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The Electronic Journal of Pediatric |
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PATOGÊNESE DA DOENÇA CELÍACA
Vera Lucia Stepania1 & Ulysses Fagundes Neto2 Disciplina de Gastroenterologia 1 Professora Afiliada Doença celíaca e tolerância oral A área de superfície da mucosa epitelial do intestino é aproximadamente duzentas vezes maior do que a pele, compreendendo quase 400 m2 no adulto. Esta barreira epitelial é protegida por mecanismos químicos e físicos próprios, com cooperação do sistema imunológico1. Os principais marcadores da imunidade são IgA e IgM secretoras. A interação entre imunidade inata e adaptativa é pré-requisito para a saúde, uma vez que a mucosa é a porta de entrada para agentes infecciosos, alérgenos e carcinógenos. Pelo fato dos neonatos serem expostos a numerosos microorganismos, proteínas e substâncias químicas, o período neonatal é particularmente crítico a esse respeito. O sistema imunológico tem dois mecanismos de defesa: - secreção de anticorpos para combater colonização por patógenos e penetração de antígenos; - hiporesponsividade à inoculação de antígenos na superfície da mucosa intestinal que envolve vários mecanismos conhecidos como tolerância oral, induzidos por antígenos da dieta ou da microflora intestinal (Figura 1). A imuno-exclusão limita a colonização de patógenos e inibe a penetração de agentes nocivos. A primeira linha de defesa é principalmente mediada por anticorpos IgA e IgM em conjunto com vários fatores de proteção não específicos. A imunidade secretora é principalmente estimulada por antígenos específicos e agentes patogénos. Antígenos da dieta e da microflora intestinal são menos estimuladores da imunidade secretora (flecha quebrada), mas induz supressão da resposta humoral pró-inflamatória mediada por IgG e IgE, bem como hipersensibilidade tardia mediada por ″células T-helper”(CD4+) do subtipo Th1. Há evidências que sugerem que a doença celíaca (DC) resulta do desenvolvimento de uma pobre tolerância oral ao glúten no período neonatal e com subseqüente manutenção desta tolerância. Muitos trabalhos feitos em roedores têm mostrado que antígenos protéicos alimentares, incluindo gliadina, induzem uma resposta imunológica específica de tolerância oral que compreende uma poderosa e prolongada supressão e baixa-regulacão da capacidade do animal de produzir anticorpos ativos e resposta imunológica mediada por células T contra o antígeno referido9. A integração de conhecimentos sobre a tolerância oral combinada a recentes mudanças nas perspectivas da sensibilidade ao glúten sugere a seguinte seqüência hipotética sobre da patogênese da enteropatia glúten-sensível9: 1) Falha no desenvolvimento da tolerância oral mediada por células T contra vários antígenos ou ao glúten, especificamente; 2) Indivíduos geneticamente predispostos tornam-se vulneráveis, sendo ativamente imunizados contra antígenos alimentares (glúten), caso uma combinação de dieta, permeabilidade intestinal e sinais de imunomodulação local e sistêmica coincidam. 3) Quando a sensibilização de células T ocorre e a dieta contém glúten os títulos de linfócitos intraepiteliais (LIE) aumentam em relação ao normal. 4a) Uma combinação da dose do antígeno e títulos de células T ativadas na mucosa ocorre, eventualmente, como precipitante da evolução de uma enteropatia grave e má-absorção. 4b) Simultaneamente com o estágio anterior, um grande número de células são recrutadas. Outros antígenos da dieta e, provavelmente auto-antígenos, envolvem-se perpetuando e agravando a enteropatia e explicando porque o dano tecidual persiste por semanas ou meses após dieta com exclusão de glúten. A predisposição genética deve atuar em vários pontos, via genes da resposta imunológica, reconhecimento imunológico dos peptídeos do glúten ou na regulação da expressão das células-T mediadas na enteropatia9. As diferenças nas proporções de pacientes de risco que progridem para o próximo estágio (isto é, 1→2, 2→3, 3→4) explicarão as diferenças na freqüência da doença em grupos que têm os mesmos marcadores genéticos9. Papel das junções firmes na doença celíaca Precocemente na DC, as junções firmes (JF) estão abertas completamente -- um mecanismo recentemente descrito de grave dano intestinal. A rota paracelular é o caminho dominante para a passagem passiva de solutos através da barreira epitelial e endotelial e essa regulação depende das junções intercelulares (JF). Como uma barreira entre os compartimentos apical e basocelular, as JF controlam seletivamente a difusão passiva de íons e pequenas partículas, bem como solutos solúveis em água através da rota paracelular por meio da regulação de gradientes transcelulares. Há um século, as JF foram descritas como um cimento extracelular formando uma absoluta e não regulável barreira no espaço paracelular. Estudos biológicos, porém, mostram que elas são estruturas dinâmicas sujeitas a mudanças estruturais que ditam seu estado funcional. Enquanto o conhecimento em sua ultraestrutura e eventos intracelulares tiveram significante progresso durante a última década, existe ainda pouco conhecimento sobre sua regulação fisiopatológica após estímulo extracelular2. O evento inicial na patogênese da DC estaria relacionado a uma permeabilidade anormal da mucosa intestinal, permitindo a passagem de peptídeos da gliadina não inteiramente degradados. Esta permeabilidade secundária à “perda” de JF intestinais possibilita o desenvolvimento dos eventos imunológicos e também pode estar descontinuada no curso de uma infecção viral. Em 2000, Fasano identificou uma proteína análoga à toxina “ocludente” da zonula derivada do Vibrio cholerae, que induz a separação das JF e um aumento subseqüente na permeabilidade intestinal em primatas não-humanos, chamada zonulin18. Fatores genéticos e doença celíaca O papel inicial de fatores genéticos está bem estabelecido. Em gêmeos idênticos, a concordância para DC é de aproximadamente 70%12. Parentes de primeiro grau tem 10% mais de chance de ter DC se comparados à população geral4,12. O maior componente da predisposição genética para DC é na região HLA do cromossomo 6 (braço curto, onde se localizam genes capazes de reconhecer o que é próprio e não-próprio). A DC está fortemente associada a antígenos HLA classe II e aproximadamente 90%(4,12) dos casos mostrou um particular DQ2 α/β heterodímero codificado pelos alelos DQα1∗0501 e DQβ1∗0201 herdados em cis com DR3 ou em trans DR5/7 ou em qualquer parte DQ1∗0501 ou DQβ1∗0201 do heterodímero DQ2. Deveria-se notar que alelos HLA explicam somente parte da suscetibilidade genética na DC. Na maioria da população européia, a freqüência de DQ2 é alta (15% a 30%), mas somente uma minoria das pessoas DQ2 positivas desenvolveu DC4. Fergunson, em 1975, mostrou que a gliadina leva a uma reação inflamatória de células T, in vitro, em pacientes celíacos13 e Lundin, em 1993, mostrou uma ligação com a predisposição genética que foi provada com o isolamento de clone de células T com HLA-DQ2 específicas para gliadina. No entanto, a prevalência de HLA-DQ2 é alta na população normal (25% a 30%), sugerindo que há um envolvimento adicional, provavelmente não-ligado ao gene HLA na patogênese da DC14. Ascher15, em 1997, estudou a epidemiologia da DC em dois países europeus, Suécia e Dinamarca, mostrando uma incidência de sintomas maior em 5 a10 vezes, no primeiro - não sabendo explicar a diferença entre populações tão semelhantes. Recentemente, demonstrou que as fórmulas infantis na Suécia comparadas com as da Dinamarca, respectivamente, contêm 44 vezes mais gliadina para a idade de 8 e 12 meses. Isto sugere que a exposição precoce do sistema imunológico imaturo à gliadina é um co-fator para a apresentação clínica da DC, provavelmente por inclinação do sistema imunológico em direção a resposta celular T-helper 1. No entanto, o consumo de glúten ou a duração do aleitamento materno em geral não mudam a prevalência de DC na população. Sollid encontrou, na Noruega, freqüência de 95,7% de HLA-DR3 entre seus pacientes celíacos e 3,3% de HLA-DR5/7 correlacionando a freqüência baixa deste último com a baixa freqüência na população geral, mas refere-se a um estudo italiano que evidenciou quase 30% de pacientes celíacos com DR5/7, enquanto sua freqüência na população normal é de aproximadamente 8%. Na Espanha, foram relatados resultados semelhantes20. Fisiopatogenia da doença celíaca A enteropatia celíaca é provavelmente resultado de uma lesão imunomediada contra a mucosa intestinal. A cascata de eventos fisiopatológicos com alteração na barreira funcional da mucosa do intestino delgado e a auto-regulação da JF parecem ser responsáveis, pelo menos em parte, pelo aumento da permeabilidade intestinal à gliadina ocorrendo, na lâmina própria, catalização da proteína pela transglutaminase tissular (enzima onipresente na mucosa intestinal) que aumenta fortemente sua afinidade por moléculas HLA localizadas nas membranas de células apresentadoras de antígenos (APC), em geral os macrófagos. A molécula HLA forma um "entalhe” na qual pequenos peptídeos (em geral, um produto da digestão da gliadina) podem ser especialmente conectados. A interação entre peptídeos de gliadina e moléculas HLA poderia levar à ativação de células T intestinais com liberação de citocinas pró-inflamatórias (em geral, IFN-γ) que poderiam determinar lesão no enterócito, aumento na proliferação na cripta intestinal e, finalmente, grave dano na arquitetura vilositária, bem como a ativação de células sub-epiteliais que induziriam a produção de anticorpos tipo IgM e IgG contra o glúten - podendo explicar muitos dos fatores patogênicos da lesão (Figura 2) 6. A expressão DR, nas células epiteliais, tem sido associada com o grau de inflamação e com a concentração de interferon-γ6. A transglutaminase catalisa várias proteínas, estabilizando o tecido conectivo. Porém, quando ativada intracelularmente, como em uma lesão grave, a enzima reage com várias estruturas e proteínas funcionais levando à apoptose, prevenindo a saída de proteínas antigênicas das células. Esta enzima quebra as ligações gliadina-gliadina, incorporando-as e formando um complexo de alto peso molecular, podendo também realizar a desaminação de substratos doadores de amina, tornando-os melhores substratos para a ligação com moléculas HLA-DQ2 se comparado àqueles que não sofreram desaminação, podendo produzir uma resposta imunológica proliferativa mais intensa para clones de células T gliadina-específicos12. O isolamento de clones de células T na mucosa intestinal destes pacientes - que pode ser estimulada por peptídeos da gliadina em pacientes HLA-DQ2 e DQ8 - demonstram o papel central das gliadinas na iniciação e manutenção da lesão celíaca. Contudo, não explica a resposta humoral altamente específica contra a transglutaminase como sendo o autoantígeno celíaco. Pender et al aput12 usou cultura de intestino fetal humano para mostrar que células Th1 liberam fator de necrose tumoral (TNF) que estimula os fibroblastos intestinais a secretar matrix-metaloproteinases (MMPs) que, por sua vez causam destruição da mucosa por dissolução do tecido conectivo (Figura 3). Neste modelo, a inibição de TNF ou de MMP-3 (mas não a de interferon-γ) previne a lesão na mucosa intestinal porque regulam a migração e proliferação mesenquimal embora não impeçam a transformação da mucosa na DC ativa, aumentando de 2 a 3x o volume da lâmina própria. Daum, em 1999, aput12 encontrou RNA-mensageiro de MMP1 e MMP3 nos fibroblastos da mucosa intestinal de pacientes com DC. Os fibroblastos ativados da lâmina própria são as maiores fontes de fator de crescimento queratinocítico - um estimulador de mitose epitelial que se correlaciona bem com a hiperplasia das criptas epiteliais na DC. Resposta imunológica exacerbada, celular e humoral são encontradas em pacientes não tratados, particularmente uma expansão das células produtoras de IgA, IgM e IgG . O envolvimento do GALT, nesta estimulação imunológica, é refletido por um aumento nas células B glúten-específicas de todos os isotipos no sangue periférico de crianças celíacas com doença ativa e, particularmente, uma elevação significante de imunoblastos IgA circulantes após duas semanas de desencadeamento com glúten em pacientes previamente tratados (Figura 4)1. Há evidências que fortalecem o conceito de ativação imunológica das células T na lesão celíaca. As células T CD4+ da lâmina própria de pacientes celíacos expressam o antígeno CD25 (que identifica a cadeia α do receptor de IL-2) e esta produção é ligada à exposição ao glúten9,17. O epitélio críptico de humanos não expressa normalmente o antígeno HLA-DR e se expressa na DC, sendo glúten-dependente17 - o que prova que ocorre ativação de células T na mucosa9. O primeiro evento imunopatológico a aparecer é a ativação das células T-CD4 que podem ser reproduzidas in vitro por exposição do fragmento de biópsia (de pacientes tratados) a peptídeos obtidos da digestão do glúten ou gliadina, a fração solúvel em álcool da farinha de trigo. Esta ativação tem sido clonada e isolada da mucosa. Seus receptores de antígenos (TCRα/β) geralmente mostram uma restrição molecular que “marca” uma predisposição genética para enteropatia glúten-sensível (DC e dermatite herpetiforme) que, nos EUA, é significantemente “mantida” por uma partícula heterodímero HLA-DQ2 (DQα1∗0501,β1∗0201) e em menor extensão por um HLA-DQ8 (DQα1∗0302,β1∗0301). Outras associações relacionadas (em geral HLA-B8; HLA-DR3; HLA-DR5) refletem desequilíbrio em uma doença extensa relacionada ao haplótipo1. Os LIE junto com as células T da lâmina própria e células plasmáticas representam o órgão efetor do sistema linfóide do intestino (GALT). Um grande número de questões, algumas não resolvidas, têm sido levantadas com relação à sua origem e à sua função na proteção do epitélio contra patógenos ou na patogênese da DC em que seu número está consideravelmente aumentado3. Um fator proeminente na enteropatia glúten-sensível é a ocorrência de uma infiltração de LIE de forma bem mais intensa que na atrofia vilositária induzida por outras patologias imunológicas, como doença enxerto versus hospedeiro, rejeição de enxerto ou diarréia auto-imunológica. Esta infiltração, confirmada por estudos morfométricos, está associada com aumento do tráfego através da lâmina basal e aumento da taxa mitótica e é observada em poucas horas após o desencadeamento intraduodenal ou retal pelo glúten antes de apresentar mudanças epiteliais. Esta observação sugere uma possível função dos LIE na indução da atrofia pelo glúten e leva ao estudo de cada subtipo de LIE modificados na DC3. O aspecto estrutural e imunohistológico das lesões na mucosa aparecem espontaneamente ou experimentalmente com o desencadeamento com glúten, e assemelham-se fortemente com outras lesões células T induzidas (vistas em modelos animais), como rejeição a aloenxerto, doença enxerto versus hospedeiro, giardíase experimental ou helmintíase ou com implante intestinal fetal7(Figura 5). A sensibilização dos linfócitos T ocorreria na infância, quando ocorresse exposição ao glúten, sendo desencadeada novamente na vida adulta - teoria difícil de provar tanto clínica como experimentalmente. Além disso, o início da doença clínica em adultos é mais facilmente explicado por fatores adicionais, como infecções, crescimento tumoral ou nutrição deficiente, do que por um estado presumível de doença latente que teve início na infância. A sintomatologia dependeria do grau de envolvimento da mucosa e da extensão do acometimento intestinal que implicaria ausência dos sintomas principais, como diarréia crônica e esteatorréia grave, entendendo assim a relação entre o comprimento do intestino envolvido e o espectro de achados histopatológicos obtidos em biópsias do intestino delgado que acompanham a sensibilidade ao glúten e refletem a influência mediada por células T nestes tecidos na qual a proteína do glúten está presente. Marsh et al 7 demonstraram, em laboratório, por análise computadorizada que o volume da superfície do enterócito em uma lesão grave e no tipo 3 (flat-destructive lesion) está reduzido em 25% (de 800μm³ para 600μm³, aproximadamente) (Figura 6). A redução da superfície epitelial é de 80% (2,6 para 0,4 x 10 6μm³), com redução da população de enterócitos da mucosa de 80% (de 3000 para 600) todas estatisticamente significativas. A relação absoluta de LIE para enterócitos é de 1 para 8 nos controles e de 1 para 3 nos flat (lesão glúten-induzida). Na lesão “flat”, o volume da lâmina própria é 2 vezes maior se comparada com o controle. Este aumento depende, em parte, do efluxo de proteínas plasmáticas como resultado da hiperpermeabilidade microvascular e do aumento da população celular na lâmina própria, incluindo linfócitos, células plasmáticas, mastócitos, basófilos, eosinófilos e neutrófilos. Bioquimicamente, há evidências da ativação de neutrófilos, eosinófilos e complemento, degranulação de mastócitos, elaboração da produção de derivados da lipooxigenase e secreção de prostraglandinas. Há evidências de expansão de IL-2 (CD-25) em toda a lâmina própria. A resposta imunológica glúten-induzida é evidentemente iniciada neste ponto, seguida pelo recrutamento secundário de células inflamatórias, produção de citocinas modulatórias e reorganização progressiva da arquitetura da mucosa. O mesmo autor propôs a seguinte seqüência de progressão da DC, em 199212:
Ao lado da expansão dos LIE TcRγ/δ+, considerados marcadores na DC, há uma considerável expansão dos LIE CD8 TcRα/β+, alguns proliferando no epitélio. Em contrapartida, com o aumento persistente dos LIE TcRγ/δ+, o número de LIE CD8 TcRα/β+ retorna ao normal após a retirada do glúten da dieta e, em um pequeno número de pacientes, há recuperação clínica e histológica espontaneamente. Esta observação poderia sugerir que os LIE CD8 TcRα/β+ sejam ativados por peptídeos da gliadina. Não há, no entanto, evidências que os peptídeos são reconhecidos diretamente pelos LIE CD8 TcRα/β+. Assim, somente um clone gliadina-específico derivado da mucosa intestinal ou do sangue de pacientes celíacos tem fenótipo CD4+ TcRα/β+. Isto, conseqüentemente, sugere que a expansão de LIE é secundária à liberação de citocinas pelas células mononucleares da lâmina própria. Células CD25+CD4+ ativadas, presumivelmente linfócitos T também foram observados na lâmina própria de pacientes com doença ativa e um aumento no RNAm codificador de γ-IFN, IL-2, IL-6 e TNF-α foi detectado na lâmina própria após 4 horas de desencadeamento com glúten intraduodenal. Contudo, não se explica como estas citocinas podem estimular a entrada de linfócitos até a camada epitelial poucas horas após o desencadeamento com glúten. Essas citocinas ou a própria gliadina pode, talvez, induzir a secreção precoce para o epitélio de quimiocinas capazes de atrair linfócitos. Conseqüentemente, citocinas podem induzir uma expansão de LIE; assim, um aumento do índice de mitose dos LIE é detectado após 36 horas de desencadeamento intraduodenal3. Duas importantes proteínas estão aumentadas no epitélio intestinal, induzidas pelo interferon-γ, MICA e MICB, que se assemelham com os genes HLA classe I. Recentemente, receptores destas proteínas foram identificados na superfície de “natural killer” e células T γ/δ . Estas, uma vez ativadas, secretam quimiocinas que atraem e estimulam células da resposta imunológica não específica (monócitos, macrófagos, neutrófilos e eosinófilos) que, por sua vez, modulam uma resposta antígeno-específica, secretando IL-4 - que amortece a resposta Th1 a favor da resposta Th212. O papel dos LIE CD8 TcRα/β+ na patogênese da atrofia vilositária não está claro. Há evidências de que esses linfócitos, na doença ativa, são ativados por células T citotóxicas e, paralelamente, há aumento no número de LIE contendo “granzyme B” (uma proteína característica da ativação de linfócitos citotóxicos). É possível que os LIE CD8 TcRα/β+ citotóxicos ativados por citocinas liberadas por células da lâmina própria ou/e por uma causa ainda não definida, no epitélio de pacientes com DC ativa, contribuam para a lesão epitelial7,3. Por mais que os mecanismos desta ativação pelo glúten (direta ou indiretamente) e seu exato papel na patogênese da atrofia vilositária não estejam esclarecidos, os LIE são uma expansão anormal em pacientes celíacos que podem ultimamente levar a uma proliferação incontrolável de linfócitos anormais3. Quando o paciente tratado é desencadeado com glúten, há precocemente migração de células T- TcRα/β+CD8+ para a superfície epitelial. Na lesão estabelecida, o número de LIE está aumentado em, aproximadamente, 4 vezes. Além disso, há geralmente uma elevação linear da fração intraepitelial das células T-TcRγ/δ+ (de 2 a10% no normal para 20 a 30% na DC), sendo esta elevação a única mudança morfológica permanente encontrada no jejuno de pacientes após longos períodos com dieta isenta de glúten6. Uma possível contribuição do domínio dos LIE do subtipo TcRα/β+ para a tolerância é intrigante. Experimentos recentes com eliminação de CD8 induzida em camundongos, concluíram que células T CD8 são cruciais para a diminuição da resposta da imunidade da mucosa induzida oralmente, mas não para supressão da resposta humoral sistêmica. Enterócitos humanos expressam uma molécula não polimórfica antigênica CD10, bem como um ligante (gp180) que, por interação com a cadeia α do CD8 (Figura 7), pode rapidamente ativar a tirosinoquinase p56 e, desse modo, preferencialmente, estimular células T CD8+. A apresentação de antígenos ao enterócito, neste contexto, poderia teoricamente partir de LIE em estágio de anergia. Cada célula não responsiva pode inibir o receptor de IL-2 nas células CD4-helper, o que é uma possibilidade sugestiva para o efeito das células supressoras CD8+1. Talvez as moléculas CD8 liberadas dos LIE funcionem como ligantes inibitórios afetando células T simples, imunologicamente primitivas. A tolerância oral envolve inquestionavelmente mais de um mecanismo imunoregulatório. Nela, identificam-se variáveis genéticas, idade, dose do alimento e tempo, estrutura do antígeno, integridade da barreira epitelial e grau de ativação de resposta imunológica local, como refletida na APC da mucosa e no modelo do envolvimento das citocinas. Por serem o centro da resposta imunológica, a função das APC na mucosa intestinal talvez seja crucial para a tolerância oral. Uma possibilidade é, que no estágio normal, a APC conduzirá a penetração de peptídeos do glúten e outros antígenos da dieta para os nódulos linfáticos regionais a fim de evitar a imunidade da mucosa mediada por célula considerando em estágio ativado, que desencadeiam células T gliadina-específicas na lâmina própria e deste modo, o início da DC nos indivíduos predispostos1. O papel imunológico dos LIE TcRγ/δ+ é também intrigante na visão que sugere que este subtipo, no rato, deve atuar como célula contrassupressora. Assim, seria apto para causar tolerância. Se isto é também verdade para humanos, a expansão preferencial de células γ/δ intraepiteliais na lesão celíaca pode contribuir para exprimir o aumento na produção de imunócitos Ig e ativar células CD4+ na lâmina própria em pacientes não tratados. No entanto, a existência de células supressoras é um tanto controverso e o aumento de LIE TcRγ/δ+ deve ocorrer porque são células citotóxicas envolvidas no clareamento de microorganismos ou de substâncias lesivas ao epitélio para preservar a barreira de superfície1. Estudo realizado entre parentes de primeiro grau saudáveis6 de pacientes com DC, 45 pessoas (41%), tinham um aumento de mais de 3.6 células/mm (significando mais de 2 desvios-padrão do controle). Estas células eram LIE γ/δ +. A correspondente percentagem de células α/β foi de 65% (71/109), aproximadamente 32 células/mm, mais de 2 desvios-padrão dos controles. Todas as 13 biópsias de pacientes com DC sem sintomas (silent CD) e de um caso com biópsia normal (latent CD) mostraram um aumento na densidade de células intraepiteliais de ambos os tipos de TcR(r =0.62; p<0.001). Encontrou-se, também, associação entre genes DQ e a densidade de células γ/δ estatisticamente significativa entre estes indivíduos (p =0.028). A mesma associação não foi demonstrada com a densidade de células α/β. Conclusões A resposta da mucosa depende de vários fatores (Figura 8). Permeabilidade intestinal ou penetração de antígenos luminais é provavelmente um importante evento primário ou secundário na patogênese de várias doenças da mucosa, incluindo também DC. Esta variação é determinada pela idade do indivíduo (em geral, pré-termo versus termo), interações entre células mastro, nervos e neuropeptídeos, infecções e o efeito protetor da secreção de IgA (produzida pelo leite materno ou pela própria criança)1. Referências Bibliográficas:
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