O ESTRESSE OXIDATIVO E A DOENÇA PULMONAR OBSTRUTIVA
CRÔNICA: REVISÃO SISTEMÁTICA
Eduardo Matias dos Santos Steidl1, Vívian da Pieve Antunes2, Cristiane Luchese3, Adriane Schmidt Pasqualoto2
1 Acadêmico do curso de Fisioterapia – Centro Universitário Franciscano – UNIFRA – Santa Maria – RS. 2 Docentes do curso de Fisioterapia – Centro Universitário Franciscano – UNIFRA – Santa Maria – RS. 3 Docente do curso de Biomedicina e Mestrado em Nanociências – Centro Universitário Franciscano – UNIFRA –
Santa Maria – RS.
Trabalho desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa (CNPq) Promoção da saúde e tecnologias aplicadas à fisioterapia
RESUMO: A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é uma condição caracterizada pela limitação ao fluxo expiratória em decorrência de uma inflamação pulmonar, onde dentre seus mecanismos fisiopatológicos têm-se dado uma atenção especial ao estresse oxidativo. Frente a isso, o objetivo deste trabalho foi verificar através de uma revisão sistemática da literatura a associação do estresse oxidativo com a doença. Foram encontrados seis trabalhos relacionados ao impacto do estresse oxidativo na DPOC. Dentre seus efeitos, alterações musculoesqueléticas e respiratórias possuem associação direta com os danos oxidativos causados pela doença. Frente a isso, tornam-se necessários estudos que avaliem os biomarcadores na doença, a fim de definir corretas estratégias terapêuticas.
Palavras-chave: DPOC; fisiopatologia; danos oxidativos.
ABSTRACT: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a condition characterized by expiratory flow limitation due to an inflammation of the lung, where among its pathophysiologic mechanisms have been given special attention to oxidative stress. Given this, the objective of this study was to determine through a systematic review of the literature regarding the association of oxidative stress with the disease. We found six studies related to the impact of oxidative stress in COPD. Among its effects, musculoskeletal and respiratory changes are directly associated with oxidative damage caused by the disease. Faced with this, studies are necessary to assess biomarkers in disease, in order to define the correct therapeutic strategies.
Keywords: COPD; pathophysiology; oxidative damage.
INTRODUÇÃO
A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é definida como uma redução crônica e progressiva do fluxo aéreo, secundária a uma inflamação dos pulmões devido à inalação de partículas ou gases tóxicos [1], principalmente da fumaça do cigarro.
Em contraste com a expressiva redução observada em outras enfermidades como o câncer, AIDS, doença coronariana e acidente vascular encefálico, a DPOC tem assumido valores epidêmicos, se tornando um sério problema de Saúde Pública [2,3]. Conforme Celli e MacNee [4], na década de 1990 a DPOC ocupava o 12° lugar como causa de incapacidade em relação à idade,
estimando-se que em 2020, ela possa ocupar o 5° lugar em relação às causas de incapacidade e o 3° de causa mortis no mundo.
O conceito de DPOC envolve duas entidades, o enfisema pulmonar e a bronquite crônica. O enfisema pulmonar pode ser definido como um processo obstrutivo crônico, resultante de importantes alterações de toda estrutura distal do bronquíolo terminal, denominado ácino, levando ao acúmulo de ar nos pulmões, condição chamada de hiperinsuflação pulmonar [1].
Já a bronquite crônica (BC) é uma condição clínica caracterizada pelo excesso de secreção na árvore brônquica, tendo a presença de tosse crônica ou de repetição, junto com expectoração, por pelo menos três meses
consecutivos do ano e em dois anos consecutivos [5].
Os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento e manutenção do quadro clínico da DPOC são exacerbados principalmente pela ação do estresse oxidativo (EO). Devido à exposição direta com o meio externo e a altas concentrações de oxigênio, os pulmões são alvos importantes dos danos causados pelos oxidantes [6].
A principal fonte de origem endógena de oxidantes no trato respiratório são os macrófagos alveolares, as células epiteliais, as células endoteliais e as células inflamatórias recrutadas durante o processo. Já os oxidantes de origem externa, resultam da inalação de gases tóxicos, em especial do cigarro, que possui cerca de cinco mil compostos tóxicos, incluindo oxidantes potentes [7].
Em relação à fisiopatologia da DPOC, estudos demonstram que a doença possui um padrão celular e de mediadores diferentes do padrão observado em outras enfermidades, como exemplo a asma e, apresenta na maioria dos casos, resposta pouco expressiva ao uso de esteróides [8]. Além disso, a obstrução aérea na DPOC tem um importante componente irreversível, o qual é secundário a alterações estruturais das vias aéreas distais, tais como a fibrose peribronquiolar e a suscetibilidade ao colapso decorrente da destruição da elastina do tecido pulmonar [9].
Nesta visão, Cavalcante et al. [3], apontam quatro mecanismos responsáveis pelas alterações observadas na DPOC: o estresse oxidativo (EO), a inflamação, o desequilibro do sistema
protease-antiprotease e a apoptose. A associação de cada um desses mecanismos contribuí de sobremaneira para o desenvolvimento da doença, porém ao EO tem se atribuído um papel central na origem e manutenção da DPOC, pois além de afetar diretamente o trato respiratório contribui também para a exacerbação dos outros três mecanismos.
Baseando-se nessas premissas, o presente estudo tem por objetivo divulgar conhecimentos acerca do papel dos marcadores oxidativos sobre a fisiopatologia e a manutenção do quadro clínico da doença, por meio de uma revisão sistemática de literatura.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para a presente revisão, foi realizado um levantamento bibliográfico nas bases de dados Scielo, MedLine e PubMed, com os descritores “doença pulmonar obstrutiva crônica, estresse oxidativo” e “chronic obstructive pulmonary
disease, oxidative stress” no período de 2000 ao
que a literatura atual apresenta acerca do assunto. Como critérios de inclusão, foram utilizados artigos que contemplem o tema e excluídos os estudos que não se enquadraram no período estipulado.
Após leitura crítica dos artigos, foram identificados e selecionados os trabalhos de maior relevância para o tema proposto.
RESULTADOS
Os dados encontrados estão listados na tabela abaixo (Tabela 1):
Tabela 1: Trabalhos encontrados
Autor/Ano Periódico Metodologia Resultados
Maltais et al.10 Thorax Os autores avaliaram a atividade enzimática mitocondrial do músculo vasto lateral (citrato sintase - CS e 3-hidroxi-CoA - HADH) por meio de biópsia e associaram com a funcionalidade (VO2
máximo) em 57 pacientes DPOC, após um teste de exercício progressivo até a capacidade máxima e compararam com um grupo de indivíduos saudáveis.
Os autores observaram que o grupo DPOC apresentava atividade reduzida da CS e HADH, onde a CS estava ligada diretamente com o grau de funcionalidade (VO2) com graus de
moderada a grave.
Couillard et al.11 Am J Respir Critc Med 12 indivíduos DPOC foram comparados com um grupo de 10 indivíduos saudáveis e sedentários, quando submetidos a um programa de fortalecimento de quadríceps. Foram avaliados por meio de biópsia do vasto lateral os marcadores oxidativos.
Os indivíduos DPOC apresentaram maior nível de oxidação dos lipídios e um menor nível de ação antioxidante da glutationa, o que os autores
relacionaram com a menor resistência destes
indivíduos.
Barnes et al.12 Eur Respir J Revisão O estresse oxidativo exacerba o quadro clínico da DPOC.
Kanazawa et al.13 Chest Foram analisados 12 indivíduos saudáveis e 57 DPOC divididos em quatro
grupos quanto ao grau de gravidade da doença, onde
posteriormente foram analisados os marcadores
inflamatórios, o grau de estresse oxidativo os níveis
do fator de crescimento endotelial.
Os autores demonstraram que os níveis de estresse oxidativo possuem relação direta com o fator de crescimento endotelial nos pacientes com DPOC, o qual é maior em pacientes com estádio grave.
Mercken et al.14 Am J Respir Critc Med 11 indivíduos DPOC e 11 saudáveis pareados por idade, foram submetidos a
exercícios máximos e submáximos, onde avaliaram a peroxidação lipídica urinária e o peróxido de hidrogênio exalado.
Os autores mostraram que programas de reabilitação pulmonar são capazes de diminuir os níveis de estresse oxidativo, após exercícios submáximos, devido a um melhor metabolismo oxidativo e aumento da capacidade antioxidativa.
Cavalcante et al.3 J Bras Pneumol Revisão O estresse oxidativo está ligado diretamente com o quadro clínico e a exacerbação dos
mecanismos responsáveis pela doença.
DISCUSSÃO
O estresse oxidativo é um dos principais responsáveis pela gênese da DPOC sendo o responsável por danos diretos no trato respiratório, bem como amplificando os outros mecanismos participantes, como a inflamação, o desequilíbrio do sistema protease-antiprotease e a apoptose [3].
A oxidação de lipídios ocorre pelo processo de peroxidação lipídica, a qual se caracteriza pela incorporação de oxigênio molecular com um ácido graxo poliinsaturado, que resulta em uma degradação oxidativa, sendo que os fosfolipídios das membranas celulares são os mais suscetíveis a este mecanismo, levando a formação de produtos citotóxicos mediados pelas espécies reativas (ERO e ERN), que incluem o malondialdeído (MDA), o 4-hidroxinonenal (4-HNE) e os isoprostanos [15].
Cavalcante et al. [3] trazem as proteínas celulares quando são traduzidas, frequentemente sofrem alterações, denominadas de modificações pós-tradução, essenciais para a sua atividade no organismo. Além dessas modificações fisiológicas, as proteínas estão sujeitas a uma variedade de eventos produzidos pelas espécies reativas em condições patológicas, principalmente quando o fator causal é o tabagismo. Decorrente a isso, as proteínas podem sofrer degeneração estrutural ou ativar fatores protetores proteolíticos, onde esta seria a explicação para a grande ocorrência de neoplasias de pulmão nestes indivíduos [16].
Pacientes que apresentam a DPOC em decorrência da prática tabagista apresentam uma ampliação da resposta inflamatória, que se acentua com a progressão da doença [9,16]. Em resposta ao estresse oxidativo, o processo inflamatório está aumentado devido aos pequenos episódios de
oxidação provocados pelos marcadores inflamatórios, como as citocinas (IL-1, IL-6, IL-3 e TN-α), angiotensina II e os fatores de crescimento, sendo que em condições normais, as mesmas são apontadas como sinalizadores da resposta inflamatória [12,16]
Em relação ao desequilíbrio do sistema protease-antiprotease, Barnes et al. [12], afirmam que o sistema protease-antiprotease entra em desequilíbrio, através da ativação das proteases pelas ERO, levando a degradação da elastina e a redução da ação da alfa-1-antitripsina. Esse mecanismo é responsável pela menor expansibilidade torácica nestes indivíduos, e em decorrência, ao tórax em deformidade de tonel.
Já a apoptose nos portadores de DPOC, segundo Kanazawa et al. [13], é um mecanismo essencial para a manutenção da estrutura celular dos pulmões, ou seja, de proteção. Porém, esse mecanismo sob o desequilíbrio presente do estresse oxidativo acarreta danos às células epiteliais dos pulmões, favorecendo o desenvolvimento do enfisema, bem como a ativação de enzimas mitocondriais, principalmente a caspase-3.
CONCLUSÃO
Por meio desta revisão sistemática foi possível verificar a relação direta do estresse oxidativo com os mecanismos responsáveis pela manutenção do quadro clínico bem como a exacerbação da DPOC. Sendo assim, uma melhor compreensão da resposta e do envolvimento dos biomarcadores oxidativos na doença, é possível supor que o reconhecimento dos mesmos permite avaliar o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento e também no acompanhamento da cronicidade da doença nestes indivíduos.
REFERÊNCIAS
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