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A jornada rolante dos glóbulos brancos: qual é o segredo por trás do seu "rolamento" nos vasos sanguíneos?
Em imunologia, o extravasamento de leucócitos, ou cascata de adesão de leucócitos, é o processo pelo qual os glóbulos brancos (leucócitos) se movem da circulação para locais de dano tecidual ou infecção. Esse processo é um componente importante da resposta imune inata e envolve principalmente o recrutamento inespecífico de leucócitos. Os monócitos também usam esse processo para se desenvolverem em macrófagos na ausência de infecção ou dano tecidual.
Visão geral do processo
A infiltração de leucócitos ocorre principalmente nas veias pós-capilares, onde a força de cisalhamento dinâmica do fluxo sanguíneo é reduzida, promovendo a infiltração de leucócitos. Todo o processo pode ser dividido em várias etapas:
- Atração química
- Anexo de rolagem
- Intimamente ligado
- Migração transendotelial
Quando qualquer uma dessas etapas é inibida, o recrutamento de glóbulos brancos é interrompido. Os glóbulos brancos desempenham suas funções principalmente nos tecidos, incluindo fagocitose de partículas estranhas, produção de anticorpos, secreção de gatilhos de resposta inflamatória (como histamina e heparina) e sua neutralização. No geral, os glóbulos brancos desempenham um papel importante na proteção do organismo contra doenças.
Atração química
Uma vez reconhecidos e ativados por patógenos, os macrófagos em tecidos danificados liberam citocinas como IL-1, TNFα e quimiocinas. Esses fatores fazem com que as células endoteliais adjacentes ao local da infecção expressem moléculas de adesão celular (como selectinas) e direcionem os leucócitos circulantes a se deslocarem para o local da lesão ou infecção.
Anexo de rolagem
Os leucócitos se fixam ao revestimento dos vasos sanguíneos como ganchos pegajosos e prendem moléculas de selectina, o que faz com que os leucócitos desacelerem e comecem a rolar pela superfície endotelial.
Durante esse processo de rolagem, conexões transitórias são formadas e quebradas entre leucócitos e selectinas endoteliais e seus ligantes. Essas interações podem ser moduladas pelo padrão de glicosilação do PSGL-1, de modo que certas variantes de açúcar tenham afinidades diferentes, permitindo que os leucócitos migrem para locais específicos do corpo, como a pele.
Intimamente ligado
Ao mesmo tempo, as quimiocinas liberadas pelos macrófagos ativam esses glóbulos brancos rolantes, fazendo com que as moléculas de integrina em sua superfície mudem de um estado de baixa afinidade para um estado de alta afinidade. Essas integrinas se ligam fortemente e com alta afinidade a ligantes expressos especificamente em células endoteliais, fixando assim a localização aproximada dos leucócitos nas células endoteliais.
Migração transendotelial
Durante a penetração, o citoesqueleto do leucócito é reorganizado, permitindo que o leucócito se desdobre nas células endoteliais e forme pseudópodes, passando pelos espaços intercelulares do endotélio. Esse processo é chamado de diapedese. Uma vez atravessando o endotélio, os leucócitos também precisam penetrar a membrana basal.
Todo o processo de escape vascular é chamado de exsudação, e os glóbulos brancos migram ao longo do gradiente quimiotático químico no fluido intersticial em direção ao local da lesão ou infecção.
Biologia Molecular
O processo de diapedese dos leucócitos pode ser resumido em vários estágios: aproximação, captura, rolamento, ativação, ligação, aumento da ligação e extensão, rastejamento dentro dos vasos sanguíneos e migração transcelular ou transmigração. A expressão de selectinas está intimamente relacionada à atividade das moléculas de adesão celular.
Selectinas e integrinas
As selectinas são expressas após a ativação das células endoteliais vasculares, incluindo principalmente a P-selectina e a E-selectina, que se ligarão às cadeias de glicoproteínas dos glóbulos brancos. As integrinas são expressas principalmente nos glóbulos brancos, onde se ligam às moléculas de adesão das células endoteliais e interrompem temporariamente o movimento dos glóbulos brancos.
Citocinas
O processo exsudativo é regulado pela resposta inflamatória de fundo das citocinas, que induzem vasodilatação e reduzem a carga da superfície do vaso, facilitando a ligação intermolecular com os leucócitos.
Progresso recente
Nas últimas décadas, o advento dos dispositivos microfluídicos forneceu melhores ferramentas para estudar as interações leucócitos-endoteliais. Essas novas plataformas podem simular ambientes fisiológicos mais realistas, facilitando uma maior exploração do comportamento dos glóbulos brancos.
Estudos mostraram que os glóbulos brancos exibem um comportamento peculiar sob condições de alto cisalhamento, um fenômeno conhecido como "hipótese da ligação de captura". Isso significa que, sob certas condições, altas forças de cisalhamento podem aumentar a força de ligação entre leucócitos e células endoteliais.
ConclusãoEmbora o movimento e a infiltração de glóbulos brancos no corpo pareçam normais, existem inúmeros processos e mecanismos bioquímicos complexos por trás deles. Essas respostas sensíveis ao ambiente não apenas protegem nossos corpos, mas também revelam os mistérios de como a vida funciona. Tudo isso pode ser otimizado ainda mais para que possamos fazer maiores progressos na tecnologia médica no futuro?
