FIZIOPATOLOGIA INFLAMAŢIEI ACUTE

Inflamaţia este un proces patologic complex care include, pe de o parte fenomene alterative (distructive) şi pe de altă parte, fenomene reacţionale vasculoexudative, proliferative precum şi fenomene reparatorii. Inflamaţia reprezintă, aşadar, un mecanism nespecific de răspuns-apărare a organismului la o agresiune.

Acţiunea directă a oricăruia dintre agenţii etiologici ai inflamaţiei poate afecta vasele mici, colagenul, proteinele necolagene interstiţiale şi celulare ale parenchimului ce suportă agresiunea. Aceste fenomene alterative eliberează şi/sau activează o serie de mediatori şi enzime (antigene self) care reprezintă mecanismul de declanşare (trigger mechanism) a fenomenelor reacţionale. Altfel spus, inflamaţia ar putea reprezenta reactivitatea structurilor organismului care se traduce prin următoarele modificări (mai ales ale microcirculaţiei):

- creşterea calibrului şi permeabilităţii vaselor mici, scăderea vitezei de circulaţie a sângelui (stază),

- modificări celulare leucocitare: marginaţie, diapedeză, migrarea leucocitelor (chemotaxie), fagocitoză şi

- constituirea exudatului inflamator.

Leziune

Declanşarea reacţiei de apărare

Compartiment Compartiment Compartiment Compartiment vascular celular enzimatic imun

Permeabilitate Infiltrate proteoliză Ac specificiendotelială fibroleucocitare colagenoliză Limfocit T EDEM Degranulare (fibrinoliză) (limfokine)

lizozomală

Tromboză Ischemie Acidoză Anoxie NECROZĂ

Fibroplastie Epitelizare Proliferare (capilară, conjunctivă)

REPARAŢIE

Fig.1: Fiziopatologia generală a inflamaţiei

ETIOLOGIA INFLAMAŢIEI

1

Agenţii etiologici ai inflamţiei sunt foarte variaţi putând fi grupaţi în:1. Microorganisme patogene: bacterii, virusuri, paraziţi;2. Agenţi fizici: radiaţii ionizante şi neionizante, energia electrică, frigul sau/şi

căldura, traumatismele.3. Substanţe chimice exogene: poluanţi atmosferici, insecticide, ierbicide.4. Substanţe chimice endogene: acizi biliari, uree, amoniac, glucoză.5. Reacţiile imunologice6. Hipoxia.

O parte dintre agenţii etiologici enumeraţi produc pe lângă leziunile locale şi stimularea sistemului imun. De exemplu, unii agenţi care au proprietăţi imunogene sau de haptenă – se cuplează cu un “purtător” şi devin antigene complete. Alţi agenţi produc leziuni moderate în ţesuturile lezate, dar aici substanţele devenite non self pentru gazdă, sunt autoantigenice. Răspunsul imun sau autoimun specific, pe care îl induce acest tip de antigene complică reacţia inflamatorie, modificându-i mecanismul de declanşare, intensitatea şi durata, transformând-o într-o reacţie inflamatorie imunologică şi/sau autoimunologică. Reiese că, în afară de varietatea agenţilor etiologici, tipul reacţiei inflamatorii este determinat

şi de reactivitatea organismului.

MECANISMUL DE DECLANŞARE A INFLAMAŢIEI

Oricare ar fi agentul etiologic şi condiţia etiopatogenică, apariţia inflamaţiei este determinată de un anumit mecanism de declanşare. Se admite că debutul reacţiei inflamatorii (indiferent de etiologie) este constitit din două tipuri de modificări:

1. Stimularea terminaţiilor nervoase senzitive2. Alterări iniţiale ale ţesutului intrestiţial şi ale celulelor parenchimatoase

Aceste ţesuturi, dezvoltă treptat în jurul lor modificări vasculare, modificări celulare şi modificări umorale, care vor constitui adevărate etape în evoluţia procesului inflamator.

1. Stimularea terminaţiilor nervoase senzitiveStimularea terminaţiilor nervoase senzitive produce (prin reflex de axon) creşterea

calibrului vaselor mici (arteriole şi venule cu un diametru sub 30 microni) şi capilare. La modificări ale calibrului vascular se adaugă şi creşterea permeabilităţii vasculare.

2. Alterări iniţiale ale ţesutului interstiţial şi ale celulelor parenchimatoaseAcţiunea directă a agenţilor etiologici ai inflamaţiei produce alterări inţiale ale ţesutului

interstiţial şi ale celulelor parenchimatoase. Ca urmare, mai ales colagenul şi proteinele necolagenice, interstiţiale şi celulare (eliberate prin lezări în zona afectată), sunt denaturate de activatori locali sau proveniţi din plasma sanguină.

Astfel, sunt generaţi o serie de factori chemotactici, iar mai târziu o serie de amplificatori umorali ai inflamaţiei.

MODIFIC|RI LOCALE ALE PROCESULUI INFLAMATOR

Inflamaţia acută se caracterizează prin trei modificări majore:A. Modificări vasculare cu variaţia calibrului vascular şi creştera consecutivă a debitului

sanguin urmată de modificări structurale la nivelul microcirculaţiei care vor permite proteinelor să părăsească torentul circulator;

B. Modificări celulare cu migrarea leucocitelor din microcirculaţie şi acumularea lor în focarul inflamator fenomene ce culminează cu fagocitoza;

C. Producerea de mediatori chimici (modificări metabolice).

A. MODIFICĂRI VASCULAREîn cursul procesului inflamator au loc modificări vasculare în sectorul microcirculaţiei din zona lezată (Tabel nr.V)

Tabel V: Modificările vasculare din focarul inflamator

2

MODIFICĂRI VASCULARE INIŢIALE DIN INFLAMAŢIE (ÎN SECTORUL MICROCIRCULAŢIEI)

1. Modificări ale calibrului vascular2. Modificări ale vitezei de circulaţie a sângelui3. Creşterea permeabilităţii vaselor mici

Trebuie precizat de la început că din aceste modificări vasculare rezultă cunoscutele semne locale ale inflamaţiei:

hiperemie (rubor), creşterea temperaturii locale (calor), tumefiere (tumor), durere (dolor) şi pierderea funcţionalităţii (functio laesa).

Modificările vasculare, inţiale şi nespecifice, au o importanţă primordială în dezvoltarea procesului inflamator pentru că – în principal – favorizează trecerea din curentul sanguin în interstiţiu, a multor activatori şi creează condiţii pentru migrarea leucocitelor din sângele circulant în focarul inflamator.

Modificări ale calibrului vascular

Modificările calibrului vascular în procesul inflamator cuprind: Fază de vasoconstricţie iniţială (foarte scurtă – câteva secunde) declanşată de

acţiunea directă a agentului etiologic, urmată de Faza de dilataţie arteriolo-capilară, în care creşte numărul de capilare active şi debitul

sanguin (de aproximativ 10 ori). Acestă fază de hiperemie activă poate dura până la 24 ore. Este condiţionată reflex şi umoral; intervin: ATP-ul, acetilcolina, PGE2; PGI2; sistemul kininelor, histamina etc.

Modificări ale vitezei de circulaţie a sângelui

După faza anterioară, de vasodilataţie activă, în care debitul sanguin este mult crescut, urmează o fază de scădere a vitezei circulaţiei sângelui, până la stază, datorată vaso-dilataţiei paralitice.

Staza sanguină are următoarele consecinţe: favorizează: coagularea intravasculară, contribuie la constituirea exudatului inflamator, facilitează marginarea leucocitelor la endoteliul vascular, generează o stare de hipoxie, care se accentuează progresiv şi perturbă metabolismul

celular; prin acumularea unor produşi locali de catabolism şi blocarea sectorului venos al microcirculaţiei. Se induc leziuni în endoteliul vascular, care vor mări permeabilitatea vasculară.

Creşterea permeabilităţii vaselor mici

Mărirea permeabilităţii vaselor mici este prezentă la toate tipurile de inflamaţie, excepţie făcând unele inflamaţii de tip productiv (Saragea). Principalele mecanisme celulare, care pot să inducă creşterea permeabilităţii endoteliale sunt prezentate în Tabelul VI.

Consecinţele creşterii permeabilităţii vasculare sunt: acumularea în interstiţiu iniţial a transudatului (ultrafiltrat plasmatic cu conţint proteic

scăzut) şi apoi a exudatului (ultrafiltrat plasmatic bogat în proteine care poate conţine chiar celule);

apariţia edemului (acumularea de apă şi ioni în ţesutul extravascular) ca urmare a scăderii presiunii coloid osmotice intravasculare – prin exudarea proteinelor.

Tabel VI: Principalele mecanisme celulare şi mediatorii chimici ce pot determina creşterea permeabilităţii vasculare (după Saragea)

3

Mecanismul creşterii permea-Bilităţii

endoteliale

Mediatori chimici

implicaţi

Sectorul vascular afectat

Timpul de acţiune

Comentarii

Contracţia celulelor endoteliale

HistaminaBradiki-ninaLeucotriene

Venule cu diametrul între 20-60 m

15-30 minute

Declanşat de cuplarea mediatorilor cu R specifici;Mecanismul este denumit răspuns imediat tranzitor

Retracţia joncţiunilor inter-Celulare

Citokine:* TNF* IL-1

Venule 24 ore

Declanşat de citokine care induc reorganizarea cito-skeletului şi cresc joncţiunile dintre celulele endoteliale.Apare la 4-6 ore de la activarea stimulului.

Lezarea directă endoteliu

Arsuri,Infecţii,Agenţi termici,Radiaţiile X sau UV,Unele toxine bacteriene

VenuleCapilareArteriole

Ore- zile

Apare prin necroză şi detaşare celule endoteliu. Mecanismul este denumit răspuns imediat susţinutMecanismul este probabil datorat apoptozei celulare şi acţiunii citokinelor.Mecanismul induce creşterea întârziată şi prelungită a permeabilităţii vasculare .

Lezare end. “dependentă de leucocite

ROSEnzime proteoli-tice

Venule şi capilarele pulmonare

Răs-puns târziu

Mecanismul este prezent numai în teritoriile unde leucocitele pot adera la endoteliu.

Creşterea diapedezei

VEGF Venule Ore Prin intermediul unei căi intracelulare veziculo-vacuolare.

B. MODIFICĂRILE CELULARE

După cum enumeră Robbins şi colab, în “arena răspunsului inflamator” există mai mulţi participanţi: ţesutul conjunctiv vascularizat, plasma, celulele sanguine provenite din sângele circulant, vase de sânge, constituienţi celulari şi extracelulari ai ţesutului conjunctiv etc. Trăsătura histologică patognomonică a inflamaţiei, însă, este infiltratul leucocitar.

În etapele inţiale, şi în special când agentul etiologic este bacterian, celula predominantă este granulocitul neutrofil.

În etapele ulterioare şi în timpul rezoluţiei fenomenului inflamator predomină celulele mononucleate.

Ambele tipuri de fagocite provin din sângele circulant, după ce au aderat la peretele vascular şi au trecut prin endoteliul acestuia, în compartimentul tisular. Ele fagocitează şi degradează în vacuola fagocitară agentul etiologic şi resturile necrotice ale procesului inflamator,

Eliberează extracelular enzime proteolitice (din lizozomii activaţi) alterând secundar zona inflamată,

Tabel nr.VII: Principalele evenimente celulare implicate în procesul inflamator

PRINCIPALELE EVENIMENTE CELULARE1. Extravazarea leucocitelor din lumenul vascular în spaţiul extravascular: Marginaţia şi rularea Aderarea şi diapedeza Migrarea în interstiţiu 2. Fagocitoza şi deganularea3. Modificări tisulare induse de leucocit

1. Extravazarea leucocitară presupune mai multe evenimente ce au drept urmare ieşirea leucocitelor din vas.

Marginaţia şi rularea

4

În mod normal celulele sanguine (leucocitele şi eritrocitele) sunt dispuse în vasele sanguine coaxial (central) lăsând între ele şi peretele vascular un strat de plasmă săracă în celule. În inflamaţie, ca urmare a modificării dinamicii sangvine locale, leucocitele părăsăsesc “coloana centrală” îndreptându-se spre periferie (margine) fenomen denumit marginaţie. Ulterior acestea tapetează (acoperă) peretele vascular.

Rostogolirea, aderarea şi diapedeza (transmigrarea) leucitară sunt mediate de moleculele de adeziune situate pe leucocite şi suprafaţa endoteliului vascular printr-un mecanism de tip “lacăt - cheie”.

Principalele molecule de adeziune implicate în aderarea tranzitorie şi rostogolirea (rularea) leucocitară din cursul inflamaţiei sunt selectinele. Selectinele, caracterizate printr-un domeniu extracelular care se cuplează selectiv cu carbohidraţii, include 3 tipuri.

Tabel VIII: Caracteristicele celor 3 subtipuri de selectine

Altă denumire Celula care o expimă

Mod de acţiune al selectinei

Statusul în condiţii bazale

Stimulează exprimarea

Selectina E ELAM-1 Edoteliu Se cuplează cu epitopi sialici oligozaharidici ai glicoproteinelor de pe suprafaţa leucocitelor

Absentă IL-1TNF

Selectina P GMP –140 EdoteliuŞi plachete

Prezentă în corpii Wei-bel Palade ai celulelor endoteliale

HistaminăTrombinăPAF

Selectina L LECAM-1

Pe suprafaţa leucocitelor

Se cuplează cu resturi glucidice carbohidrate ale gligoproteinelor de tip mucinic de pe suprafaţa celulelor endoteliale

Prezentă în PMN IL-1

Aderarea şi transmigrareaDupă rulare, leucocitele aderă strâns la endoteliul vascular. Ulterior, leucocitele se

insinuează printre celulele endoteliale, traversează membrana bazală (diapedeză) şi ajung în spaţiul extravascular. Aderarea leucocitară deşi influenţată şi de alţi factori (de exemplu ionii de Ca) este mediată esenţial de moleculele de adeziune situate pe suprafaţa celulelor endoteliale şi leucocitare (Tabel IX).

Moleculele de adeziune ale celulelor endoteliale fac parte din: - superfamilia imunglobulinelor:

ICAM-1 (intercellular adhension molecule), VCAM-1 (vascular cell adhension molecule)

- din grupul selectinelor: ELAM-1 (endothelial leucocyte adhension molecule).

- Integrinele (glicoproteine transmembranare hetero-dimere) sunt prezente în mod normal pe suprafaţa membranei leucocitare dar pot funcţiona ca receptori şi pentru matricea extracelulară. În ciuda faptului că sunt exprimate în condiţii bazale pe suprafaţa leucocitelor, integrinele nu aderă la liganzii corespunzători decât atunci când leucocitele sunt stimulate de agenţi chemotactici sau de alţi stimuli (adesea produşi de endoteliul sau celulele din focarul inflamator).

Integrinele astfel activate suferă modificări conformaţionale care le conferă afinitate crescută faţă de moleculele de adeziune endotelială.

În procesul inflamator, creşterea aderării leucocitare la endoteliul vascular se poate realiza prin următoarele mecanisme (Fig.14):

- Exprimarea mai multor moleculelor de adeziune pe suprafaţa celulelor,- Exprimarea pe suprafaţa celulelor a unor noi molecule de adeziune,

5

- Creşterea afinităţii moleculelor de adeziune.

Fig.14: Mecanisme care induc aderarea leucocitelor la endoteliu în inflamaţie; C5a determină o creştere a numărului şi a afinităţii moleculelor de adeziune leucocitară; citokinele

(IL-1) induc exprimarea moleculelor de adeziune pe suprafaţa celulelor endoteliale; alţi mediatori (TNF) determină ambele efecte (după Kumar, Cotran, Robbins: Basic Pathology,

5th Edition, 1992).

Mediatorii chimici rezultaţi în procesul inflamator au efecte diferite asupra moleculelor de adeziune . Astfel:Fracţiune C5a a complementului:

Acţionează asupra moleculelor de adeziune leucocitare –integrine (LFA-1, Mac-1 şi P150-95);

Creşte exprimarea integrinelor pe suprafaţa leucocitelor; Creşte afinitatea integrinelor faţă de endoteliului prin modificarea

conformaţiei structurale a acestora.Adeziunea celulară în acest caz este dependentă de neutrofile

IL-1 influenţează aderarea prin următoarele: Acţionează asupra moleculelor de adeziune exprimate pe celulele

endoteliale (ELAM-1, ICAM-1, VCAM-1); creşte sinteza proteinelor de adeziune pe suprafaţa celulelor

endoteliale; stimulează exprimarea pe suprafaţa celulelor endoteliale a

moleculelor de aderare.Adeziunea celulară este în acest caz dependentă de endoteliu

TNF are următoarele efecte: creşte aderarea celulară acţionând asupra moleculelor de

adeziune exprimate pe celulele endoteliale dar şi pe leucocite.După cuplarea stabilă la suprafaţa endotelială, leucocitele migrează printre celulele

endoteliale, de-a lungul joncţiunilor intercelulare şi apoi traversează membrana bazală degradată ca urmare a secreţiei şi eliberării colagenazelor.

Diapedeza leucocitelor are loc predominant în venulele sistemului vascular sistemic şi în capilarele pulmonare.

6

Tabel IX: Trasăturile principale ale moleculelor de adeziune implicate în aderarea leucocitară

Categoria moleculelor de adeziune endoteliale

SUBTIPURIReceptorii (moleculele de adeziune) leucocitari

FUNCŢIA

Integrine

ICAM –1 LFA-1

(CD 11a/CD18)Mac- 1

(CD 11b/CD18)

Aderarea *PMN, *limfocitelor

VCAM –1 VLA –4Aderarea: *limfocitelor *monocitelor

PECAM –1 Aderarea: *trombocite, *monocite, *PMN

Selectine ELAM – 1 Sialyl LewisX Aderarea PMN

Migrarea în interstiţiu împotriva unui gradient chimic

După extravazare, leucocitele migrează spre focarul inflamator împotriva unui gradient de concentraţie chimic, fenomen denumit chemotaxie. Principalele substanţe cu acţiune chemotactică pentru leucocite sunt prezentate în tabelul nr.VI.

Agenţii chemotactici se cuplează cu receptorii specifici de pe suprafaţa leucocitelor, scopul final fiind creşterea calciului intracelular. Creşterea calciului citosolic (prin eliberare din depozit sau prin creşterea influxului extracelular) constituie factorul trigger al deplasării leucocitare.

Locomoţia este urmarea contracţiei stucturilor contractile ale citoscheletului. Leucocitele se deplasează prin emiterea de pseudopode care se ancorează în matricea extracelulară şi care apoi trag restul celulei. Direcţia deplasării este dictată de densitatea receptorilor pentru chemoatractant de pe o anumită parte a celulei.

2. Fagocitoza şi degranulareaFagocitoza este un proces activ care consumă energie şi se realizează în trei etape

interconectate:- recunoaştera şi ataşarea particulei la leucocitul fagocitant;- înglobarea şi formarea vacuolelor fagocitare;- distrugerea sau degradarea materialului ingerat.

Recunoaşterea şi ataşarea celor mai multe microorganisme este favorizată de opsonizare (gr.opsonein = a pregăti pentru mâncare). Cele mai importante opsonine sunt:

Imunglobulinele G (IgG) Fragmentul C3b a complementului

Ac şi componente ale complementului se aşează pe suprafaţa bacteriilor în aşa fel încât regiunea prin care aceştia se leagă la receptori, numită regiune Fc este expusă spre exterior. Dispunerea uniformă a Ac pe întreaga suprafaţă a celulei ţintă are o mare importanţă în fagocitoză. Receptorii Fc din membrana plasmatică a fagocitelor interacţionează cu Ac legând cele două suprafeţe membranare printr-un mecanism de tip fermoar (membrane-zippering-mechanism) ce face posibilă fagocitoza (Fig.15).

7

Fig.15: Fagocitoza se realizează printr-un mecanism “membrane-zipper” : distribuirea uniformă a anticorpilor pe suprafaţa celulei-ţintă face posibilă fagocitarea acesteia (după N.

Voiculeţ, Liliana Puiu- Biologia moleculară a celulei, Ed. All, 1997)

În afară de IgG şi fragmentul C3b , în sens facilitant al activării fagocitozei par să acţioneze şi histamina, bradikinina şi pH-ul mediului.

Înglobarea şi formarea vacuolelor fagocitare. După opsonizarea adecvată a microorganismelor şi fixarea de fagocit prin punţi opsonice, se activează motilitatea membranei plasmatice; se emit pseudopode, care se închid germenele într-o veziculă. Odată internalizată, vezicula poartă numele de fagozom; ce este împins spre centrul fagocitului. Membrana vacuolei fuzionează apoi cu membrana granulelor lizozomale (fagolizozomul) unde materialul fagocitat este supus acţiunii enzimelor hidrolitice lizozomale.

Mecanismul de activare al echipamentului enzimatic lizozomal are la bază formarea complexului Ag-receptor. În momentul legării Ac la receptorul Fc din membrana macrofagului, se deschide un canal de Na+ ce este cuplat la receptor. Influxul ionilor de Na determină deplasarea potenţialului de membrană spre valori pozitive, ceea ce are ca rezultat activarea enzimelor lizozomale.

Distrugerea sau degradarea materialului ingerat reprezintă ultima etapă în

fagocitoză. Există două mari categorii de mecanisme litice (Tabel X): Oxigen-independente Oxigen dependente

Tabel X: Distrugerea sau degradarea materialului ingerat

Prin mecanisme oxigen-independente

a. Prin enzime litice

lizozim lactoferin BPI

b. Prin pH acid

acid lactic

Prin mecanisme oxigen-dependente

a. Independente de mieloperoxidazăb. Dependente de mieloperoxidază

Mecanismele independente de oxigen sunt o categorie filogenetică veche şi, în cadrul ei, acţiunea litică este realizată de pH-ul acid şi de enzimele hidrolitice activate la un pH acid (în condiţii de anaerobioză).

a. Enzimele litice sunt conţinute de două categorii de granule: unele “primare”, azurofile şi altele “secundare” de trei ori mai numeroase, mai mici şi mai puţin dense; primele

8

conţin mieloperoxidază, lizozim, hidrolaze acide, proteine cationice şi elastază; ultimele conţin lizozim, lactoferină, proteine cationice, toate cu acţiune litică faţă de materialele proteice şi poli-lipozaharidice. Se pare că produsul de sinteză al granulelor secundare este destinat, în mare parte, eliminării extracelulare.

Lizozimul are capacitatea de a hidroliza extracelular (în mediu) peretele celular al germenilor, perete ce conţine acid muranic. Germenii devin astfel sensibili la şocul osmotic. Germenii “rezistenţi” pot deveni susceptibili la acţiunea conjugată a lizozimului şi complementu-lui, precum şi a unor liganzi imuni (tip Ig A).

BPI (bactericidal permeability increasing protein) proteină cationică eliberată la nivelul granulelor este capabilă să altereze permeabilitatea bacteriilor. Reprezintă circa 1% din greutatea unui PMN.

Lizozimul, BPI şi lactoferinul sunt denumite defensine (un grup de peptide care distrug microbii prin formarea de “găuri” în membrana acestora)

b. pH-ul acid , un element important al mecanismului oxigen – independent, este generat în cursul fagocitozei, prin formarea unor compuşi metabolici activi (de exemplu, acidul lactic), care scade considerabil pH-ul vacuolei digestive. Reacţia optimală pentru activitatea fagocitară maximă se situează la un pH între 6,0 şi 8,0.

Mecanismele dependente de oxigen (Fig.16) sunt de două tipuri :a. Independente de mieloperoxidază (MPO) ; în cursul lor pot fi distruse legături de

tipul –C=C-, –NH2-, acizi nucleici, enzime heminice, NADH/NADPH.

b.Dependente de mieloperoxidază;în cursul lor sunt distruse, dar mai eficient, aceleaşi tipuri de legături, chiar în relaţie directă cu germenul prin cloramine şi cloramide (cu ajutorul grupărilor halid).

Ambele tipuri de mecanisme necesită un metabolism celular puternic aerob, cu sisteme enzimatice şi sisteme de control antioxidative. în cadrul acestora se formează un echivalent oxidant. Producerea radicalilor liberi de oxigen se realizează pe două căi:

Prin câştig de electroni: în care adăugarea unui electron la oxigenul molecular generează, într-o primă fază superoxid (O2

.) sau, în prezenţa hidrogenului, apă oxigenată (H2O2); ulterior, superoxidul şi apa oxigenată formează radicalul hidroxil (OH÷) şi oxigen molecular.

Radicalul hidroxil este cel mai puternic bactericid cunoscut, iar superoxidul este cunoscut ca un puternic chemotactic.

Fig.16 : Mecanisme bactericide oxigendependente (după Kumar, Cotran, Robbins, Basic Pathology, 6th Edition, 1997)

FIZIOPATOLOGIA FAGOCITOZEI

9

Tulburările celulelor implicate în fagocitoză pot fi (Tab: XI şi XII):

1. Morfolologice,

2. Funcţionale, prin alterarea: chemotactismului, aderenţei, diapedezei, motilităţii şi a fagocitozei propriu-zise

3. Cantitative (neutropenie).

Tabel XI: Modificări morfologice(cu interesarea în special a granulaţiilor)

MODIFICĂRI ALE GRANULAŢIILOR AZUROFILE (PRIMARE)

CantitativeAbsenţă în leucemii mielocitare

Număr diminuat în Leucopenia congenitală disgranulopoieticăNumăr crecut în anumite stări leucemice

Calitative

Conţinut incomplet- Deficit congenital de peroxidază- Anemie refractară- Stări preleucemice- Criza blastică din leucemia granulocitară cronică

Variante anormale (corpi Auer)- Boala Chediak-Higashi- Boli inflamatorii cronice- Leucoza acută mieloblastică

MODIFICĂRI ALE GRANULELOR SPECIFICE (SECUNDARE)

CantitativeAbsenţă în leucemii mielocitare

Număr diminuat înLeucopenia congenitală disgranulopoieticăNumăr crecut în anumite stări leucemice

Calitative Conţinut incomplet- Leucemia mielocitară cronică

Tabel nr. XII: Modificări ale funcţiilor leucocitelor

Tulburări ale chemotaxiei

Modificări ale generării de factori chemotactici Mecanism umoral

Defecte de complement, Inhibitori serici IgA, limfokine

Mecanism celular propriu-zis Sdr. Aldrich Wiskott Dermatite, eczeme, inf. cu Stafilococ auriu Sdr. Job hiper IgE şi hiper IgA Hiperalimentare Stări de denutriţie proteocalorică Diabet, ciroză Neutropenii din sdr. De leucocit leneş Poliartrita reumatoidă, boala Hodgkin

Creşterea, prin generarea necontrolată de factori

10

Tulburări ale marginaţiei, aderenţei şi a motilităţii

chemotactici: Posthemodializă Şoc endotoxinic Pancreatită

Scădere asociată cu tulburări chemotactice: Administrarea de medicamente care

cresc AMPc, Disfuncţie actinică

Tulburări ale fagocitozei

Defecte de recunoaştere şi legare de fagocit Hiperestrogenism (sarcina)

Defecte în procesul de ingestie Infecţii cu Pseudomonas Acidul acetilsalicilic, fenilbutazona,

indometacinul Defecte ale mecanismelor bactericide (ale funcţiei de distrugere)

Sdr Chediak – Higashi Deficit de lactoferin Defict de liză peroxidativă:

- Defict de mieloperoxidază- Deficit de glutation reductază- Deficit de glutation sintetază- Deficit de catalază- Deficit de vitamina E- boli granulomatoase cronice

Tulburări mixte

Leucemii acute Sdr Down Deficit de fosfatază alcalină leucocitară Histiocitoza

MEDIAŢIA CHIMICĂ A INFLAMAŢIEI

Deoarece numărul şi informaţiile cu privire la mediatorii chimici ai inflamaţiei sunt mult prea vaste pentru a putea fi tratate în detaliu în această carte, vom trece în revistă trasăturile comune ale acestora şi vom detalia doar cele mai importante sisteme şi molecule implicate în inflamaţie. Trăsăturile comune ale mediatorilor chimici din inflamaţie:

Mediatorii pot fi plasmatici sau/şi locali, produşi de celulele din focarul inflamator (vezi tabel XIII);

Mediatorii plasmatici (sistemele complement, al coagulării şi al kininelor) sunt prezenţi sub formă de precursori (inactivi) care pentru a putea participa la inflamaţie trebuie activaţi, de obicei, prin clivaj protelolitic.

Mediatorii celulari pot fi: Preformaţi în granulele secretorii (de ex. histamina în mastocite) sau Sintetizaţi “de novo” ca răspuns la acţiunea unor stimuli.

Cei mai mulţi mediatori îşi exercită efectul prin cuplare cu receptorii specifici. Există totuşi mediatori care prezintă activităţi enzimatice şi/sau toxice directe (de ex. enzimele lizozomale).

Mediatorii pot acţiona asupra celulelor ţintă care, secundar eliberează molecule efectoare.

Tabel XIII: Clasificarea mediatorilor chimici în funcţie de locul de origine

1. Mediatori celulari preformaţi şi stocaţi în granule secretorii

a. Histamina: mastocite, bazofile, placheteb. Serotonina: Plachete, mastocitec. Enzime lizozomale: PMN, macrofage

2. Mediatori celulari sintetizaţi “de novo”

11

a. Prostaglandine: toate leucocitele, plachetele, endoteliul,b. Leucotriene: toate leucocitele,c. PAF: toate leucocitele, endoteliul,d. ROS: toate leucocitele,e. NO: macrofagele,f. Citokine: limfocitele, macrofagele, endoteliul.

3. Mediatori plasmatici (sursa majoră este ficatul)

a. Factorul XII (Hageman) ce activează

sistemul kininelor (bradikinina) sistemul coagulant sistemul fibrinolitic

b. Sistemul complement

anafilatoxine: C3a, C5a C3b Complexul de atac membranar: C5b-9

Mediatorii pot acţiona asupra celulelor ţintă care, secundar eliberează molecule efectoare. Funcţia mediatorilor chimici este foarte strict reglată. Odată eliberaţi, cei mai mulţi mediatori, fie sunt rapid inactivaţi de enzime, fie eliminaţi, fie degradaţi.

Histamina (face parte din categoria aminelor biogene) este formată în diferite ţesuturi ale organismului prin decarboxilarea enzimatică a unui acid aminat: histidina de către histidin-decarboxilază.

Rezervele principale de histamină se află în mastocitele tisulare şi în echivalentul lor sanguin, bazofilele, ea fiind stocată în granule, care conţim şi heparină (de care este legată prin forţe electrostatice, protejând-o faţă de eventuala degradare prin histaminază). Această rezervă de histamină este gata de a fi eliberată imediat ce survine un stimul.

Stimulii care pot determina eliberarea histaminei sunt:agresiunile fizice (de exemplu: traumatisme, arsuri); reacţiile imune care implică cuplarea Ig E la porţiune Fc a receptorilor situaţi pe

celulele mastocitare; fragmentele C3a şi C5b ale complementului aşa numitele anafilatoxine, neuropeptide (de ex. substanţa P), unele citokine (de ex. IL-1 şi IL-8).Alte ţesuturi conţin histamină non-mastocitară. Este cazul epidermei, mucoasei

gastrointestinale şi sistemului nervos central; în aceste ţesuturi histamina nu este stocată în granule şi deci turnoverul ei este rapid. Catabolismul histaminei se realizează predominant sub acţiunea histaminazei, care transformă histamina în acid imidazolacetic.

În numeraoase ţesuturi se descrie o activitate histaminazică nespecifică. În celule sanguine implicate în inflamaţie, histaminaza se găseşte cel mai mult în eozinofile.

În procesul inflamator, histamina este principalul mediator al fazei timpurii şi are următoarele efecte:

dilatare arteriolară, creşte permeabilitatea vasculară, contracţia endoteliului venular, lărgeşte joncţiunile intercelulare endoteliale.

Serotonina (5-hidroxitriptamina) este un mediator secundar al inflamaţiei. Este eliberat din trombocite, mastocite, creier (celule serotoninergice), celulele enterocromafine ale intestinului. Intervine în reglarea comportamentului şi somnului. În inflamaţie:

potenţează acţiunea algogenă a bradikininei, creşte permeabilitatea capilară prin constricţie venulară, stimulează marginaţia leucocitară, activează procesele de cicatrizare.

Enzimele lizozomale (sunt tratate în subcapitolul: Produşii leucocitelor). Sistemul kininelor are ca produs final bradikininogenul rezultat din kininogenul cu

greutate moleculară mare (high molecular weight kininkogen HMWK). Sistemul kininelor

12

acţionează într-o anumită secvenţă, care începe de la factorul XII (factorul Hageman). Activarea factorului Hageman are trei efecte (Fig. 17):

declanşarea cascadei coagulării,declanşarea sistemului fibrinolitic prin activarea proactivatorului plasminogenului,generează activatorul prekalicreinei (care duce la formarea bradikininei).Bradikinina este agentul efector major al sistemului kininelor. În inflamaţie, kininele

sunt activate direct de acţiunea agentului inflamator şi a plasminei şi indirect, prin descărcarea de histamină (care activează factorul de contact –F XII Hageman).

Kininele rezultate sunt vasoactive (dilată vasele mici şi pe cele cerebrale), chemotactice (cresc permeabilitatea capilară) şi împreună cu serotonina sunt algogene.

Acţiunea lor succede celei histaminice şi este de scurtă durată. În organism, ele sunt descompuse rapid de o categorie de peptidaze foarte active numite kinaze.

Factorul XII(factorul Hageman)

HMWK

Factorul XIIa

Sistemul Kininelor Sistemul coagulăriiXIIa XIIa

Kalicreină Prekalicreină XI XIa

HMWK Bradikinină

Sistemul fibrinolitic Kalicreină

Protrombină TrombinăPlasminogen Plasmină (II) (IIa)

Fibrină Fibrinogen

Sistemul complement FibrinopeptidePlasmină Degradarea

fibrineiC3 C3a

Fig. 17: Sistemele mediatoare plasmatice ale inflamaţiei, activarea lor de către factorul XII (factorul Hageman), interrelaţia dintre ele şi efectele lor majore (după Kumar, Cotran,

Robbins, Basic Pathology, 6th Edition, 1997)

Sistemul coagulant este activat în inflamaţiile acute (o serie de substanţe anticoagulante au efecte antiinflamatori). Declanşarea coagulării se realizează nespecific (în urma contactului fibrinogenului extravazat cu proteinele modificate din interstiţiu) şi/sau

13

specific (prin factorul XII activat de către mucopolizaharidele alterate). În toate împrejurările, consecinţele sunt: transformarea protrombinei în trombină şi a fibrinogenului în fibrină.Trombina stimulează aderarea leucocitelor la endoteliul vascular iar fibrina şi produşii de degradare ai fibrinei reprezintă factori chemotactici puternici pentru PMN, crescând totodată şi permeabilitate vasculară.

Sistemul fibrinoliticPrecursorul plasmatic inactiv al sistemului (plasminogenul) poate fi activat în

plasmină activă de o serie de kinaze plasmatice, tisulare şi bacteriene. La rândul ei, plasmina poate fi inactivată de anumite alfa-globuline plasmatice. În inflamaţie, plasminogenul este activat: - direct de un activator al plasminogenului (eliberat din endoteliu, leucocite sau alte ţesuturi),- indirect, printr-un mecanism de feed-back: histamina eliberată timpuriu măreşte activitatea fibrinolitică a plasmei, probabil prin accelerarea conversiei plasminogenului în plasmină.

Procesul de activare al plasminogenului generează pe parcurs plasminopeptizi (care favorizează tranformarea kininogenelor în kinină) şi în final, plasmină. Aceasta are capacitatea, pe de o parte, de a activa direct sau prin intermediul C1-esterazei, bradikininogenul şi, pe de altă parte, de a scinda direct factorul C3, generând C3a cu acţiune chemotactică. În felul acesta plasmina constituie o punte între cele două sisteme “în cascadă” (complement şi de coagulare).

Plasmina are cel puţin patru efecte:- digestia fibrinogenului şi fibrinei (fibrinoliza),- activarea factorului Hageman (în special prin declanşarea activării sistemului kininelor),- activarea C1 pentru a forma esteraza C1 pe calea clasică a secvenţelor complementului,- clivarea C3 pentru a produce fragmente C3a anafilatoxinice, chemotactice,

vasodilatatoare şi de creştere a permeabilităţii.

Sistemul complementActivarea complementului din serul ajuns în interstiţii are loc în condiţiile interacţiunii sale:

direct cu proteinele modificate din teritoriul lezat sau indirect prin intermediul factorului XII Hageman activat, sau al complexelor imune.

Faptul este demonstrat de scăderea titrului complementului din sânge şi de suprimarea stadiilor timpurii ale inflamaţiei, prin blocarea sau epuizarea lui prealabilă.

Tabel XIV: Participarea complementului la reacţia inflamatorie

Efecte vasculareCreşte permeabilitatea vascularăVasodilataţie prin eliberări de histamină,Activează calea lipoooxigenazei în neutrofile şi monocite.

- C3a şi C5a- C3a şi C5a- C5a

Activarea, aderarea şi chemotaxia

Creşte afinitatea integrinelor,Efect chemotactic pentru neutrofile, monocite, eozinofile şi bazofile.

- C5a

- C5a

Fagocitoză

Acţionează ca opsonine,Stimulează fagocitoza în cazul celulelor care exprimă pe suprafaţa lor receptorul C3b (neutrofile şi macrofage).

- C3b - C3bi

Activarea cascadei complementului generează două tipuri de factori importanţi în patogenia inflamaţiei:

anafilatoxine (C3a şi C5a) sau factori anafilactici şi factori chemotactici.Sistemul complement este reprezentat de proteine plasmatice care joacă un rol

important atât în inflamaţie (Tabel XIV) cât şi în imunitate. El funcţionează în principal în imunitate având ca scop final generarea unui complex de atac membranar “pore like” (MAC). Aceste proteine realizează adevărate “găuri“ în structurile mebranare ale microbilor.

14

FOSFOLIPIDE MEMBRANARE

ACID ARAHIDONIC

Ciclooxigenaza 5- Lipooxigenaza 15-Lipooxigenaza

Prostaglandina G2 5-PHETE (PGG2)

15- HPETE

Prostaglandina H2 5-HETE (PGH2)

Prostacicline Tromboxan A2 Leucotriene Lipoxine PGI2 TXA2 LTB4 LXA4

Vasodilataţie Vasoconstricţie Leucotaxie Agregarea Agregarea LXB4

plachetară plachetară LTC4

Prostaglandine LTD4

PGD2, PGE2, PGF2 LTE4

Vasodilataţie Edem Vasoconstricţie

Permeabilitate mărită

Fig.15: Sinteza produşilor acidului arahidonic şi rolul lor în inflamaţie (după Carcio Helen – Pathophysiology, 1996)

Metaboliţii acidului arahidonic

Produşii derivaţi din metabolismul acidului arahidonic intervin în numeroase procese biologice (inflamaţia, hemostaza) jucând un rol important în funcţionarea normală a sistemului cardiovascular, renal, respirator, etc.

Acidul arahidonic este un acid gras polinesaturat prezent în cantităţi mari la nivelul membranei celulare. Este eliberat de la nivelul structurilor fosfolipidice membranare prin actvarea fosfolipazelor, ca urmare a stimulilor inflamatori sau a altor mediatori chimici cum ar fi fracţiunea C5a a complementului.

În timpul proceselor inflamatorii o importantă sursă de fosfolipaze o constituie lizozomii din polimorfonuclearele neutrofile. Metabolismul acidului arahidonic cuprinde două căi majore (Fig.15): 1. Calea ciclooxigenazei

2. Calea lipooxigenazeidenumite astfel după enzima care iniţiază aceste căi metabolice.

1. Calea ciclooxigenazei

Iniţial se formează un endoperoxid ciclic – prostaglandina G2 (PGG2) care sub acţiunea unei peroxidaze se transformă în prostaglandina H2 (PGH2). Aceasta din urmă este instabilă şi constitue precursorul produşilor finali de metabolism ai acestei căi (PGE2, PGD 2, PGF2a, PGI2 şi tromboxan TXA2).

Fiecare din aceşti produşi rezultă în urma acţiunii unei enzime specifice, unele dintre ele prezente doar la nivelul unor anumite ţesuturi.

De exemplu, plachetele sanguine conţin enzima tromboxan sintetază, ceea ce face ca principalul produs final al PGH2 la acest nivel să fie TXA2. Acesta este un puternic

15

vasoconstrictor şi are efect facilitator asupra agregării plachetare, dar este la rândul său un produs instabil transformându-se rapid în forma inactivă TXB2.

Celulele endoteliului vascular conţin predominant prostaciclin sintetază, care duce la formarea prostaciclinei PGI2 substanţă cu efect puternic vasodilatator şi inhibitor al agregabilităţii plachetare.

La nivelul celulelor mastocitare principalul produs final este PGD2 care alături de PGE2 şi PGF2 exercită o acţiune vasodilatatoare şi de potenţare a formării edemului.

Aspirina şi antiinflamatoriile nesteroidiene exercită o acţiune inhibitorie asupra ciclooxigenazei inhibând astfel sinteza prostaglandinelor. Din contra, lipooxigenaza nu este inhibată de administrarea acestor medicamente.

2. Calea lipooxigenazei

Prima etapă o constitue adiţia unei grupări hidroperoxid la carbonul 5-, 12-, sau 15- a acidului arahidonic în prezenţa enzimei 5-, 12-, şi respectiv 15-lipooxigenază. Cel mai cunoscuţi sunt metaboliţii rezultaţi în urma acţiunii 5-lipooxigenazei, enzimă prezentă în special la nivelul polimorfonuclearelor neutrofile.

Iniţial, se formează un produs instabil 5-HPETE, care este ulterior redus la 5-HETE (o substanţă cu efect chemotactic asupra neutrofilelor) sau formează un grup de compuşi denumiţi leucotriene. Prima din acest grup este denumită leucotriena A4 (LTA4), care la rândul ei va forma prin hidroliză enzimatică leucotriena B4 (LTB4) sau prin adiţia de glutation, leucotriena C4 (LTC4).

LTC4 este transformat în leucotriena D4 (LTD4) şi aceasta în final în leucotriena E4

(LTE4). LTB4 este un puternic agent chemotactic şi determină agregarea neutrofilelor. LTC4, LTD4 şi LTE4, exercită efecte vasoconstrictoare, bronhospasm şi creşterea permeabilităţii vasculare.

La nivelul neutrofilelor se produc şi lipoxine (derivaţi trihidroxi- ai acidului arahidonic) care au un puternic efect proinflamator.

În consecinţă, fiecare etapă a inflamaţiei poate fi mediată de prostaglandine şi leucotriene. Prostaglandinele şi leucotrienele sunt prezente la nivelul exudatului inflamator şi agenţii care inhibă ciclooxigenaza exercită in vivo acţiune antiinflamatorie. Glucocorticoizii medicamente cu efect puternic antiinflamator induc sinteza unei proteine cu efect inhibitor asupra fosfolipazei A2 enzimă implicată în sinteza acidului arahidonic pornind de la fosfolipidele celulare. Blocând sinteza acidului arahidonic glucocorticoizii împiedică generarea de prostaglandine şi leucotriene.

Factorul activator plachetar (PAF)Factorul activator plachetar reprezintă şi el un mediator derivat din fosfolipide. Derivă

prin stimularea antigenică a bazofilelor sensibilizate cu IgE, determinând: agregarea plachetelor şi eliberarea factorilor incluşi în acestea, creşterea permeabilităţii vasculare, chemotaxia, aderarea şi agregarea leucocitelor şi o serie de modificări hemodinamice sistemice.

Factorul activator plachetar poate fi produs de numeroase celule cum ar fi: bazofile, neutrofile, monocite şi celulele endoteliale.

Factorul activator plachetar acţionează direct pe celulele ţintă dar stimulează şi sinteza unor mediatori cum ar fi prostaglandinele şi leucotrienele.

Tabel XV: Mediatorii lipidici şi acţiunea lor majoră

Acţiune Mediator lipidic Pirogenică PGE2

Vasoconstricţie TXA2

Vasodilataţie, permeabilitatea PGI2, PGE2, PGD2, PGF2

Contracţia CM, permeabilitatea LTC4, LTD4, LTE4

Chemotaxie leucocitară LTB4, 5-HETE, PAFAgregarea plachetară TXA2, PAF

16

CitokineleCitokinele sunt polipeptide produse de numeroase celule, în special limfocite şi

macrofage activate, care modulează funcţia a diferite celule. Cunoscute de mult timp ca fiind implicate în răspunsul imun celular, citokinele joacă un rol important în procesul inflamator. Cele mai importante citokine implicate în medierea inflamaţiei par a fi: IL-1, TNF şi IL-8.

Il-1 şi TNF prezintă numeroase proprietăţi biologice. Ambele sunt produse de macrofagele activate. IL-1 poate fi produsă şi de alte celule. Secreţia lor este stimulată de endotoxine, complexe imune, toxice exogene, factori fizici şi o serie de procese inflamatorii.

Efectele lor se realizează pe trei căi:- efectul autocrin – acţionează chiar pe celulele care le produc, - efectul paracrin – acţionează pe celulele din vecinătate (noduli limfatici, spaţiile

articulare),- efect endocrin – acţionează la nivel sistemic.

În inflamaţie, efectele cele mai importante se realizează prin acţiunea la nivelul celulelor endoteliale şi la nivelul fibroblastelor.

La nivel endotelial, IL-1 şi TNF determină o serie de modificări reunite sub numele de “activare endotelială”. Aceasta include sinteza şi exprimarea la suprafaţă a moleculelor de adeziune endotelială care induc o creştere a efectului trombogen al endoteliului.

Ele sunt în mare parte responsabile de apariţia febrei în faza acută a inflamaţiei. TNF determină de asemenea agregarea şi activarea neutrofilelor, eliberarea

enzimelor proteolitice de la nivelul celulelor mezenchimale, fiind responsabil de distrucţiile tisulare.

TNF induce sinteza oxidului nitric care mediază efectul hipotensor în cadrul şocului septic, diminuă contractilitatea miocardului şi relaxarea musculaturii netede vasculare.

Tabel XVI: Principalele efecte ale IL-1 şi TNF

Substratul Efecte

Efect sistemic (răspunsul de fază acută)

Febră Somnolenţă scade apetitul sinteză a proteinelor de fază acută efecte hemodinamice (şoc) neutrofilie

Efecte la nivel de endoteliu

creşte adezivitatea leucocitară creşte sinteza de PGI activitate procoagulantă scade eliberarea de anticoagulanţi creşte eliberarea de IL-1,IL-8,IL-6, PDGF

Efecte la nivel de fibroblaste

accentuează proliferarea creşte sinteza de colagen activează colagenaza activează proteazele creşte sinteza de PGE

Efecte pe leucocite creşte secreţia de citochine (IL-6,IL-1) Trebuie subliniat că efectele IL1/TNF depind de titrul acestora.

IFN- este un puternic activator al macrofagelor şi neutrofilelor stimulând enzimele responsabile de arderile oxidative şi distrugerea microbilor fagocitaţi. De asemenea, este un stimul important pentru sinteza oxidului nitric.

Chemokinele reprezintă o familie de proteine denumite astfel deoarece au efect chemoatractant pentru celulele inflamatorii.

IL–8 este un polipeptid de dimensiuni mici (8000 Kdaltoni) produsă de macrofagele activate şi de alte celule cu un puternic efect chemotactic şi de activare a neutrofilelor.

17

Alte chemokine includ: factorul plachetar 4 cu efect chemotactic pentru neutrofile, monocite şi eozinofile, MCP-1(monocyte chemoattractant protein-1) chemotactică pentru monocite, RANTES -chemotactic pentru celulele T CD4 + cu memorie şi monocite şi eotaxin - chemotactic pentru eozinofile. Rolul acestora este de recrutare a

diferitelor populaţii celulare la nivelul inflamaţiei.

Tabel XVII: Principalele tipuri de citokine (Hulin Ivan – Pathophysiology, Slovak Academic Press, 1997)

Grupul mare de citokine Tipul de citokineLimfokine MAF, MMIF, MCF, LMIF, TF, HRFs

Interleukine IL-1,...............IL-15 Factori de necroză TNF-caşectin,TNF--limfotoxinInterferoni IFN-, IFN-, IFN-, IFN-Factori stimulatori de colonii G-CSF, GM-CSF, M-CSFFactori de creştere AFGF, bFGF, EGF, NGF, PDGF, VEGF Factori transformanţi TGF-, TGF- - chemokine IL-8, NAP-2, PF-4, TG - chemokine MCP-1, MIP, RANTESProteine de stres HSPs, GRPs, SOD

Citokinele proinflamatorii:- Interleukina 1 (IL-1) si TNF mediaza migrarea si activarea locala a celulelor fagocitare si

eliberarea mediatorilor lipidici de tipul PGE2, tromboxanului si factorului activator plachetar (PAF).

- IL-1 induce si sinteza de IL-8, care este un factor chemotactic extrem de activ pentru neutrofile si monocite, stimuland totodata si eliberarea enzimelor din neutrofile.

- IL-1 si TNF actioneaza sinergic pentru a media efectele inflamatorii locale si sistemice, si anume: local, produc chemotaxia neutrofilelor, eliberarea de granule, amplifica metabolismul oxidativ; la distanta, tintele celulare sunt celulele endoteliale, hepatocitele, fibroblastii.

- Febra din cadrul raspunsului inflamator, avand rol protectiv, este consecinta indirecta a actiunii IL-1 pe celulele endoteliale capilare din hipotalamus. Acestea secreta prosta-glandine, care ridica pragul termostatului hipotalamic.

PRODUŞII LEUCOCITELORPolimorfonuclearele neutrofilele şi macrofagele activate de agenţii chemotactici şi

complexele imune eliberează radicali liberi de oxigen şi enzime lizozomale care contribuie la reacţia inflamatorie.

Radicalii liberi de oxigen (ROS) sunt implicaţi în următoarele procese: lezarea celulelor endoteliale şi creşterea permeabilităţii vasculare, inactivarea antiproteazelor cum ar fi 1-antitripsina, lezarea altor celule (celule tumorale, eritrocite), peroxidarea lipidelor.

Neutrofilele conţin la nivel lizozomal o parte din mediatorii inflamaţiei acute (Tabel). Eliberarea acestora de la nivelul neutrofilelor se face pe mai multe căi, cum ar fi: moartea celulară, eliberarea în timpul digestiei intracelulare şi prin endocitoză.

Proteazele neutre includ enzime cum ar fi elastaza, colagenaza şi catepsina

care mediază leziunile tisulare prin degradarea elastinei, colagenului şi a altor proteine tisulare. Proteazele pot scinda fracţiunile C3 şi C5 a complementului generând anafilatoxine.

Kalicreina eliberată de la nivel lizozomal determină sinteza bradikininei.

Proteinele cationice exercită numeroase efecte biologice:

18

- degranularea mastocitară şi creşterea permeabilităţii vasculare- efect chemotactic pentru monocite- imobilizează neutrofilele la locul inflamaţiei.

Tabel XVIII: Constituenţii stocaţi în granulele PMN (Hulin Ivan – Pathophysiology, Slovak Academic Press, 1997)

Constituenţi GRANULEAzurofile Specifice Depozite mici

Substanţe anti-microbiene

MieloperoxidazaLizozimDefensineBPI

LizozimLactoferin

Proteinaze neutre ElastazaCatepsina GProteinaza 3

ColagenazaActivator deComplement

GelatinazaActivator dePlasminogen

Hidrolaze acide Catepsina BCatepsina DGlucuronidazaManozidazaFosfolipaza A2

Fosfolipaza A2 Catepsina BCatepsina DGlucuronidazaManozidaza

Alte substanţe Condroitin4-sulfat

Citocrom B558

MCFHistaminazaVitamina B12

Citocrom B558

Alţi mediatori: Substan]a P determină, de asemenea, vasodilataţie şi creşterea permeabilităţii

vasculare atât direct cât şi prin stimularea degranulării mastocitare. Oxidul nitric este produs de endoteliu, macrofage şi alte celule având efect

vasodilatator şi potenţial citotoxic.Având în vedere că timpul de înjumătăţire al oxidului nitric (NO) este ordinul

secundelor, acesta va afecta doar celulel situate în apropierea sursei de oxid nitric. NO este sintetizat de novo pornind de la L-arginină, oxigen molecular şi NADPH cu ajutorul enzimei oxid nitric sintetază. Aeastă enzmă există sub trei forme:

- Tip I (ncNOS) prezentă la nivel neuronal şi stimulată de creştera calciului intracelulare (Ca ++)

- Tip II (iNOS) prezentă la nivelul a numeroase celule (hepatocite, fibra miocardoică, epiteliul respirator); activarea sa este independentă de Ca++. Enzima este prezentă şi la nivelul enpiteliului celulelor musculare netede şi macrofage şi este activată de citokine şi alţi mediatori ai inflamţiei în specila IL-1,TNF-, IFN- şi de lipopolizaharidul prezent în peretele celular al bacteriilor gram negative.

- Tip III (ecNOS) se găseşte în special la nivelul endoteliului. Activitatea sa depinde de prezenţa calciului intracelular cu efect de potenţare.

EFECTELE SISTEMICE ALE INFLAMAŢIEI

Semnele clinice şi de laborator ale efectelor sistemice induse de inflamaţie sunt cunoscute de multă vreme. Mai bine studiate au fost febra şi leucocitoza. A devenit evident că invazia microbiană, lezarea tisulară, reacţiile imunologice şi procesele inflamatorii induc la gazdă o constelaţie de răspunsuri, denumite “răspunsul de fază acută”. Răspunsul cuprinde modificări metabolice, endocrinologice, neurologice, imunologice. Majoritatea modificărilor apar la câteva ore sau zile după iniţierea infecţiei sau inflamaţiei. Răspunsul de fază acută include creşteri masive ale sintezei hepatice de “proteine de fază acută“ (Tabel XIV) - reactanţi de fază acută (vezi şi metabolismul proteinelor). Funcţia principală a proteinelor pozitive de fază acută - APP (se numesc pozitive substanţele a căror cantitate creşte) este aceea de a forma împreună cu liganzi de diferite origini complexe proteină-

19

ligand, care sunt îndepărtate din circulaţie de către celulele RES. Acest fenomen are ca efect inactivarea proteazelor şi neutralizarea moleculelor toxice (anioni superoxid, dimeri de hemoglobină). Principalul reglator al genelor APP este IL-6. Dintre APP, frecvent şi facil se dozează: CRP, fibrinogenul şi haptoglobina.

Leucocitoza se întâlneşte obişnuit cu un număr crescut de neutrofile imature circulante. Nivelul seric al fierului şi zincului sunt scăzute, pe când creşterea cantităţii de ceruloplasmină atrage mărirea conţinutului de cupru seric.

Trasăturile caracteristice ale răspunsului de fază acută sunt febra şi balanţa negativă de azot. Hipergamaglobulinemia este frecventă. Răspunsul de fază acută are trăsătura caracteristică de a fi o reacţie generalizată a gazdei, indiferent de natura localizată sau sistemică a bolii, care îl induce fiind în principal determinat de citokine.

Răspunsul biologic sistemic se caracterizează prin: accelerarea V.S.H., pozitivarea reacţiilor de floculare ale proteinelor plasmatice, sinteza "proteinelor de fază acută", modificarea aspectului electroforetic al serului şi al leucogramei.

Tabel XIX: Reactanţi de fază acută

Grup de substanţe Proteine individuale

Proteine pozitive (cresc)

Proteine majore Amiloidul seric A, CRPProteine Complement C2, C3, C4, C5, C9, BFactori de coagulare Fibrinogen, f. von WillebrandInhibitori de proteinaze 1- antitripsina, 1-antichimo-tripsina, a1-

antiplasmina, inhibitorul 1 al activatorului plasminogenului

Proteine transportoare de metale Haptoglobină, hemopexină, SOD-Mn ceruloplasmină,

Alte proteine Glicoproteina acidă, LP (a),Proteina transportoare de manozăProteina trans.de lipopolizaharide

Proteine negative (scad)Albumina, pre-albumina,Transferina, apo AI, apo AII,Glicoproteina bogată în histidină

Diagnosticul de reacţie inflamatorie se stabileşte folosind teste nespecifice, ce definesc prezenţa fenomenului fără a-i preciza însă şi cauza, dar care îi măsoară gravitatea şi permit urmărirea evoluţiei sale.

EVOLUŢIA INFLAMAŢIEI

Consecinţele inflamaţiei acute sunt influenţate de natura şi intensitatea agentului etiologic, de sediul şi ţesutul afectat precum şi de capacitatea gazdei de a reacţiona. În general, inflamaţia acută are următoarele posibilităţi evolutive:

1. Rezoluţie completă

Atunci când leziunea este limitată, când cantitatea de ţesut distrusă este mică şi când ţesutul lezat are capacitatea de regenerare, evoluţia este către regenerare completă histologică şi funcţională. Acest tip de evoluţie implică neutralizarea mediatorilor chimici, cu refacerea permeabilităţii vasculare şi oprirea migrării leucocitelor. Efectul combinat al macrofagelor şi drenajul limfatic determină dispariţia edemului inflamator, a celulelor inflamatorii şi detritusurilor necrotice.

Vindecarea propriu-zisă începe din stadiile precoce de evoluţie ale inflamaţiilor acute. Ea se intersectează cu fenomenele lezionale pe care începe să le substituie încă de la începutul fazei de asanare a focarului inflamator.

Vindecarea anatomică (restitutio ad integrum) este varianta spre care evoluează de obicei inflamaţiile localizate la nivelul mucoaselor şi epiteliilor de acoperire, cele produse

20

de agenţi etiologici cu patogenitate redusă şi cei care provoacă fenomene lezionale moderate. Vindecarea fără sechele presupune, între altele, lezarea exclusivă a celulelor endoteliale sau epiteliale, fără lezarea stromei conjunctive.

Vindecarea prin cicatrizare apare atunci când inflamaţia apare în ţesuturi lipsite de capacitatea de regenerare, sau când leziunea interesează o zonă relativ întinsă. În plus incapacitatea resorbţiei complete a exudatului inflamator determină organizarea acestuia cu formarea unui ţesut fibros.

2. Evoluţia spre cronicizare

este condiţionată de: structura antigenică a agentului inflamator, formarea în cursul procesului inflamator de “autoimunogene”, formarea de complexe imune toxice sau/şi persistenţa fenomenelor de autoîntreţinere.

21