La inflamació o edema és la forma de manifestar-se de moltes malalties. Es tracta d'una resposta inespecífica enfront de les agressions del medi i està generada pels agents inflamatoris. La resposta inflamatòria sorgeix amb un fi defensiu d'aïllar i destruir l'agent nociu, així com reparar el teixit o òrgan danyat. La inflamació es denomina en medicina amb el sufix -itis (faringitis, laringitis, colitis, etc.). El problema més gran que sorgeix de la inflamació és que la defensa es dirigisca tant cap a agents nocius com a no nocius, provocant danys en teixits o òrgans sans.
Agents inflamatoris La inflamació pot tenir orígens diversos. Pot estar causada per agents vius, com ara bacteris, virus, paràsits o fongs; per agents físics, com ara radiacions —entre les quals les radiacions ultraviolades— el fred o la calor; per agent físics, com ara verins o toxines. Els traumatismes i cossos estranys causen també inflamació, com també la causen alteracions vasculars —per exemple les que produeixen isquèmia— i alteracions immunitàries—per exemple les respostes d'hipersensibilitat.}
Evolució històrica En les primeres civilitzacions hi ha testimonis del seu coneixement i la seua curació. A Grècia i Roma hi ha escrits d'Hipòcrates i de Cels que en parlen. Cels descriu els tres signes que caracteritzen la inflamació: «tumor, rubor i calor». El tumor és l'augment de grandària degut a l'edema. El rubor és l'enrogiment causat per la vasodilatació. I la calor és l'augment de la temperatura de la zona inflamada; és causada per la vasodilatació i l'augment del consum local d'oxigen.
Clàssicament se cita el dolor com a primer signe d'una tètrada, però el dolor és un símptoma a causa del seu caràcter subjectiu, mentre que la resta són signes, pel seu caràcter objectiu.
A l'Edat Mitjana la inflamació es considerà càstig diví. Al Hunter fou el primer a definir-la com a reacció de defensa. Al Cohnheim investigà la inflamació en animals vius i amb el microscopi òptic. Al Metxnikov descobrí la fagocitosi.
Lewis descobrí els mediadors químics de la inflamació, els quals anomenà H, i definí la triple resposta davant l'agressió que consistia en eritema central, inflor i eritema perifèric.
A la segona meitat del es caracteritza la inflamació des d'un punt de vista molecular. Es descobreixen molècules els nivells de les quals augmenten fortament ela resposta inflamatòria.
Depenent de les característiques temporals de la inflamació, es defineixen dos tipus de resposta: inflamació aguda i inflamació crònica.
Inflamació aguda En la inflamació aguda es distingeixen tres punts clau: canvis hemodinàmics, alteració de la permeabilitat vascular i modificacions leucocitàries.
Canvis hemodinàmics en el calibre i en el flux Després d'un període inconstant i transitori de vasoconstricció arteriolar, es produeix vasodilatació i hiperèmia activa (obertura de nous capil·lars en la zona de la lesió que produeix un augment de flux) que causa enrogiment i augment de la temperatura. Després es produeix un període d'hiperèmia passiva en la qual disminueix el flux per un augment de la permeabilitat microvascular amb extravasació de líquid i augment de la viscositat sanguínia als vasos de menor calibre, que és el que es denomina estasi (paràlisi total del flux).
A mesura que evoluciona l'estasi, es va produint l'orientació perifèrica (marginació) dels leucòcits, que s'adhereixen a l'endoteli, travessen la paret vascular i es dirigeixen a l'interstici.
Alteració de la permeabilitat vascular S'alteren les bases morfològiques de l'endoteli per acció dels mediadors químics. Generalment es produeix a les vènules.
En condicions normals l'endoteli no permet l'eixida de proteïnes i l'intercanvi es produeix per pinocitosi, però quan s'altera la permeabilitat, es troben alterades les unions cel·lulars i les càrregues negatives de la membrana basal.
Majno i Palade van veure obertures entre les cèl·lules que no es trobaven trencades. Açò ocorre perquè les substàncies de la inflamació provoquen la contracció brusca dels filaments d'actina i miosina de les cèl·lules endotelials que es retrauen. Després el citoesquelet es reorganitza per a mantenir la contracció durant més de temps.
Les substàncies inflamatòries han de dissoldre la membrana basal d'aquestes obertures.
El focus central són les vènules, però si és molt intens assoleix els capil·lars i es produeix extravasació per ruptura.
Als casos en què la inflamació resulta patològica es produeix necrosi dels teixits i vasos.
Bases anatòmiques La resposta immediata es produeix per contracció de les cèl·lules endotelials i eixamplament de la unió intercel·lular. Afavorit tot açò per substàncies com la histamina, la bradiquinina i els leucotriens. S'anomena resposta immediata prolongada quan hi ha lesió endotelial directa amb necrosi i despreniment de les cèl·lules endotelials per excés d'agent inflamatori als vasos.
En la resposta tardana hi ha una reorganització del citoesquelet (retracció endotelial) i obertura de les unions intercel·lulars afavorida per substàncies com la interleucina-1 (IL-1), l'interferó-γ (IFN-γ) o el factor de necrosi tumoral (TNF).
Mediadors químics Els mediadors químics de la inflació són substàncies poden tenir efectes autocrins, paracrins o endocrins. Poden estar presents al plasma i han de ser activats per a exercir la seua funció. També poden estar a les cèl·lules on romanen emmagatzemats sent secretades o sintetitzades de nou en resposta a un estímul. Aquestes cèl·lules són principalment les plaquetes, els polimorfonuclears, monòcits, macròfags i mastòcits.
Una volta alliberats i activats, els mediadors químics tenen una vida mitjana molt curtaa causa del seu efecte tòxic i la majoria tenen efectes secundaris perjudicials com és la destrucció de teixits, convertint-se així la inflamació en una autoagressió.
Amines vasoactives Histamina: es troba a cèl·lules cevades, basòfils i plaquetes emmagatzemats en grànuls que secreten, enfront d'agents inflamatoris, molècules del complement (C3a, C5a), proteïnes lisosomals, IL1, IL8. La histamina és el principal catalitzador de la fase aguda; els seus efectes són la vasodilatació d'arterioles i vènules i l'alteració de la permeabilitat a les vènules.
Serotonina: emmagatzemada a cèl·lules enterocromoafins, plaquetes i cèl·lules del sistema nerviós. El seu alliberament es produeix gràcies al factor activador de plaquetes (PAF). Les seues accions són molt semblants a les de la histamina.
Proteases plasmàtiques Sistema del complement: pot activar-se per la via clàssica o per la via alternativa alliberant-se els factors del complement que tenen com a missió principal vasodilatar la zona de la inflamació i l'alliberament de substàncies com la histamina o els leucotriens, així com produir l'adhesió i quimiotaxi dels leucòcits que activa. També afavoreix la fagocitosi.
Quinines: s'activen junt amb la cascada de la coagulació. Promouen l'augment de la permeabilitat vascular, la contracció del múscul llis i el dolor.
Sistema de coagulació: en activar-se, es promou un augment de la permeabilitat, quimiotaxi, adherència i proliferació de fibroblasts.
Metabòlits de l'àcid araquidònic Prostaglandines: PGE2, PGI2, PGD2 que produeixen vasodilatació, febre i dolor. Tromboxans A2 (TXA2): produeixen agregació plaquetària i vasoconstricció. Leucotriens LTC4, LTD2 y LTE4: produeixen vasoconstricció, augment de la permeabilitat i broncoespasmes. Leucotrié B4: que promou adherència leucocitària i quimiotaxi.
Constituents lisosomals dels leucòcits Proteases àcides: degraden bacteris i restes cel·lulars dins dels fagolisosomes. Proteases neutres: com per exemple col·lagenases, elastases, proteïnases… Proteases catiòniques: el fi de les quals és augmentar la permeabilitat, afavorir la quimiotaxi i activar els factors C3 i C5 del complement.
Citocines TNF, IL-1, IL-6 són les principals citocines proinflamatòries. També són importants la IL8, MCP1, TFGB, PDCF i nombroses quimiocines. Tenen l'objectiu de promoure l'adherència leucocitària a l'endoteli, fomentar la síntesi de prostaglandines, la quimiotaxi i a més són factors de creixement dels fibroblasts i de l'endoteli, el que resulta important pel que fa a la necrosi tissular. Aquestes citocines proinflamatòries són inductores de la resposta de fase aguda, una reacció sistèmica a la inflamació aguda.
Resposta de fase aguda
La resposta de fase aguda és una reacció sistèmica a la inflamació aguda, induïda per mediadors químics com la IL-1, IL-6 i el TNF, produïts per macròfags i altres cèl·lules immunitàries. Té com a objectiu limitar el dany, eliminar l'agent agressor i iniciar la reparació tissular. Aquesta resposta inclou diversos canvis fisiològics i bioquímics:
Producció hepàtica de proteïnes de fase aguda, com: Proteïna C reactiva (PCR): opsonització i activació del complement. Fibrinogen: afavoreix la coagulació i influeix en la velocitat de sedimentació globular. Sèrum amiloide A (SAA): reclutament de cèl·lules immunitàries. Febre: induïda per IL-1 i IL-6 mitjançant la producció de prostaglandines a l'hipotàlem. Leucocitosi: augment del recompte de leucòcits circulants, principalment neutròfils. Redistribució de nutrients: com ferro i zinc, limitant-ne la disponibilitat per a patògens.
D'altres Òxid nítric (NO). Acció curta i local. Produït a les neurones, als macròfags i a les cèl·lules endotelials. És un factor relaxant de músculs llisos (vasodilatació). En els macròfags les interleucines activen la NO-sintasa. Quan s'allibera en quantitats incontrolades es produeix vasodilatació perifèrica i necrosi tissular.
Factor activador de plaquetes (PAF). Es troba en neutròfils, eosinòfils, macròfags, mastòcits i també a les cèl·lules de l'endoteli vascular. Les seues accions són: vasoconstricció i broncoconstricció, adhesió leucocitària, quimiotaxi, degranulació, activació de la síntesi d'icosanoides.
Radicals lliures d'oxigen (RLO). A baixes concentracions activen quimiocines, citosines i molècules d'adhesió leucocitària endotelial: augmenta la resposta inflamatòria.
Modificacions leucocitàries Els leucòcits fagociten els patògens, destrueixen els bacteris i els microorganismes, i degraden el teixit necròtic, però també poden prolongar la lesió tissular en alliberar enzims, d'altres mediadors químics i radicals lliures d'oxigen. Les fases de les modificacions leucocitàries són:
Marginació i adherència a les cèl·lules endotelials Quan el flux de les vènules és normal, els leucòcits es desplacen a les parets del vas, ja que disminueixen les forces de cisallament. Després s'adhereixen a l'endoteli transitòriament (rodament) fins que arriben a un punt en què ho fan fermament. Amb el temps l'endoteli pot restar revestit de leucòcits (pavimentació).
Emigració Els leucòcits fixats emeten uns pseudopodis a la manera de palanca entre les cèl·lules endotelials, s'hi introdueixen i resten entre aquestes i la membrana basal. Finalment, alliberen col·lagenases per trencar-la i aconsegueixen travessar-la.
Molècules d'adherència Són les selectines, les immunoglobulines i les integrines.
Els mediadors inflamatoris activen les selectines, que es troben emmagatzemades en grànuls de Weibel-Palade de les cèl·lules endotelials, i es redistribueixen ràpidament cap a la superfície cel·lular. La ferma adhesió dels leucòcits a l'endoteli es produeix gràcies al canvi conformacional de les integrines.
La transmigració i la sortida de leucòcits estan intercedides per la PCAM-1.
Conglomeració El teixit inflamat conté una acumulació de neutròfils.
Quimiotaxi En la inflamació, els leucòcits és desplacen per quimiotaxi —locomoció orientada segons un gradient químic— cap a la zona de lesió. L'augment del calci intracel·lular provoca la contracció dels filaments d'actina i miosina en una zona del citoplasma permetent la diapedesi leucocitària. També augmenten l'adherència i l'afinitat pel receptor de les molècules.