfície abluminal.
• Migração de células endoteliais em direção à área da lesão.
• Proliferação de células endoteliais logo atrás da frente principal de células migratórias. • Remodelação em tubos capilares.
• Recrutamento de células periendoteliais (pericitos em pequenos capilares e células musculares lisas para vasos maiores) para formar o vaso maduro.
• Supressão da proliferação e migração endotelial e deposição de membrana basal.
O processo de angiogênese envolve uma série de fatores de crescimento, de interações célula-célula, interações com as proteínas da MEC e enzimas teciduais.
Cura de Feridas Cutâneas
A cura de uma ferida cutânea é um processo que envolve a regeneração do epitélio e a formação de cicatriz de tecido conjuntivo, e é ilustrativa dos princípios gerais que se aplicam à cura em todos os tecidos. Dependendo da natureza e do tamanho da ferida, a cura de feridas cutâneas pode ocorrer por primeira ou segunda intenção.
Cura por Primeira Intenção
Um dos exemplos mais simples de reparo de ferida é o reparo de uma incisão cirúrgica limpa não infectada, aproximada por suturas cirúrgicas (Fig. 2-33). Esse tipo de cicatrização é denominado cura por união primária ou por primeira intenção. A incisão provoca apenas ruptura local da continuidade da membrana basal e morte de um número limitado de células epiteliais e células do tecido conjuntivo. Como resultado, a regeneração epitelial é o principal mecanismo do reparo. Uma pequena cicatriz é formada, com contração mínima da ferida. O estreito espaço da incisão é preenchido por um coágulo sanguíneo contendo fibrina que é rapidamente invadido pelo tecido de granulação e coberto por um novo epitélio. As etapas desse processo são bem definidas:
Dentro de 24 horas, os neutrófilos aparecem na borda da incisão, migrando em direção ao coágulo de fibrina. As células basais da epiderme da borda do corte começam a exibir aumento da atividade mitótica. Dentro de 24-48 horas, as células epiteliais de ambas as margens começam a migrar e proliferar ao longo das margens da derme, depositando, à medida que se movem, componentes da membrana basal. Elas se fundem na linha média,
abaixo da superfície da crosta, produzindo uma fina e contínua camada epitelial.
Por volta do terceiro dia, os neutrófilos são amplamente substituídos por macrófagos e o tecido de granulação invade, progressivamente, o espaço da incisão. As fibras colágenas agora são evidentes nas margens da incisão, mas estão verticalmente orientadas e não formam pontes na incisão. A proliferação das células epiteliais continua, produzindo uma camada epidérmica espessada.
Em torno do quinto dia, a neovascularização alcança seu ponto máximo e o tecido de granulação preenche o espaço da incisão. As fibrilas colágenas tornam-se mais abundantes e começam a formar pontes na incisão. A epiderme recupera sua espessura normal quando a
diferenciação das células superficiais produz uma arquitetura epidérmica madura com queratinização superficial.
Durante a segunda semana, ocorre contínua proliferação de fibroblastos e acúmulo de colágeno. O infiltrado leucocitário, o edema e o aumento da vascularização diminuem substancialmente. Inicia-se o longo processo de “empalidecimento”, devido ao aumento da deposição de colágeno dentro da cicatriz e regressão dos canais vasculares.
No fim do primeiro mês, a cicatriz consiste em tecido conjuntivo celular, em grande parte devido às
células inflamatórias,
coberta por epiderme normal. Entretanto, os anexos dérmicos que foram destruídos na linha da incisão são perdidos permanentemente. Com o tempo, a força tênsil da ferida aumenta, como descrito adiante. Cura por Segunda Intenção
Quando a perda de células e de tecido é mais extensa, como nas grandes feridas, nos locais de formação de abscessos, nas ulcerações e na necrose isquêmica de órgãos (infarto), o processo de reparo torna-se mais complexo e envolve uma combinação de regeneração e cicatrização. Na cura por segunda intenção das feridas cutâneas, também conhecida como união secundária (Figs. 2-34 e 2-33), a reação inflamatória é mais intensa, com formação de abundante tecido de granulação, acumulação de MEC e formação de uma grande cicatriz, seguida por contração da ferida mediada pela ação dos miofibroblastos.
A cura por união secundária difere da união primária em vários aspectos:
Um coágulo ou crosta maior rica em fibrina e fibronectina se forma na superfície da ferida.
A inflamação é mais intensa porque grandes perdas de tecido possuem volume maior de restos necróticos, exsudato e fibrina que devem ser removidos. Consequentemente, grandes defeitos têm potencial maior de lesão secundária mediada por inflamação.
Defeitos teciduais maiores requerem maior volume de tecido de granulação para preencher os espaços e fornecer suporte para a reepitelização. Geralmente, um volume maior de tecido de granulação resulta em maior massa de tecido cicatricial.
A cura por união secundária envolve a contração da ferida. Por exemplo, dentro de seis semanas,
grandes defeitos
cutâneos podem ser reduzidos de 5-10% do seu tamanho original, em grande parte pela contração. Esse processo tem sido atribuído à presença de miofibroblastos, que são fibroblastos modificados exibindo características funcionais e ultraestruturais de células musculares lisas.
