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Material resumido sobre o processo inflamatório, suas fases, agentes e células envolvidas, com imagens.
Tipologia: Resumos
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Por Anna Franzon – Medicina UNIPAM
O processo inflamatório envolve uma ampla variedade de respostas fisiológicas e patológicas que se destina a eliminar a causa inicial de lesão celular, remover o tecido danificado e produzir um novo. O processo ocorre por meio da destruição, da digestão enzimática, da compartimentalização ou de qualquer outro modo de neutralizar os agentes nocivos, como toxinas, corpos estranhos ou microrganismos infecciosos. Esses processos preparam o terreno para os eventos que acabarão por cicatrizar o tecido danificado. Ela se caracteriza pela ação de mediadores inflamatórios, como os do sistema complemento, o fator de necrose tumoral α (TNF-α), o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), os neutrófilos e o amiloide sérico, assim como pelo movimento de líquidos, dentro das células ou no líquido intersticial. As condições inflamatórias são comumente nomeadas acrescentando-se o sufixo -ite ao órgão ou sistema afetado. Por exemplo, apendicite se refere à inflamação do apêndice; pericardite, à inflamação do pericárdio; e neurite, à inflamação de um nervo.
A descrição clássica de um processo inflamatório tem sido transmitida ao longo do tempo. No século 1 d.C., o médico romano Celsus descreveu a reação local da lesão em termos atualmente conhecidos como sinais cardinais do processo inflamatório. Estes são rubor (vermelhidão), tumefação (edema), calor e dor. No século 2 d.C., o médico grego Galeno adicionou um quinto sinal cardinal, perda de função.
Fase vascular Se caracteriza por alterações nos pequenos vasos sanguíneos no local da lesão, marcadas por edema tecidual.
Começa com vasoconstrição momentânea, seguida rapidamente por vasodilatação mediada em parte por mediadores lipídicos e produtos vasoativos. A vasodilatação envolve as arteríolas e vênulas, com consequente aumento do fluxo sanguíneo capilar, causando calor e vermelhidão. Isso é acompanhado por aumento na permeabilidade vascular, com a efusão de um líquido rico em proteína (exsudato) para os espaços extravasculares. A perda de proteínas reduz a pressão osmótica capilar e aumenta a pressão osmótica intersticial. Isso, juntamente com aumento na pressão capilar, provoca fluxo significativo de líquido e sua acumulação nos espaços teciduais, produzindo edema, dor e comprometimento da função. À medida que o líquido se desloca para fora dos vasos, ocorre estagnação do fluxo sanguíneo e coagulação. Isso ajuda a localizar a disseminação de microrganismos infecciosos. Dependendo da gravidade da lesão, as alterações vasculares que acontecem com um processo inflamatório seguem um de três padrões de resposta. Resposta transitória imediata: caso de ferimentos leves. É um tipo de resposta que se desenvolve rapidamente após a lesão e geralmente é reversível e de curta duração ( a 30 min). Tipicamente, esse tipo de derrame afeta vênulas com 20 a 60 μm de diâmetro, não afetando capilares e arteríolas. Embora não seja conhecido o mecanismo exato para que esse efeito se restrinja às vênulas, pode refletir a maior densidade dos receptores no endotélio das vênulas. Além disso, tem sido sugerido que os eventos leucocitários posteriores do processo inflamatório (i. e., adesão e emigração), na maioria dos órgãos, também ocorram predominantemente nas vênulas. Resposta sustentada imediata: ocorre com lesões mais graves e continua durante vários dias. Essa resposta afeta
arteríolas, capilares e vênulas e geralmente é o resultado de danos diretos ao endotélio. Os neutrófilos que aderem ao endotélio também podem danificar células endoteliais. Resposta hemodinâmica tardia: se dá um aumento da permeabilidade nas vênulas e nos capilares. A resposta tardia frequentemente acompanha lesões resultantes de exposição à radiação, como queimaduras solares. O mecanismo de derrame é desconhecido, mas pode originar-se de um efeito direto do agente nocivo, que conduz a danos tardios nas células endoteliais.
Fase celular A fase celular de um processo inflamatório agudo envolve o deslocamento de leucócitos, principalmente neutrófilos polimorfonucleares (PMN), para o local da lesão de modo que possam exercer sua função normal de defesa do hospedeiro através da fagocitose. O deslocamento e a ativação dos leucócitos podem ser divididos nas seguintes etapas: ativação endotelial; adesão e marginação; transmigração; e quimiotaxia. O recrutamento de leucócitos para as vênulas pré-capilares, onde deixam a circulação, é facilitado pela desaceleração do fluxo sanguíneo e pela marginação ao longo da superfície vascular. A adesão e a transmigração de leucócitos do espaço vascular para o tecido extravascular são facilitadas pelas moléculas de adesão complementares (p. ex., selectinas, integrinas) nos leucócitos e nas superfícies endoteliais.
Depois do extravasamento, os leucócitos migram através dos tecidos em direção ao local da lesão por quimiotaxia ou locomoção orientada ao longo de um gradiente químico.
Uma vez na lesão, os produtos do dano tecidual desencadeiam uma série de respostas leucocitárias, incluindo fagocitose e morte celular. A opsonização dos micróbios pelo fator de complemento C3b e anticorpo facilita o reconhecimento pelo neutrófilo receptor de C3b e anticorpo Fc. A ativação do receptor desencadeia a sinalização intracelular e a montagem de actina no neutrófilo, levando à formação de pseudópodes que englobam o micróbio em um fagossomo. O fagossomo então se funde com um lisossomo intracelular para formar um fagolisossomo no qual enzimas lisossomais e radicais de oxigênio livre são liberados para matar e degradar o micróbio.
Inflamação aguda O processo inflamatório agudo tem duração relativamente curta, variando de alguns minutos até muitos dias, e caracteriza-se pela exsudação de líquidos e componentes do plasma e pela emigração de leucócitos, predominantemente neutrófilos, para os tecidos extravasculares. A inflamação aguda é a resposta protetora dos tecidos locais e de seus vasos sanguíneos a lesões precoces (aparecendo em minutos a horas) e é crítica para a restauração da homeostase tecidual. Tipicamente, dá-se antes do estabelecimento da imunidade adaptativa e se destina, principalmente, a
destruir o agente causador, auxiliam nos processos de sinalização de imunidade, servem para extinguir o processo inflamatório e contribuem para a iniciação dos processos de cicatrização. Também desempenham papel importante no processo inflamatório crônico, no qual podem rodear e cercar materiais estranhos que não podem ser digeridos. Eosinófilos, basófilos e mastócitos Produzem mediadores lipídicos e citocinas que induzem o processo inflamatório. Embora esses três tipos de células apresentem características específicas, todos contêm grânulos citoplasmáticos que induzem o processo inflamatório. São particularmente importantes nos casos de inflamação associada a reações de hipersensibilidade imediata e distúrbios alérgicos. Mastócitos Os mastócitos derivam das mesmas células- tronco hematopoéticas que os basófilos, mas não se desenvolvem até que deixam a circulação e se alojam nos tecidos. A ativação dos mastócitos resulta na liberação do conteúdo pré-formado de seus grânulos (histamina, proteoglicanos, proteases e citocinas como TNF-α e a interleucina [IL]-16); na síntese de mediadores lipídicos derivados de precursores da membrana celular (metabólitos do ácido araquidônico, como prostaglandinas e FAP); e na estimulação da síntese de citocinas e quimiocinas por outras células inflamatórias como monócitos e macrófagos. Os mastócitos estão envolvidos nas reações acionadas por IgE e no combate a infecções por helmintos. Basófilos Basófilos são granulócitos sanguíneos semelhantes estrutural e funcionalmente aos mastócitos do tecido conjuntivo. São derivados de células progenitoras da medula óssea e circulam no sangue. Os grânulos dos basófilos, que se tingem de azul com um corante básico, contêm histamina e outros mediadores bioativos de inflamação.
Tanto basófilos quanto mastócitos se ligam a um anticorpo, a imunoglobulina E (IgE), secretada por células do plasma por meio de receptores na sua superfície celular. A ligação com IgE provoca a liberação de histamina e de agentes vasoativos dos grânulos dos basófilos. Eosinófilos Os eosinófilos circulam no sangue e são recrutados para os tecidos, de modo semelhante aos neutrófilos. A quantidade desses granulócitos aumenta no sangue durante reações alérgicas e infecções parasitárias. Os grânulos de eosinófilos, que se tingem de vermelho com o corante ácido de eosina, contêm uma proteína altamente tóxica para vermes parasitos grandes que não podem ser fagocitados. Também desempenham papel importante nas reações alérgicas por meio do controle da liberação de mediadores químicos específicos. Células dendríticas As células dendríticas (CD) consistem em uma família complexa de células que desempenham funções essenciais na resposta imune inata e são intermediárias para a ativação da resposta imune adaptativa. As CD mieloides conseguem incorporar antígenos derivados de microrganismos invasores, deslocar-se para linfonodos próximos e apresentar peptídios antigênicos processados para os linfócitos T (células T) na forma de complexos entre moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC; do inglês, major histocompatibility complex) e peptídios. Elas são as células apresentadoras de antígenos mais efetivas com base na expressão de moléculas coestimuladoras na superfície celular e elas produzem citocinas, incluindo IL-12 e IL-23, após a interação com PAMP. Assim, elas contribuem para o direcionamento do programa de diferenciação dos linfócitos T para a geração das funções celulares efetoras.
As células dendríticas plasmocitoides (pCD) já foram identificadas como altamente efetivas na produção de IFN do tipo I, um mediador central da defesa do hospedeiro contra infecções virais. Células endoteliais Constituem o revestimento epitelial com espessura de uma única célula dos vasos sanguíneos formando uma barreira permeável seletiva entre o sangue circulante nos vasos e os tecidos circundantes. Elas produzem agentes antiplaquetários e antitrombóticos que mantêm a permeabilidade do vaso, assim como vasodilatadores e vasoconstritores que regulam o fluxo sanguíneo. Fornecem uma barreira de permeabilidade seletiva para estímulos inflamatórios exógenos (microbianos) e endógenos. Regulam o extravasamento de leucócitos pela expressão de moléculas de adesão celular e receptores. Contribuem para a regulação e a modulação da resposta imune pela síntese e liberação de mediadores inflamatórios. Regulam a proliferação de células imunes pela secreção de fatores estimuladores de colônias hematopoéticas (CSF, colony-stimulating factor). Participam do processo de reparo que acompanha a inflamação por meio da produção de fatores de crescimento que estimulam a angiogênese (formação de novos vasos sanguíneos) e a síntese de MEC.
Mediadores inflamatórios, produzidos por diversas células nos locais de inflamação ou gerados a partir de
precursores circulantes inativos, são as moléculas que comandam o processo e estão envolvidas no início, na evolução e no término de uma inflamação. Mediadores pró-inflamatórios atuam na indução da resposta, enquanto os anti-inflamatórios ou pró- resolução participam na sua inibição e resolução. Os mediadores inflamatórios podem ser classificados por função: Aqueles com propriedades vasoativas e de contração da musculatura lisa, como a histamina, os metabólitos de ácido araquidônico (prostaglandinas e LT) e FAP. Proteases plasmáticas que ativam membros do sistema complemento, fatores de coagulação da cascata de coagulação e peptídios vasoativos do sistema cinina. Fatores quimiotáticos, como fragmentos de complemento e quimiocinas. Moléculas reativas e citocinas liberadas de leucócitos, que, quando lançadas no ambiente extracelular, podem afetar o tecido e as células circundantes. Citocinas Citocinas, sintetizadas por diferentes células (linfócitos, macrófagos, endotélio etc.), são proteínas que regulam a resposta imunitária, tanto inata como adaptativa. Meia vida curta e produção limitada. Quimiocinas Quimiocinas (chemokines, contração de chemotactic cytokines) são peptídeos de baixo peso molecular (8- 10kD) que orientam a movimentação de células que possuem receptores para elas. Mediadores lipídicos Fosfolipídeos e esfingomielina da membrana citoplasmática são as principais fontes de mediadores lipídicos. As enzimas-chave para a síntese desses mediadores são fosfolipases e esfingomielinases, situadas na membrana citoplasmática. Por ação de fosfolipases (A e B), fosfolipídeos liberam ácido araquidônico, o qual origina: (1) prostaglandinas; (2) leucotrienos; (3) lipoxinas; (4) precursores do fator ativador de plaquetas. Aminas vasoativas Histamina e serotonina são as principais aminas na reação inflamatória.