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NOSSO CORPO NOS PROTEGE, MAS PODE TAMBÉM NOS MATAR!

NOSSO CORPO NOS PROTEGE, MAS PODE TAMBÉM NOS MATAR!

Ricardo Cambraia Parreira, Rodrigo R Resende

Vol. 1, N. 8, 11 de Março de 2014
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.03.10.001

Os organismos possuem um sistema capaz de detectar e combater uma variedade imensa de agentes causadores de doenças, tais como vírus, bactérias e parasitas, e ao mesmo tempo, distinguir esses microorganismos das estruturas próprias do corpo. Esse mecanismo de defesa denominado sistema imunológico é constituído por estruturas biológicas que incluem desde barreiras físicas (como a pele) até barreiras celulares (leucócitos, macrófagos e linfócitos – células de defesa). Entretanto, um processo biológico que objetiva a proteção do ser vivo pode se tornar prejudicial quando há perda do controle da resposta imunológica, com isso surge uma resposta exarcebada (exagerada) que danifica os tecidos do próprio organismo (Figura 1). É o que acontece com a resposta inflamatória do nosso organismo. Toda vez que sofremos algum corte ou uma lesão de qualquer natureza, nosso organismo trabalha para impedir que essa lesão prossiga e danifique ainda mais nosso corpo, contudo, se a resposta inflamatória não tem controle, pode levar a um dano maior da lesão. Em um processo inflamatório a região atingida fica avermelhada e quente. Isso ocorre devido a um aumento do fluxo de sangue e demais líquidos corporais migrados para o local, causando o edema. Na área inflamada também ocorre o acúmulo de células provenientes do sistema imunológico (leucócitos, macrófagos e linfócitos), com dor localizada mediada por certas substâncias químicas produzidas pelo organismo, que entre elas encontram-se quimiocinas, interleucinas, prostaglandinas, leucotrienos, espécies reativas de oxigênio (ROS, do inglês, reactive oxigen species), etc. No processo, os leucócitos, as chamadas células brancas ou glóbulos brancos do sangue, responsáveis pelo combate e pela eliminação de microorganismos e estruturas químicas estranhas ao organismo por meio de sua captura ou da produção de anticorpos, sejam eles patogênicos ou não. Os leucócitos compreendem um grande grupo de células que se apresenta numa grande variedade de formas, tamanhos, número e funções específicas. São células que não pertencem intrinsecamente ao tecido sanguíneo, utilizando-o apenas como meio de transporte. Suas origens, funções e morte dão-se em outros tecidos. Têm a capacidade de atravessar as paredes dos capilares (diapedese), os vasos sanguíneos de menor calibre, passando a se deslocar nos tecidos conjuntivos mediante a emissão de pseudópodes (estruturas que são prolongamentos das células, assemelhando-se aos “pés” das células). Alguns são abundantes na linfa e no sistema linfático. Por isso, o aumento de tamanho de gânglios, principalmente aqueles localizados logo abaixo da pele, revela a existência de uma infecção em ação, em alguma parte do corpo destroem o tecido danificado e enviam sinais aos macrófagos (células gigantes que fagocitam ou comem os produtos da morte celular ou os agentes agressores), que ingerem e digerem os antígenos e o tecido morto. Em algumas doenças esse processo pode apresentar caráter destrutivo.

 nosso_corpo

Figura 1: Como funciona o processo inflamatório. Figura retirada do site http://antivirussoperativohumano.blogspot.com.br/2010/05/resposta-inflamatoria.html

A inflamação pode também ser considerada como parte do sistema imunitário, o chamado sistema imune inato, assim denominado por sua capacidade para deflagrar uma resposta não-específica contra padrões de agressão previamente e geneticamente definidos pelo organismo agredido. Esta definição se contrapõe à da imunidade adquirida, ou aquela onde o sistema imune identifica agentes agressores específicos segundo seu potencial antigênico, ou seja, seu potencial de induzir uma resposta humoral, ou seja, com a produção de anticorpos. Nesse último caso, o organismo precisa entrar em contato com o agressor, identificá-lo como estranho e potencialmente nocivo e só então produzir uma resposta (humoral) através da produção de anticorpos específicos contra os antígenos, ou agentes agressores, através dos plasmócitos que se diferenciam em linfócitos B, quando os anticorpos estão prontos para serem liberados.

Os grupos do Prof. Gustavo Menezes do Departamento de Morfologia e do Prof. Mauro Teixeira do Departamento de Bioquímica e Imunologia da Universidade Federal de Minas Gerais, estudaram se o sistema imunológico apresentava participação no agravamento das lesões de órgãos internos, em modelos de insuficiência hepática, produzidos por meio de sobrecarga (dose excessiva) com Paracetamol. Este medicamento é amplamente utilizado para aliviar condições inflamatórias suaves, devido suas propriedades de analgésico (que suprime a dor) e antipirético (previne ou reduz a febre). Entretanto, em casos de ingestão de altas doses de forma acidental ou mesmo intencional, as células do fígado (hepatócitos) sofrem estresse, com danos ao DNA (molécula da informação genética) e às mitocôndrias (organelas da célula responsáveis pela produção de energia) (Veja também http://nanocell.org.br/fonte-da-juventude-sinais-de-envelhecimento-em-camundongos-sao-revertidos/ e http://nanocell.org.br/explorando-a-primeira-celula-artificial-com-organelas-funcionais/). Esse processo acarreta necrose oncótica (morte das células) e consequentemente, perda de função do fígado.

Durante a morte das células e a quebra das mitocôndrias, estas liberam seus derivados (DNA mitocondrial e peptídeos formil) para circulação sistêmica de nosso corpo, que se ligam aos receptores de células do sistema imune (receptores são proteínas de membrana da célula que recebem as informações por meio de DNA e os peptídeos formil, neste caso, e traduzem ou transduzem a resposta para o meio intracelular) ativando TLR9 (receptor tipo Toll 9, do inglês, Toll-like receptor 9) e FPR1 (receptor do peptídeo formil 1, do inglês, formyl peptide receptor 1), ativando e amplificando a resposta inflamatória. Isso poderia explicar a inflamação sistêmica em pacientes com insuficiência hepática aguda (1).

Em estudos anteriores, realizados pelo grupo do prof. Dr Paul Kubes, da University of Calgary, no Canadá, havia demonstrado que quimiocinas para o receptor CXCR2 e peptídeos formil da mitocôndria eram capazes de direcionar células de defesa (neutrófilos) para o local de necrose do tecido. Essa constatação reforça a evidência de que a inflamação mediada pelos neutrófilos (primeiras células a alcançarem a área lesionada) intensifica a patogênese (mecanismo ou processo) de várias doenças, como gota, artrite e lesão de reperfusão (2).

No presente trabalho, os autores queriam averiguar como o acúmulo dos neutrófilos amplificaria os danos ao fígado durante uma overdose ou sobrecarga de Paracetamol em modelo experimental. Além disso, seria analisada a relação entre os produtos presentes na circulação, derivados de necrose das células, e a resposta inflamatória sistêmica.

Para a produção de modelo experimental de insuficiência hepática foi administrado alta dose de Paracetamol aos camundongos, a fim de induzir a morte dos hepatócitos, células do fígado. Essa administração do medicamento provocou necrose, ou morte, extensa no fígado com progressivo acúmulo de neutrófilos ao longo do tempo. Além disso, foi observado em conjunto, aumento da atividade da ALT (Alanina transaminase, ou TGO, transaminase glutâmica oxalacética) no soro e a produção da quimiocina que se liga ao receptor CXCR2 (CXCL1 e CXCL2). A enzima ALT é liberada no sangue quando há danos ao fígado, que, em conjunto com AST (aspartato aminotransferase, ou TGP, transaminase glutâmica pirúvica), Fosfatase alcalina, GGT ou Gama GT (Gama glutamil transpeptidase), Bilirrubinas (direta, indireta e total), TAP (tempo de protrombina ativada) ou TP (tempo de protrombina) e INR, Albumina, 5′ nucleotidase (5′NTD), LDH (lactato desidrogenase) formam o quadro do hepatograma, ajudando no diagnóstico do paciente em relação ao funcionamento do fígado.

Para confirmar a relação de dependência entre necrose, ALT e o dano provocado pelos neutrófilos, foram realizados a depleção dessas células, ou seja, a eliminação delas, com isso observou redução da necrose e da atividade da ALT.

A fim de averiguar a capacidade de citotoxicidade (propriedade nociva de uma célula em relação à outra) dos neutrófilos sobre os hepatócitos, foi produzido uma cultura de células HepG2 (linhagem de células hepáticas humanas que crescem indeterminadamente, são células modelo para estudo de hepatócitos in vitro) que foram incubadas com neutrófilos humanos. Observou-se então que a viabilidade das células HepG2 foi significativamente reduzida, e quando se separou essas células no sistema de co-cultura, a morte dos hepatócitos mediada pelos neutrófilos foi inibida.

Para constatar se os produtos derivados de hepatócitos necrosados aumentariam a capacidade de citotoxicidade dos neutrófilos, foi mensurado a produção de substâncias reativas de oxigênio produzido por estas células. Percebeu-se então que a produção de substâncias reativas foi maior do que em cultura de células HepG2 viáveis, demonstrando assim uma relação entre os produtos derivados da morte das células e uma maior ativação dos neutrófilos.

Outra informação comprovada pelo estudo foi que o direcionamento dos neutrófilos para os locais de inflamação depende da presença conjunta de quimiocinas e peptídeos formil, isso porque quando se utilizava moléculas que bloqueavam apenas um dos receptores dessas moléculas, notava-se uma redução parcial do recrutamento das células de defesa. Porém, ao se bloquear os receptores CXCR2 (receptor de quimiocinas) e FPR1 (receptor de peptídeo formil) em conjunto, uma redução significativa da citotoxicidade, da produção de substâncias reativas e da migração dos neutrófilos era observada.

Para verificar se o DNA mitocondrial era liberado no soro dos pacientes, foi analisado amostras de sangue de pacientes diagnosticados com hepatite fulminante. Em comparação a voluntários saudáveis, uma significante elevação de específicas sequências de DNA mitocondrial foi observada nos pacientes com hepatite. Com o intuito de relacionar a presença desse DNA e os danos ao fígado provocados pelos neutrófilos, os pesquisadores utilizaram camundongos que não produzem o receptor TLR9, que funciona como sensor de DNA mitocondrial. E como resultado, foi constatado uma proteção do fígado contra danos, confirmado pela redução da atividade de ALT, diminuição da migração de neutrófilos, queda dos níveis de marcadores de inflamação e quimiocinas (CXCL1 e CXCL2), além de menor nível de DNA mitocondrial no soro (Tabela 1).

Em resumo, os pesquisadores do estudo acreditam que a alternativa para retardar a progressão da insuficiência hepática e a inflamação sistêmica esteja relacionada às lesões provocadas pelos neutrófilos aos hepatócitos, envolvendo assim os produtos e quimiocinas do sistema imunológico.

 

TABELA 1: RESULTADOS OBTIDOS

Administração de Paracetamol

(Overdose)

Bloqueio dos Receptores

(Overdose de Paracetamol)

- Hepatócitos sofrem estresse, com danos ao DNA e a mitocôndria;- Necrose Oncótica;- Disfunção Hepática; - Bloqueio receptor FPR1 – redução parcial do recrutamento dos neutrófilos; 
- DNA mitocondrial se liga ao receptor TLR9 do neutrófilo;- Peptídeo Formil se liga ao receptor FPR1 do neutrófilo;- Inflamação sistêmica; - Bloqueio receptor CXCR2 – redução parcial do recrutamento dos neutrófilos; 
- CXCL1 e CXCL2 se ligam ao receptor CXCR2;- Peptídeo Formil se liga ao receptor FPR1 do neutrófilo;- Inflamação por neutrófilos; - Bloqueio receptores FPR1 e CXCR2– redução significativa da citotoxicidade e do recrutamento dos neutrófilos, além de reduzir a produção de substâncias reativas de oxigênio; 
- Aumento do nível de ALT – danos ao fígado;- Aumento da necrose dos hepatócitos pelos neutrófilos;- Elevação dos níveis das substâncias reativas de oxigênio;- Maior citotoxicidade dos neutrófilos; - Bloqueio receptor TLR9 – redução da atividade de ALT, diminuição da migração de neutrófilos, queda dos níveis de marcadores de inflamação e quimiocinas (CXCL1 e CXCL2), além de menor nível de DNA mitocondrial no soro. 

  1. Marques PE, Amaral SS, Pires DA, Nogueira LL, Soriani FM, Freire Lima BH, et al. Chemokines and mitochondrial products activate neutrophils to amplify organ injury during mouse acute liver failure. Hepatology. 2012 Apr 24. PubMed PMID: 22532075. Epub 2012/04/26. Eng.2. McDonald B, Pittman K, Menezes GB, Hirota SA, Slaba I, Waterhouse CC, et al. Intravascular danger signals guide neutrophils to sites of sterile inflammation. Science. 2010 Oct 15;330(6002):362-6. PubMed PMID: 20947763. Epub 2010/10/16. eng.

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