Inflamație acută

Inflamația acută este un răspuns imediat și timpuriu la un stimul dăunător. Este o reacție vasculară și celulară la deteriorarea țesuturilor. Se caracterizează prin:

modificări vasculare;
trecerea leucocitelor din patul capilar în țesutul rănit;
migrarea leucocitelor în țesutul supus procesului inflamator, în urma stimulilor chimiotactici.

Aceste faze conduc la formarea unui exudat , un fluid bogat în substanțe proteice și celule, cu scopul de a contracara agentul dăunător din zona rănită.

Stimuli nocivi

Inflamațiile acute sunt declanșate de diferite tipuri de stimuli dăunători.

Infecțiile , de orice fel, sunt unul dintre cei mai frecvenți stimuli pentru debutul inflamației, adesea toxinele produse de agenții patogeni sunt o cauză majoră a inflamației. Receptorii TLR (receptori de tip Toll) sunt capabili să recunoască organismele străine ( non-auto ) și să declanșeze răspunsul imun care are ca rezultat inflamația.
Răspunsul imun este o altă cauză majoră a inflamației. Poate apărea în urma infecției de către un organism patogen cu eliberare de substanțe pro-inflamatorii ( citokine , leucotriene , ...) dar în condiții patologice poate fi direcționat și către celulele auto , provocând o boală autoimună ( boală autoimună ); deseori acest tip de boală provoacă inflamații cronice. Alternativ, pot exista răspunsuri imune nereglementate și excesive care, pe lângă distrugerea agenților patogeni, afectează și celulele din jur.
Necroza , spre deosebire de apoptoză , aproape în toate cazurile provoacă inflamații acute în țesuturile înconjurătoare ^{[ nu este clar ]} deoarece eliberează numeroase molecule proinflamatorii atunci când sunt eliberate în afara celulei, cum ar fi ATP și acid uric .
Hipoxie . prin eliberarea HIF-1α (Factor indus de hipoxie-1α) de către celulele care suferă o reducere puternică a aportului de oxigen. Această proteină acționează ca un factor de transcripție pentru proteinele pro-inflamatorii sau inflamatorii, cum ar fi VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). ( Hipoxie )
Corpurile străine de toate tipurile pot induce inflamații din cauza leziunilor sau infecțiilor tisulare.

Semne cardinale de inflamație acută

calor : creșterea temperaturii după hipertermie și creșterea metabolismului celular
rubor - roșeață datorită creșterii de sânge în zona
tumora : umflare datorată edemului
durere : durere datorată alterărilor biochimice locale
functio laesa : inhibarea funcționalității zonei afectate (mai ales dacă este o articulație) din cauza durerii și dezechilibrelor induse de mecanismele care facilitează inflamația (de exemplu, edem) asupra integrității structurilor inflamate.

Patogenie

Modificări ale vaselor de sânge

Primele modificări care apar pentru a genera inflamații sunt în vasele de sânge de calibru mai mic, adică arteriole, venule și capilare. Se poate spune că evenimentele care apar la nivel vascular au drept scop împingerea migrației celulelor sistemului imunitar către districtul afectat de infecție sau leziune, acest fenomen este asociat cu pierderea proteinelor plasmatice care scapă din sânge circulația invadând țesuturile extravasculare.

Vasoconstricție

Vasoconstricția cu modificări ale fluxului este prima manifestare a inflamației acute. În general, este tranzitorie, inconstantă, durează de la câteva secunde la câteva minute și nu este întotdeauna prezentă. Afectează arteriolele pre-capilare din imediata apropiere a zonei afectate și depinde de eliberarea substanțelor vasoconstrictoare de tip catecolamină ( adrenalină , noradrenalină ) și serotonină .

Vasodilatație activă sau hiperemie

Începe cu eliberarea sfincterelor arteriolare și este susținută ulterior de deschiderea de noi paturi capilare și închiderea șunturilor arteriovenoase active fiziologic în repaus. Vasodilatația crește cantitatea de sânge care alimentează țesutul rănit ( hiperemie ) și este sporită de creșterea permeabilității vasculare asociate (vezi mai jos). Inițierea și menținerea vasodilatației se datorează eliberării de mediatori rapizi, cum ar fi histamina sau prostaglandinele și ulterior a mediatorilor lenti, cum ar fi IFN-γ , TNF-α , IL-1β , LPS , PAF . Acestea din urmă stimulează exprimarea oxidului de azot inductibil sintetază ( iNos ) la nivelul endoteliului vascular. Dimpotrivă, histamina printr-o creștere a concentrațiilor intracelulare de calciu determină activarea (rapidă) a NO-sintazei constitutive . Ambele izoforme ale ultimei enzime sunt apoi responsabile pentru sinteza monoxidului de azot (NO), un vasodilatator foarte puternic, care acționează asupra mușchiului neted vascular provocând relaxarea acestuia prin medierea unei guanilat ciclază dependentă de NO. Acesta din urmă generează guanozin monofosfat ciclic ( cGMP ), care la rândul său reglează funcția a numeroase enzime și componente celulare implicate în contracția mușchiului neted vascular:

inhibă kinaza lanțului ușor miozină ( MLCK )
inhibă receptorii ryanodici ( RYR )
activează protein kinaza G (PKG), care la rândul său determină activarea fosfatazei lanțului ușor miozinic (enzimă antagonistă MLCP: MLCK) și scade concentrațiile intracelulare de calciu (esențiale pentru contracția musculaturii netede)
activează PGH-sintaza 1 și 2 favorizând menținerea stării inflamatorii și în cele din urmă vasodilatația.

Creșterea calibrului vascular determină:

reducerea vitezei fluxului sanguin (stază): această afecțiune favorizează rularea leucocitelor, încetinește posibila răspândire a agenților patogeni și favorizează aderența complementului la agenți patogeni
creșterea presiunii transmurale cu creșterea consecventă a transudației vasculare și, prin urmare, a drenajului limfatic (vezi ecuația Starling ).

Creșterea drenajului limfatic promovează prezentarea antigenică .

Faza de încetinire a circulației sau hiperemie pasivă

După scurgerea de lichide ( exudație ) și celule ( diapedeză ), vâscozitatea sângelui crește, în timp ce viteza de curgere (stază) scade: în zona inflamată paturile vasculare primesc (ca în etapele inițiale) mai mult sânge decât în mod normal ( hiperemie) ), dar acest lucru se datorează încetinirii circulației și scăderii returului venos (hiperemie pasivă) și nu deschiderii de noi paturi capilare (hiperemie activă). Cauzele revenirii venoase scăzute necesită compresia exercitată pe venule de edem, care împiedică astfel trecerea sângelui provocând o reducere a părții sale lichide și o creștere relativă a componentelor solide.

Creșterea permeabilității vasculare

Un alt semn distinctiv al inflamației acute este creșterea permeabilității vasculare la nivelul microcirculației din zona leziunii, rezultând scurgerea exudatului , prin 5 mecanisme:

Deteriorarea directă a agentului patogen => endoteliul distrus și membrana bazală slabă (MB); este un răspuns imediat și de lungă durată în toate tipurile de nave, până la repararea pagubelor.
Tip Histamina => contracția celulelor endoteliale + disjuncția uniunilor intercelulare ; este imediată și tranzitorie datorită acțiunii acelorași mediatori care favorizează vasodilatația arteriolară, pe lângă substanțele corespunzător patogene, precum endotoxina , care stimulează factorii complementari (de exemplu: C5a), care la rândul lor stimulează creșterea permeabilității, consolidând răspuns flogistic.
Leziunea leucocitară (sau "Capilarul târziu") => datorită extravazării leucocitelor , în timpul transepitelializării leucocitelor și a secreției altor mediatori celulari și proteolitici ; răspunsul este întârziat și prelungit.

Mai mult, fiind suportată în principal de componenta capilară, prelungirea procesului inflamator modifică echilibrul normal al schimburilor gazoase și de apă între interstițiu și microcirculație, astfel încât să producă, împreună cu elementele de mai sus și altele, leziunile histologice clasice asociate cu inflamația .

Transcitoza crescută (sau citopempsis ) => mobilitate crescută a cavităților transmembranare , preferențială prin plasmă, favorizând trecerea materialului solubil în apă prin MB.
Neoangiogeneză => formarea de noi schițe vasculare în timpul reparării țesuturilor, delicat și ușor sângerând până la formarea de noi uniuni intercelulare.

Exsudatul este un amestec de fluide plasmatice bogate în proteine plasmatice și / sau celule (mai ales inflamatorii, cum ar fi neutrofile și celule mononucleare, dar și eritrocite), care se scurge din vase, pentru creșterea permeabilității capilare și a hiperemiei active, către țesuturi. sau către cavitățile seroase . Acest lucru provoacă edem inflamator. Creșterea permeabilității este simultană cu vasodilatația care duce la o creștere a masei de sânge prezente și a presiunii pe care o exercită asupra pereților cu o creștere a permeabilității. Creșterea presiunii hidrostatice și scăderea presiunii coloid-osmotice determină:

dilatarea arteriolelor (flux crescut de fluide spre exterior),
deschiderea patului capilar,
dilatarea venulară ducând la o creștere a fluxului de fluide spre exterior.

Migrarea leucocitelor la locul inflamației

Cele mai importante două categorii de leucocite implicate în procesul inflamator sunt granulocitele neutrofile și macrofagele (monocite din fluxul sanguin), însă, în funcție de stimulul inflamator pot fi implicate alte clase de leucocite, cum ar fi limfocitele, granulocitele eozinofile și bazofilele sau mastocitele. O funcție fundamentală a inflamației este de a permite leucocitelor să ajungă la locul afectării și, prin urmare, să înghită agenți dăunători, să distrugă bacteriile, să degradeze țesutul necrotic și agenții străini. Acest proces necesită încrucișarea endoteliului vascular al venulelor post-capilare, care are loc în cinci etape: marginare, rulare, aderență, diapedeză și chemotaxie.

În mod normal, fluxul sanguin în interiorul venulelor poate fi descris aproximativ ca fiind compus dintr-o coloană centrală în care circulă eritrocitele și dintr-un spațiu înconjurător aproape de peretele endotelial în care curg în principal leucocite de toate tipurile. Staza sângelui, una dintre modificările care apar în procesul inflamator, ca o consecință a creșterii calibrului venulelor și paturilor capilare, favorizează scăderea tensiunii pereților vaselor de sânge, rezultând faptul că mai multe leucocite sunt limitate în vecinătatea endoteliului provocând fenomenul cunoscut sub numele de marginare. Apropierea de peretele endotelial face ca leucocitele să fie mai predispuse să adere la peretele endotelial dacă celulele endoteliale și leucocitele în sine sunt activate de citokine. În acest caz, leucocitele tind să se lege de mai multe ori, dar în mod tranzitoriu, de celulele endoteliale cu verigi slabe, care sunt în general distruse de fluxul sanguin împiedicând aderarea leucocitului și determinându-l să se rostogolească de-a lungul peretelui vasului (rulare). Rularea leucocitelor este determinată de o clasă de proteine de aderență cunoscute sub numele de selectine și liganzii lor specifici și complementari, exprimați atât de endoteliu, cât și de leucocite.

Leucocitele exprimă L-selectină, ai cărei liganzi pe suprafața membranei plasmatice a celulelor endoteliale sunt GlyCam-1 ( molecula de adeziune celulară dependentă de glicozilare-1 ) și CD34. Celulele endoteliale exprimă E-selectină și P-selectină, al căror ligand exprimat de leucocite este o proteină modificată cu sialil-Lewis X. P-selectina este stocată în celulele endoteliale în granule numite corpuri Weibel-Palade și este translocată către polul vascular al membranei plasmatice sub stimulare prin histamină, trombină și factor de activare a trombocitelor (PAF). Expresia celorlalte selectine este mediată de TNF ( factor de necroză tumorală ) și citokine IL-1, care sunt secretate în principal de macrofage în timpul inflamației. Rularea leucocitelor le încetinește și permite următoarea fază, aderența, mediată de proteinele heterodimerice prezente pe suprafața leucocitelor cunoscute sub numele de integrine și de liganzii lor de pe endoteliu. Integrinele plasate pe membrana leucocitelor sunt în mod normal într-o stare de afinitate scăzută. Creșterea afinității acestor proteine apare de chemokinele secretate și de macrofage și alte leucocite în timpul procesului inflamator, care se leagă de proteoglicanii endoteliului și, prin urmare, activează integrinele leucocitelor. Cele mai reprezentate integrine sunt LFA-1 și Mac-1 în granulocite neutrofile, limfocite și monocite și VLA-4 în granulocite eozinofile, monocite și limfocite. Liganzii lor sunt ICAM-1 ( molecula de adeziune intercelulară-1 ) și respectiv VCAM-1 ( molecula de adeziune a celulelor vasculare-1 ), a căror expresie este stimulată încă o dată de TNF și IL-1.

Interacțiunea dintre integrine și liganzii acestora permite aderența leucocitelor la peretele endotelial. Odată atașate la endoteliu, leucocitele sunt atrase de locul infecției de gradientul de concentrație al chemokinelor, produse de alte celule care mediază răspunsul inflamator. Cu toate acestea, înainte de a ajunge la sit, acestea trebuie să migreze prin endoteliu și lamina sa bazală printr-un proces numit diapedeză și care are loc în principal în venule. Leucocitele migrează prin endoteliu la nivelul joncțiunilor intercelulare dintre celulele endoteliale care în timpul procesului inflamator sunt în general mărite datorită retragerii celulelor endoteliale indusă de histamină și oxid de azot sau de deteriorarea directă a endoteliului. Migrația are loc prin diferite molecule de aderență, una dintre cele mai cunoscute fiind PECAM-1, exprimată atât pe joncțiunile intercelulare ale endoteliului, cât și pe leucocite. Membrana bazală este traversată de secreția de colagenază, care o degradează. Odată ajuns în spațiul extracelular migrează către locul leziunii urmând gradientul de concentrație al chemokinelor (chemotaxis) și făcându-și drum prin matricea extracelulară prin intermediul legăturilor cu proteoglicanii.

Chimiochinele sunt un grup eterogen de molecule exogene și endogene care atrag leucocite. Printre cele exogene există, de exemplu, lipopolizaharida (LPS) a multor bacterii, peptide care conțin aminoacidul N-formilmetionină (prezent doar în bacterii și mitocondrii); printre endogeni unele citokine (cum ar fi IL-8), proteine complementare, leucotriene B ₄ . Aceste molecule ajung la leucocite și se leagă de receptori specifici de pe suprafața sa, aparținând în general GPCR-urilor (receptori cuplați la proteina G) care prin diferite căi de semnalizare generează al doilea mesager care converge pe proteina Rho și GTPaze similare (Rac, cdc42). Aceste proteine G sunt esențiale pentru polimerizarea actinei G în filamentele actinei F și din moment ce această proteină este principalul responsabil împreună cu miozina pentru mișcarea celulară a leucocitelor, acestea îi permit să migreze la locul leziunii. Actina constituie în general schela filopodelor și permite extinderea lor în direcția de deplasare a leucocitului. Filopodele permit tracțiunea anterioară, în timp ce miozina se aranjează posterior ajutând să tragă cea mai mare parte a celulei înainte.

Leucocitele ( neutrofile , bazofilele , eozinofilele , monocitele ) urmează toate aceleași modalități de migrare; neutrofilele, cu toate acestea, având o viață mai scurtă, suferă apoptoză sau NEToză și dispar în 24-48h . Monocitele se transformă în macrofage și au o viață mai lungă. Excepții: infecții pseudomonale , infecții virale , reacții alergice .

Leucocitele au mai multe funcții:

fagocitoză
- recunoaștere și adeziune: microorganismele sunt recunoscute dacă sunt acoperite cu factori (opsonine) care se leagă de receptori specifici leucocitari (eficiența fagocitozei crește foarte mult);
- ingestie: extensiile citoplasmatice (pseudopodia) se formează din celulă, învelind agentul străin ( fagozom ) și ulterior se formează fagolizozomul
- ucidere: 02 dependente și 02 independente;
- degradare: după uciderea hidrolazelor acide ale granulelor leucocitare degradează bacteria, pH - ul scade la valori de 4, optim pentru activarea acestor enzime .
producția de metaboliți ai acidului arahidonic ;
degranularea și secreția enzimelor lizozomale;
producerea speciilor reactive de oxigen (ROS);
modularea moleculelor de adeziune a leucocitelor.

Răspunsuri de fază acută

Dacă inflamația este deosebit de intensă sau afectează o zonă foarte mare de țesut, pot apărea așa-numitele răspunsuri de fază acută, care includ:

Febră
Sinteza hepatică a proteinelor în fază acută (de exemplu, PCR: proteină reactivă C )
Modificări metabolice (de exemplu, cașexie)

Fenomene productive și reparatorii

Acestea sunt procese stimulate de mediatori inflamatori care duc la restitutio ad integrum complet al țesutului deteriorat dacă acesta din urmă este capabil să se regenereze sau la depunerea unei cicatrici de fibrină și a țesutului conjunctiv dacă daunele sunt suportate de un țesut nobil. În toate cazurile, se observă fenomene de neoangiogeneză .

Tipuri de inflamație acută

Inflamațiile acute pot fi clasificate în funcție de aspectul exsudatului :

Inflamația eritematoasă : cauzată în mod substanțial de hiperemie activă, datorată eliberării sfincterelor precapilare, cu hiperflux de sânge. În acest caz, migrația și exsudarea sunt aproape absente. Arată ca o roșeață locală și reprezintă prima etapă a oricărui tip de inflamație.
Inflamația seroasă : lichid cu conținut scăzut de proteine derivat din ser și secrețiile celulelor mezoteliale . Țesuturile laxe sunt afectate, iar componenta lichidă predomină (edem).
Inflamația fibroasă : afectează țesutul pulmonar și membranele seroase ; prevalează acumularea de fibrină asociată cu acumularea seroasă.
Inflamația hemoragică : afectează în principal plămânii , vasele de sânge (vasculită), pancreasul ; predomină deteriorarea vaselor cu hemoragie .
Catarale inflamație : se referă la mucoase secretoare de mucus ; predomină mucusul.
Inflamația gangrenoasă (necroză foarte extinsă): apare atunci când anumite bacterii (de exemplu Clostridium ) sunt implantate pe țesutul necrotic în timpul inflamației acute.
Inflamația purulentă : caracterizată printr-o infiltrare intensă a celulelor polimorfonucleare; centrul leziunii devine o cavitate plină de puroi care conține țesut necrotic și polimorfonuclear. Cauzată de bacterii piogene.

Rezolvarea inflamației are loc prin revenirea la permeabilitatea normală a vasului, drenajul limfatic, pinocitoza , fagocitoza și eliminarea și îndepărtarea macrofagelor. Inflamația acută diferă de inflamația cronică nu pe durata procesului (inflamația acută este mai scurtă), ci pentru prevalența fenomenelor vasculare și exudative ( angioflogoză ) față de cele celulare ( histoflogoză ).

Mediatori chimici ai inflamației acute

În timpul procesului inflamator se produc mediatori chimici importanți de origine plasmatică și celulară, aceștia au un receptor specific și un mediator poate stimula eliberarea altor mediatori de către celulele țintă cu efect de amplificare sau cu efect de modulare sau reglare. Mediatorii pot acționa asupra unuia sau mai multor tipuri de celule și pot avea efecte diferite în funcție de tipul de țesut sau celulă; atunci când sunt produse sau eliberate au un timp de înjumătățire scurt.

Mediatori de origine plasmatică : sunt produși de ficat, care îi pune în circulație, sunt inactivi și sunt activați atunci când este necesar, prin activarea factorului XII (important în sistemul kininic și în sistemul de coagulare / fibrinoliză) și complement de activare (factorii activați interacționează succesiv într-un sistem în cascadă).
Mediatori celulari : sunt împărțiți în două subgrupuri:
- Mediatori preformați, prezenți în granule de secreție: histamină (mastocite, bazofile, trombocite), serotonină (trombocite), enzime lizozomale (neutrofile, macrofage). În faza imediată, histamina determină dilatarea arteriolelor, o creștere a permeabilității venulelor.
- Mediatori sintetizați de la zero, după cum este necesar:
  - Prostaglandinele (toate leucocitele , trombocitele, endoteliul , derivă din metabolismul acidului arahidonic , care prin enzima ciclooxigenază se transformă în prostaglandină , care la rândul său, prin PGH2 dă viață prostaciclinei (vasodilatată și inhibă agregarea trombocitelor), tromboxan (vasoconstricție) și promovează agregarea trombocitelor) și PGD2, PGE2, PGF2α, PGI2. Aceste substanțe din urmă susțin vasodilatația prin potențarea edemului. În plus, PGE2 și PGF2α acționează asupra fibrelor nervoase polimodale de tip C (în general ca răspuns la bradikinină ) scăzând pragul de descărcare și astfel provocând simptomele dureroase asociate cu inflamația. În cele din urmă, PGE2 hipotalamic secretat de endoteliul vaselor ca răspuns la concentrații mari de TNF, IL-1 și IL-6 acționează asupra nucleului termoregulatorului hipotalamic care provoacă febra . Aspirina și medicamentele nesteroidiene inhibă ciclul -oxigenaza prin blocarea sintezei prostaglandinelor.
  - Leucotrienele (toate leucocitele), derivă din metabolismul acidului arahidonic și dau vasoconstricție , bronhospasm , permeabilitate crescută, chimiotaxie .
  - Factori de activare a trombocitelor - PAF - (leucocite, endoteliu): surse: mastocite, neutrofile, endoteliu, trombocite, monocite / macrofage; acțiuni pro-inflamatorii: permeabilitate vasculară crescută, vasodilatație, agregare leucocitară, chimiotaxie, activare plachetară. Este mult mai puternic decât histamina.
  - Specii reactive de oxigen (leucocite): O ₂ radicali liberi sunt eliberați de leucocite în mediul extracelular ca urmare a expunerii la agenți chemotactici, complexe imune sau în timpul fagocitozei. Eliberarea lor poate provoca daune gazdei.
  - Oxid nitric - NO - (macrofage): gaz solubil produs de celulele endoteliale, macrofage, neuroni . Are o scurtă perioadă de înjumătățire și acțiune locală; în vase provoacă vasodilatație. Speciile reactive derivate din NO sintetaza posedă activități antimicrobiene.
  - Citokine (limfocite, macrofage, endoteliu): proteine produse de diferite tipuri de celule care modulează funcția altor celule, sunt implicate în imunitate și inflamație. Vom avea: monokine (produse de fagocitele mononucleare), limfokine (din limfocite activate), interleukine (din celulele hematopoietice), chemokine (împărtășesc capacitatea de a stimula motilitatea și mișcarea dirijată a leucocitelor, în special în inflamație).

Produsele bacteriene, complexele imune, toxinele , agenții fizici și alte citokine, activează macrofagele și alte celule provocând: reacții de fază acută (febră, somn, neutrofilie , creșterea proteinelor, scăderea apetitului ...), efecte asupra endoteliului, asupra fibroblastelor și asupra leucocite.

Bibliografie

Robbins, Stanley L., Cotran, Ramzi S. și Kumar, Vinay., Robbins și Cotran, baza patologică a bolilor , 7. ed, Elsevier, 2006, ISBN 88-85675-53-0 ,OCLC 849096113 .

Portale Medicina : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di medicina