Inflamația curs I

INFLAMAȚIA

Curs I

Inflamația reprezintă reacția de apărare locală nespecifică, ce constă într-un ansamblu de modificări vasculare, celulare și umorale al cărui scop biologic este de a limita extinderea le-ziunilor induse de agresiune și de a realiza refacerea tisulară postagresională.

RALN:

• 
  Reacție de apărare
  
• 
  Reacție locală
  
• 
  Reacție cu caracter nespecific
  

Reacția de apărare este un răspuns cu valoare protectoare al întregului organism față de agresiune, indeferent de natura acestiua. Există 4 tipuri mai importante:

• 
  INFLAMAȚIA
  
• 
  HEMOSTAZA
  
• 
  RĂSPUNSUL IMUN
  
• 
  REACȚIA SISTEMICĂ POSTAGRESIONALĂ - ȘOCUL;
  

Reacția locală – se desfășoară localizat, strict la nivelul țesutului agresionat, implicând participarea întregului organism.

Reacție cu caracter nespecific – reacția parcurge aceleași etape, indiferent de natura agre-siunii.

Singura formă de apărare cu valoare de protecție este inflamația acută. Nu au valoare pro-tectoare:

• 
  Inflamația cronică
  
• 
  Inflamația indusă prin mecanism imunologic
  
• 
  Inflamația difuză – SIRS (sindrom de răspuns inflamator sistemic), determinat de ȘOC; în evoluția ei se poate observa o inflamație cronică redutabilă (SIRS), care duce la decompensarea șocului și la deces.
  

Cauzele reacției inflamatorii – AGRESIUNILE:

• 
  Agenții biologici (generează local leziuni selective, care interesează, cel puțin iniți-al, parenchimul):
  

• 
  Microorganisme: bacterii, virusuri, fungi
  
• 
  Paraziți:
  

• 
  Unicelulari
  
• 
  Pluricelulari
  
• 
  Agenți fizico-chimici (prin acțiunea lor, generează leziuni parenchimatoase și vascu-lare neselective):
  
  • 
    Traumatisme
    
  • 
    Arsuri
    
  • 
    Radiații ionizante
    
  • 
    Acizi și baze tari
    

Prin acțiunea lor, ele generează local leziuni neselective (parenchimatoase și vasculare).
Schema de principiu a desfășurării reacției inflamatorii
Inflamația este un mecanism de apărare tisulară, al cărei element central este constituirea infiltratului celular inflamator (neutrofile, monocite, limfocite). Apar și modificări vasculare – întotdeauna strict localizate (numai în fața focarului inflamator): vasodilatație, creșterea per-meabilității vasculare (se crează spații libere – GAP-uri – între celulele endoteliale), creșterea exprimării de receptori de adeziune pe suprafața celulelor endoteliale aflate strict în fața foca-rului inflamator.

Prin vasodilatație vasul se încarcă cu sânge, rezultând o acumulare de leucocite. Creșterea permeabilității facilitează trecerea prin diapedeză a leucociltelor din capilare în țesuturi. Creș-terea exprimării receptorilor la nivelul celulelor endoteliale favorizează aderarea leucocitelor la endoteliile locale și astfel se favorizează trecerea prin endoteliu.

Modificările endoteliale favorizează constituirea exsudatului inflamator (trec din vas în țesut apă, Ig, fracțiuni ale complementului, proteina C reactivă, antiproteaze, ect.). Celulele sunt atrase spre centrul focarului inflamator, unele își exercită funcțiile efectoare → distruge-rea microorganismelor, dar și distrugeri ale celulelor locale, iar acțiunea lor este accelerată de desfășurarea procesului inflamator. Ulterior are lor repararea tisulară post-inflamatorie.

Etape

1. 
   Apariția unor modificări vasculare primare: vasodilatație, creșterea permeabilității
   
2. 
   Aderarea leucocitelor la EVP (endoteliu vascular plat), modificat fenotipic, din fața foca-rului inflamator
   

După primele două etape rezultă constituirea infitratului celular și a exsudatului inflamator, care au semnificația concentrării locale a unor mijloace de apărare elaborate de întreg orga-nismul.

3. 
   Migrarea leucocitelor perivasculare în centrul focarului inflamator → chemochinestezie sau chemotactism
   
4. 
   Exercitarea funcțiilor efectorii ale leucocitelor ajunse în focarul inflamator:
   
   1. 
      Fagocitoza
      
   2. 
      Radicali liberi de oxigen sau azot
      
   3. 
      Citotoxicitatea oxigen-independentă
      

După primele patru etape are loc eradicarea focarului inflamator → apariția de leziuni tisu-lare, care decurg chiar din desfășurarea procesului inflamator

5. 
   Refacerea tisulară are loc în două etape:
   
   1. 
      Fibroplazia – se reface țesutul conjunctiv local
      
   2. 
      Angiogeneza – se refac vasele locale distruse sub acțiunea agentului agresor.
      

1. 
   Modificările vasculare
   

1. 
   Vasodilatația:
   

Apar eritemul și creșterea temperaturii locale. Se favorizează un aflux masiv de sânge (le-ucocite) în vasele locale și apare o stază locală pronunțată → scăderea fluxului sanghin și ast-fel se favorizează aderarea la endoteliu a leucocitelor și trecerea lor prin diapedeză.

2. 
   Creșterea permeabilității vasculare:
   

Se produce un edem local, care favorizează constituirea infiltratului și a exsudatului.

Cele două elemente ale modificărilor vasculare au 3 caracteristici comune:

1. 
   Strict localizate – zonale
   
2. 
   Au inductori comuni
   
3. 
   Au mecanisme comune – procesele endoteliu-dependente
   

Inductorii

Modificările sunt declanșate de eliberarea în țesuturi a unor mari cantități de anafilotoxi-ne (C_3a, C_5a) – a este fragmentul mic al complementului, rezultat din proteoliza parțială a fac-torilor C₃, respectiv C₅. Aceștia rezultă din activarea intratisulară a cascadelor complemen-tului, pe calea clasică, iar prin eliberarea lor rezultă vasodilatația și creșterea permeabilității vasculare. Se recunosc bacteriile prin structurile lor antigenice de către Ac prezenți constant în lichidul interstițial (mai frecvent IgG), aceștia depunându-se pe suprafața bacteriilor și ta-petându-le – OPSONIZARE. Astfel se formează complexe imune membranare – IgG + Ag de suprafață. Se declanșează cascada, cu activarea C₁ → în final MAC (complex de atac al mem-branei), care produce liza osmotică a bacteriilor. Calea alternă se activează în prezența leziu-nilor celulare (celule self), ceea ce duce la acumularea de C_3a și C_5a în focarele inflamatorii, cu efecte vasoactive. Trebuie menționat că la locul inflamației există cantități mult mai mari de C_3a și C_5a decât ar fi explicabil prin cele două căi ale complementului. Explicația este că mai există două bucle de amplificare:

• 
  la activarea C₁ → XIIa (factorul Hagemann) al coagulării, care produce transformarea prekalicreinei în kalicreină; ea acționează asupra factorului C₅, pe care îl scindează prote-olitic la C_5a și C_5b, astfel rezultând cantități suplimentare de C_5a. Tot ea acționează și pe Kininogenul cu greutate moleculară mare (HMWK), care se transformă în Bradikinină (BK) – vasomotor foarte activ.
  
• 
  În cazul leziunilor produse de agenți fizico-chimici pe vase, se activează coagularea, cu generarea locală de trombină → fibrinoliză → eliberarea de plasmină, care scindează C₃ la C_3a și C_3b.
  

C_3a și C_5a își exercită efectele vasomotorii indirect, prin actiunea asupra mastocitelor pe-rivasculare, care au receptori specifici pentru C_3a și C_5a; ele eliberează histamina, cu efecte va-somotorii, iar mai târziu pun în libertate Prostaglandina I₂ (Prostaciclina).

Deci în țesut apar Bradikinina, Histamina, Prostaciclina.

Mecanismele vasodilatației și hiperpermeabilității vasculare

Cele două procese sunt endoteliu-dependente (induse). Histamina si Bradikinina induc vasodilatația prin acțiunea asupra endoteliului, nu asupra fibrei musculare netede. Prin acțiu-nea asupra receptorului, se activează Proteina G, care activează Fosfolipaza C, care, la rândul ei, activează cascada Fosfatidil-inozitolului. Astfel, se activeaza fosfatidil-inzitol-bifosfatul din membrana endotelială. Se produc astfel Inozitol-trifosfat (IP₃) – hidrosolubil – și Diacil-glicerol (DAG) – liposolubil. Primul difuzează în citoplasmă și ajunge la REN, unde activează un receptor → activează REN → se eliberează cantități mari de Ca²⁺ → crește concentrația de calciu – hipercalciție. Al doilea rămâne la nivelul membranei celulelor endoteliale, unde acti-vează Proteinkinaza C; aceasta activează kinaza pentru lanțuri ușoare a Miozinei → activarea miozinei prin fosforilare.

Miozina activată fixează Actina → stimulează aparatul contractil → contracția celulei endoteliale și astfel se crează spații libere între celulele endoteliale.

Concentrația crescută de Ca²⁺ activează o enzimă NOS (sintetaza oxidului nitric), foarte bine reprezentată în endotelii. Ea transformă arginina în citrulină, iar din reacție rezultă can-tități mari de NO (oxid nitric), gaz liposolubil. Acesta difuzează în peretele vascular → fibra musculară netedă → activează Guanil-ciclaza → GMPc; astfel se activează kinaza PKG, cu 2 funcții:

• 
  Activarea MLCp (fosfataza lanțurilor ușoare ale miozinei), cu defosforilarea unor subs-traturi → se inactiveză miozina → incapabilitate de a lega actina
  
• 
  Activează anumite pompe de Ca²⁺ de la nivelul REN din miocitele vasculare (pompa sarcolemală de calciu – SERCa) → Ca²⁺ pătrunde în REN → hipocalciție în miocit
  

PI₂ răspunde de menținerea în timp a modificărilor vasomotorii (au efecte de durată scur-tă, deoarece Histamina este rapid îndepărtată de N-metil transferază și histaminază, iar bradi-kinina de către enzima de conversie). Prostaciclina are mai multe surse, dar în momentul iniți-erii provine din mastocitele locale și din cele endoteliale; sinteza PI₂ este stimulată de BK, ca-re activează receptorii specifici → stimularea fosfolipidei A₂ (PLA₂) → transformarea fosfoli-pidei în acid arahidonic și COX, care transformă acidul arahidonic în PGI₂, astfel rezultând eliberarea locală de PGI₂ (eicosamid), care difuzează în tot peretele vascular și ajunge în fibra musculară netedă. Aici are 2 funcții: menține în stare inactivă MLC-K și stimulează SERCa.
Curs II

2. 
   Aderarea leucocitară
   

Aderarea leucocitară este procesul de stabilire a contactelor mediate receptorial între leu-cocitele aflate intravascular și EVP modificat fenotipic, aflat în fața focarului inflamator. Baza aderării o reprezintă stabilirea de contacte leucocit-endoteliu. Aceste contacte nu sunt caracte-ristice numai procesului inflamator, ci pot apare și în condiții de normalitate. Contactele se realizează prin cupluri receptoare foarte diferite la normal față de patologic.

La normal:

• 
  Leucocitele intravasculare sunt distribuite în două sectoare diferite, apoximativ egale:
  

• 
  50% în sectorul central – în axul vasului, antrenate de fluxul sanghin
  
• 
  50% în compartimentul marginal – în permanent contact cu endoteliul – se rostogo-lesc continuu de-a lungul epiteliului (acestea sunt cele mai importante)
  

• 
  Mecanismul marginației:
  

1. 
   Leucociltele sunt permanent atrase către pereții vasculari de către micile cantități de C_3a eliberat intratisular. El provine din funcționarea permanentă la mică intensitate a căii alterne (C.A.) a complementului. Este o anafilatoxină care are și efect chemoa-tractant, producând marginația leucocitară
   
2. 
   Leucocitele angajează contacte cu celulele endoteliale normale, astfel:
   

• 
  Stabilirea de legături între receptorii leucocitari (Selectina L) și liganzi de pe celu-lele endoteliale (GlyCAM = molecula de adeziune celulară glicozilată)
  
• 
  Sunt legături laxe – se formează și se desfac ușor, prin simpla acțiune a fluxului sanghin
  
• 
  Din legarea și desfacerea legăturilor rezultă rostogolirea leucocitelor în contact cu EVP
  

Selectinele sunt proteine transmembranare orientate cu capătul NH₂-terminal extracelu-lar și cel COOH-terminal intracelular. În segmentul extracelular prezintă 2 bucle (domenii), ca rezultat al existenței a 2 punți disulfurice. Cel mai important domeniu este cel N-terminal – DOMENIUL LECTINIC.

• 
  Selectina L – pe suprafața leucocitelor (selectină constitutivă)
  
• 
  Selectina E – pe suprafața celulelor endoteliale
  
• 
  Selectina P – pe suprafața plachetei sanghine și a celulelor endoteliale
  

SE și SP sunt inductibile – neexprimate decât în prezența unui inductor

În inflamație legăturile folosesc alte cupluri. Leucocitele nu mai rulează, ci se oprește ros-togolirea, deoarece vin în contact cu alți receptori, care angajează legături ferme. Aceste le-gături se datorează expresiei crescute pe suprafața EV a SE și SP. Exprimarea este crescută prin eliberarea intratisulară a unor inductori:

• 
  C_3a și C_5a în cantități crescute
  
• 
  BK
  
• 
  Trombină
  
• 
  Hipoxie (hO₂), prin stază locală
  
• 
  IL₈
  
• 
  OZL – oligozaharidul Lewis – glicoproteină transmembranară, atașează la capătul N-terminal un nucleu de acid sialic + numeroase resturi de fucoză și manoză. Legăturile dintre OZL și SE sunt legături ferme.
  
• 
  PSGL – liant granular pentru SP – este adus la suprafață din granulații leucocitare, iar legăturile sunt de asemenea ferme.
  

Rezultatul acestor legături este că leucocitul nu mai rulează, ci este stopat.

Ulteior, leucocitele stopate sunt stimulate cu mică intensitate, prin mici cantități de IL₈, produse de celulele endoteliale. EV produce constant IL₈ în cantități mici, pe care o eliberează în plasmă; ea poate fi antrenată de fluxul sanghin → IL₈ este în cantitate mică, dar suficientă pentru a crește exprimarea pe suprafața EV a LFA₁ (antigen asociat funcției leucocitare) – proteină heterodimerică (două lanțuri diferite asociate):

• 
  Lanțul α (90kDa)
  
• 
  Lanțul β (180kDa)
  

Într-o a treia etapă, leucocitul aderă la celulele endoteliale, rezultând un contact intim. Ea se aplatizează și emite pseudopode pe flancuri, în căutarea GAP-urilor dintre celulele endote-liale, iar când le găsește, trimite prelungiri în acestea și trece prin diapedeză, intratisular. A-ceastă trecere este favorizată de eliberarea locală din leucocite de colagenoze (enzimele per-forează fin MB)

În toate aceste faze, leucocitele nu sunt active metabolic, acesta fiind un mecanism de protecție, deoarece leucocitele, prin enzimele și radicalii liberi de oxigen, poate produce lezi-uni vasculare severe.

3. 
   Chemokinezia și chemoatracția leucocitelor în focarul inflamator
   

Chemokinezia reprezintă migrarea intratisulară direcționată a leucocitelor nou-extravazate către centrul focarului inflamator, sub acțiunea factorilor atractanți; acești factori sunt:

• 
  Anafilatoxine în cantități mari (C_3a și C_5a)
  
• 
  LTB₄ – leucotriena B₄
  
• 
  IL₈ în concentrații mari
  
• 
  Peptide N-formilate, produse de bacterii
  

Toate au două proprietăți: activează Leucocitele și le direcționează spre focar.

ETAPA I – PROTRUZIA:

Leucocitul emite o prelungire unică a corpului celular, mică, în sensul de deplasare – la-melipod. Acesta se deosebește de un pseudopod prin faptul că pseudopodele sunt numeroase, nedirecționate și foarte subțiri. Lamelipodul favorizează locomoția, pe când pseudopodele captează particule (au rol în fagocitoză).

ETAPA II – ATAȘAREA:

Reprezintă stabilirea de legături între receptorii exprimați membranar de leucocit și fibre-le de țesut conjuctiv → lamelipodele se „agață” de fibre și înaintează.

ETAPA III – TRACȚIUNEA:

Reprezintă contracția corpului celular, mai ales la polul opus lamelipodului – UROPOD

Ciclul se repetă de un număr de ori, necesar pentru deplasarea la centrul focarului.

PROTRUZIA

Formarea lamelipodului se datorează constituirii locale a unei rețele tridimensionale de fi-brină, în două etape:

1. 
   Repoziționarea receptorilor pentru factorii chemoatractanți: leucocitele sunt inactive me-tabolic și nepolarizate și prezintă receptori pentru factorii chemotaxici dispuși difuz pe membrana celulară și de accea sunt incapabile să migreze sau să se deplaseze unidirecțio-nal. Ele sunt stimulate de factori chemoatractanți eliberați din focar și, sub acțiunea lor, sunt activate metabolic. În acest moment, leucocitele își concentrează receptorii la polul celular situat spre centrul focarului (care vine în contact cu factorii) și devine polarizată. Leucocitul devine activ metabolic și exprimă receptorii într-o mică zonă a membanei – bonetare (capping) – front de membrană în direct contact cu factorii. Consecința este sti-mularea expunerii receptorilor și stimularea receptorilor → stimuli activatori, care, exer-citându-se aproape, generează, prin însumare, un stimul general activator → stimularea inductorilor necesari formării rețelei tridimensionale de actină – profilina, WASP (protei-na sindromului Wiscrott-Aldrige), ARP_2,3 (proteina înrudită cu actina_2,3).
   
2. 
   Constituirea rețelei tridimensionale are loc astfel:
   

• 
  polimerizarea actinei G se face sub in-fluența profilinei, activată anterior. Profilina transportă actina G din restul celulei spre polul activ; ea are acțiune polimerizantă → constituie prin polimerizare filamente de actină. Actina G are aspect de cupă, cu un punct de contact. Monomerii de actină G se atașează prin complementaritate, formând actina F, procesul fiind favorizat de realizarea de legături prin punți de ATP. Formarea actinei F consumă mari cantități de ATP, produs prin activarea metabolică, din inten-sificarea glicolizei și a ciclului Krebs
  
• 
  ramificarea filamentelor de actină F este ceva mai complexă; ea nu poate avea loc spon-tan, deoarece monomerii de actină G au doar un situs de legare. Ramificarea se realizea-ză prin nucleare (sudură), cu participarea WASP, care se depune pe filamentele de acti-nă F deja constituite, ca un manșon și care prezintă multiple situsuri de legare pentru ARP. Sub acțiunea profilinei se produce ramificarea locală → fibre de actină ramificate.
  

Astfel se generează la nivelul polului activ o rețea de fibre de actină tridimensională → o concentrare locală crescută de proteine → creșterea presiunii coloid-oncotice la nivelul cito-plasmei de la polul activ. Prin creșterea presiunii coloid-oncotice se artage apă → relaxarea bruscă a rețelei tridimensionale (burete) → apare o forță propulsivă, capabilă să împingă membrana anterograd.

ATAȘAREA

Leucocitele angajează legături cu fibrele de țesut conjunctiv, prin receptori de adeziune. VLA (antigen cu apariție întârziată) apare după activarea metabolică. Aceasta angajează legă-turi cu diverse elemente (fibronectina, lanilina), și astfel apare un punct de sprijin.

TRACȚIUNEA

Tracțiunea se realizează prin contracția complexelor acto-miozinice prezente în leucocite.

3. 
   Funcțiile efectorii ale leucocitului
   

Funcțiile efectorii ale leucocitului sunt reprezentate de fagocitoză și citotoxicitatea oxigen dependentă. Acestea sunt exercitate continuu, dar vor fi prezentate separat.

FAGOCITOZA

Etapa I: captarea particulelor bacteriene, virale, parazitare, astfel:

Captarea este favorizată de opsonizarea particulelor, realizată prin opsonine:

• 
  C_3a provenită din funcția continuă a C.A. a complementului; are ca particularitate că se depune pe membranele non-self și niciodată pe membrane self → strat continuu de C_3a.
  
• 
  IgG, prezentă în lichidul interstițial în cantități mari; ea recunoaște structuri antigenice de suprafață și se depune pe suprafața particulelor. Leucocitul are FCγR (receptor pentru fracțiunea dreaptă – constantă a IgG)
  

Leucocitul formează pseudopode, prin formarea de rețele de actină F (vezi mai sus) cu consum de ATP → fagozomi → endozomi externi → endozomi interni, prin migrare → endo-lizozomi cu particule captate. În acest timp se realizează, prin inductori, NADPH-oxidazei și astfel rezultă NADPH-oxidază → ↑↑[H⁺] → ↓pH din lizozom la 4-4,5, și astfel se activează enzimele lizozomale (proteaze, hidrolaze); are loc degradarea componentelor proteice, gluci-dice, lipidice din membrana bacteriei endocitate; enzimele produc leziuni membranare incom-patibile cu supreviețuirea, iar bacteria moare. De asemenea se activează substanțele bacterici-de din lizozomi (lizozim, defensină). Toate sunt elemente ale citotoxocității oxigen indepen-dente. Se produc și se eliberează radicali liberi de oxigen în lizozomi – superoxid (cu efecte distructive); împreună cu H⁺ poate forma peroxid de hidrogen (H₂O₂, cu efecte litice asupra membranei bacteriene); sub acțiunea mielo-peroxidazei și în prezența Cl rezultă acidul hipo-cloric și cloramina (efecte distructive). Toate acestea aparțin de citotoxicitatea oxigen depen-dentă.

Atât fagocitoza, cât și citotoxicitatea sunt procese nespecifice, a.î. leucocitul poate elibera enzime și radicali liberi de oxigen și extracelular, determinând leziuni secundare, astfel:

• 
  Lizozomul nu fuzionează cu endozomul intern, ci cu membrana celulară și atunci enzime-le sunt eliberate interstițial (degranulare); aceasta are loc în 3 situații:
  

• 
  Suprastimularea metabolismului leucocitar
  
• 
  Fagocitoză dificilă
  
• 
  Fagocitoză imposibilă – pentru celulele somatice nemobilizabile (fixate la MB)
  

• 
  NADPH-oxidaza este prezentă la nivelul membranei celulare și se poate activa → elibe-rarea locală de H⁺, care activează enzimele eliberate prin degranulare și eliberează specii de radicali liberi de oxigen
  

Consecințele sunt:

• 
  Enzime + RLO → liza bacteriilor nefagocitate
  
• 
  Enzime + RLO → leziuni severe ale celulelor somatice locale
  

Soarta leucocitelor în focarul inflamator

Neutrofilele și monocitele ajung în focar, unde îndeplinesc diferite funcții efectorii. Ca urmare, toate neutrofilele sunt distruse de propriile enzime și RLO; astfel se formează puroiul. Monocitele, stimulate de o serie de factori, se transformă în macrofage și își îndeplinesc func-țiile efectorii (aceleași); ca urmare, unele pot muri în focar (<5%), iar restul (>95%) supravie-țuiesc în focar, unde contribuie la procesul inflamator.

Primele celule care pătrund în focarul inflamator sunt neutrofilele și doar în a doua etapă apar monocitele/macrofagele. Aceasta se întâmplă deoarece neutrofilele sunt mai numeroase în circulație și ele se văd primele; monocitele apar de fapt în același moment, dar apar ulterior pe preparate, deoarece ele persistă.

Așadar există necesitatea întreținerii în timp a migrării locale a PMN neutrofile, realizată prin menținerea vasodilatației locale, a hiperpermeabilității vasculare și a creșterii exprimării receptorilor de adezine pe EV locale, cascadei eicosamidelor, eliberării de către Mϕ a IL.

În focar apar și leziuni somatice locale → este necesară protecția anti-enzimatică și anti-RLO.

Curs III

Intreținerea procesului inflamator

Desfășurarea normală a inflamației depinde de 2 condiții esențiale:

1. 
   Întreținerea în timp a aportului intratisular de leucocite
   
2. 
   Protecția antiinflamatorie
   

1. 
   Întreținerea aportului intratisular de leucocite
   

Întreținerea aportului de leucocite este necesar deoarece neutrofilele distrug, dar sunt, la rândul lor distruse. Membranele lor sunt alterate sub acțiunea enzimelor eliberate prin degra-nulare – proteaze, hidrolaze – și a RLO, eliberați și ei în cantități foarte mari. În final, celulele ajung într-o carență metabolică severă, pentru că funcțiile sunt înalt consumatoare de ATP – chemokinezia, fagocitoza, producerea de RLO.

Astfel, celulele mor în focar → mici fragmente de neutrofile, care ulterior sunt captate de Mϕ aflate în focar. Acestea le transportă pe cale limfatică în ganglionii regionali.

Aportul se poate realiza dacă neutrofilele au accesul permis spre țesuturi, adică:

• 
  Menținerea vasodilatației locale
  
• 
  Menținerea hiperpermeabilității vasculare locale
  
• 
  Menținerea în timp a adeziunii leucocitare la EV locale, ca urmare a creșterii și menținerii în timp a exprimării receptorilor de adeziune leucocitari și endoteliali.
  
• 
  Menținerea în timp a unor concentrații intratisulare crescute de factori chemoatractanți, care activează neutrofilele nou pătrunse din vas și le direcționează migrarea spre focar.
  

Toate sunt menținute în timp ca urmare a activării eicosamidelor și a creșterii producției de IL. Acestea au efecte vasomotorii și stimulante ale aderării leucocitare.

EICOSAMIDELE

Reprezintă un grup de substanțe chimice, în care sunt incluse prostaglandine, trombo-xani, leucotriene.

Origine: celulele parenchimatoase nu produc niciodată eicosamide, deoarece nu au echi-pamentul enzimatic necesar. Sursa o reprezintă celulele proinflamatorii (neutrofilele, monoci-tele, mastocitele, celulele endoteliale, trombocitele). La rândul lor, nici acestea nu au un echi-pament complet pentru sinteza tuturor eicosamidelor, ci numai 3-4 enzime. În final, în focarul inflamator, varietatea este mult mai mare, din producția acestor celule. Anumite eicosamide produse de unele celule sunt preluate de alte celule și sunt sintetizați alți eicosanioizi → sinte-za nu este strict celulară, ci și transcelulară. Astfel, în focarul inflamator, crește concentrația de eicosamide, dar nu se poate vorbi de un standard de eicosamide caracteristic procesului in-flamator.

Tipurile de eicosamide elaborate depind de tipul de celule din focar și de gradul lor de ac-tivare. Există 6 căi de sinteză.

Acidul arahidonic, eliberat mai ales de mastocite și trombocite

Celulele endoteliale eliberează PGI₂, cu efecte vasomotorii – vasodilatație, creșterea permeabilității vasculare. PGI₂ este produsă la intervale lungi de timp.

Neutrofilele eliberează LTB₄ (efect activator și chemoatractant foarte intens pentru leuco-cite) și LTA₄ (poate fi preluată de mastocite, care elaborează SRSA – substanța lent reactivă a anafilaxiei). SRSA = LTC₄ + LTD₄ + LTE₄. Acestea întrețin în timp aportul de neutrofile și monocite. Ele produc local vasodilatație, creșterea permeabilității vasculare, au efect chemo-atractant.

INTERLEUKINELE

Sunt polipeptide produse de leucocite, mai ales de limfocite. Au două efecte majore: pa-racrin și autocrin. În funcție de efectele lor, există două clase:

1. 
   Interleukinele proinflamatorii
   

Întrețin în timp aportul intratisular de leucocite.

IL₈ – în focar, sursele sunt mastocitele, celulele endoteliale are trei efecte importante:

• 
  Stimulează intens aderarea leucocitelor la endoteliile locale, prin stimularea expresiei re-ceptorilor de adeziune pe suprafața celulelor endoteliale aflate strict în fața focarului in-flamator (SE, SP, ICAM) și crește expresia unor receptori de adeziune leucocitari (LFA₁),
  
• 
  În concentrații mari, poate stimula degranularea leucocitelor, cu eliberarea enzimelor în focar → liza microorganismelor care încă nu au fost fagocitate,
  
• 
  Stimulează producția și eliberarea de RLO → cu același efect;
  

IL₁ și TNFα:

• 
  Stimulează aderarea la endotelii, prin creșterea expresiei receptorilor,
  
• 
  În celula endotelială, stimulează pe intervale mari de timp COX → intensificarea produc-ției de PGI₂ pe perioade mari de timp,
  
• 
  Stimulează proprietățile procoagulante ale endoteliilor locale (crește exprimarea factoru-lui von Willebrand → favorizează aderarea plachetară → macroagregate aderente la en-doteliile normale,
  
• 
  Scad foarte mult expresia trombomodulinei, care este internalizată → creșterea tendinței la hipercoagulabilitate în vasele locale; trombomodulina își exercită activitatea împreună cu proteinele C și S; în lipsa trombomodulinei, nu se mai activează proteinele C și S → hipecoagulabilitate; apar macrotrombi fibrino-plachetari obstruanți la periferia focarului inflamator și astfel se împiedică diseminarea microorganismelor locale în țesuturi sau va-se (localizarea focarului microbian). Dacă obstrucțiile sunt prea numeroase și interesează vase de calibru mai mare, se poate aunge la apariția de microfocare de necroză. Acești microtrombi constituie bariera fibrino-leucocitară.
  
• 
  TNFα are și o acțiune proprie – stimulează degranularea leucocitelor (eliberarea de enzi-me) și producția acestor celule de RLO; prin eliberarea crescută de enzime și RLO, apare și un al doilea efect: enzimele pot altera și celulele locale → leziuni.
  

2. 
   Protecția antiinflamatorie
   

În protecția antiinflamatorie, un rol foarte important îl au interleukinele antiinflamatorii:

IL₆

• 
  este produsă de macrofage (care sunt sursă de IL₁, IL₆, TNFα),
  
• 
  fiind foarte solubilă, trece rapid în circulație și ajunge la ficat, unde stimulează producția hepatocitară de proteine de fază acută (inhibitori enzimatici care ajung în focar, unde au acțiune modulatoare;
  
• 
  inhibitorii sunt: α₁-antitripsina, α₁-antichemotripsina, α₂-antiplasmina, α₂-macoglobulina; cu contribuția acestora se realizează protecția celulelor somatice locale
  

3. 
   Reparația sau refacerea tisulară
   

La locul focarului inflamator apar, inevitabil, două tipuri de leziuni:

• 
  Primare: determinate de acțiunile agentului agresor, indiferent de natura acestuia,
  
• 
  Secundare: rezultate ca urmare a derulării procesului inflamator (sunt produse de enzime și RLO eliberate de celule)
  

Reparația are trei faze:

• 
  Fibroplazia
  
• 
  Angiogeneza
  
• 
  Regenerarea parenchimului local (fie se face lent, fie nu se mai face)
  

FIBROPLAZIA

Este procesul de refacere a matricii proteice extracelulare a țesutului conjunctiv, care a fost distrusă secundar derulării procesului inflamator. Elementele fibrilare ale țesutului con-junctiv sunt elaborate atât la normal, cât și în condiții patogene, de către fibroblaști.

În condiții normale, fibroblaștii asigură turn-over-ul țesutului conjunctiv, prin care înlo-cuiesc permanent țesutul vechi cu unul nou → remodelarea adaptativă, necesară pentru proce-sele fundamentale, ca: dezvoltarea, creșterea, adaptări funcționale. În condiții patologice, fi-broblastul are rolul de reconstrucție a țesutului conjunctiv. Acest proces necesită 3 etape:

1. 
   Migrarea intrafocar a fibroblaștilor din țesuturile vecine: are loc doar cu condiția ca fi-broblaștii să fie intens activați. Factorii activatori:
   
• 
  Factori specifici:
  
• 
  Produși de unele celule prezente din abundență mai ales în centrul focarului (Mϕ, mastocite, trombocite); factorii sunt: de creștere, FGF, TGF, PDGF
  
• 
  De liză ai colagenului, fibronectinei, lamininei; aceștia provin din acțiunea enzi-melor lizozomale eliberate local de către neutrofile, monocite
  
  • 
    Factori nespecifici – anafilatoxine (C_3a, C_5a, LTB₄, IL)
    

Migrarea trece prin aceleași etape prezentate la chemochinezie.

2. 
   Proliferarea locală
   

FGF, TGF, PDGF sunt polipeptide cu structură complexă și de aceea nu pot difuza spre periferia focarului inflamator. În focar, fibroblaștii nu mai găsesc condițiile necesare pentru deplasare, deoarece nu mai au la dispoziție structura fibrilară. Primii fibroblaști ajunși aici se opresc și elaborează o matrice amorfă cu care se inconjoară (acid hialuronic, fibronectină, etc), ei fiind situați central. Fibrele din matrice sunt utilizate pentru migrare în propria ma-trice.

Ajunși în centrul focarului, fibroblaștii intră în mediul cu factori de creștere FGF, TGF, PDGF. Astfel, celulele trec din stadiul G0 în G1, trec prin interfază și ajung în faza M a ci-clului mitotic → proliferarea fibroblaștilor din centrul focarului inflamator.

2. 
   Transformarea fibroblaștilor în celule secretate ale componentelor țesutului conjunctiv
   

Fibroblaștii devin celule secretante (își comută funcția) și produc:

• 
  Cantități mari de colagen
  
• 
  Proteoglicani (condroitin sulfat, heparan sulfat, dermatan sulfat)
  
• 
  Cantități mari de laminină și vitranectină
  

Factorii se secretă sub formă de matrice de țesut conjunctiv → depunerea țesutului con-junctiv în centrul focarului. Depunerea spre periferie ține de proprietatea deosebită a proteo-glicanilor și mai ales a heparan sulfatului de a fixa cantități mari de factori de creștere. Hepa-ranul fixează, stabilizează și concentrează masiv factorii. Astfel, următoarele fibroblaste sunt activate → fibroblaști care produc și ei matrice de țesut conjunctiv, care iar fixează factori de creștere. Apoi, procesul se reia.

Refacerea se face din centru spre periferie. La normal, nu se va depozita niciodată o can-titate excesivă de țesut conjunctiv, pentru că fibroblaștii elaborează și o serie de enzime care au rol în limitarea depozitării excevive de țesut conjunctiv (colagenaze, stromelizine – lizează excesul de proteoglicani).

ANGIOGENEZA

Apare foarte rapid după formarea țesutului conjunctiv. Constă în formarea de noi vase, deoarece, în inflamație au fost distruse capilare, arteriole, metaarteriole terminale.

Procesul pornește de la vasele locale, aflate la periferia focarului. Celulele endoteliale lo-cale sunt activate de către factorii de creștere sintetizați de Mϕ, trombocite – VGEF, FGF, PDGF, IL₁, TNFα. Celulele endoteliale produc precolagenază și PAF (factor activator al plas-minogenului). Ultimul activează plasminogenul la plasmină, care transformă precolagenaza în colagenază. Aceasta din urmă are rolul de a produce fenestrarea membranei bazale a vaselor. Celulele endoteliale emit lamelipode prin fenestrațiile membranei bazale și părăsesc vasul, trecând în interstițiu. Această trecere este favorizată de faptul că factorii de creștere stimulea-ză diviziunile mitotice ale celulelor endoteliale. Astfel se formează muguri de celule endoteli-ale, care avansează către centrul focarului, pentru că dispun deja de țesut conjunctiv normal, se ramifică și se anastomozează cu mugurii din vecinătate. În final, din muguri se formează cordoane de celule. Ulterior se produce apoptoza celulelor din centrul cordoanelor și are astfel loc o tunelizare → primordiul vaselor de neofromație. Celulele rămase pe flancuri se maturea-ză și eliberează elementele membranei bazale, pe care se atașează → vasele de neoformație.
Curs IV

Patologia inflamației

Derularea reacției inflamatorii se realizează prin participarea în serie a trei tipuri de celule proinflamatorii profesionale:

1. 
   Celule endoteliale – modificări vasomotorii, aderarea leucocitelor
   
2. 
   Leucocitele (neutrofile, monocite) – fagocitoză, citotoxicitate oxigen dependentă/in-dependentă; au rol central în cadrul procesului inflamator
   
3. 
   Fibroblaști – reparația țesutului conjunctiv; celule endoteliale – refacerea vasculariza-ției locale.
   

De leucocite depinde eficiența reacției inflamatorii și patogenia. Eficiența depinde de existența unui număr adecvat de leucocite în sângele periferic și de funcționarea lor normală. În condiții patologice, reacția inflamatorie devine ineficientă, în cazul unor deficite numerice sau funcționale ale leucocitelor.

Deficitele de număr ale leucocitelor

Neutropeniile – scăderea numărului de neutrofile sub 2000/mm³

Agranulocitoza – scăderea numărului de neutrofile sub 100/mm³

Dpdv clinic, se însoțesc de risc major al unor complicații infecțioase. În cazul neutrope-niei, riscul este moderat, dar în cazul agranulocitozei, riscul este sever.

În neutropenii, riscul este moderat, deoarece monocitele, care pătrund în focar mai târziu și îndeplinesc aceeași funcții (fagocitoză și citotoxicitate), realizează tardiv o compensare par-țială, adică preiau din funcțiile neutrofilelor. Local, ca urmare a inflamației influențate, apar local leziuni ulcero-necrotice. Refacerea a cestor leziuni nu poate avea loc spontan, ci necesită tratament cu antibiotice și/sau chirurgical.

În agranulocitoză, riscul este foarte mare, prin lipsa aproape totală a neutrofilelor, a.î. mo-nocitele nu mai pot realiza efectul compensator. Neutrofilele sunt lansate în circulație ca celu-le mature, pe când monocitele sunt lanasate în stadiu imatur, și se maturează ulterior, intrati-sular. Maturarea intratisulară are mai multe etape: Mo → Mϕ responsive (capacitate de fago-citoză și citotoxicitate scăzută) → Mϕ inițiate (parțial activate – capacitate de fagocitoză și ci-totoxicitate modestă) → Mϕ activate (eficiente – cu capacitate de fagocitoză și citotoxicitate crescută). Timpul de maturație este relativ crescut. Prin lipsa neutrofilelor, bacteriile aflate lo-cal au timp să se multiplice si să devină foarte virulente → leziuni locale severe ulcero-necro-tice extinse. Unele bacterii pot trece în circulație → septicemii, iar în final se generează șocul toxico-septic.

Cauzele neutropeniilor și agranulocitozelor:

• 
  Centrale – alterarea diverselor etape ale leucopoiezei
  
• 
  Periferice
  

Cinetica leucocitelor în organism:

Originea se află în măduva osoasă hematogenă. Leucocitele iau maștere din Celula Stem Pluripotentă (CSP). Sub acțiunea unor factori stimulanți (GM-CSF – factor activator al colo-niilor granular monocitare) → CS unipotente sau angajate. Această transformare nu se reali-zează direct, ci prin 2 etape: o mitoză neînsoțită de diferențiere și una însoțită de diferențiere. Doar una din GSP evoluează pe linie leucocitară, cealaltă înlocuind CSP care s-a divizat.

Toate celulele stem uni și pluripotente formează compartimentul de diferențiere. CSU se maturează in situ → mieloblastul.

Maturarea se produce pe măsură ce celulele se divid și își reduc treptat volumul citoplas-matic și nuclear. Citoplasma suferă și modificări calitative – se încarcă cu granulații care con-țin enzime, NADPH-oxidază, receptori, care vor fi exprimați la suprafața membranei. Prolife-rarea depinde de sinteza adecvată de ADN, maturarea depinde de sinteza adecvată de ARN.

Sint lansate în circulație, unde sunt dispuse uniform între sectoarele central și marginal.

Clasificarea leucopeniilor:

• 
  Leucopenie de tip I – prin tulburări de diferențiere
  
• 
  Leucopenie de tip II – prin afectarea proliferării
  
• 
  Leucopenie de tip III – scăderea duratei de viață a leucocitelor
  
• 
  Leucopenie de tip IV – formă mixtă (scăderea producției medulare + duratei de viață)
  
• 
  Leucopenie de tip V – alterarea distribuției intracirculatorii
  

Primele două sunt de origine centrală, trei și cinci sunt de cauză periferică, iar patru este de cauză mixtă.

1. 
   Leucopenia de tip I
   

La normal, diferențierea CSP depinde de 4 factori:

• 
  Numărul de CSP
  
• 
  Sinteza de ADN
  
• 
  Cicluri mitotice normale
  
• 
  Ambientul (habitatul) intramedular adecvat
  

În condiții patologice:

• 
  numărul de CSP scade din cauza expresiei anormale pe membrana CSP a unor Ag, care, fiind receptori, declanșează RIU, traduse prin autoAc anti CSP, care sunt citotoxici,
  
• 
  Scade sinteza ADN din cauza tratamentelor cu citostatice în doze mari, expunerea la radiații ionizante,
  
• 
  Transformarea malignă a celulelor stem, ca urmare a unor anomalii a ciclurilor mitotice – leucemia mieloidă acută nediferențiată,
  
• 
  Invazia măduvei hematogene prin metastazarea unor cancere – pulmonar, gastric, hepatic.
  

2. 
   Leucopenie de tip II
   

Apare în deficitul de vitamină B₁₂ și/sau acid folic → incapacitatea de sinteză a timidinei, necesară pentru sinteza ADN → deprimarea sintezei ADN, care interesează doar ultimele do-uă etape mitotice ale leucopoiezei (promielocit și mielocit). Blocarea se datorează faptului că timidina în cantitate scăzută este folosită pentru etapele inițiale mitotice, iar în ultimele etape este epuizată. În plus, celulele care nu mai evoluează suferă (capătă volum mare sau foarte mare, sinteza de ARN este normală → citoplasma se maturează → megapromielocit → pro-ces de leucopoieză ineficientă). Puținele megapromielocite care ajung în circulație sunt capta-te și distruse în splină → sinteza de leucocite este scăzută, precursorii sunt distruși în măduvă, celulele au o durată de vitță scurtă. Toate aceste procese se produc în anemia megaloblastică (anemie, leucopenie, trobocitopenie).

2. 
   Leucopenie de tip III
   

Scade durata de viață în boli autoimune sistemice – LES, artrită reumatoidă, etc. Apar autoAc anti leucocitari, care distrug leucocitele.

2. 
   Leucopenie de tip IV
   

Scade producția de leucocite și durata de viață – mai ales în leucemiile sau linfoamele tratate cu doze mari de citostatice.

2. 
   Leucopenie de tip V
   

Apare în situația de sechestrare a leucocitelor intrasplenic, la pacienți cu ciroză hepatică gravă → HT portală, care favorizează staza splenică. Mai apare în leucemia mieloidă cronică – polul inferior al splinei ajunge la spina iliacă antero-superioară.

Deficitele funcționale ale leucocitelor

9. 
   Deficite de aderare leucocitară (LAD): boli cu transmitere atosomal recesivă, determiate de incapacitatea sintezei și expresiei receptorilor de adeziune leucocitari:
   

• 
  LAD 1 – se datorează incapacității leucocitelor de a sintetiza lanțul β al β₂-integrinelor (grup de receptori membranari importanți pentru aderarea la endotelii și activării acestor celule sub acțiunea factorilor chemoatractanți). β₂-integrine – LFA₁, CR₃, CR₄ au ca ele-ment comun lanțul β. Lanțul α este diferit de la un receptor la altul. Aderarea este alterată din cauza scăderii sintezei și expresiei de LFA₁. În deficitul de LFA₁, la normal leucocitele rulează normal, dar în condiții patologice ele sunt stopate normal, însă nu mai pot adera ferm la EVP din fața focarului inflamator → trecere dificilă prin diapedeză. Foarte rar, unele celule trec intratisular, dar ele nu au valoare funcțională, pentru că, prin lipsa CR₃ și CR₄ ele nu pot fi stimulate de C_3a și C_5a.
  
• 
  LAD 2 – prin scăderea sintezei și expresiei oligozaharidului Lewis. La nivelul EVP normal, celula evoluează normal. În EVP din fața focarului inflamator, celulele nu mai sunt stopate, nu se mai face legarea cu SE și trec din sectorul marginal în cel central. Rezultatul – incapacitatea răspunsului inflamator local → lezini grave, ulcero-necrotice.
  
• 
  Sindromul Wiskott-Aldrich – cu transmitere recesiv gonosomială, determinată de apari-ția unui defect pe cromozomul X, unde se află gena pentru proteina WASP, cu rol important în ramificarea filamentelor de actină. Este foarte asemănătoare cu LAD, dar este însoțită de manifestări hemoragipare. WASP nu mai este sintetizată → nu se mai generează AF-3D → incapacitatea de a emite lamelipode și pseudopode → incapacita-tea de migrare intrafocală și de fagocitoză. Acest defect afectează și funcția fibroblaști-lor. Sunt afectate și trombocitele – nu mai agregă între ele → nu se mai formează dopul plachetar.
  
  2. 
     Deficit de factori ai complementului:
     
• 
  Fracția C₃ este în cantități mari sau foarte mari (0,5-1,5 mg/ml), în rest, toate celelalte sunt în cantități de ordinul picogramelor. Din C₃ se formează C_3a și C_3b (opsonină), a.î., la scăderea C₃, scad ambele fragmente rezulate din scindarea sa.
  
• 
  Scăderea C_3a produce:
  

• 
  Reducerea marcată a marginației leucocitare
  
• 
  Activarea scăzută a mastocitelor perivasculare → scăderea eliberării locale de factori vasomotori
  
• 
  Scade atracția leucocitelor în țesuturi și activarea lor
  

• 
  Scăderea C_3b afectează fagocitoza
  

3. 
   Deficit de Ig – IgG se află în concentrații crescute atât în citoplasmă, cât și în lichidul interstițial. Ea funcționează ca opsonină, deci scăderea ei → afectare fagocitară. Cauze:
   

• 
  Globulinemia X-link-ată (abs. L_B)
  
• 
  Sindrom DIES (deficit imunologic combinat sever – abs. L_B și L_Th)
  
• 
  Transformare malignă a celulelor – boala Hodgkin, mielom multiplu
  
• 
  Lipsa sursei de aminoacizi – ciroze hepatice avansate, sindrom de malnutriție-mal-absorbție, sindrom nefrotic, arsuri întinse
  

3. 
   Boala granulomatoasă cronică – deficit congenital de sinteză a NADPH-oxidază, care se soldează cu deprimarea gravă a capacității citotoxice a leucocitelor. NADPH are 4 seg-mente – 2 transmembranare și 2 intracitoplasmatice (în legătură cu celelalte). Cea mai importantă este 91^phox (glicoproteină de 91 kDa, cu protooncogena care catalizează sin-teza acestei componente). Are :
   

• 
  2 situsuri intracitoplasmatice importante – unul pentru NADPH și unul pentru FAD
  
• 
  1 inel tetrapirolic cu Fe care fixează O₂ – extracitoplasmatic
  
• 
  1 canal de H⁺
  

NADPH provenit din șuntul pentazelor sau fructoză mono-fosfat este sursă de H⁺ și e^-. H⁺ trec extramembranar, iar e^- trec de la NADPH la FAD și apoi la inelul tetrapirolic → O₂ → Oꜙ; acesta poate reacționa cu H⁺ → H₂O₂, apoi, în prezența ionilor de clor → HOCl + Cl-NH₂. În condiții patologice, în lipsa sintezei gp 91^phox, apare incapacitatea de distrugere a microorganismelor fagocitate. Bacteriile se dezvoltă intracelular și se constituie local leziuni granulomatoase – bogat infiltrat monocitar, cu moartea macro-fagelor „sufocate” de aceste microorganisme. Unele Mϕ pot părăsi focarul granulomatos și, pe calea limfaticelor, pot trece în circulația sanghină și astfel pot determina apariția de însămânțări secundare în alte țesuturi → leziuni granulomatoase diseminate.

3. 
   Diabetul zaharat – ca urmare a carenței de insulină, scade pătrunderea glucozei în leucocite → deprimarea principalelor două căi metabolice ale leucocitelor: glicoliza și șuntul pentozelor, ceea ce duce la scăderea producției de ATP, cu deprimarea proceselor ATP-dependente (polimerizarea Actinei G în actină F → incapacitatea generării AF-3D → incapacitatea de a emite lamelipode, pseudopode); sunt de asemenea afectați și fibroblaștii, în același sens. Afectarea șuntului proteazelor determină scăderea sintezei de riboză, importantă pentru sinteza ATP, deci deficitul este agravat și mai mult. Se sintetizează cantități mici de NADPH → hipofuncția NADPH-oxidazei → deprimarea acțiunii citotoxice a leucocitelor → complicații infecțioase locale grave, favorizate și de hiperglicemie (mediu favorizant pentru dezvoltarea bacteriilor).