XXI Encontro Latino Americano de Iniciação Científica, XVII Encontro Latino Americano de Pós-Graduação e VII Encontro de Iniciação à Docência – Universidade do Vale do Paraíba. 1
ESTUDO DA RESPOSTA INFLAMATÓRIA PÓS-TERAPIA FOTODINÂMICA –
REVISÃO DE LITERATURA
André Henrique Correia Pereira
1, Letícia Corrêa Fontana
1, Renata Nicolau
Amadei
2, Emília Angela Los Schiavo
3, Juliana Ferreira-Strixino¹.
1Universidade do Vale do Paraíba/Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Laboratório de Terapia Fotodinâmica, Avenida Shishima Hifumi, 2911, Urbanova - 12244-000 - São José dos Campos-SP,
Brasil, andre_gcp@hotmail.com, leticia.fontana@yahoo.com.br, juferreira@univap.br. 2
Universidade do Vale do Paraíba/Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Centro de Laserterapia e Fotobiologia (CELAFO), Avenida Shishima Hifumi, 2911, Urbanova - 12244-000 - São José dos
Campos-SP, Brasil, rani@univap.br. 3
Universidade do Vale do Paraíba/Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Laboratório de Bioestimulação e Reparo Tecidual, Avenida Shishima Hifumi, 2911, Urbanova - 12244-000 - São José
dos Campos-SP, Brasil, mirela@univap.br.
Resumo – A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade de tratamento alternativo para diversas doenças, desde infecções agudas e crônicas causadas por micro-organismos, até cânceres nos mais variados graus de malignidade. A TFD consiste na administração de um fármaco fotossensível que interage com a luz em comprimento de onda adequado ao seu espectro de absorção, que por sua vez interage com o oxigênio molecular presente no meio, levando a reações bioquímicas que promovam a morte celular. No presente trabalho foi realizada a avaliação da resposta inflamatória com base em estudos e autores que observaram e discorreram sobre o tema. Dentre os efeitos conhecidos da TFD, pode-se citar sua capacidade de promover uma resposta inflamatória local, permitindo que essa resposta auxilie no tratamento e acelere o processo de cura do paciente. Concluiu-se que a presença do processo inflamatório contribui para a inativação das células-alvo via TFD, uma vez que estimula a presença de células de defesa no local da lesão, auxiliando no combate a lesão.
Palavras-chave:Terapia fotodinâmica, Inflamação, Mediadores inflamatórios, Terapia fotodinâmica antimicrobiana, Resposta inflamatória
Área do Conhecimento: Ciências da Saúde Introdução
A terapia fotodinâmica (TFD) é um tratamento alternativo promissor para diversos tipos de doenças, abrangendo tratamentos que vão de infecções bacterianas a tratamento de tumores malignos. A TFD consiste na administração de um composto fotossensível, que pode ser aplicado tópica ou sistemicamente. No segundo caso o fotossensibilizante (FS) é distribuído por todo organismo e eliminado de maneira natural pelas células sadias, concentrando-se nas células afetadas. Esse acúmulo se deve às diferenças metabólicas e morfológicas apresentadas por essas células (LIU et al., 2010; SILVA et al., 2010; AGOSTINIS et al., 2011). Após determinado período pós-aplicação do FS o tecido é irradiado com uma fonte de luz em comprimento de onda adequado à droga utilizada. A luz excita as moléculas do FS, levando-as a um estado de elevada energia (estado singleto), que pode ser perdido na forma de fluorescência ou passar ao estado tripleto, de menor energia, por meio do cruzamento intersistemas (SILVA et al., 2016; WANG et al., 2017).
Com a passagem do FS para o estado tripleto, este transfere energia às moléculas de oxigênio, que naturalmente se encontram no estado tripleto. Desse modo, as moléculas de oxigênio são levadas a um estado energético maior, induzindo reações de dois tipos distintos: I. reações que geram radicais livres, superóxido e peróxido de hidrogênio, por meio da transferência de elétrons para substratos celulares; II. reações que levam à formação do oxigênio singleto. Ambas as reações causam danos celulares como a peroxidação lipídica, fotoxidação guanosinica e danos à membrana
XXI Encontro Latino Americano de Iniciação Científica, XVII Encontro Latino Americano de Pós-Graduação e VII Encontro de Iniciação à Docência – Universidade do Vale do Paraíba. 2 celular, citoesqueleto e outros sítios, e eventual morte celular por apoptose ou necrose (WANG et al., 2017; YI et al., 2017).
Entre as respostas da TFD conhecidas, observa-se a geração da resposta inflamatória local, em doses subletais da terapia. A presença do processo inflamatório, quando não exacerbado, pode contribuir para a eliminação das células-alvo devido à mudança na microvascularização local e ao acionamento e direcionamento do sistema imune para o local da lesão. As principais características do processo inflamatório são a liberação de substâncias vasoativas, elementos do sistema complemento, proteinases, peroxidases e citocinas, dentre outros imunorreguladores (CASTANO; MROZ; HAMBLIM, 2006; ISSA; MANELA-AZULAY, 2010).
O processo inflamatório ocasionado pela TFD pode se apresentar como resposta interessante para o tratamento de diversas doenças, uma vez em que essa ativação auxilia no processo de reparo tecidual, além de auxiliar na eliminação de células alteradas ou no tratamento de doenças autoimunes, uma vez que em altas doses a TFD leva à diminuição de células de defesa (CASTANO; MROZ; HAMBLIM, 2006). Baseado nessas informações, o presente estudo objetivou analisar a presença da resposta inflamatória após a TFD em diferentes estudos, analisando a importância desse processo para o sucesso do tratamento com esse método terapêutico.
Metodologia
Para a elaboração desse estudo foi realizada uma revisão de literatura considerando artigos dos últimos 20 anos relacionados ao tema TFD e Inflamação. Foram utilizadas as bases de dados Web of Science, Bireme, Scoopus, PubMed e Scielo, utilizando as palavras-chave: “terapia fotodinâmica”, “inflamação”, “mediadores inflamatórios”, “resposta inflamatória”. Foram considerados artigos nos idiomas português e inglês, e como critério de inclusão artigos que estavam relacionados às palavras-chave propostas.
Resultados
Foram encontrados 512 artigos relacionados as palavras chaves associadas, no qual foi utilizado “terapia fotodinâmica” como termo principal e “inflamação”, “mediadores inflamatórios” e “resposta inflamatória”, como termos adjuntos à busca nas diferentes plataformas. Desse modo, foram analisados artigos dos últimos 20 anos, sendo excluídos artigos no qual a inflamação foi apenas citada, selecionando 17 artigos para a elaboração desse trabalho.
No século XX, Oscar Raab e Herman von Tappeiner observaram os efeitos da TFD no protozoário paramécio, que apresentaram morte rápida após exposição à luz na presença do corante acridina. Após esse resultado von Tappeiner realizou experimentos que o guiaram na descoberta da necessidade da presença do oxigênio para a reação, estabelecendo os princípios básicos da TFD (ISSA; MANELA-AZULAY, 2010). Com os avanços nos estudos e descobertas quanto aos mecanismos de ação da terapia, foi possível estabelecer que o tratamento, ao gerar espécies reativas de oxigênio (ROS), leva à oxidação dos lipídios, aminoácidos e proteínas, podendo induzir à necrose e apoptose, ou ainda estimular indiretamente a transcrição e liberação de mediadores da inflamação (TAUB, 2004).
A inflamação é uma resposta protetora do organismo contra vários estímulos prejudiciais, tais como patógenos, toxinas, lesões celulares e alterações, como no caso de cânceres. A principal característica do processo inflamatório é a liberação de substâncias, tais como componentes do complemento, peroxidases, citocinas, proteinases, fatores de crescimento, além de substâncias vasoativas. A inflamação é caracterizada ainda pelo aumento na concentração de interleucina 1 beta (IL-1β), interleucina 2 (IL-2) e do fator de necrose tumoral alfa (TNFα) (DOUGHERTY et al., 1998; WANG et al., 2017).
É sabido que a TFD induz a ativação de células T. Quando a luz é entregue a células tumorais carregadas com FS, induz a morte celular apoptótica e necrótica. As células mortas são fagocitadas por células dendríticas, acumuladas pela resposta inflamatória aguda desencadeada pela TFD. As células dendríticas amadurecem por estímulo de citocinas liberadas no local da inflamação, e ativam os linfonodos regionais que apresentam antígenos aos linfócitos T. Quando ativados os linfócitos T se tornam células T efetoras e são atraídos por quimiocinas, eliminando as células restantes (Figura 1) (HUNT; LEVY, 1998; CASTANO; MROZ; HAMBLIM, 2006).
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Figura 1: Esquema da ação linfocítica após a TFD em tumores. Citocininas agem nas células dendríticas, que ativam linfócitos T ao apresentar os produtos da necrose tumoral ao mesmo. Células T se tornam ativas sendo atraídas ao local do tumor.
Adaptado de: CASTANO; MROZ; HAMBLIM (2006).
Outra aplicação da TFD muita explorada nos últimos anos visa à inativação fotodinâmica de micro-organismos, principalmente bactérias, sendo descrita na literatura como uma alternativa promissora para o tratamento de espécies multirresistentes a antibióticos (O'RIORDAN, 2005; JORI, 2006).
Segundo revisão proposta por Sharma et al. (2012), as respostas do sistema imune frente à TFD antitumoral e a antimicrobiana apresentam algumas diferenças e similaridades (Figura 2). A TFD contra células neoplásicas malignas tem por característica o acionamento das respostas imune inata e adaptativa, sendo que os linfócitos T são mais ativados enquanto o envolvimento linfócitos B permanece pouco investigado. Já na TFD antimicrobiana, as células tipo B exercem papel principal na resposta imune pós-TFD, visto que elas produzem os anticorpos presentes nas respostas imunes contra qualquer infecção bacteriana. Quando aplicada contra tumores a TFD estimula o recrutamento de linfócitos T principalmente, enquanto quando aplicada a infecções bacterianas recruta mais macrófagos e neutrófilos que desempenham papel fundamental no controle da infecção.
Figura 2: Esquema comparativo da resposta imune para a TFD aplicada a tumores e a bactérias.
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A TFD aplicada em células neoplásicas leva ao aumento na expressão de vários mediadores pró-inflamatórios no local de tratamento, podendo efetivamente ativar as respostas clássicas da inflamação, acionar o sistema complemento, elevar a produção de derivados do ácido araquidônico e a secreção de citosinas. O mecanismo para a resposta inflamatória da TFD está relacionado à produção de espécies reativas de oxigênio, que podem causar dano direto às membranas citoplasmáticas e organelas celulares. O trauma local desencadeia um sinal que aciona mediadores pró-inflamatórios (SHARMA et al. 2012).
Santos e colaboradores em 2014, avaliaram o processo inflamatório em tecido subcutâneo de ratos após tratamento com TFD e soluções de irrigação comumente aplicadas em tratamentos endodônticos. Observaram que a TFD se comportou de forma semelhante a todas as outras soluções, estimulando a produção de mediadores como interleucina 1-beta e interleucina 6, IL-1b e IL-6 respectivamente.
De Moraes e colaboradores em 2016, avaliaram a produção de citocinas após a aplicação da TFD com cloro-alumínio ftalocianina (AlClPc) em tecidos gengivais de ratos com doença periodontal induzida por ligadura e observaram que a produção de fator de necrose tumoral (TNF-alfa), IL-1b e interleucina 10 (IL-10) foram menores do que os grupos que foram apenas tratados com AlClPc sozinha, indicando que a TFD pode exercer efeito imunomodulatório.
Torezan e colaboradores em 2011, avaliaram as mudanças de campo cancerizável antes e após a TFD, encontrando diminuição significante do grau e extensão das atipias celulares, aumento de fibras colágenas e elastose, sugerindo possível estimulação do processo de reparo tecidual.
Wang e colaboradores em 2017, avaliaram mediadores de inflamação após aplicação da TFD antimicrobiana com clorina e6 (Ce6) no tratamento de Propionibacterium acnes, bactéria que pode estimular a produção de citocinas pró-inflamatórias. Os resultados demonstraram que a TFD com Ce6 apresentou efeito anti-inflamatório inibindo a sintáse de oxido nítrico induzido (iNOS), óxido nítrico (NO) e interleucina 8 (IL-8) pela supressão das vias do fator nuclear kappa B (NFkB) e da
proteína quinase ativada por mitógeno (MAPKs). Tal resultado pode indicar que certos FS podem
exercer efeito biomodulador sobre o processo inflamatório.
Assim como a TFD apresenta-se como uma técnica capaz de promover o efeito inflamatório em tecidos, essa é dependente do FS empregado, da quantidade de oxigênio presente no meio, bem como dos parâmetros de iluminação empregados na terapia (WANG et al., 2017).
Conclusão
Nesse estudo, a partir da revisão da literatura, foi possível concluir que a TFD é capaz de induzir o processo inflamatório local, sendo uma importante resposta por sinalizar o local do tumor ou infecção, estimulando a presença de células de defesa. Considerando que o processo inflamatório também pode levar a presença de edema na região, é importante que a TFD também não desencadeie uma resposta exacerbada. Por fim, o sucesso da TFD encontra-se relacionado à resposta inflamatória desencadeada após sua aplicação, sendo importante para o processo de reparo tecidual, além de estar diretamente relacionado com uma melhor resposta ao tratamento.
Referências
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XXI Encontro Latino Americano de Iniciação Científica, XVII Encontro Latino Americano de Pós-Graduação e VII Encontro de Iniciação à Docência – Universidade do Vale do Paraíba. 5 HUNT, DW; LEVY, JG. Immunomodulatory aspects of photodynamic therapy. Expert Opin. Investig. Drugs 7, 57–64 (1998).
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