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Asma Bronquica

Resposta Tardia da Asma

Neutrófilos (Asma Neutrofílica)

A asma é reconhecida como uma doença inflamatória alérgica, uma doença eosinofílica, com um aumento do número de eosinófilos ativados na mucosa das vias aéreas e no escarro. A IL-5, secretada pelos linfócitos TH2, é importante na estimulação da eosinofilopoese, promove a diferenciação final dos precursores mieloides em eosinófilos e a sua maturação prolonga sua sobrevida, favorece sua adesão, quimiotaxia e ativação, determinando uma autoperpetuação da infiltração inflamatória eosinofílica. Os eosinófilos são recrutados para o local da inflamação pela IL-5 e por agentes quimiotáxicos liberados pelas células epiteliais brônquicas e por outras células inflamatórias como a eotaxina (cystein-cystein chemokine ligand [CCL11), RANTES (CCL5) e a MCP-4 (CCL13).

A hipótese de que considera o eosinófilo a célula efetora-chave da patogênese da asma apresenta alguns pontos questionáveis:

A inflamação eosinofílica está presente na luz brônquica em apenas 50% dos pacientes com asma (Figura 1);1

Mesmo a intensa inflamação eosinofílica da bronquite eosinofílica, esta não induz à asma;2

Muitas exacerbações de asma ocorrem sem que haja eosinofilia nas vias aéreas;

Ratos de laboratório deficientes em eosinófilos foram criados (knockout mouse)e esta modificação tem pouco impacto nos achados patológicos das vias aéreas, em resposta à sensibilização pela ovoalbumina.3

Percentual de Asma Eosinofílica no Adulto na População
Geral (Douwes et al. Thorax, 2002)

Impedir a diferenciação de células progenitoras em eosinófilos na medula óssea, inibir a infiltração tecidual, a ativação e degranulação dos eosinófilos, sempre foi idealizado, como alvos terapêuticos principais, para o tratamento da asma. Várias tentativas para tratar a asma alérgica foram efetuadas através de substâncias que bloqueiam a IL-5, citocina-chave no desenvolvimento da ativação de eosinófilos. Estudos utilizando o anticorpo monoclonal anti-IL5 evidenciaram significante redução no número de eosinófilos circulantes na mucosa das vias aéreas e no escarro. Apesar desta acentuada diminuição no número de eosinófilos no sangue e no escarro, não se detectou nenhum efeito na hiper-responsividade brônquica, na resposta tardia da asma aos alérgenos ou nos sintomas clínicos da doença. Estes achados direcionaram os estudos para outras células que participam do processo inflamatório da doença, quando melhor se avaliou a participação do neutrófilo, agora reconhecido como um outro importante componente da inflamação na asma, particularmente nos pacientes com asma severa.4-6

Dados recentes confirmam a considerável heterogeneidade dos fenótipos da asma, sendo que vários indivíduos exibem doença brônquica caracterizada por neutrofilia no escarro. Os neutrófilos foram implicados nas exacerbações da asma, na asma severa esteroide-dependente, na asma noturna,7-9 na asma em fumantes, na asma ocupacional (agentes de baixo peso molecular),10-13 nos casos de asma quase-fatal e fatal14,15 e naqueles com a presença bacteriana persistente e respostas TH1 e TH17 potentes. Os neutrófilos estão também relacionados à asma em pacientes obesos16 e naqueles portadores da síndrome obstrutiva da apneia do sono.16-18

O uso de contagens de neutrófilos no escarro induzido para definir a inflamação neutrofílica não é ideal porque os neutrófilos, ao contrário dos eosinófilos, são um constituinte normal das células recuperadas no escarro induzido, e o ponto de corte que sugere um aumento na contagem de neutrófilos não foi definido. Entretanto, o diagnóstico de asma neutrofílica é proposto quando de altas contagens de neutrófilos no escarro (≥ 65% ou ≥ 500 x 104 / ml) ou infiltração neutrofílica em biópsias brônquicas são evidenciadas.19,20 A contagem de neutrófilos no escarro de indivíduos saudáveis é altamente variável, com uma média de 30 a 35%,21 oscilando na asma neutrofílica entre 40% e 76% das células do escarro.22-24

Os pacientes com asma neutrofílica são menos atópicos e geralmente apresentam níveis mais baixos de óxido nítrico exalado (FeNO), geralmente < 30 partes por bilhão e < 300 eosinófilos/ µL no sangue.

Os neutrófilos estão presentes principalmente nos pacientes com asma persistente moderada e severa e nas exacerbações da doença. Embora o seu papel na patogênese da asma leve não tenha sido estabelecido, existem evidências circunstanciais que demonstram também a sua participação no processo inflamatório brônquico de pacientes com asma leve intermitente e persistente.25 Simpson et al.,26 através de estudo por escarro induzido, analisaram os subfenótipos inflamatórios de um grupo de cerca de 93 pacientes com asma, com idade média de 42 anos (18-77 anos), VEF1 de 76% ± 20, detectaram 41% de pacientes com asma eosinofílica, 20% neutrofílica, 8% mista e 31% paucigranulocítica (Figura 2).

A única função dos neutrófilos é a sua capacidade de fagocitar e matar microrganismos, com o propósito de impedir a invasão dos tecidos pelos microrganismos. Ocorrendo a invasão, a inflamação é desencadeada através da produção e liberação de suas citocinas e quimiocinas para ativar outras células envolvidas no processo.

Os neutrófilos representam o tipo de célula imune mais abundante no sangue e são gerados na medula óssea sob o controle de fatores de transcrição-chaves, como C / EBPa (CCAAT/enhancer-binding protein), PU.1, Gfi-1 (growth factor independent 1 transcriptional repressor), e C / EBPε.27,28 A produção diária de neutrófilos em um ser humano adulto normal é extensa, oscilando em torno de 1 a 2 × 1011 células.

O G-CSF (granulocyte colony stimulating factor) é essencial para ajustar a produção de neutrófilos para atender às necessidades aumentadas durante as infecções, mas o G-CSF não é absolutamente necessário para a granulocitopoiese porque ratos com deleção do gene do G-CSF têm aproximadamente 25% de granulocitopoiese residual e geram totalmente neutrófilos maduros.29 A produção de neutrófilos é amplamente regulada pela taxa de apoptose de neutrófilos nos tecidos.

Os neutrófilos são células arredondadas com cerca de 7 micra de diâmetro e facilmente reconhecidos no esfregaço de sangue periférico (Figura 3) pela forma de seu núcleo, motivo pelo qual recebeu a designação inexata de polinucleares, quando na verdade trata-se de um único núcleo com várias zonas estreitadas, formando pontes de substância nuclear. O citoplasma ligeiramente acidófilo é repleto de grânulos heterogêneos. Os maiores são chamados de primários ou grânulos azurófilos, são peroxidase-positivos, enquanto que os menores, denominados de grânulos secundários ou grânulos específicos são peroxidase-negativos. São células de vida curta, seis a oito horas, ligadas primariamente à defesa contra infecção e injúria tecidual. Devido a esta propriedade, os neutrófilos necessitam de se mover com rapidez para alcançar o sítio inflamatório, no espaço extravascular. Para isto, expressam em sua superfície receptores para um grande número de agentes quimiotáxicos. Várias proteínas de adesão foram também identificadas nos neutrófilos, dentre elas as de particular importância, as β2 integrinas LFA-1 e Mac-1 que são ligantes para a ICAM-1 e ICAM-2.30 São duas as características dos neutrófilos quanto aos mediadores que produz: a primeira, ligada à fagocitose e digestão de bactérias, fungos e partículas estranhas, inclui enzimas (proteases, elastases, colagenase, lisosima, catepsina G e defensinas) e radicais de oxigênio peróxido de hidrogênio e superóxido); a segunda, congrega mediadores que atraem e ativam mais neutrófilos. Estes mediadores incluem mediadores lipídicos (LTB4) e citocinas (IL-1, TNF-a e IL-8/(CXCL8), IL-6, IL-12, M-CSF e GM-CSF).

Na inflamação alérgica em humanos, o acúmulo de neutrófilos quando de provocação alérgica precede ao dos eosinófilos. Além do mais, o pico de acúmulo de neutrófilos ocorre em aproximadamente oito horas, que corresponde ao início da fase tardia da doença. Entretanto, nenhuma relação causal entre neutrófilo e sintomas de doença alérgica ou asma até hoje foi bem estabelecida. Existe a possibilidade de que o dano tecidual causado pelos neutrófilos ativados no início do processo possa contribuir para a patogenicidade da inflamação alérgica, particularmente nas superfícies mucosas, a longo termo.

Quando se efetua o estudo no escarro induzido de pacientes com asma, um padrão com predomínio de eosinófilos é encontrado em 40% dos pacientes. Ocorre nos 60% restantes, um aumento de neutrófilos, tanto na proporção como na contagem absoluta, ocorrendo elevação concomitante da mieloperoxidase, o que manifesta a presença de neutrófilos ativados.6 Todavia, o papel dos neutrófilos na asma ainda não está bem determinado.

A asma "neutrofílica" acomete pacientes mais velhos (acima de 25 anos), com um número total de células inflamatórias elevado quando comparado ao de pacientes com padrão eosinofílico.26 É mais comum em mulheres e em pacientes não-atópicos.31 O padrão de elevação de neutrófilos no escarro é mais encontrado naqueles que fumam, na poluição pelo ozônio e pela matéria particulada do diesel, durante as exacerbações da doença e frequentemente durante as infecções virais que acometem o trato respiratório superior.4-6,32 Nas crianças um aumento significante de neutrófilos é encontrado no escarro induzido durante as exacerbações.33,34 Esses irritantes podem causar lesões nas vias aéreas e em seguida levar à liberação de receptores do tipo toll-like (TLRs). A análise de escarro de pacientes com asma neutrofílica demonstra um aumento na expressão de receptores imunes inatos, incluindo TLR2, TLR4 e CD14, bem como citocinas pró-inflamatórias IL-8 e IL-1ß.36 Sabe-se que a ativação do TLR induz a uma mudança em direção às respostas TH1 e TH17 levando à geração de IL-8, IL-1ß, IFN-γ e TNF-a.36 IL-1ß é uma citocina imune inata típica, e um aumento na IL-1ß das vias aéreas (como resultado de exacerbações anteriores) foi associado à inflamação sistêmica (observada por um aumento na IL-6) e ao risco de futuras exacerbações, desencadeando um ciclo vicioso.37

O recrutamento dos neutrófilos nos pulmões é multifatorial e depende de mediadores quimiotáxicos de neutrófilos, como o leucotrieno B4 (LTB4); anafilotoxinas - fragmentos C3a e C5a e quimiocinas cysteine-X-cysteine (CXC) de células residentes das vias aéreas como a IL-8, conhecida como cysteine-X-cysteine chemokine ligand (CXCL8; GRO-a (growth-related oncogene a) também denominado de CXCL1; e ENAP 78 (epithelial-neutrophil activating peptide 78) ou CXCL5.4 Níveis elevados de mediadores ativos dos neutrófilos, como IL-8, elastase de neutrófilos, MMP-9, IL-17A, LTB4, GM-CSF e TNF-a foram detectados no sangue, no lavado broncoalveolar (LBA) e epitélio brônquico de pacientes com asma neutrofílica.38

As concentrações de LTB4, um potente mediador lipídico, estão aumentadas no exalado respiratório de pacientes com asma severa.39 Os neutrófilos são a maior fonte de LTB4. O leucotrieno B4 é gerado pela via da 5-lipoxigenase (5-LO) e atua na quimioatração dos neutrófilos, via receptor de leucotrieno B4 (BLT) expressos na superfície dos neutrófilos. No neutrófilo, uma hidrolase converte o LTA4 em LTB4, contrastando com o eosinófilo, no qual o LTA4 é convertido em LTC4 sob ação da enzima específica glutationil-S-transferase, que catalisa a conjugação do glutation ao LTA4 junto ao carbono 6, formando o LTC4.

As concentrações de IL-8 se encontram aumentadas no escarro de pacientes com asma e se correlacionam com o número de neutrófilos (Figura 4).5,23,26 A expressão do gene da IL-8 e a presença da proteína foram evidenciadas nas células epiteliais brônquicas e esta citocina pode ser induzida por infecção viral, pelo fumo, por alérgenos e poluentes aéreos. A IL-8 é um potente quimiotático e ativador de neutrófilos. Ela ativa os neutrófilos via receptor específico acoplado de baixa afinidade proteína-G (receptor para quimiocinas CXC [CXCR]-1) e também pelo receptor [CXCR]-2 e dentre suas várias atividades está a degranulação dos neutrófilos com liberação de elastase, lactoferrina, beta-glucoronidase e mieloperoxidase. A IL-8 também upregulate a expressão de duas integrinas (CD11b/CD18 e CD11c/CD18) durante a exocitose dos grânulos específicos.40,41 A IL-8 ativa a neutrófilo 5-lipoxigenase, com a formação do LTB4 e do ácido 5-hidroxieicosatetraenoico e induz à produção de PAF.42

A inflamação neutrofílica pode também ser induzida pela IL-17 liberada por um subtipo de linfócito T denominado TH17. Foi demonstrado que as células TH17 secretam IL-17A, IL-17F e IL-22, que geralmente são resistentes aos corticoides.43 No escarro induzido de pacientes com asma, principalmente nos com maior gravidade, existe um aumento nas células TH17,44 medido através de um aumento no IL-17 mRNA (1 de 6 membros da família IL-17 de citocinas). Estes achados se correlacionam com um aumento da IL-8. A IL-17A também está aumentada no escarro de pacientes com asma muito severa.44 A IL-17A libera das células epiteliais brônquicas a IL-8, GRO-a e TNF-a que participam na orquestração da inflamação neutrofílica da asma (Figura 5). A IL-17F, outro membro desta família, tem efeitos semelhantes sobre os neutrófilos.45 As células TH17 são reguladas pela IL-23, uma citocina IL-12-like, secretada pelas células dendríticas, porém seu papel na asma não é ainda conhecido.46 Anticorpos que bloqueiam a IL-17 e a IL-23 são efetivos contra a inflamação neutrofílica em várias doenças, e estão em fase de desenvolvimento para aplicação terapêutica. As anafilotaxinas C3a e C5a estão também aumentadas na asma, apresentando potente ação de quimioatração para neutrófilos.47,48

Os vírus podem estimular as células epiteliais a liberar IL-8 e GRO-a. Os alérgenos podem estimular as células dendríticas a liberar IL-23, que recrutam células TH17 que secretam IL-17 que atua sobre o epitélio brônquico. As células epiteliais sob a ação da IL-17 liberam o TNF-a que torna maior a inflamação e ainda a IL-8 e o GRO-a, que recrutam mais neutrófilos para as vias aéreas. Estes, por sua vez, liberam mais IL-8 e o TGF-b (transforming growth factor-b) que ativa os fibroblastos que determinam fibrose, participando do processo de remodelamento brônquico; liberam a elastase do neutrófilo e a matrix metaloproteinase (MMP)-9 que estimulam a secreção de muco pelas células caliciformes (Figura 5).4

O recrutamento de neutrófilos na asma severa envolve ainda a interação com moléculas de adesão expressas no endotélio dos vasos pulmonares e brônquicos, dentre elas, a ICAM-1 e a E-selectina, que interagem com selectinas expressas nas superfícies dos neutrófilos.4

Os neutrófilos são células de vida curta nos tecidos e sua vitalidade nos pulmões é garantida por fatores de crescimento como o GM-CSF e o G-CSF. O neutrófilo também promove a degranulação das células caliciformes e produz MUC-5mRNA.

O aumento no número de neutrófilos no escarro é um parâmetro de perda de controle no tratamento da asma, ou agravamento da doença, indicando a necessidade de busca de novos medicamentos para tratamento. Há longo tempo sabemos da ineficiência dos corticoides na asma neutrofílica, mesmo quando de altas doses, ao contrário do que se observa na asma alérgica eosinofílica. O aumento de neutrófilos nos pacientes com asma severa não parece ser devido às altas doses de corticoides que fazem uso, apesar de ser bem conhecida a ação inibitória desta droga na apoptose dos neutrófilos.45 Um número elevado de neutrófilos também é encontrado em pacientes com asma que não são tratados com corticoides.49,50

A colonização bacteriana nas vias aéreas de pacientes com asma severa pode colaborar para a asma neutrofílica51,52 e tem sido associada à deficiente fagocitose bacteriana e à apoptose celular por macrófagos.53,54 Esses processos podem contribuir para maior estresse oxidativo nas vias aéreas e consequente insensibilidade aos corticoides em pacientes com asma grave. O tratamento com corticoides orais pode concorrer para a neutrofilia em algum grau.55 As células imunes TH17 foram implicadas como fator para a neutrofilia na inflamação, na produção de muco, na resistência aos corticoides, na indução da hiper-responsividade e na fibrose subepitelial como mostram estudos na asma grave.56,57

Sabe-se muito menos sobre os mecanismos da inflamação não-tipo 2 na asma. O desenvolvimento de terapias direcionadas para a inflamação não tipo-2 está sendo tentado, abrindo uma nova abordagem para o tratamento da asma, especialmente naqueles com asma grave refratária ao corticoide.

Estudos evidenciaram a atuação dos broncodilatadores de longa ação neste tipo de inflamação, podendo ser benéfico na prevenção das exacerbações da asma.58 O formoterol reduziu significativamente os níveis de IL-8 e o número de neutrófilos no escarro de pacientes com asma quando comparados ao do grupo placebo (Figura 6). O Formoterol inibe a adesão de neutrófilos em vênulas pós-capilares de vias aéreas de ratos,59 atenuando desta forma a inflamação neutrofílica. Um outro estudo demonstrou que o salmeterol reduz de forma significante o número de neutrófilos e a quantidade de mieloperoxidase em fragmentos de biópsia brônquica de pacientes com asma.60 Provavelmente, talvez seja este um dos motivos de sua boa atuação na asma moderada e severa persistente, quando associados aos corticoides por inalação. Anticorpos que bloqueiam a IL-17, a IL-23 e antagonistas [CXCR]2 são capazes de reduzir o influxo de neutrófilos, poderão se constituir em novas estratégias para o tratamento.

Os macrolídeos são drogas passíveis de utilização no tratamento da inflamação não-eosinofílica das vias aéreas, particularmente na asma neutrofílica refratária. Simpson et al.,61 através de um estudo duplo-cego, randomizado, placebo controlado, em pacientes com asma refratária, demonstraram que a claritromicina, na dose de 500 mg duas vezes ao dia por oito semanas, reduzia significativamente a IL-8 das vias aéreas e o número de neutrófilos, com melhora dos índices de qualidade de vida. Reduções nas concentrações de MMP-9 e elastase também ocorreram, sugerindo uma downregulation na ativação neutrofílica e na liberação de mediadores. Gibson et al. publicaram outro estudo duplo-cego, randomizado, placebo-controlado, avaliando o efeito da azitromicina nas exacerbações da asma e na qualidade de vida em adultos com asma persistente malcontrolada, conhecido como estudo AMAZES.62 Trata-se de um ensaio clínico de mais de 48 semanas com amostra de 420 pacientes, utilizando 500 mg duas vezes por semana. Os autores constataram que, em comparação com o placebo, o grupo tratado apresentava uma redução significativa na taxa anual de exacerbações e a percentagem de dias livres de exacerbação era melhor em pacientes eosinofílicos. Houve melhora na qualidade de vida relacionada à asma.

Estudo de Theron et al.63 com antagonistas do receptor de leucotrienos em concentrações dentro da faixa terapêutica e acima causaram inibição significativa relacionada à dose da geração de superóxido, bem como produção de LTB4 e liberação de elastase por neutrófilos ativados in vitro.

A teofilina é outra droga que demonstrou promover apoptose em neutrófilos e eosinófilos in vitro através da redução da proteína antiapoptótica Bcl-2.64,65 A teofilina também inibiu os neutrófilos na geração de moléculas reativas de oxigênio66 e causou um declínio na quimiotaxia de neutrófilos.67

Existem estudos clínicos sugerindo que o TNF-a se constitua em um importante mediador inflamatório na asma neutrofílica severa. Várias modalidades terapêuticas utilizam esta via, utilizando os TNFRs solúveis recombinantes e anticorpos monoclonais contra o TNF-a. Os TNFRs solúveis recombinantes mimetizam a atividade dos TNFRs naturais e quando de sua ligação com o TNF previnem a interação com o TNFR da membrana celular. A droga mais avaliada é o etanercept, utilizado no tratamento da artrite reumatoide, e em fase de análise na asma brônquica, sem resultados promissores, entretanto.68 A segunda abordagem terapêutica utiliza o infliximab, um anticorpo monoclonal IgG1 quimérico constituído por 75% de proteína humana e 25% de proteína de camundongo.69 A porção de camundongo contém o sítio de ligação para o TNF-a, enquanto a porção humana é responsável pela função efetora. O infliximab liga-se especificamente ao TNF-a e assim neutraliza tanto o TNF-a transmembrana como o TNF-a solúvel. Além disso, estudos in vitro mostraram que o infliximab provoca lise de células produtoras de TNF através de fixação do complemento ou citotoxicidade dependente de anticorpos (ADCC: Antibody-Dependent Cytotoxity).70

O golimumabe, um anticorpo monoclonal humano contra o TNF-a, foi avaliado na asma persistente grave e não controlada em 309 pacientes porém, os autores devido a um perfil de risco-benefício desfavorável foram obrigados a descontinuar precocemente o estudo, incluindo um aumento da prevalência de infecções no grupo tratado ativamente.71

Um antagonista seletivo do receptor de quimiocina CXCR2 (AZD5069) que bloqueia os efeitos da CXCL8/IL-8 foi avaliado através de um estudo multicêntrico randomizado, duplo-cego, placebo controlado em pacientes com asma grave persistente, malcontrolada. Participaram 640 pacientes com ≥ 18 anos e apesar de ser uma droga bem tolerada, não se conseguiu reduzir a frequência de exacerbações graves, nem os sintomas de asma, nem melhorar a função pulmonar, apesar de reduzir as contagens médias de neutrófilos no sangue.72

Busse et al. avaliaram o brodalumabe, um anticorpo monoclonal humano que se liga com alta afinidade ao IL-17RA bloqueando a atividade biológica de vários heterodímeros (IL-17A, IL-17F, IL-25) e realizaram um estudo randomizado, duplo-cego, controlado por placebo em pacientes com asma moderada a grave. Nos 302 pacientes avaliados, não foram obseravadas diferenças após tratamento em qualquer um dos desfechos primários ou secundários incluídos no estudo.73

Estudos adicionais avaliando mediadores inflamatórios – anti-IL-6, IFN, FLAP, IL-23 - moléculas de sinalização de quinases e vias de regulação do músculo liso, podem fornecer alvos terapêuticos adicionais.

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Última Atualização: - 05/03/2021