10MB - lucas Brandao

Patologia Molecular
Lucas Brandão
Aspectos Moleculares da Inflamação:
os mediadores químicos inflamatórios
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.
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
Padrões de Resposta Inflamatória
1. Agudo
2. Crônico
Quem comanda as vias de ativação do
processo inflamatório ?
MEDIADORES QUÍMICOS
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
Aumentem o fluxo sanguíneo
Aumentem a permeabilidade
Realizem o extravasamento dos leucócitos
da circulação
eventos da cascata da:
Inflamação Aguda
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.
Eventos Celulares
Transmigração
Leucocitária
Emigração de Leucócitos
Sequências de eventos na jornada dos
leucócitos do lúmem vascular para o
interstício do tecido
Marginação
Pavimentação
Rolamento
Adesão
Transmigração/diapedese.
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...
...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.
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
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.!
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
Selectina
Se ligam
glicoproteínas
semelhante à mucina
por meio do
oligossacarídio Sialillewis X
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
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
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
CÉLULA
Glicoproteína
semelhante à mucina
S-L-10
Selectina
CÉLULA
CÉLULA
Glicoproteína
semelhante à mucina
S-L-10
Selectina
CÉLULA
CÉLULA
Glicoproteína
semelhante à mucina
S-L-10
Selectina
CÉLULA
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
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
PSGL - glicproteína ligante da P-selectina
L-selectina
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
ESL - ligante da E-selectina
L-selectina
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
redistribuição da P-Selectina
P-selectina está previamente formada no endotélio:
Armazenada em grânulos intracelulares chamados de corpúsculos de WeibelPalade.
Mediadores químicos permitem com que a P-selectina se
redistribua na superfície celular.
Mediadores químicos: histamina, trombina, FAP.
Processo rápido: alguns minutos.
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
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)
Imunoglobulina
Se ligam
integrinas
presentes no leucócitos
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
Ig x Integrina
Endotélio
Leucócito
ICAM-1
LFA-1; MAC-1
VCAM-1
VLA4; LPAM-1
Ig x Integrina
Endotélio
Leucócito
ICAM-1 LFA-1; MAC-1
VCAM-1 VLA4; LPAM-1
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
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
Integrina de Baixa afinidade
Integrina de Alta afinidade
Integrina de Baixa afinidade
Integrina de Alta afinidade
Integrina de Baixa afinidade
Integrina de Alta afinidade
Integrina de Baixa afinidade
Integrina de Alta afinidade
1
Ativação endotelial - aumento da expressão superficial e
produção de selectinas P e E (atuação de citocinas)
2
Rolagem - aderência rápida e frouxa
(interação inicial entre as selectinas e
G.S.M)
3
Aderência Firme: os leucócitos
estão ativados (por quimiocinas) e
permitem que as integrinas tenham
mais avidez as Ig.
TRansmigração
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)
Transmigração
4
Emigração
leucocitária
é
predominantemente através das
junções intercelular
Mediada por interações entre
ICAM-1/integrinas e PECAM-1
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
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
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
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).