Aspectos Moleculares da Inflamação:

Transcrição

1 Patologia Molecular Lucas Brandão Aspectos Moleculares da Inflamação: os mediadores químicos inflamatórios

2 Inflamação São uma série de eventos programados que permitem com que Leucócitos e outras proteínas migrem do sistema vascular para o local onde o agente lesivo está presente.

3 Padrões de Resposta Inflamatória Dois padrões Quando é possível eliminar o agente rapidamente Quando não é possível eliminar o agente rapidamente 1. Agudo Resposta rápida (quase imediata) com uma curta duração ao agente lesivo, sendo caracterizada pela infiltração de leucócitos, majoritariamente neutrófilos 2. Crônico A inflamação crônica tem uma duração mais longa, com a presença de linfócitos e macrofágos

4 Padrões de Resposta Inflamatória 1. Agudo 2. Crônico Quem comanda as vias de ativação do processo inflamatório? MEDIADORES QUÍMICOS

5 MEDIADORES QUÍMICOS São moléculas, proteínas ou sub-produtos celulares, que permitam com que: Aumentem o fluxo sanguíneo Aumentem a permeabilidade Realizem o extravasamento dos leucócitos da circulação

6 Aumentem o fluxo sanguíneo Aumentem a permeabilidade Realizem o extravasamento dos leucócitos da circulação eventos da cascata da: Inflamação Aguda

7 Objetivo da Aula: Entender quais moléculas estão envolvidas com: um aumento no fluxo sanguíneo (vasodilatação); aumento da permeabilidade no fluxo sanguíneo e a migração dos leucócitos para fora do vaso.

8 Eventos Celulares

9 Transmigração Leucocitária

10 Emigração de Leucócitos Sequências de eventos na jornada dos leucócitos do lúmem vascular para o interstício do tecido Marginação Pavimentação Rolamento Adesão Transmigração/diapedese.

11 Migração Celular Duas etapas importantes: 1- fixação das células circulantes ao endotélio vascular (rolamento e adesão) 2- migração para o local da inflamação (transmigração/diapedese)...controladas por moléculas de superfície celular e por uma variedade de moléculas solúveis de sinalização...

12 ...controladas por moléculas de superfície celular e por uma variedade de moléculas solúveis de sinalização... Existem moléculas de aderência na superfície dos leucócitos e das células endotéliais que são complementares entre si. Ainda mais alguns mediadores químicos podem modular a produção, liberação e eficiência dessas moléculas.

13 Moléculas de adesão (proteínas que permitem a interação entre as células): - Meio de fixação à outras células - Pode ligar + de um ligante utilizando diferentes sítios As células podem modificar as forças da interação, alterando a afinidade e/ou concentração dessas moléculas Várias moléculas de adesão endotelial pertencem à família de supergenes das imunoglobulinas 4 famílias protéicas principais Apresentam um importante papel na inflamação aguda

14 Famílias das Moléculas de Adesão Família 1: Selectinas! E-selectina, P-selectina, L-selectina. Família 2: Glicoproteínas semelhantes à mucina! CD-34, Glycam-1. Família 3: Integrinas! LFA, MAC-1, VLA-4. Família 4: Ig de adesão! ICAM-I, ICAM-II, PECAM-I, VCAM-I.!

15 Selectinas - Grupo de moléculas de adesão presentes em!leucócitos,!plaquetas e!endotélio. L-selectina: presente na maiorias dos leucócitos. E-selectina: confinada ao endotélio. P-selectina: presente no endotélio e plaqueta

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17 glicoproteínas semelhante à mucina Selectina Se ligam por meio do oligossacarídio Sialillewis X

18 Gliproteínas semelhantes à mucina (G.S.M) São glicoproteínas de membrana que estão associadas a carboidratos Oligossacarídio: sialil-lewis X Ex.: GlyCAM-1; PSGL-1; ESL-1; CD34

19 Gliproteínas semelhantes à mucina (G.S.M) São glicoproteínas de membrana que estão associadas a carboidratos Oligossacarídio: sialil-lewis X Ex.: GlyCAM-1; PSGL-1; ESL-1; CD34 Glicoproteína semelhante à mucina Oligossacarídio GlyCAM-1 Sialil Lewis 10

20 Gliproteínas semelhantes à mucina (G.S.M) São glicoproteínas de membrana que estão associadas a carboidratos Oligossacarídio: sialil-lewis X Ex.: GlyCAM-1; PSGL-1; ESL-1; CD34 Glicoproteína semelhante à mucina Oligossacarídio GlyCAM-1 Sialil Lewis 10

21 CÉLULA Glicoproteína semelhante à mucina S-L-10 Selectina CÉLULA

22 CÉLULA Glicoproteína semelhante à mucina S-L-10 Selectina CÉLULA

23 CÉLULA Glicoproteína semelhante à mucina S-L-10 Selectina CÉLULA

24 Selectina x G.S.M Endotélio Leucócito P-selectina sialil-lewis X - PSGL-1 E-selectina sialil-lewis X - ESL-1. PSGL-1 sialil-lewis X -GlyCam-1, CD34 L-selectina

25 Selectina x G.S.M Endotélio Leucócito P-selectina sialil-lewis X - PSGL-1 E-selectina sialil-lewis X - ESL-1. PSGL-1 sialil-lewis X -GlyCam-1, CD34 L-selectina PSGL - glicproteína ligante da P-selectina

26 Selectina x G.S.M Endotélio Leucócito P-selectina sialil-lewis X - PSGL-1 E-selectina sialil-lewis X - ESL-1. PSGL-1 sialil-lewis X -GlyCam-1, CD34 L-selectina ESL - ligante da E-selectina

27 Selectina x G.S.M Endotélio Leucócito P-selectina sialil-lewis X - PSGL-1 E-selectina sialil-lewis X - ESL-1. PSGL-1 sialil-lewis X -GlyCam-1, CD34 L-selectina

28 redistribuição da P-Selectina P-selectina está previamente formada no endotélio: Armazenada em grânulos intracelulares chamados de corpúsculos de Weibel- Palade. Mediadores químicos permitem com que a P-selectina se redistribua na superfície celular. Mediadores químicos: histamina, trombina, FAP. Processo rápido: alguns minutos.

29 Produção da e-selectina A E-selectina não está presente no endotélio normal Sendo necessário sua produção durante o processo de adesão. Citocinas (mediadores químicos) induzem a produção da E-selectina pelas células endotéliais TNF e IL-1

30 Imunoglobulinas Existem duas Ig principais que participam do processo de adesão leucocitária-endotelial: ICAM-1 (molécula de aderência intercelular 1) VCAM-1 (molécula de aderência às células vasculares 1)

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32 Imunoglobulina Se ligam integrinas presentes no leucócitos

33 Integrinas Integrinas são glicoproteínas heterodiméricas Apresentam duas cadeias peptídicas (! e ") que estão envolvidas na adesão ao endotélio e à matriz extracelular nos leucócitos Classificadas em três famílias, conforme a cadeia beta: - "1: envolvidas na ligação das células à MEC - "2: envolvidas na adesão de leucócitos ao endotélio ou a outras células do sistema imune - "3: envolvidas nas interações de plaquetas e neutrófilos nos sítios inflamatórios

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35 Ig x Integrina Endotélio Leucócito ICAM-1 VCAM-1 LFA-1; MAC-1 VLA4; LPAM-1

36 Ig x Integrina Endotélio Leucócito ICAM-1 LFA-1; MAC-1 VCAM-1 VLA4; LPAM-1

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38 Aumento da Produção da Ig de adesão Existem baixos níveis de ICAM e VCAM no endotélio normal Citocinas (mediadores químicos) induzem a aumento da produção da Ig de adesão (ICAM e VCAM) durante o processo inflamatório: TNF e IL-1

39 Aumento da avidez das integrinas Durante o processo inicial de adesão, as integrinas não se encontram firmemente ligadas as Ig. Para poder realizar a adesão firme (avidez), as integrinas passam por modificações moleculares (mudança na conformação protéica). Essa modificação é mediada pela ativação dos leucócitos quando em contato com citocinas (quimiocinas). Integrina de Baixa afinidade Integrina de Alta afinidade

40 Integrina de Baixa afinidade Integrina de Alta afinidade

41 Integrina de Baixa afinidade Integrina de Alta afinidade

42 Integrina de Baixa afinidade Integrina de Alta afinidade

43 Integrina de Baixa afinidade Integrina de Alta afinidade

44 Ativação endotelial - aumento da expressão superficial e produção de selectinas P e E (atuação de citocinas) 1

45 2 Rolagem - aderência rápida e frouxa (interação inicial entre as selectinas e G.S.M)

46 Aderência Firme: os leucócitos estão ativados (por quimiocinas) e permitem que as integrinas tenham mais avidez as Ig. 3

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49 TRansmigração

50 Migração celular dependem: - Carga na superfície das células em interação - Força hemodinâmica do leito vascular - Expressão de moléculas de adesão Ocorrem principalmente nas vênulas (nos pulmões ocorrem nos capilares também)

51 Transmigração 4 Emigração leucocitária é predominantemente através das junções intercelular Mediada por interações entre ICAM-1/integrinas e PECAM-1

52 Migração leucocitária na inflamação Neutrófilos: - Migração precoce. Duração de 4 a 12 horas e predominam nos infiltrados inflamatórios agudos por até 24h. Monócitos: - Substituem os neutrófilos em 24h a 48h

53 Membrana basal Leucócitos entram em contato com a membrana basal Digestão: enzimas digestivas de colágenos (colagenases) são mobilizadas para superfície celular, permitindo a quebra da membrana basal e os leucócitos ganhem o tecido

54 Agentes que reduzem a Migração A extravasão leucocitária, como parte integrante do SI pode ser travada com o uso de agentes antiinflamatórios- os targets podem ser as moléculas de adesão e anticorpos dirigidos a estas, ex: anti-icam1 Outra opção na redução da inflamação passa pelo uso de corticoesteróides- derivados do colesterol que causam uma diminuição de linfócitos circulantes, podem também reduzir a capacidade fagocítica dos macrófagos e PMNs Drogas não-esteróides anti-inflamatórias (NSAIDS) são mais uma opção no tratamento da inflamação aguda e crónica

55 Doenças por defeitos na adesão e transmigração leucocitária Deficiência da aderência leucocitária do tipo 1 Defeito na cadeia beta da integrina (LFA-1 e MAC-1) Deficiência da aderência leucocitária do tipo 2 Ausência de sialil-lewis X (metabolismo da fucose errado).