domingo, 29 de março de 2009

DOENÇA AUTO-IMUNE (OMIM 109100)

TEXTO

Em muitas das desordens nas quais a auto-imunidade tem sido culpada, ou ao menos acusada, como um fator etiológico liderante, a agregação familial é observada. Por exemplo, veja auto-anticorpos para a tiróide (270150), alopecia (ausência ou perda de cabelo) circusncrita (104000), anemia perniciosa (170900), hipoadrenocorticismo (hipoadrenalismo, redução da função adrenocortical?) com hipoparatiroidismo e monilíase (candidíase, suscetibilidade a fungos) (240300), síndrome de Schmidt (a associação de hipotireoidismo primário, insuficiência córtico-supra-renal primária e diabetes melitu insulino-dependente)(269200), lúpus eritematoso sistêmico (152700), síndrome de Sjogren (ceratoconjuntivite seca, ressecamento das mucosas, manchas purpúricas na face e aumento bilateral das parótidas (glândulas salivares) 270150), e anemia hemolítica auto-imune (205700). A significância genética disso não está clara. É possível que se anticorpos anti-tiróides maternos forem responsáveis pelo cretinismo atireóideo (atireoidismo é a supressão das secreções da tireóide ou ausência congênita da tireóide), então múltiplos irmãos deveriam ser afetados por essa anomalia congênita sem nenhuma base genética. Relatos sobre a agregação de possíveis desordens auto-imunes incluem como se segue: Greenberg (1964) descreveu duas irmãs com miastenia (fraqueza muscular) grave e tireotoxicose (estado da produção de grandes quantidades de hormôneo da tireóide endógeno ou exógeno) e uma terceira irmã com tireoidite de Hashimoto (bócio de Hahimoto?). Pirofsky (1968) descobriram que 20% dos 44 pacientes com anemia hemolítica idiopática auto-imune tinham parentes próximos com doenças auto-imunes clinicamente detectáveis. Karpatkin e outros (1981) descreveram uma família na qual a mãe e três dos quatro filhos (um menino e duas meninas) tinham púrpura trombocitopênica auto-imune ligada a anticorpos para plaquetas. As quatro pessoas afetadas compartilhavam o haplótipo de HLA: A1, C-B8, DR3 e Dw3. Lippman e outros (1982) descobriram uma alta freqüência de manifestações auto-imunes, tanto clínicas e laboratoriais, em parentes de um probando (o paciente membro da família que a coloca em estudo) com anemia hemolítica auto-imune, um com púrpura trombocitopênica imune e oito com Lúpus eritematoso Sistêmico (SLE;152700). As análises de segregação foram principalmente compatíveis com um padrão dominante autossômico (que não é de um cromossomo sexual). Os restantes contra a ligação ao HLA eram de 100 para 1. (?)

Bias e outros (1983) sugeriram que a auto-imunidade é um traço autossômico dominante. Eles estudaram dois grandes parentescos nos quais as anormalidades sorológicas bem como doenças auto-imunes deliberadas foram usadas na definição do fenótipo auto-imune. Estudos de ligação numa segunda série de 23 famílias excluíram a ligação com HLA, Gm e Km. O único resultado positivo foi com MNS. [Obs.: MNS é síndrome de Melnick-Needles , ou osteodisplasia de Melnick-Needles, uma displastia esquelética generalizada com fronte proeminente e mandímbula pequena; uma síndrome causada por mutações no gene codificador da filamina (FLNA;300017; Xq28). Os raios X mostram curvatura dos ossos longos, costelas tortuosas e clavículas, escápula (osso que se articula com a clavícula, em forma triangular, e que fica sobre as costelas) e pélvis. OMIM 309350.] Cales e outros (1983) estudaram a família de dois irmãos com cirrose biliar primária. A hepatite granulomatosa associada com tireoidite auto-imune foi encontrada em uma irmã. As anormalidades imunológicas foram encontradas em seis membros da família: auto-anticorpos anti-mitocondriais e anti-tireóide e fator reumatóide. Em um estudo de seis famílias de probandos com síndrome de Sjogren (270150), Reveille e outros (1984) encontraram várias outras doenças auto-imunes e auto-anticorpos. [Sindrome de Sjogren é uma doença auto-imune que afeta principalmente as glândulas exócrinas. Clinicamente é caracterizada por queratoconjuntivite seca e xerostomia (ressecamento da boca).] Maclarem e Riley (1986) descoriram que a doença auto-imune de Addison estava fortemente associada com o HLA-DR3 e DR4; os riscos relativos foram de 6,0, 4,6 e 26,5 para o DR3, DR4 e DR3/DR4, respsectivamente. Isso é similar aos achados para diabetes dependente de insulina. Pacientes com a síndrome poliglandular auto-imune de tipo I não mostraram a associação. Bias e outros (1986) sugeriram que embora as doenças auto-imunes mostrem uma distribuição nas famílias consistente com etiologia multi-fatorial, o traço da auto-imunidade é definido pela presença da doença auto-imune e/ou altos títulos de auto-anticorpos como uma ocorrência familial consistente com a herança autossômica dominante. Eles analisaram 18 parentes auto-imunes, concluindo que a freqüência populacional do gene auto-imune postulada é de 0,10 com penetração estimada em 92% em mulheres e 49% em homens. Eles propuseram a existência de um gene primário da doença auto-imune que é epistática aos (fora do lócus dos; epístase é a interação genética na qual um gene mascara a expressão de outros ou mais em lócus diferentes; o gene cujo fenótipo é expressado é chamado epistático e o gene cujo fenótipo é suprimido, hipostático; interação fenotípica de genes não alélicos) outros genes secundários que influenciam o fenótipo auto-imune, incluindo aqueles do complexo maior de histocompatibilidade (MHC). Os genes secundários, de acordo com sua hipótese, confere especificidade ao fenótipo.

Adams e Knight (1980) sugeriram que a auto-imunidade resulta de mutações somáticas permitindo a emergência de “clones proibidos” dos imunócitos. Reveille e outros (1989) descreveram um pai e um filho com poliarterire nodosa (PAN) seguida de infecção com hepatite B. Estudos adicionais da família mostraram que a esposa do pai teve Lúpus Eritematoso Sistêmico de longa permanência, um tio maternal de 38 anos tinha artrite reumatóide nodular soropositiva desde os 10 anos, uma tia materna de 30 anos tinha artrite reumatóide soropositiva desde os 13 anos e uma tia maternal de 68 anos teve poliartrite tipo reumatóide negativa para fator reumatóide associada com xeroftalmia (ressecamento excessivo da conjuntiva e córnea). A avó paterna de 75 anos teve púrpura trombocitopênica idiopática e uma tia-avó paterna de 69 anos teve uma história de 10 anos de artrite reumatóide nodular soropositiva. A transmissão da hepatite nesta família foi considerada devida ao compartilhamento de uma navalha. Nenhuma correlação com o haplótipo específico do HLA pode ser demonstrado.

Epplen (1992) discutiu a auto-imunidade numa perspectiva evolutiva. O sistema imune adornou o organismo com o mais extremo mecanismo de defesa efetivo contra o estranho ou não-próprio bem como contra mudanças no próprio sem provocar o próprio dano. A otimização da eficácia na defesa contra a imensa variedade de antígenos estranhos gera um alto risco para inadvertidos desafios ao próprio – o que no mundo militar seria referido como conseqüência do fogo cruzado.

Mason e outros (1994) descreveram a poliarterite nodosa em um menino asiático que apresentou aos 13 anos de idade livedo reticular (coloração cutânea púrpura persistente, em padrão reticular, causada por dilatação dos capilares e vênulas decorrente da elastase ou de alterações nos vasos sanguíneos adjacentes, incluindo hialinização), fenômeno de Raynaud, artralgia e hipertensão. Aos 17 anos, ele era mostrado pela arteriografia por ter múltiplos pequenos aneurismas das veias renal, hepática e da axis celíaca (segunda vértebra cervical {pescoço} da cavidade abdominal, deve ser a veia que sai do cérebro em direção ao abdômen), consistente com o diagnóstico de poliarterite nodosa. Ele foi tratado com sucesso com prednisolona e agentes imunossupressores porém seguiu em recaída, num curso intermitente, sendo o relapso associado a repetição de um teste de anticorpos citoplasmáticos perinucleares anti-nucleofílicos. Sua irmã foi admitida no hospital aos 17 com febre e dor epigástrica (obs.: epigástrio é andar superior do abdômen, local de cuja dor é um sintoma freqüente na úlcera duodenal) e mostrou nódulos palpáveis sobre ambas as artérias temporais, marcado livedo reticular e hipertensão. Os parentes eram primos de primeiro grau. Um(a) irmã (irmão) faleceu aos nove anos com 24 horas após súbito colapso. A autópsia demosntrou um vaso superficial rompido na parte posterior do lobo frontal esquerdo. O pai, tendo sido recentemente diagnosticado como hipertenso, entrou em colapso e faleceu subitamente aos 44 anos de idade enquanto viajava no estrangeiro. A despeito de sua consangüinidade, os parentes não compartilhavam haplótipos do HLA. Os dois irmãos com provada PAN compartilhavam um haplótipo de HLA proveniente de sua mãe.

Becker e outros (1998) compararam os resultados de ligação de 23 sondagens de genoma completo em doenças mediadas pela imunidade ou auto-imunidade publicados. As doenças humanas incluíam esclerose múltipla, doença de Crohn, psoríase familal, asma, e diabetes de tipo I (IDDM). Estudos experimentais das doenças em animais incluíram a encefalomielite auto-imune experimental do camundongo, artrite inflamatória do rato, IDDM do rato e do camundongo, sensibilidade a histamina, imunidade a antígenos exógenos, e lúpus do camundongo. A maioria (aproximadamente 65%) das ligações positivas do ser humano mapearam não aleatoriamente dentro de 18 conjuntos distintos. A sobreposição de lócus de suscetibilidade ocorreu entre duas doenças humanas diferentes e por comparação de regiões conservadas com modelos de doença auto-imune/imune experimentais. Este conjunto não-aleatório sustentou a hipótese de que, em alguns casos, doenças auto-imunes clinicamente distintas podem ser controladas por um grupo comum de genes de suscetibilidade. Os conjuntos ocorreram em 8 dos 22 autossômicos e no cromossomo X.

Pando e outros (1999) estudaram os tipos de complexo maior de histocompatibilidade de classe II em crianças e adultos com hepatite auto-imune de tipo I na Argentina. Eles descobriram que diferentes alótipos (qualquer diferença antigênica determinada geneticamente em uma classe de imunoglobulinas que ocorre em membros de uma mesma espécie) HLA-DRB1 (142857) conferem suscetibilidade à hepatite auto-imune em crianças e adultos, relevando a possibilidade de que as formas pediátrica e adulta da desordem possam ser disparadas por fatores diferentes.

Para informação sobre suscetibilidade à doença auto-imune localizada no cromossomo 1p31, veja AIS1 (607836).

FONTE: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=109100

sexta-feira, 27 de março de 2009

+605102 MANNAN-BINDING LECTIN SERINE PROTEASE 2; MASP2
Alternative titles; symbols
MAP19, INCLUDEDMASP2 DEFICIENCY, INCLUDED
Gene map locus 1p36.3-p36.2
TEXTO

DESCRIÇÃO

O sistema complemento é essencial para a operação da defesa imune inata e adaptativa. Em adição à via clássica iniciada pelos complexos antígeno-anticorpo e a via alternativa iniciada por estruturas na superfície microbial, existe uma via independente do anticorpo que é iniciada por ligação da lectina ligante de manose (MBL;154545), a qual está estruturalmente relacionada ao C1q (veja 120550), para carbohidratos. A MBL, os níveis das quais são geneticamente determinados, ativa a via complemento através das proteases de serina (ácido 2-amino-3- hidroxipropanóico, o isômero L é um dos aminoácidos presentes nas proteínas) de lectina de ligação a manose, ou MASPs (veja 600251).

CLONAGEM

Usando cromatografia de afinidade para purificar proteínas do plasma ligantes de carbo-hidratos seguida por análises de micro-sequência e RT-PCR em uma biblioteca de cDNA do fígado, Thiel e outros (1997) identificaram um cDNA codificador de MASP2. A MASP2 foi expressada como uma proteína de 52 quilo-Dáltons sob condições de redução. Análises de sequência predisseram que a proteína MASP2 de 686 aminoácidos compartilha de 46 a 52% de similaridade de aminoácidos (levados em conta os resíduos de uma natureza similar bem como os resíduos idênticos) com o C1r (subcomponente r do complemento 1, 12p13 - 216950), C1s (subcomponente do complemento 1, 12p13; 120580) e MASP1; essas proteínas também compartilham a mesma organização de domínios. A MASP2 contém um peptídio sinal de 15 aminoácidos, os três aminoácidos essenciais para o centro ativo de uma protease de serina, a resíduos de ligação a cálcio no domínio similar ao fator de crescimento da epiderme (EGF). Entretanto, diferente da MASP1, a MASP2 não tem sítios para glicosilação ligada ao N. De modo geral, a MASP1 é o principal homólogo para Clr e a MASP2 é o principal homólogo para o sub-componente C1s, sustentanto a noção de que a via da MBL pode antedatar o desenvolvimento do sistema imune específico dos vertebrados. Análises funcionais mostraram que a MASP2 ativa o C4 (veja 120810), um pré-requisito para a geração do complexo de conversão de C3 (120700).

Por sondagem de uma biblioteca de cDNA do fígado, Stover e outros (1999) identificaram um cDNA codificador de uma variante menor de MASP2, à qual eles chamaram MAP19 (proteína do plasma associada a MBL de 19 kD). A proteína MAP19 deduzida em 185 amioácidos retém o peptídio sinal, o domínio terminal N CUB (veja CUBN, 602997), e o domínio similar a EGF da lente completa de MASP2, mas ela tem apenas uma única sequência terminal C (EQSL) e carece do domínio catalítico da protease de serina. Análises de Northern blot revelaram uma expressão mais alta do transcrito MAP19 de 1,0 quilo-dáltons do que do transcrito de 2,6 quilo-dáltons codificador do domínio de protease de serina de MASP2. Análises de immuno-ensaio indicaram que a MASP2 não clivada é expressada como uma proteína de 76 quilo-dáltons, enquanto a cadeia A tem uma massa molecular de 52 quilo-dáltons e a cadeia B tem uma massa molecular de 31 quilo-dáltons. Stover e outros (1999) propuseram que a MAP19 tem um papel na modulação da ativação do complemento pela via da MBL.

Por purificação bioquímica de preparados de uma proteína de 22 quilo-dáltons associada com MASP1 e análises de sequência de peptídios, Takahashi e outros (1999) clonaram a variante curta de MASP2, à qual eles chamaram sMAP (pequena proteína associada a MBL). Análises de Northern blot e RT-PCR mostraram que a MASP2 é expressada no fígado e que a variante curta é o principal transcrito.

ESTRUTURA DO GENE

Por analyses de Southern blot, Stover e outros (1999) mostraram que o gene de MASP2 expande-se menos por menos de 22 quilo-bases e contém 4 éxons. Somente os dois primeiros éxons de MASP2 são usados para a variante MAP19, enquanto a lente total de MASP2 salta o éxon 2. Takahashi e outros (1999) confirmaram que a MAP19 (sMAP) usa somente os éxons 1 e 2.

MAPEAMENTO

Por FISH, Stover e outros (1999) mapearam o gene MASP2 em 1p36.3-p36.2. Eles confirmaram a localização por análises de radiação híbrida.

FEIÇÕES CLÍNICAS

Stengaard-Pedersen e outros (2003) descreveram um paciente com deficiência herdada de MASP2. Nascido em 1967, o homem foi saldável até a idade dos 13 anos, quando o diagnóstico de colite ulcerativa (veja 266600) foi feito. Isso foi tratado com sucesso com prednisolona tópica. Aos 29 anos, desenvolveu eritema multiforme bolhosos. Suspeitou-se de Lúpus sistêmico eritematoso pois os sintomas nas juntas e mialgia em combinação com testes fracamente positivos para anticorpos anti-nucleares. O paciente teve uma resposta favorável ao tratamento com prednisolona e outras drogas imunossupressoras foram subsequentemente adicionadas ao regime. A pneumonia pneumocócica severa foi documentada em ao menos 3 ocasiões, com um episódio de sepsis requerendo cuidado intensivo prolongado. Aos 30 anos, progressiva fibrose pulmonar sem vasculite, alveolite ou granulomas foi encontrada. Stenffard-Pedersen e outros (2003) descobriram que a atividade funcional do complexo MASP-lectina de ligação a manose do paciente continha MASP1 e MASP3, mas não MAP19 ou MASP2.

GENÉTICA MOLECULAR

Em um paciente com deficiência em MASP2, Stengaard-Pedersen e outros (2003) identificaram a homozigosidade para uma mutação no éxon 3 do gene MASP2, resultando em uma substituição da asparagina 105 para glicina no domínio CUB1.

FONTE: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=605102

sábado, 7 de março de 2009

Citocromo P450

O citocromo P450 (abreviado como CYP, P450, e menos frequentemente CYP450) é uma grande e diversa super-família de hemoproteínas (hemoproteína é a proteína ligada a um composto metal-porfirina, como exemplo o citocromo, mioglobina e catalase) encontradas em todos os domínios da vida. O Citocromo P450 usa uma abundância de compostos como substratos (compostos nos quais atuam) exógenos e endógenos em reações enzimáticas. Usualmente eles formam parte de componentes de múltiplas cadeias de transferência de elétron, chamados sistemas continentes de P450.


A reação mais comum catalisada pelo citocromo P450 é a reação de mono-oxigenase, ou seja, a inserção de um átomo de oxigênio dentro de um substrato orgânico (RH) enquanto o outro átomo de oxigênio é reduzido a água:

RH+O2+2H+ +2e --> ROH+H2O

A animação mostra uma via interna do trabalho da enzima citocromo P-4502C9. A proteína, representada pelas fitas e esferas amarelas, é de uma estrutura cristalina de raio X de uma enzima chamada citocromo P-450 metabolizando uma droga. O maior dos dois ligantes (os conjuntos de esferas) é o grupo heme, o qual atua como co-fator para ajudar na reação catalítica. O menor dos dois ligantes é a droga warfarina (um anti-coagulante) a qual é um substrato para a reação catalítica.

Primeiro ambos os ligantes estão ligados. Depois a molécula de warfarina move-se de uma solução (exterior à proteína) e encontra um canal pelo qual acessar seus sítios de ligação específicos. A molécula de warfarina encontra sua via através do canal para achar sua posição de ligação preferida perto do sítio. (Obs.: no vídeo as fitas estão em volta do Heme, o canal só pode ser um espaço entre as fitas.)

[Obs.: A Warfarina (também conhecida sob os nomes comerciais Cumadina, Jantoven, Marevan e Waran) é um anti-coagulante. Ela foi inicialmente comercializada como um pesticida contra ratos e camundongos, e ainda é popular por este motivo, embora venenos mais potentes como o brodifacoum, que também inibe a redutase de epóxido de vitamina K, já tenha sido desenvolvido. Poucos anos após sua introdução, a warfarina foi considerada como uma droga efetiva e relativamente segura para a prevenção da trombose e embolia (formação anormal e migração de coágulos sanguíneos) em muitos distúrbios. Ela foi aprovada para uso como medicação no início dos anos de 1950, e tem permanecido popular desde então; a warfarina é a droga anti-coagulante mais disseminadamente prescrita na América do Norte. A despeito de sua efetividade, o tratamento com warfarina tem vários defeitos. Muitas medicações comumente usadas interagem com a warfarina, bem como alguns alimentos e sua atividade tem que ser monitorada por freqüentes exames de sangue para a taxa internacional normalizada (INR) para assegurar que a dose segura seja tomada.
A warfarina é um derivado sintético da cumarina, um químico encontrado naturalmente em muitas plantas, notavelmante na aspérula, em em menores quantidades no alcaçus, alfazema, e muitas outras espécies.A warfarina e cumarinas relacionadas diminuem a coagulação sanguínea por inibição da redutase de epóxido da vitamna K (epóxi é um oxigênio ligado a dois CH e a redutase tira o oxigênio) , uma enzima que recila a vitamina K oxidada para sua forma reduzida após ter participado na carboxilação de várias proteínas de coagulação do sangue, principalmente a protrombina e o fator VII. Por esta razão, as drogas dessa classe são conhecidas como antagonistas de vitamina K. Wikipedia
]

MECANISMOS:

O sítio ativo do citocromo P-450 contém um centro de ferroheme (ferro quelado com qualquer porfirina independentemente do estado de valência do Fe). O ferro é prendido à proteína P-450 pela via do ligante thiolato [o grupo tiol é o análogo de enxofre ao grupo hidroxila (-OH) encontrado nos álcoois. Desde que o enxofre e o oxigênio pertençam ao mesmo grupo da tabela periódica, eles compartilham algumas propriedades de ligações químicas similares. Como no álcool, em geral, a forma desprotonada RS- (R deve ser o radical ao qual o enxofre está ligado), chamada tiolato, é quimicamente mais reativa do que a forma do tiol protonado RSH.Wikipedia] derivado de um resíduo de cisteína. Esta cisteína e vários resíduos flanqueadores são altamente conservados nos CYP conhecidos e tem o padrão consenso da assinatura formal pró-sítio [FW] - [SGNH] - x - [GD] - {F} - [RKHPT] - {P} - C - [LIVMFAP] - [GAD]. (Obs.: [FW] é fenilalanina ou triptofano; [SGNH] é serina, ou glicina, ou aspargina, ou histidina; x é qualquer aminoácido; [GD] é ou glicina ou ácido aspártico; {F} é não fenilalanina; [RKHPT] é arginina, ou lisina, ou histidina, ou prolina ou treonina; {P} é não prolina; C é cisteína; [LIVMFAP] é ou leucina, ou isoleucina, ou valina, ou metiodina, ou fenilalanina, ou alanina, ou prolina; e [GAD] é ou glicina, ou alanina ou ácido aspártico). Devido à vasta variedade de reações catalisadas pelos CYP, as atividades e propriedades de muitos CYPs diferem em muitos aspectos. Em geral, o ciclo catalítico do P-450 ocorre como se segue:


1) O substrato liga-se ao sítio ativo da enzima, em íntima proximidade ao grupo heme, no sítio oposto à cadeia peptídica. O substrato ligado induz uma alteração na conformação do sítio ativo, frequentemente deslocando uma molécula de água da posição axial distante da cordenação do ferroheme, e algumas vezes alterando o estado do ferroheme de baixo spin para alto spin. Isso ocasiona a mudança nas propriedades espectrais da enzima, com um aumento na absorvência a 390 nm (nano-metro ou milimícron; igual a 10-9 metros) e um decréscimo a 420 nm. Isso pode ser medido pela diferença na espectometria e é referido como diferença de espectro de tipo I (veja a inserção na figura). Se nenhum equivalente redutor estiver disponível, esse complexo pode permanecer estável, permitindo a determinação do grau de ligação a partir de mensurações de absorvência in vitro.

[Pelo que eu entendi, o citocromo tem o campo magnético aumentado ou pelo substrato (o spin aumenta) principalmente quando, na espectrometria de massa, ele apresenta a medida de 390 milimícrons, mas quando atinge 490 milimícrons a absorvência de eletricidade diminui. Obs.: Várias partículas fazem o movimento de spin. As partículas componentes da matéria como electron, proton, nêutron, neutrino e quarkes fazem ½ spin, são chamadas fermium. O elétron é uma partícula elementar e o prótom uma partícula composta.
Wikipédia:
Em mecânica quântica, spin é uma propriedade intrínseca de todas as partículas elementares. Os Fermions, as partículas que constituem a matéria ordinária, têm metade do spin total (do número total de spin). As partículas -½ spin constituem um importante sub-grupo de tais férmions. Todas as partículas elementares que são férmions tem ½ spin.
Os objetos com -½ spin são todos férmions (um fato explicado pelo teorema de estatísitca de spin) e satisfazer o princícpio e exclusão de Pauli. As partículas -1/2 spin podem ter um momento magnético permanente ao longo da direção de seus spins, e este momento magnético dá origem a interações eletro-magnéticas que dependem do spin. Um efeito que foi importante na descoberta do spin é o efeito Zeeman.
Na física das partículas, os fermions são partículas as quais obedecem as estatísticas Fermi-Dirac, elas foram nomeadas após Enrico Fermi (E. Fermi, físico ítalo-americano nascido em 1901 que ganhou um prêmio Nobel). Em contraste aos bósons, os quais tem estatísiticas Bose-Einstein, somente um férmion pode ocupar um estado quântico (estado quântico é um estado alterado, não puro; eu entendi que o férmion tem vários estados quantificados em spin e que um férmion pode permencer no mesmo estado desde que não haja outro perto dele) num dado momento, este é o princípio de exclusão de Pauli. Assim, se mais de um férmion ocupar o mesmo lugar no espaço, as propriedades de cada férmion (ou seja, seu spin) deverão ser diferente do resto. Por isso, os férmions são usualmente associados com a matéria enquanto os bósons são frequentemente partículas carregadoras de força, segundo a distinção entre os dois conceitos não esteja claramente talhada na física quântica.
Os férmions podem ser elementares, tais como elétrons, ou compostos, como os prótons. Todos os férmions observados tem metade do spin inteiro, ao contrário dos bósons, os quais têm spin inteiro. Isso está de acordo com o teorema de estatística de spin, a qual estatui que em muitas teorias sensatas relativistas no campo quântico, as partículas com spin inteiro são bósons enquanto as com metade spin inteiro são férmions. Wikipédia
]

2: a mudança no estado eletrônico do sítio ativo favorece a transferência de um elétron do NAD(P)H pela via da redutase do citocromoP450 ou outra redutase associada. Isso toma lugar pela via da cadeia de transferência de elétron, como descrito acima, reduzindo o ferroheme férrico (Fe+3) para o estado ferroso (Fe+2).

3: O oxigênio molecular liga-se covalentemente a uma posição de coordenação axial do ferroheme. O cisteína ligante (a cisteína do CYP) é um melhor doador de elétron do que a histidina, com o oxigênio consequentemente sendo ativado para numa extensão maior em outras proteínas heme. Entretanto, isso algumas vezes permite a dissociação da ligação, a chamada “reação e descasamento”, liberando um radical super-óxido, interrompendo o ciclo catalítico.

4: Um Segundo elétron é transferido pela via do sistema de transporte de elétrons, tanto da redutase do citocromo P450, das ferredoxinas [proteínas que contêm complexos ferro-enxofre e que apresentam atividade careadora de elétrons, porém nenhuma função clássica de enzima; as ferrodoxinas são encontradas em vegetais verdes, algas, bactérias anaeróbicas e nas mitocôndrias do córtex (porção externa de um órgão) da glândula supra-renal e do músculo cardíaco], ou do citocromo b5 (CYP21B?), reduzindo a adução de dióxigênio [Obs.: a dioxigenase é uma oxiredutase que incorpora dois oxigênios (de uma molécula de O2) a um substrato (reduzido) [Reduzido porque não tem O2 ?] a um grupo peróxido negativamente carregado (peroxi quer dizer que tem um átomo a mais de oxigênio; e oxo é um prefixo que indica a adição de oxigênio).

5: O grupo peroxo (deve ser o grupo que tem um oxigênio a mais porque foi adicionado) formado na quarta etapa é rapidamente protonado duas vezes pela transferência local da água ou lados de cadeias de aminoácidos ao redor, liberando uma molécula de água e formando espécies de ferro(V)-oxo altamente reativas.

6: Dependendo do substrato e enzima envolvida as enzimas P450 podem catalisar qualquer de uma ampla variedade de reações. Uma hidoxilação hipotética é mostrada nesta ilustração. Após o produto ter sido liberado do sitio ativo, a enzima retorna ao seu estado original, com uma molécula de água retornando a ocupar a posição de coordenação distante do núcleo de ferro.

S: Uma rota alternativa para a mono-oxigenação é por via da “manobra de peróxido” (peróxido é uma série que contém um número maior de oxigênios, ex. peróxido de hidrogênio : H-O-O-h): a interação com doadores de um único oxigênio tais como os peróxidos e os hiplocloretos (sais do ácido hipocloroso, o qual possui propriedades oxidantes e descolorantes, HOCL) podem levar diretamente à formação do intermediário ferro-oxo, permitindo ao ciclo catalítico ser completado sem passar pelas etapas 3, 4 e 5. Um peróxido “XOOH” hipotético está mostrado no diagrama (X é qualquer átomo).

C: Se o monoxide de carbon (CO) ligar-se a um P450 reduzido (obs.:faltando O, ou com O que pode ganhar outro O?), o ciclo catalítico estará interrompido. Essa reação produz a clássica diferença de CO no espectro com um máximo de 450 nm.


Porque a maioria dos CYPs requer uma proteína parceira para entregar um ou mais elétrons para reduzir o ferro (e eventualmente o oxigênio molecular), os CYPs são propriamente partes ditantes dos sistemas de proteínas que contêm P450. Cinco esquemas são conhecidos:

1)nos sistemas CPR/cyb5/P450 empregados pela maioria dos microssomas eucarióticos [microssomo é uma das vesículas esféricas pequenas liberadas pelo retículo endoplasmático após a ruptura das células e centrifugação](isto é, não mitocondrial) os CYPs envolvem a redução da redutase do citocromo P450 (variadamente CPR, POR, ou CYPOR) pelo NADPH, e a transferência da força de redução de elétrons para o CYP. O Citocromo b5 (cyb5) também contribui reduzindo a força para este sistema a qual é empregada pelos CYPs mitocondriais e de algumas bactérias.


2)Os sistemas CYB5R/cyb5/P450 nos quais ambos os elétrons requeridos pelo CYP vêm do citocromo b5.

3)Os sistemas FMN/Fd/P450 originalmente encontrados no Rhodococcus SP. no qual uma redutase contendo o domínio FMN está fundida ao CYP.

4)Os sistemas de P450 somente, os quais não requerem redução de força externa. Notavelmente esses incluem CYP5 (tromboxano sintase) [tromboxano é ácido prostanóico em que o grupo carboxila (-COOH) foi reduzido a –CH3 e foi inserido um átomo de oxigênio entre os carbonos 11 e 12; os tromboxanos são compostos eicosanóides (eicosano é hidrocarboneto saturado sólido), formalmente baseados no tromboxano, mas com presença do grupo COOH terminal; bioquimicamente relacionados às prostaglandinas e formados a partir delas através de uma série de etapas envolvendo a formação de um endoperóxido (uma ponte O-O entre os carbonos 9 e 11 nas prostaglandinas)por uma ciclooxigenase, seguida de rearranjo (catalisado pela tromboxano sintase), que insere um dos átomos de oxigênio entre os carbonos 11 e 12, deixando o outro oxigênio unindo os carbonos 9 e 11. Os tromboxanos são assim denominados em virtude de sua influência sobre a agregação plaquetária e a formação do anel de seis membros contendo oxigênio. Stedman], CYP8, prostaciclina sintase [a prostaciclina é um potente inibidor da agregação plaquetária e vasodilatador. Stedman], e CYP74A (allene oxide synthase).


http://bioisolutions.blogspot.com/2009/03/cytochrome-p450.html

segunda-feira, 2 de março de 2009

Arritmia Cardíaca

A arritmia cardíaca (ou disritmia) é um termo para alguma condição de um grande e heterogêneo grupo de condições nas quais exista uma atividade elétrica anormal no coração. O batimento cardíaco pode ser mais rápido ou mais lento, e pode estar regular ou irregular.

Algumas arritmias são ameaças médicas emergenciais para a vida que podem resultar em atraso cardíaco e morte súbita. Outras causas agravam os sintomas tais como uma consciência anormal do batimento cardíaco (palpitações), que pode ser verdadeiramente incômoda. Outras podem não estar associadas com nenhum sintoma de modo nenhum, mas predispõem potencialmente em direção de uma ameaça vital de acesso ou êmbolo (tampão –embolia é a obstrução de um vaso por um êmbolo).

O termo arritmia cardíaca recobre um número muito grande de várias condições diferentes, muitas das quais ganharam artigos separados em algum lugar profundo no Wikipedia.

Os sintomas mais comuns da arritmia são a consciência do batimento cardíaco anormal , chamada palpitações. Estas podem ser freqüentes, não frequentes, ou contínuas. Algumas dessas arritmias são inofensivas (chamadas fastidiosas, incômodas) mas muitas delas predispõem a uma conseqüência adversa.

Algumas arritmias não causam sintomas, e não estão associadas com aumento na mortalidade. Entretanto, algumas arritmias assintomáticas estão associadas com eventos adversos. Exemplos incluem risco aumentado de coagulação do sangue no coração, e também uma quantidade insuficiente de sangue que é transportado para o coração devido a uma fraca batida cardíaca, e assim aumenta no risco de embolização e golpe (parada?), ou aumenta o risco na falência do coração, ou aumenta o risco de morte súbita cardíaca.

Algumas arritmias são muito menores e podem ser consideradas como variantes do normal. De fato, a maioria das pessoas sentirá algumas vezes seus corações saltarem numa batida, ou dar uma batida ocasional extra-forte, nenhuma delas é usualmente uma causa de alarme.

O termo arritmia sinusal (OBS.: sinus é um canal para passagem de sangue ou de linfa, sem os revestimentos de um vaso comum, por exemplo, a passagem do sangue pelo útero da grávida ou pelas meninges cerebrais; pode ser a cavidade ou espaço oco no osso ou outro tecido; pode se referir a fístula ou trato que leva a uma cavidade supurativa. Sinus da aorta é o espaço entre a face superior de cada válvula da valva aórtica e a porção dilatada da parede da aorta ascendente, imediatamente acima de cada válvula. A arritmia sinusal é a irregularidade rítmica repetitiva do batimento cardíaco, estando o coração sob o controle de seu marcapasso normal, o nódulo sinoatrial. A arritmia sinusal pode ser fásica – associada às fases da respiração, sendo a freqüência mais rápida na inspiração e mais lenta na expiração-, ou não fásica – não associada à respiração. Stedman) refere-se a um fenômeno normal de aceleração média e diminuição da taxa cardíaca que ocorre com a respiração para dentro e para fora. É em geral bastante pronunciada nas crianças, e constantemente diminuída com a idade.

Se uma arritmia resulta em um batimento cardíaco que está muito rápido, muito lento ou muito fraco para suprir a necessidade do corpo, ela se manifesta como baixa pressão sanguínea e pode causar tontura ou vertigem, ou desmaio.

(Obs.: A embolia pulmonar também causa vertigem.)

Alguns tipos de arritmia resultam em atraso cardíaco, ou morte súbita.

A avaliação médica da anormalidade usando um eletrocardiograma é a melhor maneira de diagnosticar e avaliar o risco de uma dada arritmia.

Mecanismo e Etiologia

Cada batida do coração origina-se como um impulso elétrico de uma pequena área do tecido no átrio (uma cavidade à qual estão conectadas várias vias) direito do coração chamado nódulo sinusal ou nódulo Sino-atrial (o átrio direito do coração é o lado direito que recebe o sangue das veias cava e do seio coronário) ou nódulo SA. O impulso inicialmente causa a contração de ambos os átrios, então ativa o nódulo átrio-ventricular (ou AV) o qual é normalmente a única conexão elétrica entre o átrio e os ventrículos ou principais câmaras de bombeamento. O impulso então espalha-se através de ambos os ventrículos pela via das fibras de His e fibras de Purkinje (Johannes E. von Purkinje foi um anatomista e fisiologista da Boêmia, 1787-1869. As fibras de Purkinje são ramificações do sub-endocárdio das trouxas ventriculares) causando uma contração sincronizada do músculo cardíaco, e assim, o pulso.

Em adultos o coração normal em descanso taxa amplitudes de 60 a 100 batimentos por minuto. A velocidade do coração em descanso nas crianças é muito mais rápida.

Bradicardias (lentidão da frequência cardiaca).

Um ritmo lento, (menos de 60 batidas por minuto), é etiquetado como bradicardia. Pode ser causada por um sinal lento (com velocidade diminuída) do nó (nódulo) sinoatrial (chamada bradicardia sinusal, que se origina no marca-passo sinoatrial normal), uma pausa na atividade do nódulo sinoatrial (chamada embargo sinusal), ou por bloqueio do impulso elétrico em sua via do átrio para os ventrículos (chamada bloqueio AV ou bloqueio do coração ou bloqueio atrioventricular). O bloqueio do coração vem em grau e severidade variados. Ele pode ser causado pelo posicionamento reversível do nódulo atrioventricular (AV) (com drogas que diminuem a condução) ou por dano irreversível do nódulo.

Taquicardias

Uma taxa de velocidade cardíaca mais rápida do que 100 batidas por minuto é qualificada como taquicardia. A taquicardia pode resultar em palpitação, entretanto, a taquicardia não é necessariamente uma arritmia. A velocidade aumentada do coração é uma resposta normal ao exercício físico ou estresse emocional. Ela é mediada pela atividade do sistema nervoso simpático no nódulo sinusal, e é chamada taquicardia sinusal. Outras coisas que aumentam a atividade do sistema nervoso simpático no coração incluem a ingestão ou injeção de substâncias tais como cafeína ou anfetaminas, e uma glândula tiróide sobre-ativa (hipertireoidismo).

A Taquicardia que não é sinusal usualmente resulta da adição de impulsos anormais ao ciclo cardáaco normal. Impulsos anormais podem chegar por um dos três mecanismos: automaticidade, re-entrada (retomada) ou atividade disparada. Uma forma especializada do problema da re-entrada é chamado fibrilação.

Automaticidade

A automaticidade refere-se ao acendimento de um impulso sobre as próprias células do músculo cardíaco. Todas as células no coração tem a habilidade de iniciar uma ação potencial, entretanto, somente algumas dessas células são designadas para disparar as batidas do coração rotineiramente. Essas células são encontradas no sistema de condução do coração e incluem o nódulo sinoatrial, o nódulo átrio-ventricular, e a trouxa de fibras de HIS e de Purkinje. O nódulo sino-atrial é uma localização única especializada no átrio a qual tem uma automaticidade mais alta (um marca-passo mais rápido).

Alguma parte do coração que inicia um impulso sem esperar pelo nódulo sinoatrial é chamada foco ectópico (fora do lugar), e é por definição um fenômeno patológico. Isso pode causar uma única batida prematura agora e depois, ou, se o foco ectópico queimar mais frequentemente do que o nódulo sino-atrial, pode produzir um ritmo anormal sustentado. Os ritmos produzidos por um foco ectópico no átrio, ou pelo nódulo átrio-ventricular, são as disritmias menos perigosas; mas elas podem contudo produzir um decréscimo na eficiência do bombeamento do coração, pois o sinal atinge as várias partes do músculo cardíaco com diferentes tempos ao usual e podem ser responsáveis pela contração pobremente coordenada.


Condições que aumentam a automaticidade incluem a estimulação e hipoxia (diminuição do oxigênio) do sistema nervoso simpático. O ritmo cardíaco resultante depende de onde o primeiro sinal começa: se é do nódulo sino-atrial, o ritmo permanece normal, porém, rápido; se é de um foco ectópico, muitos tipos de disritmia podem resultar.

Re-entrada

As disritmias de re-entrada (retomada) ocorrem quando um impulso elétrico viaja recorrentemente em um círculo restrito dentro do coração, mais do que movendo-se de um lado do coração para o outro e então parando. Todas as células cardíacas são capazes de transmitir impulsos em toda direção, mas somente o farão uma vez dentro de um curto período de tempo.
Normalmente um impulso de ação potencial desdobrar-se-á (distribuir-se-á) através do coração rapidamente o bastante para que cada célula responda somente uma vez. Entretanto, se a condução está anormalmente lenta em algumas áreas, parte do impulso chegará tarde e será tratado potencialmente como um novo impulso. Dependendo do tempo, isso pode produzir um circuito rítmico sustentado anormal. Circuitos de retomada são responsáveis pela palpitação do átrio, a maioria taquicardia supra-ventricular paroxística (paroxismo é convulsão ou espasmo súbito), e taquicardia ventricular perigosa.

Por analogia, imagine um salão cheio de gente todas recebendo estas instruções: “Se você vir alguém começando a levantar, então levante-se por três segundos e sente-se de novo.” Se as pessoas forem rápidas o suficiente para responder, a primeira pessoa a levantar-se disparará um único abano o qual desaparecerá então; mas se existirem uns vagabundos em um lado do salão, as pessoas que já tiverem sentado os verão e iniciarão um novo abano, e assim por diante.

Fibrilação

Quando uma câmara inteira do coração está envolvida em um circuito de múltiplas micro-retomadas, e por isso estremecendo com impulsos elétricos caóticos, isso é chamado fibrilação.

A fibrilação pode afetar o átrio (fibrilação atrial) ou o ventrículo (fibrilação ventricular); a fibrilação ventricular é iminentemente desafiadora para vida.A fibrilação atrial afeta as câmaras de cima do coração, conhecidas como o átrio.

A fibrilação atrial pode ser devida a sérias condições médicas subjacentes, e deveria ser avaliada por um médico. Esta não é uma emergência médica típica.

A fibrilação ventricular ocorre nos ventrículos (câmaras de baixo) do coração; esta é sempre uma emergência médica. Se resta não tratada, a fibrilação ventricular (VF, ou V-fib) pode levar à morte dentro de minutos. Quando um coração segue para V-fib, o bombeamento do sangue efetivamente para. A V-fib é considerada uma forma de parade cardíaca, e um indivíduo sofrendo disso não sobreviverá a menos que o ressuscitamento cardio-pulmonar (CPR) e a desfibrilação sejam providenciadas imediatamente.

O ressuscitamento cardio-pulmonar pode prolongar a sobrevivência do cérebro na falta do pulso normal, mas a desfibrilação é a única intervenção que pode restaurar o ritmo cardíaco saudável. A desfibrilação é desempenhada pela aplicação de um choque elétrico ao coração, o qual reinicia as células, permitindo uma batida normal para reestabelecerem-se a si mesmas.
Batidas disparadas

Batidas disparadas ocorrem quando problemas ao nível dos canais iônicos nas células do coração de um indivíduo resultam na propagação anormal da atividade elétrica e pode levar ao ritmo anormal sustentado. Eles são relativamente raros, mas podem resultar da ação de drogas anti-arritmicas.

http://bioisolutions.blogspot.com/2008/07/cardiac-arrhythmia-animation.html

domingo, 1 de março de 2009

IMUNOLOGIA DOS INIBIDORES DO FATOR VIII
JEAN-MARIE R. SANINT-REMY E MARC G. JACQUEMIN

A resposta immune ao fator VIII (FVIII) apresenta várias características que a tornam única. Os anticorpos para o FVIII são produzidos por indivíduos saudáveis, por pacientes sofrendo de hemofilia A, e por pacientes afetados com algumas doenças auto-imunes. O FVIII é um anto-antígeno na primeira dessas três situações. No segundo caso, o FVIII é administrado intravenosamente em ingrediente determinante repetido. As diversas características tornam essencial considerar as respostas imunes ao FVIII a partir de um ponto de vista geral, e não apenas como uma resposta peculiar ocorrendo em somente uma proporção de pacientes com hemofilia A.

A avaliação detalhada dos inibidores do FVIII tem experimentado dificuldades na grande diversidade da resposta humoral. Anticorpos que não interferem com a atividade do FVIII tornam difícil estabelecer uma ligação entre a especificidade do epítopo e o mecanismo de inativação do FVIII. Além disso, anticorpos anti-idiotipos (idiotipo é um conjunto de idiótopos, na região variável, que confere à molécula de imunogloulina uma “individualidade” antigênica e que constitui frequentemente um atributo exclusivo de determinado anticorpo em um animal específico. Trata-se do produto de um número limitado de clones de linfócitos B: também encontrado no receptor de células T. Idiótopo é um determinante antigênico único, de um idiótipo) que neutralizam inibidores de FVIII têm sido descritos. Para burlar estas dificuldades, anticorpos monoclonais humanos direcionados contra o FVII e representativos doas anticorpos patogênicos dos pacientes têm sido produzidos por ambas as tecnologias de linfócitos B imortalizados e disponibilização (exposição) de fagos. A imortalização dos linfócitos B pode proporcionar anticorpos que carregam ambas as cadeias pesada e leve representando o repertório dos pacientes. A tecnologia de manifestação de fagos faz uso de ampla associação entre as cadeias pesada e leve.

A proposta deste capítulo é revisar nosso conhecimento corrente da homeostase da resposta anti-FVIII, para sumarizar a informação recentemente coletada de modelos animais, e para atualizar dados obtidos de observações clínicas relevantes.

A HOMEOSTASE DA RESPOSTA IMUNE ANTI-FVIII

A produção de anticorpos para o FVIII, análogos à resposta imune para qualquer glicoproteína solúvel, depende da interação específica entre os linfócitos B e T. Existem, entretanto, duas exceções. Como o FVIII é administrado intra-venosamente, ele pode ativar as células B diretamente, resultando na produção de anticorpos sem a contribuição das células T.
A segunda circunstância na qual as células T não devem ser requeridas ocorre quando as células B de memória são reativadas (veja adiante).

O repertório das células T é estabelecido primariamente no timo (referência para revisão Walker LS, Abbas A.K. O inimigo interior: o impedimento à entrada das células T auto-reativas na periferia – “ The enemy within: keeping self-reative T cells at bay i the perifery”. Nature Ver Immunol, 2002; 2:11-19) O papel do último (timo) é triplo:

1) Eliminar células T que não reconhecem determinantes do MHC de classe I ou de classe II, um processo através do qual as células T CD4/CD*(-) amadurecem em células CD8= ou CD4+ respectivamente;
2) Eliminar células T que reconhecem com alta afinidade o complexo de epítopos próprios e determinantes do MHC; e
3) Selecionar uma população de células T regulatórias que expressam CD25.

Por inúmeras razões, não é realista esperar que tal seleção eliminaria todas as células T com a capacidade para reagir com o FVIII. Primeiro, o repertório das células T é de tal magnitude que contém diversidade suficiente para reagir a qualquer epítopo de célula T possível. Segundo, o processamento de um antígeno resulta na apresentação de somente alguns epítopos às células T, selecionados no último endossomo para melhor ajustar-se dentro dos determinantes do MHC de classe II. Terceiro, um processo de seleção no timo remove somente as células T de alta afinidade, e aqui, como está bem demonstrado, as células T com afinidade intermediária são mantidas e levadas à periferia. Quaro, os receptores de células T (TCRs), uma vez pensados como disciplinadamente específicas para sequências, reagem de fato com múltiplas conformações de peptídios apresentados pelos determinantes do MHC de classe II; uma célula T pode por isso reconhecer um grande número de sequências diferentes com maior ou menor afinidade, dependendo do peptídio em si, do determinante do MHC, e da avideza do receptor de célula T (TCR). A consequência prática disto é que o uso de peptídios curtos para rastrear a reatividade das células T identificará indubitavelmente as células T específicas para o FVIII em indivíduos saudáveis. Isso tem sido confirmado experimentalmente. Por outro lado, o repertório da célula T é relativamente fixo todo o tempo.

Por contraste, o repertório das células B é continuamente reabastecido durante a vida. A reorganização casual do receptor de célula B (BCR) na medula óssea gera células com potencial de reação com o FVIII. A maioria das células B auto-reativas são eliminadas antes de entrarem na periferia. Entretanto, as células B usam um número de mecanismos pelos quais elas podem diversificar-se mais além na periferia. Anticorpos codificados na linha germinativa são poli-específicos, e tem sido estimado que uma única molécula de anticorpo poderia reconhecer mais de 106 epítopos diferentes. A interação primária entre as células B e o antígeno depende de interações físico-químicas nas quais a primeira influência é minimizar a necessidade de energia, e o não reconhecimento de sequências específicas. Uma possível exceção para isso será descrita adiante para os anticorpos anti-FVIII em direção ao domínio C2. Anticorpos de origens genéticas diferentes podem, dessa forma, ligar-se ao mesmo epítopo e adquirir afinidade por adoção de um número de diferentes estratégias químicas: atrações por via das forças de van der Waals, criação de ligações com hidrogênio, e estabelecimento de pontes dissulfídicas são exemplos. Isso é o possível resultado de hiper-interações somáticas, o que é uma propriedade das células B. Isto envolve a introdução aleatória de interações nas regiões hiper-variáveis do anticorpo, seguida pela seleção dirigida por afinidade.

Todas as condições são, dessa forma, reunidas para que uma resposta imune ao FVIII surja: estão presentes as células T e B específicas. Entretanto, os mecanismos pelos quais a resposta imune está mantida sob controle, isto é , sem a emergência de anticorpos inibidores, são muitos: células específicas mantidas em um estado de anergia ou não responsividade, a presença de anticorpos anti-idiotípicos (anticorpos anti-idiotípico deve ser o anticorpo que possui vários idiótipos na região variável da imunoglobulina Ig sendo assim um anticorpo para vários epítopos.), e células T regulatórias são porém alguns desses mecanismos. Entretanto alterações súbitas neste equilíbrio podem levar rapidamente à produção de anticorpos.

LIÇÕES DOS MODELOS ANIMAIS

Progressos significativos em nosso entendimento de como os anticorpos murinos anti-FVIII são elicitados têm sido produzidos desde que o modelo da hemofilia A do camundongo tornou-se acessível. Linhagens com a ruptura dos éxons 16 ou 17 alvejada imitam a situação dos pacientes com severa hemofilia a e têm sido usadas para estudar as condições sob as quais os anticorpos são gerados.

A injeção de quantidades fisiológicas de rFVIII (recombinante) humano pela rota intravenosa elícita uma forte resposta de anticorpos, com a ativação da célula T observada após somente 3 dias. As características da resposta de anticorpos combinam aquelas observadas em pacientes com inibidores, marcada persistência de longo prazo de títulos significativos de anticorpos, dependência de sinais co-estimulatórios, e resistência à supressão de respostas estabelecidas. Células T CD4+ específicas pertencem a ambos os sub-conjuntos Th1 e Th2, com produção de anticorpos IgG1 e IgG2. O interferon gama (IFN-y) e a interleucina 10 (IL-10) dominam o padrão de citocinas. Um discernimento adicional colhido da imunização do FVIII em camundongos com hemofilia A é que o fator von Willebrand (vWF) pode afetar de alguma forma a imunogenicidade do FVIII, tanto por reduzir a resposta de anticorpos em geral relativa ao FVIII quanto por modificar o perfil de especificidade de anticorpo. Esses resultados devem ser interpretados com cautela, entretanto, já que o FVIII humano foi usado para estes experimentos. Existe evidência de que a imunogenicidade do FVIIII do camundongo em tal modelo poderia ser diferente, tanto qualitativamente quanto quantitativamente.

OBSERVAÇÕES CLÍNICAS

1-CARACTERIZAÇÃO DE ANTICORPOS ANTI-FVIII
1.2) CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS
1.2.3) Especificidade do Anticorpo:

O mapeamento de epítopos de células B no FVIII tem sido objeto de muitos estudos. É claro que qualquer parte do FVIIII que está exposta na superfície na forma nativa ou ativada da molécula, ou quando o FVIII está associado ao vWF ou a fosfolipídios (PL), constituem um sítio de ligação potencial para anticorpos. As características do repertório das células B descritas acima, sugerem fortemente que este é o caso, e isto tem sido confirmado por evidências experimentais. A presença de anticorpos para o FVIII é frequentemente confundida com a presença de anticorpos inibidores, os quais constituem somente um sub-grupo de anticorpos com propriedades funcionais relacionadas essencialmente para o epítopo que eles reconhecem. Se os anticorpos não-inibitórios podem ou não alterar outros parâmetros da fisiologia do FVIII não está inteiramente esclarecido (veja adiante, mecanismos de interação do FVIII). Nossa limitada experiência com um anticorpo monoclonal humano neutralizando parcialmente a atividade do FVIII não apresentou efeito na remoção (observações não publicadas).

É de tradição descrever os epítopos das células B no FVIII enquanto organizados em conjuntos. Essa caracterização como um “conjunto” deve ser interpretada cautelosamente devido à imprecisão das análises feitas de anticorpos policlonais, as quais, nos melhores casos, foram purificadas por afinidade. Entretanto, este termo faz sentido uma vez que anticorpos de diversas origens genéticas tendem a reconhecer rigorosamente epítopos relacionados por adoção de estratégias convergentes. Além disso, anticorpos inibidores frequentemente reconhecem partes de epítopos funcionais no FVIII, e não a área inteira envolvida na interação funcional do FVIII. O melhor exemplo disso é proporcionado por anticorpos inibindo a ligação do FVII ao vWF, o último tem numerosos pontos de interação com o FVIII, localizados sobre toda a cadeia leve do FVIII.

Até agora, conjuntos de epítopos de células B têm sido identificados primariamente nos domínios C2 e A2, localizados em entre os resíduos 2181-2243 e 2248-2312 para o domínio C2, e 484-508 para o domínio AZ, respectivamente. Entretanto, no caso dos epítopos C2, é sabido que a conformação tri-dimensional é importante para o reconhecimento completo pelo anticorpo, como mostrado pela importância das pontes dissulfídicas dentro desse domínio. Conjuntos adicionais de epítopos de células B têm sido descritos nos domínios A3 (resíduos 1778-1823) e C1 (acerca do resíduo 2150), a freqüência dos quais não está clara. Um achado intrigante é que anticorpos reconhecendo as regiões ácidas a1 e a3 (e possivelmente a2) são aceitáveis por serem mais freqüentes do que previamente pensado, embora o mecanismo pelo qual eles inibam a função do FVIII seja menos bem compreendido. A imortalização dos linfócitos B bem como a exposição de fagos continuará a proporcionar informações sobre os anticorpos direcionados para os domínios A2, A3, C1 e C2, e ajudará a determinar o repertório de genes de imunoglobulina codificando para anticorpos anti-FVIII.

Interessantemente, a longa questão em relação ao mapeamento de epítopos de células B do FVIII têm resultado em significativos avanços em nosso entendimento da função do FVIII, e, indiretamente, de sua estrutura tri-dimensional. Através da aplicação de técnicas de cristalização, a conformação inteira do FVIII será elucidada esperançosamente. Por outro lado, a disponibilidade de anticorpos monoclonais derivados do repertório de pacientes torna exeqüível analisar a dinâmica da interação do anticorpo com o FVIII, bem como os mecanismos pelos quais anticorpos inibidores são formados e regulados. O primeiro de tais anticorpos monoclonais humanos caracterizado, BO2C11, reconhece o domínio C2 do FVIII e inibe a ligação do FVIII com fosfolipídios e com vWF. A determinante antigênica reconhecida por BO2C11 for determinada por estudo cristalográfico de fragmentos Fab de BO2C11 ligados ao domínio C2 recombinante. O BO2C11 faz contato direto com a maioria dos resíduos hidrofóbicos e básicos previstos por mediarem a ligação do FVIII aos fosfolipídios, o que é consistente com sua atividade inibitória.

ISOTIPO DE ANTICORPO E ORIGEM GENÉTICA

A resposta de anticorpos anti-FVIII recruta todas as sub-classes de IgG, mas o isotipo IgG4 é um pouco sobre-representado (a maior), considerando que a IgG4 conta para somente 3% da concentração total de IgG no plasma. Não está clara a explicação para este achado. O interruptor de isotipo de IgM para IgG4 depende da presença de IL-4 e/ou IL-13, as principais citocinas envolvidas na produção de anticorpos IgE. Já anticorpos IgE contra o FVIII não são observados, em contraste com o que é ocasionalmente observado no caso dos inibidores do Fator IX. A IgG4 está associada à exposição de longo prazo aos antígenos, uma situação que caracteriza pacientes de hemofilia A com inibidores de longa permanência. Interessantemente, a IgG4 é considerada por ser funcionalmente monovalente devido à limitada flexibilidade de sua região de dobradiça. Entretanto, ela não parece menos ávida, como pode ser observado com anticorpos monoclonais humanos.

Dados recentes sobre a origem genética de anticorpos anti-FVIII mostram que anticorpos relativamente ao domínio C2 pertencem a duas sub-famílias de anticorpos distintas: num primeiro momento, anticorpos da sub-família DP5 são proeminentes entre os anticorpos que reconhecem sítios de ligação de PL (fosfolipídios) do FVIII. Dados convergentes têm sido obtidos por duas abordagens independentes, isto é, o estudo do repertório de VH humano por exposição de fago e a derivação de anticorpos monoclonais das células B de memória de pacientes com inibidores. A razão por quê a família DP5 é recrutada pode estar relacionada a características não usuais (incomuns) dos CDR3 de tais anticorpos, os quais carregam um número de resíduos negativamente carregados capazes de interagir com cargas positivas constitutivas do sítio de ligação a fosfolipídios do FVIII. Uma segunda família de anticorpos para C2 tem sido identificada (DP84), embora permaneça não claro o motivo pelo qual os anticorpos DP84 são representados a maior. Dados preliminares de anticorpos inibitórios para o domínio A2 mostram evidências menos convincentes da origem genética restrita. Mais dados sobre o repertório natural das células B de memória de análises de exposição de fagos são necessários para esclarecer este fenômeno.

(CONTINUA...)
Fonte : Textbook of Hemophilia - Blackwell Publishing
IMUNOLOGIA DOS INIBIDORES DO FATOR VIII
JEAN-MARIE R. SANINT-REMY E MARC G. JACQUEMIN
(CONTINUAÇÃO)

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Cinética da Inativação do FVIII

Usualmente distinguem-se dois tipos de anticorpos inibidores: os de tipo 1 inibem completamente a atividade pró-coagulante do FVIII seguindo a cinética da segunda ordem, enquanto os inibidores de tipo 2 não conseguem inibir completamente o FVIII e seguem uma cinética mais complexa. A razão para tais diferenças não é conhecida. Pode estar relacionada a diferentes mecanismos de interação do FVIII (veja a seguir) e/ou a diferenças na afinidade, embora possível que a interação com o vWF atue num papel. De fato, Gawryl e Hoyer relataram que, para a maioria dos inibidores de tipo 2, a inativação do FVIII foi parcial somente quando o anticorpo estava na presença do vWF. A última observação de que os anticorpos para os domínios A3 e C2 competiam com o vWF pela ligação ao FVIII proporcionam uma explicação para os efeitos do vWF na cinética dos inibidores. É notável que anticorpos competindo com vWF e com uma afinidade suficientemente alta para o FVIII possa inativar o FVIII completamente (inibidor de tipo 1), não obstante seguindo uma cinética complexa pois a ligação ao FVIII requer a dissociação preliminar do complexo FVIII-vWF. Alternativamente, o vWF pode ser requerido para atividade inibitória. Em tais casos, é aceitável que os anticorpos reduzam a taxa de dissociação do FVIIIa do vWF.

Em contraste, raros anticorpos inibem só parcialmente o FVIII ainda que na ausência d vWF. O anticorpo monoclonal humano LE2E9, o qual foi derivado de um paciente com hemofilia média de tipo A com inibidor, reconhece o domínio C1 do FVIII e inibe somente 85% da atividade do FVIII na ausência do vWF. O mecanismo de ação deste anticorpo ainda está sob investigação, mas sua alta afinidade (Kd=0,5 x 10-9 mol/L) indica que, quando ele está presente em excesso sobre o FVIII, todas as moléculas de FVIII devem estar em complexo com o anticorpo. Anticorpos como o LE2E9 provavelmente, por isso, reduzem a atividade de co-fator da molécula de FVIII no complexo X-ase (FVIIIa-FVIIa-TF(F3), complexo X-ase intrínseco; o complexo X-ase extrínseco é o FVIIa com o FT ou F3, fator tecidual, acho que o nome é X-ase porque ativam o fator X). Uma possibilidade adicional é de que os anticorpos de tipo 2 reconheçam epítopos a uma certa distância do sítio funcional do FVIII, induzindo uma mudança conformacional no sítio funcional suficiente para inibir parcialmente a função do FVIII. Entretanto, poderia ser lembrado que a atividade do tipo 1 ou do tipo 2 é atribuída às populações de policlonais e que a cinética da interação do FVIII representa, por isso, uma avaliação proporcional.

Qualquer que seja a razão precisa para essa diferença, a distinção entre inibidores de tipo 1 e de tipo 2 permanece útil. Assim os inibidores de tipo 1 são mais frequentemente observados em pacientes de hemofilia de tipo A severa que respondem a infusões de FVIII pela produção de altos títulos de anticorpos. Em contraste, os inibidores de tipo 2 são observados preferencialmente em pacientes de média ou moderada hemofilia A, em pacientes não tratados previamente (PUPs) construindo uma resposta transitória à infusão do FVIII, e em pacientes produzindo anticorpos em relação a moléculas de FVIII alteradas por procedimentos preparatórios. Esta distinção também é relevante para o fenótipo de sangramento e resposta ao tratamento. Os pacientes com inibidores de tipo 2 usualmente apresentam-se com sangramento na pele e no tecido mole, mais do que nas juntas e sangramento interno dos órgão observado em pacientes com inibidores de tipo1. Em adição, a erradicação do inibidor, tanto espontaneamente ou como resultado da infusão de altas doses de FVIII, é prontamente alcançada em pacientes com inibidores de tipo 2, enquanto os pacientes com inibidor de tipo 1 sejam muito menos respondedores.

MECANISMOS DA INATIVAÇÃO DO FVIII

A molécula do fator 8 é caracterizada por sua plasticidade (capacidade de ser moldada (dobrada em diferentes conformações)) a qual é provocada por seus requerimentos para clivagem proteolítica para ativação e inativação e pela ligação a um número de outras proteínas tanto para proteger-se a si mesma (vWF) quanto para exercer sua atividade de co-fator (fosfolipídios, FIXa, FX). Essas características também a fazem vulnerável à inativação pela ligação de anticorpos específicos.

Usualmente, distinguem-se duas categorias principais de anticorpos inibidores. No primeiro caso, os anticorpos ligam-se a ou dentro de pequena distância de um sítio do FVIII que está envolvido em sua função. É digno de nota que aproximadamente todas as possibilidades têm sido ilustradas pelo estudo dos anticorpos anti-FVIII do camundongo e humanos. Assim, têm sido observados anticorpos que inibem a ligação do FVIII com PL, com vWF, com FIXa e com FX. Também há evidências de que os anticorpos são formados para as regiões ácidas do FVIII, dessa forma interferindo na clivagem pela trombina. Por outro lado, a ligação a sítios do FVIII envolvidos na inativação, essencialmente pelo fator Xa ou proteína C ativada (APC), também vêm sendo descritos, embora a relevância clínica de tais anticorpos seja menos bem compreendida.

Em adição a esse estorvo genético do mecanismo estérico (relativo à estereoquímica: ramo da química que trata das relações tri-dimensionais espaciais de átomos em moléculas), os anticorpos podem ser formados para epítopos que estão acessíveis somente quando a molécula está ou ligada ao vWF ou ativada. Tais anticorpos são muito mais difíceis de distinguir em populações de anticorpos policlonais, tornando difícil determinar ambas a sua prevalência e/ou relevância clínica.

Recentemente, anticorpos com atividade catalítica para o FVIII têm sido descritos, demonstrando uma forte correlação entre uma atividade tal e o título de anticorpos inibidores. Sua presença é detectável em aproximadamente 50% dos pacientes com hemofilia A com inibidores. Preparações altamente purificadas de anticorpos policlonais anti-FVIII exercem sua atividade catalítica quando enzimas contaminantes estão excluídas. Há estudos em curso para determinar se os anticorpos monoclonais também podem clivar o FVIII, para identificar os sítios precisos de clivagem no FVIII, e para demonstrar sua relevância clínica.

Notavelmente, a maioria dos anticorpos anti-FVIII não interfere com a função do FVIII, como avaliado por sistemas de ensaio correntes. Entretanto, ainda não está claro se tais anticorpos “não funcionais” têm ou na um papel patofisiológico. Tem sido sugerido que tais anticorpos poderiam aumentar a taxa de remoção do FVIII da circulação, possivelmente, desse modo, aumentando a captura de complexos FVIII-imunoglobulina por células fagocíticas do sistema reticuloendotelial (o SER – Sistema Reticuloendotelial – é um conjunto de supostos macrófagos, que incluía a maioria dos macrófagos verdadeiros (agora classificados como sistema fagocítico mononuclear) e as células que revestem os sinusóides do baço, dos linfonodos e da medula óssea, bem com as células reticulares fibroblásticas dos tecidos hematopoiéticos, todas estas últimas células são apenas fracamente fagocíticas e não constituem macrófagos verdadeiros. O termo persiste na literatura e frequentemente é usado como sinônimo de sistema fagocítico mononuclear. Stedman – Obs.: Células reticulares são as células com processos que fazem contato com processos de outras células semelhantes para formar uma rede celular que envolve uma rede de fibras reticulares, constituindo o estroma (arcabouço conjuntivo de um órgão) de todos os órgãos linfóides, exceto o Timo – Stedman e Aurélio). Agora que os mecanismos pelos quais o FVIII é removido da circulação têm começado a ser decifrados, é mais fácil avaliar se alguns anticorpos podem reduzir a remoção por ligação à proteína relacionada aos receptores de lipoproteína de baixa densidade (LRP) ou ligação do FVIII a sítios de Sulfato de Heparan (HSPG) ou não. Até o presente, a dificuldade tem sido que, em humanos, as interações descritas acima têm sido identificadas com o uso de anticorpos preparados de pacientes, chamados anticorpos policlonais exibindo diferentes especificidades e afinidades. Os efeitos descritos são, dessa forma, o resultado de muitas interações. Um entendimento a mais através da interação entre o FVIII e os anticorpos humanos pode ser proporcionado pela produção de anticorpos monoclonais humanos, bem como através de estudos concluídos no modelo de camundongo FVIII-/-.

CÉLULAS T ESPECÍFICAS PARA O FVIII

Várias observações clínicas indicam que células T específicas para o FVIII sustentam o desenvolvimento da resposta humoral ao FVIII. Em alguns pacientes com uma resposta humoral estabelecida para o FVIII, a infecção pelo HIV levou ao declínio no inibidor do FVIII bem como à contagem de células T. Uma grande parte da produção de anticorpos anti-FVIII pertence à sub-classe IgG4. Isto localiza com precisão o papel das células T no desenvolvimento da resposta humoral ao FVIII já que o interruptor de isotipo é dependente de célula T. Finalmente, hiper-mutações têm sido consistentemente detectadas em genes codificando a porção variável dos anticorpos anti-FVIII clonados tanto por imortalização de linfócitos do sangue periférico de pacientes com inibidor quanto por tecnologia de exposição de fagos. Isso indica que as células B secretando anticorpos anti-FVIII submetem-se à processos de maturação da afinidade que requerem a afinidade de células T.

Células T específicas para o Fator VIII têm sido identificadas no sangue periférico de pacientes com hemofilia A com inibidor usando ensaios de proliferação de células T com FVIII nativo. O epítopo reconhecido por tais células tem sido mapeado usando-se peptídeos sintéticos recobrindo a molécula de FVIII inteira. Em pacientes com severa hemofilia A, células T específicas para o FVIII reconhecendo uma ampla série de peptídeos espalhados sobre a molécula de FVIII inteira têm sido detectados. As células T proliferando em resposta a tais peptídeos também têm sido identificadas em pacientes com hemofilia a sem um inibidor e em indivíduos saudáveis. Somente diferenças qualitativas e quantitativas menores têm sido identificadas entre as células T específicas para o FVIII isoladas de indivíduos saudáveis e células T isoladas de pacientes com hemofilia A com ou sem inibidor.

Entretanto, diferenças nítidas entre indivíduos normais e pacientes de hemofilia A com um inibidor têm sido observados quando as células T específicas para o FVIII foram examinadas no nível clonal. As linhas de células T específicas para o FVIII foram expandidas e clonadas usando-se células dendríticas e células linfoblastóides específicas para FVIII carregadas com FVIII nativo. Sob essas condições experimentais, o isolamento de sucesso de linhas de células T específicas para o FVIII foi relatado quando o sangue de um paciente de hemofilia A com inibidor foi usado mas não quando foi usado o sangue de indivíduos normais (ref. Jacquemin MG, Van Tomme V, Buhot C, Lavend’homme R, Burney W, Demotte N et all. A Single mutation Arg22150His regulates the T cell specificity for the factor VIII C1 domain: a molecular mechanism responsible for the higher incidence of inhibitor in mild/moderate hemophilia A patients with mutations in the C1 domain. Blood, 2003). A especificidade do epítpo de algumas poucas linhas de células T caracterizada até agora é também muito mais restrita do que aquela observada quando os peptídeos são usados para estimular as células TCD4+ isoladas do sangue de pacientes de hemofilia a ou de indivíduos normais.

Tal aparente discrepância das observações reitera o que foi observado nos estudos com animais e observações clínicas em outros campos tais como as doenças auto-imunes (veja sobre, Homeostasis of the anti-FVIII immune response). Duas populações de células T específicas para o FVII coexistem na periferia. Uma população é detectável em indivíduos normais e em pacientes de hemofilia A independentemente do status do inibidor e é demonstrável somente quando o repertório de célula T específica para o FVIII inteiro é rastreado através do uso de peptídeos. Uma segunda população da linha de células T patogênica de boa fé está presente somente em pacientes com anticorpos inibidores.

PERSPECTIVAS

Muitas questões permanecem concernentes à resposta imune ao FVIII. Entretanto, é claramente de valor a perseguição desse tipo de investigações. Acima da primeira baliza, a qual é promover novos métodos para prevenir e/ou suprimir a produção de inibidores nos pacientes, mais informações amplamente aplicáveis serão indubitavelmente reunidas.

A resposta imune anti-FVIII representa a única situação conhecida na qual respostas auto- e allo-imunes são observadas correntemente e na qual os pacientes em risco podem ser seguidos por longo tempo. Isso oferece a possibilidade do estudo da via pela qual a tolerância é estabelecida nos órgãos centrais e periféricos. Com a ajuda de modelos animais convenientes e experimentos levados a cabo no nível clonal (incluindo animais transgênicos), existe pequena dúvida de que os mecanismos que levam às respostas imunes anti-FVIII permaneças progressivamente irrevelados.

Fonte : Textbook of Hemophilia
Blackwell Publishing