Apostila de Inflamograma

INFLAMAÇÃO E INFLAMOGRAMA

INFLAMAÇÃO E INFLAMOGRAMA Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade

Inflamação e Inflamograma Grupo Longevidade Saudável Academia Longevidade Saudável Diretor Científico: Dr. Ítalo Rachid Coordenadora Técnico-científica: Dra. Virna da Costa e Silva 1ª. Edição 2018 Inflamação e Inflamograma – Academia Longevidade Saudável, São Paulo, 2018. (Em processo de catalogação) 2

Sumário 1. INFLAMAÇÃO E INFLAMOGRAMA.............................................................................. 5 1.1 Inflamação e envelhecimento ................................................................................... 5 1.2 Envelhecimento metabólico ...................................................................................... 7 2. TEORIAS DO ENVELHECIMENTO............................................................................. 12 2.1 Teoria neuroendócrina........................................................................................... 12 2.2 Teorias genéticas (dos telômeros)........................................................................... 14 2.3 Teoria da glicosilação ............................................................................................ 16 2.4 Teoria do estresse oxidativo ................................................................................... 18 2.5 Teoria imunológica................................................................................................ 20 3. RADICAIS LIVRES .................................................................................................. 22 4. BIOMARCADORES .................................................................................................. 26 4.1 Marcadores inflamatórios ....................................................................................... 27 4.2 Biomarcadores hepáticos ....................................................................................... 28 4.2.1 Proteína C-Reativa............................................................................................. 28 4.2.2 Fibrinogênio...................................................................................................... 30 4.3 Citocinas pró-inflamatórias..................................................................................... 31 4.3.1 Interleucina-6 (IL-6).......................................................................................... 33 4.3.2 Fator de necrose tumoral-a (TNF-a) ..................................................................... 35 4.3.3 Interleucina-10 (IL-10) ...................................................................................... 38 4.3.4 Fosfolipase A2 (PLA2) ........................................................................................ 39 4.3.5 Lipoproteína A .................................................................................................. 40 5. CONDIÇÕES ASSOCIADAS A PROCESSO INFLAMATÓRIO SUBCLÍNICO................... 42 5.1 Síndrome Metabólica (SM) ..................................................................................... 42 5.2 Diabetes mellitus tipo 2 (DM2) ............................................................................... 43 5.3 Obesidade ........................................................................................................... 45 5.4 Intestino ............................................................................................................. 47 5.5 Aterosclerose ....................................................................................................... 49 6. INFLAMOGRAMA .................................................................................................... 52 6.1 Marcadores inflamatórios preditores de eventos cardiovasculares ................................ 53 6.2 Inflamograma sistêmico ........................................................................................ 54 6.2.1 Interleucina – 6 (IL-6) ....................................................................................... 54 6.2.2 Interleucina – 10 (IL-10) .................................................................................... 55 6.2.3 Lipoproteína A (LP(a))........................................................................................ 55 6.2.4 Fator de Necrose Tumoral Alfa (TNF-α)................................................................. 56 6.2.5 Fosfolipase A2 (PLA2) ........................................................................................ 57

Inflamação e Inflamograma 6.3 Inflamograma intestinal......................................................................................... 58 6.3.1 Interleucina – 23 (IL-23) .................................................................................... 58 6.3.2 Interleucina – 10 (IL-10) .................................................................................... 59 6.3.3 Interleucina – 4 (IL-4) ....................................................................................... 59 7. ANTIOXIDANTES.................................................................................................... 61 8. REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 65 4

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 1. INFLAMAÇÃO E INFLAMOGRAMA 1.1 Inflamação e envelhecimento A inflamação crônica subclínica é de baixo grau e sistêmica, frequentemente danifica silenciosamente os tecidos durante um longo período. Este processo pode durar décadas sem que a pessoa perceba, até que os sintomas da doença ocorrem subitamente muito tempo depois, e, então, um dano geralmente irreversível já ocorreu. A medida mais importante para a medicina preventiva é evitar ou controlar a inflamação crônica subclínica. O processo inflamatório agudo, ou seja, pontual e temporário, é essencial para a manutenção da saúde e da vida. A inflamação crônica é a fonte de muitas doenças, incluindo o câncer, obesidade e doenças cardíacas. O envelhecimento é um processo biológico, universal, estocástico, dinâmico e progressivo, no qual ocorrem modificações morfológicas, funcionais, bioquímicas e psicológicas que reduzem a capacidade de adaptação do indivíduo ao meio ambiente, podendo afetar sua integridade e permitindo o surgimento das doenças crônicas, com impacto sobre a saúde e a qualidade de vida do idoso. O conceito de envelhecimento pela Organização Pan-Americana de Saúde fala que envelhecer é um processo sequencial, individual, cumulativo, irreversível, universal, não patológico, de deterioração de um organismo maduro, próprio a todos os membros de uma espécie, de maneira que o tempo o torne menos capaz de fazer frente ao estresse do meio ambiente e, portanto, aumente sua possibilidade de morte. 5

Inflamação e Inflamograma O envelhecimento acontece, porém ele pode acontecer de duas formas: de forma patológica, com incapacidades ou de forma saudável, permanecendo sem doenças e com funções normais. A inflamação crônica, conforme verificado em estudos, foi associada a uma série de fenótipos de envelhecimento não saudável e a uma menor probabilidade de envelhecimento bem-sucedido. Consumo excessivo de aditivos químicos, gorduras saturadas e conservantes; tabagismo; excesso de bebidas alcóolicas; estresse; excesso de exercícios físicos; exposição a pesticidas, poluentes atmosféricos, dentre outros são fatores que geram processo inflamatório crônico provocando um envelhecimento doente. Um estilo de vida inapropriado acaba aumentando a ineficiência metabólica, que contribui substancialmente para a quebra da homeostasia corporal. Tal fato, lentamente, torna o indivíduo mais suscetível a lesões orgânicas, culminando no desencadeamento de doenças associadas ao processo de envelhecimento. 6

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 1.2 Envelhecimento metabólico Sob a perspectiva biológica, o envelhecimento caracteriza-se pela diminuição da capacidade de manter o equilíbrio homeostático sob condições de sobrecarga funcional, conduzindo à maior vulnerabilidade. Apesar de a velhice não estar necessariamente vinculada a doenças e incapacidades, as alterações nas dimensões física, cognitiva e social contribuem para uma maior susceptibilidade destes indivíduos às manifestações adversas na saúde. Após os 30 anos de idade, ocorre uma queda hormonal e funcional fisiológica e assim aumento da predisposição às doenças. Os hormônios controlam todas as funções do corpo e do metabolismo, assim com essa alteração nas taxas hormonais, há uma modificação progressiva com a idade das condições metabólicas e fisiológicas essenciais: força muscular, integridade da massa óssea, homeostase do peso e da gordura corporal, qualidade do sono, função imunológica, sistema cardiovascular, memória, decisão, raciocínio, atividade sexual, iniciativa, liderança e bem-estar físico e mental. O processo de envelhecimento é um estado de estresse oxidativo e inflamatório crônico, que leva à deterioração de componentes celulares, incluindo proteínas, lipídios e DNA, contribuindo para o declínio relacionado com a idade das funções fisiológicas. Uma grande parte do fenótipo de envelhecimento é explicado por um desequilíbrio entre as redes inflamatórias e anti-inflamatórios. Os níveis de mediadores inflamatórios normalmente aumentam com a idade, mesmo na ausência de infecção aguda ou outras formas de estresse fisiológico. 7

Inflamação e Inflamograma Embora os níveis ainda estejam em níveis subagudos, esta inflamação crônica relacionada com a idade está associada e antecede muitas condições relacionadas com o envelhecimento. Isso é especialmente evidente nas células que regulam a homeostase, tais como o sistema nervoso, endócrino e imunitário. Suas perdas funcionais são observadas durante o envelhecimento, com um consequente aumento da morbidade e mortalidade. O envelhecimento pode estar associado ao maior acúmulo de lesões celulares decorrentes das espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio derivadas do metabolismo mitocondrial. Além do declínio funcional e cognitivo, o envelhecimento é caracterizado por alterações na expressão gênica e maior estresse oxidativo, que causa mutações e encurtamento dos telômeros. Além do encurtamento telomérico, os radicais livres danificam o DNA, sendo que o envelhecimento se caracteriza por aumento do acúmulo de danos genéticos e redução dos reparos genômicos. 8

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Com a progressão da idade, há acúmulo de proteínas, lipídeos, carboidratos e DNA oxidados em relação a organismos jovens, de acordo com a teoria dos radicais livres. O idoso apresenta um aumento na suscetibilidade ao desenvolvimento de doenças crônicas principalmente nos três maiores sistemas de comunicação do corpo: sistema imune, sistema endócrino e sistema nervoso. Assim também aumenta a suscetibilidade de doenças autoimunes, infecções, câncer, doenças metabólicas (diabetes), Doença de Alzheimer, Doença de Parkinson, dentre outras. A sarcopenia, que é caracterizada pela perda de massa muscular, está associada a uma série de disfunções e doenças sistêmicas prevalentes no idoso, como é o caso da osteoporose, resistência à insulina,5 obesidade6 e osteoartrite, além de causar complicações com o avanço da idade. O potencial impacto da sarcopenia é grande, considerando que o tecido muscular é o mais abundante do corpo humano. Há maior risco de quedas, fraturas, incapacidade, hospitalização e mortalidade. É uma vulnerabilidade fisiológica relacionada à idade, resultado da deterioração da homeostase biológica e da capacidade do organismo de se adaptar às novas situações de estresse. A atividade física desempenha papel fundamental na manutenção ou lentificação da perda de massa muscular. O sedentarismo é um fator de risco para a sarcopenia em idosos. 9

Inflamação e Inflamograma O estresse oxidativo excessivo, a disfunção mitocondrial e a inflamação crônica ao longo do envelhecimento estão envolvidos em um subsequente declínio da força e mobilidade do idoso, que são considerados, dentre outros, critérios diagnósticos para a sarcopenia. As evidências científicas têm sugerido que a bioenergética e função mitocondrial, via geração de espécies reativas de oxigênio, podem ter papel relevante no processo de degeneração neuromuscular, com consequente perda de fibras e função muscular associadas ao processo de envelhecimento. A perda progressiva da integridade fisiológica celular e orgânica observada no envelhecimento é o principal fator de risco para as principais patologias humanas, incluindo a síndrome metabólica, o câncer, o diabetes, as doenças cardiovasculares e as doenças neurodegenerativas. Devido a um desequilíbrio entre consumo e gasto energético, em grande parte atribuível ao aumento da disponibilidade de alimentos com alto teor calórico, juntamente com a adoção de um estilo de vida sedentário, o contínuo aumento da obesidade e de distúrbios metabólicos, como diabetes tipo 2, e a progressão na velocidade do envelhecimento da população a nível mundial vão continuar sendo os principais contribuintes para a mortalidade cardiovascular e para as perturbações no envelhecimento nos próximos 50 anos. Isso enfatiza a importância do controle de peso e intervenção precoce em relação aos fatores de risco modificáveis em pacientes com sobrepeso na população. 10

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Para reduzir a carga de desordens cardiometabólicas e também o início precoce de distúrbios do envelhecimento, promover o exercício físico com uma dieta complementar, suplementando com fitoquímicos bioativos, é fundamental para restaurar a homeostase imune e melhorar a saúde humana. O mesmo se aplica, por exemplo, ao uso de Ômega 3, nutrientes específicos, alimentos e padrões de dieta na prevenção e gestão de distúrbios metabólicos, podendo ser adaptadas às preferências alimentares pessoais e culturais e necessidades energéticas apropriadas para o controle de peso, prevenção de diabetes e gestão de risco cardiometabólico. 11

Inflamação e Inflamograma 2. TEORIAS DO ENVELHECIMENTO 2.1 Teoria neuroendócrina O sistema neuroendócrino é a combinação dos sistemas nervoso (responsável pelos estímulos) e endócrino (formado pelo conjunto de glândulas que apresentam como atividade característica a produção de secreções denominadas hormônios), que ao trabalharem em conjunto, atuam na coordenação e regulação das funções corporais. É controlado pela hipófise e pelo hipotálamo, e sob a influência de neurotransmissores e neuropeptídeos e é responsável pela regulação hormonal, interferindo no metabolismo, no sistema reprodutor e em diversos outros aspectos da fisiologia do organismo. Sua atividade é regulada por genes específicos, que alteram a sua expressão com o processo do envelhecimento, caracterizando algumas alterações hormonais comuns com o avanço da idade, dentre elas a redução da produção de GH, T3, T4 e estrógeno e o aumento do cortisol. Uma das teorias do envelhecimento é a neuroendócrina. Esta teoria sugere a presença de um controlador central que induziria a diminuição da atividade do sistema endócrino. Esta teoria baseia-se na existência de jovens portadores de doenças endócrinas (osteoporose, hipogonadismo, diminuição da secreção do hormônio do crescimento, entre outras) que possuem características que se assemelham às alterações encontradas em idosos “saudáveis”. Com a idade, várias pausas hormonais são observadas (Andropausa, Menopausa, Somatopausa, Adrenopausa, etc.) e devem ser moduladas para que o envelhecimento possa acontecer de forma saudável. 12

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Com o envelhecimento, diminui então a atividade do sistema nervoso central (hipotálamo, no caso) no envio de mensagens para que as glândulas liberem hormônio, assim como ocorre o próprio envelhecimento do tecido glandular. Isso leva a diminuição na produção de hormônios como a testosterona, estrogênio, melatonina, DHEA, GH, que trazem consequências para o funcionamento normal do corpo do idoso. A genética influencia o comportamento do hipotálamo que por sua vez controla o sistema neuroendócrino. Os genes que atuam no funcionamento do hipotálamo alteram a sua expressão com a idade, provocando mudanças na liberação/inibição de hormônios secretados para a corrente sanguínea. Dessa forma, a Teoria Neuroendócrina diz que os problemas funcionais associados ao envelhecimento são fruto da alteração hormonal provocada pela modificação da expressão gênica. Um exemplo em humanos é a diminuição do hormônio do crescimento (GH) com o passar da idade. O GH estimula o crescimento e a reprodução celulares em humanos e outros animais vertebrados, além de proteger a perda de massa magra e resultam em alguma redução do tecido adiposo. Ele é sintetizado e secretado pela glândula hipófise anterior, a qual tem grande parte das funções reguladas pelo hipotálamo. Logo, a perda de massa magra, o aumento da adiposidade e dos lipídeos no sangue são consequências das alterações neuroendócrinas associadas ao envelhecimento. Os hormônios têm um importante papel trófico e integrativo na manutenção da função dos tecidos, pelo que a sua deficiência tem como resultado a deterioração da função tecidual. 13

Inflamação e Inflamograma Em conjunto, estas alterações podem contribuir para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares e de outros fatores que influenciam os processos de envelhecimento secundário associados a uma mortalidade precoce. Neste sentido, estas alterações hormonais associadas à idade são consistentes com o importante papel da regulação endócrina no fenómeno de envelhecimento. 2.2 Teorias genéticas (dos telômeros) A existência de um tempo de vida finito nas células eucariotas normais, e a capacidade das células cancerosas em superá-lo, pode depender dos telômeros. Os telômeros são sequências de nucleotídeos que garantem a estabilidade genômica, protegendo as extremidades dos cromossomos da sua degeneração e da fusão com outros cromossomos. A cada replicação celular, segmentos de DNA são perdidos, o que provoca o encurtamento progressivo desses telômeros. Existe uma enzima chamada telomerase, que é responsável por recuperar tais segmentos de DNA perdidos. Ela adiciona sequências de nucleotídeos específicas na extremidade dos cromossomos. Com o processo do envelhecimento, há uma redução na síntese de telomerase, acarretando um rápido encurtamento dos telômeros e caracterizando uma desaceleração da multiplicação celular. No entanto, existem duas células em que a telomerase está continuamente ativa: as células germinativas primordiais e as células cancerosas, que acabam então protegidas de tal encurtamento. Nas células cancerosas, a síntese de telomerase é ativada, o que contribui para a capacidade destas células se dividirem continuamente. 14

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Os telômeros tem um papel preponderante no envelhecimento tecidual onde as células mantêm a sua capacidade proliferativa ao longo da vida do indivíduo, embora nos tecidos compostos por células permanentemente pós-mitóticas, tais como os neurónios e os cardiomiócitos, a sua função seja mais restrita. O fenômeno de envelhecimento nestes tecidos deve-se, provavelmente, à acumulação de lesões celulares sucessivas induzidas por fatores de natureza química ou mecânica, como por exemplo o aumento do stress oxidativo nas células nervosas. A diminuição significativa do número de células funcionais, quer por morte celular ou por incapacidade de reparação dos danos, poderá determinar a funcionalidade dos respectivos órgãos, culminando com a morte do indivíduo. O processo de envelhecimento destes órgãos parece depender muito mais da ação dos fatores estocásticos, do que dos mecanismos de regulação genética. Neste sentido, o “relógio biológico” que determina a longevidade do indivíduo, parece não fazer sentido quando a análise deixa de ser a longevidade das linhas de células em cultura e se passa a considerar um indivíduo como um todo. É possível que o progressivo encurtamento dos telômeros constitua apenas um dos fenótipos do envelhecimento biológico. Há outros mecanismos responsáveis pelo fenômeno de envelhecimento celular, mais decisivos para a longevidade do que o comprimento inicial dos telômeros. A lesão oxidativa do DNA tem, possivelmente, um efeito mais decisivo na longevidade das células do que o comprimento dos telômeros. 15

Inflamação e Inflamograma Uma das teorias genéticas mais antigas sugere que o envelhecimento celular tenha lugar a partir do momento em que, naturalmente, começam a ocorrer erros em processos como a transcrição e transporte de material genético, ou mutações somáticas. Esses erros trariam consequências negativas à renovação celular, gerando células ‘defeituosas’ ou empobrecendo sua população, repercutindo em longo prazo na função de sistemas orgânicos inteiros. Outras teorias genéticas, que tiveram uma influência determinante no desenvolvimento da investigação gerontológica, centraram a sua investigação nas alterações funcionais, observadas com a idade, nas proteínas, na regulação neuroendócrina e na resposta imunológica. 2.3 Teoria da glicosilação As reações de glicosilação na modificação de proteínas são, atualmente, consideradas como um dos principais mecanismos responsáveis pelo fenómeno de envelhecimento celular. A glicosilação de proteínas leva à formação de ligações cruzadas graduais no colágeno, o que leva a um comprometimento estrutural e funcional dos tecidos. Com o avanço da idade, há uma redução da sensibilidade dos tecidos à insulina, caracterizando uma elevação nos níveis de glicose sanguínea, aumentando a chance de ocorrerem reações de glicosilação. É estabelecida uma ligação covalente entre um grupo aldeído livre do açúcar e um grupo amina livre da proteína, formando os AGEs (Advanced Glycation Endproducts - produtos finais da glicosilação avançada), que alteram a estrutura das fibras de colágeno. Além disso, a ação dos AGEs acarreta um aumento da pressão arterial devido à glicosilação de LDL, uma perda da acomodação ocular, a incapacidade funcional das células T de memória, redução da capacidade antioxidante do sangue. 16

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana As reações de glicosilação de proteínas têm recebido uma atenção particular na gerontologia molecular. Têm sido colocadas várias propostas teóricas relacionadas com o papel dos produtos glicosilados e seus derivados nos processos patofisiológicos associados ao envelhecimento secundário. Com o aumento da idade, é comum surgirem perturbações na regulação da homeostasia da glicose em humanos. Enquanto que em jejum a glicose sanguínea aumenta ligeiramente com a idade, após uma refeição, ou após a ingestão de glicose, o seu aumento é mais acentuado. Estas alterações vão acentuando-se com a idade e resultam, aparentemente, de uma diminuição da sensibilidade dos tecidos à insulina. Os níveis de insulina circulante são normais ou ainda ligeiramente superiores com o avançar da idade. No entanto, devido à menor sensibilidade dos tecidos àquele hormônio, o aumento dos seus níveis circulantes não é suficiente para estimular a captação adequada de glicose pelos tecidos. Os níveis de glicose sanguínea aumentam e a possibilidade de ocorrerem reações de glicosilação é maior. Possíveis disfunções causadas pelos AGE incluem: (i) aumento da pressão arterial devido à aterogenese, hipoteticamente por glicosilação das lipoproteinas de baixa densidade (LDL); (ii) perda da acomodação ocular; (iii) incapacidade funcional das “células T de memória”; (iv) inactivação da Cu, Zn-SOD, nos eritrócitos, diminuindo a capacidade antioxidante no sangue. 17

Inflamação e Inflamograma A controvérsia da teoria está em saber até que ponto as proteínas com período de vida longo podem evidenciar um aumento progressivo da glicosilação relacionada com a idade, tal como tem sido observado no colágeno da pele humana. No entanto, na ausência de diabetes, nem todas as proteínas com longo período de vida revelam um aumento progressivo na glicosilação em função da idade. O cristalino de humanos normais evidencia um aumento perceptível da glicosilação que é inferior a 10% entre os 10 e os 83 anos. Diversos estudos com restrição calórica atribuem um significado específico aos AGE nas doenças relacionadas com a idade. A restrição calórica retarda muitas alterações associadas a idade e também diminui a hemoglobina glicosilada, devido a uma redução dos níveis de glicose sanguínea. 2.4 Teoria do estresse oxidativo O conceito de radicais livres (RL) é muito importante para o entendimento dessa teoria. Radicais livres são substâncias instáveis quimicamente e altamente reativas, que apresentam um ou mais elétrons desemparelhados. O stress oxidativo é caracterizado por um aumento do número de compostos oxidantes se comparado às defesas antioxidantes do organismo. Tais defesas do organismo são garantidas pela atuação de 3 enzimas principais: superóxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase, cada uma com seu respectivo mecanismo de reação. A superóxido dismutase é responsável por converter o superóxido em peróxido de hidrogênio, que é posteriormente convertido em compostos mais comuns e menos reativos, como água, por exemplo, pela ação da catalase e da glutationa peroxidase. 18

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Esse stress oxidativo causa diversos danos às estruturas celulares (alteração funcional e prejuízo das funções vitais) em tecidos e órgãos, como músculo, fígado, tecido adiposo, vascular e cerebral. A mitocôndria é a principal fonte de produção de ERO (espécies reativas de oxigênio), que não são radicais livres, mas são tão reativos quanto, podendo inclusive gerar radicais livres. Tais compostos contribuem para o aumento de lesões e mutações nesse compartimento celular, o que acaba interferindo no processo de produção de energia e, consequentemente nas funções vitais da célula. As ERO também podem acarretar mutações no DNA mitocondrial promovendo a síntese de proteínas disfuncionais pertencentes aos complexos da cadeia respiratória mitocondrial. As ERO são capazes de gerar danos nas moléculas de DNA, nas proteínas, além de destruírem as membranas, por meio de reações com os ácidos graxos insaturados, propagando uma série de reações de peroxidação lipídica, que vão acabar causando a lise da célula. O envelhecimento pode ser relacionado a um acúmulo de lesões moleculares provocadas pelas reações de tais radicais livres com componentes celulares ao longo da vida, levando à perda de funcionalidade e ao desenvolvimento de doenças. O envolvimento dos radicais livres no fenômeno de envelhecimento e na doença foi proposto pela primeira vez por Harman em 1966. Este autor considera que o fenómeno de envelhecimento é o resultado da acumulação de lesões moleculares provocadas pelas reações dos RL nos componentes celulares ao longo da vida, que conduzem à perda de funcionalidade e à doença com o aumento da idade, conduzindo à morte. 19

Inflamação e Inflamograma Por definição, stress oxidativo consiste num desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes a favor dos primeiros. A reação de um RL com outra molécula produz um RL diferente, que pode ser mais ou menos reativa do que a espécie original. É uma condição biológica na qual ocorre desequilíbrio entre a produção de espécies reativas e a sua neutralização. Essas moléculas são capazes de provocar lesões nas estruturas celulares, levando a perda de função, com consequente envelhecimento do organismo. O estresse oxidativo/nitrosativo contribui para o envelhecimento celular por meio de diversos e complexos mecanismos celulares e moleculares. A produção de espécies reativas tende a aumentar com o envelhecer. No entanto, dietas menos calóricas, ricas em antioxidantes e pobres em pró-oxidantes associadas a um estilo de vida saudável com controle do peso e prática regular de atividades físicas reduzem o estresse oxidativo, os radicais livres, melhoram a função mitocondrial, aumentam a longevidade e melhoram a saúde e a qualidade de vida dos idosos. 2.5 Teoria imunológica A teoria Imunológica aborda as alterações nas respostas imunológicas associadas à idade. Os humanos idosos evidenciam declínios em vários aspectos da proteção imunológica, incluindo a formação de auto-anticorpos com elevada afinidade, diminuição da resposta das células T aos mitógenos e menor resistência à infecção e à doença. Paralelamente, a produção de interleucina-2 (IL-2) e do ácido ribonucleico mensageiro da IL-2 (RNAm IL-2) diminui com a idade, em células T de humanos. 20

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Um estudo mostrou que a combinação de alguns índices imunológicos, incluindo uma elevada proliferação das células T, um elevado número de células B, e uma proporção de células CD8/CD4 relativamente baixa, permitiu prever uma maior sobrevida em indivíduos com idade avançada. O fenômeno de envelhecimento está associado a alterações na capacidade de resposta imunológica. Estas alterações podem representar um processo patológico inicial que contribui para a acumulação de lesões celulares, acentuando os processos de envelhecimento secundário. Ao longo do fenômeno de envelhecimento tem sido constatada uma alteração na composição dos subgrupos das células CD4 que parece estar associada à diminuição progressiva da capacidade de resposta proliferativa e à diminuição da produção de IL-2. A alteração da resposta imunológica como processo de envelhecimento poderá ser o resultado da ação de inúmeros fatores estocásticos que interferem com os mecanismos de controle de resposta aos mitógenos. A diminuição da capacidade de defesa do organismo poderá ser uma consequência do fenômeno de envelhecimento e não uma causa do mesmo. A interrelação entre os processos biológicos do organismo é tão próxima que esta separação das teorias pode tornar-se impossível. Considerando apenas as teorias genéticas, o papel dos telômeros poderá explicar, por exemplo, o envelhecimento do sistema reprodutor, que, por sua vez, interfere com o sistema neuroendócrino, com processos anabólicos e catabólicos e, ainda, com a eficiência do sistema de defesa do organismo. Por outro lado, os mecanismos que controlam o ciclo celular poderão ser alterados mediante a ação de fatores aleatórios, sobrepondo- se aos fatores de regulação genética do fenómeno de envelhecimento. 21

Inflamação e Inflamograma 3. RADICAIS LIVRES Radicais livres são agentes reativos formados por reações de óxido- redução. São espécies químicas neutras, moléculas instáveis e que apresentam um elétron que tende a se associar de maneira rápida a outras moléculas de carga positiva com as quais pode reagir ou oxidar. No nosso organismo, são produzidos pelas células, durante o processo de queima do oxigênio, utilizado para converter os nutrientes dos alimentos absorvidos em energia. Alguns são naturalmente produzidos pelo organismo humano para desempenhar diversas funções metabólicas e atuar principalmente no sistema imunológico. Estes são chamados de radicais livres de origem endógena. Os radicais livres podem danificar células sadias do nosso corpo, entretanto, nosso organismo possui enzimas protetoras que reparam 99% dos danos causados pela oxidação, ou seja, nosso organismo consegue controlar o nível desses radicais produzidos através do nosso metabolismo. Os processos metabólicos não são a única fonte de radicais livres. Há também os radicais livres de origem exógena, que são originados a partir de fatores externos ao organismo e podem contribuir para o aumento da formação dessas moléculas. Entre esses fatores estão poluição ambiental; raios-X e radiação ultravioleta; cigarro; álcool; resíduos de pesticidas; substâncias presentes em alimentos e bebidas (aditivos químicos, dentre outros); estresse; consumo excessivo de gorduras saturadas (frituras, etc.). 22

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Em níveis considerados normais, os radicais livres não são prejudiciais à saúde. Tanto o excesso dessas moléculas quanto a falha da defesa antioxidante podem provocar efeitos tóxicos ao nosso organismo e podem contribuir para mutação do DNA, destruição das membranas lipídicas e assim o surgimento de algumas patologias como o déficit do sistema imunológico, envelhecimento, câncer, artrite, arteriosclerose, catarata, síndrome demencial, doenças autoimunes, dentre outros. Essas espécies reativas de oxigênio são parte integrante do metabolismo humano e são observadas em condições fisiológicas, tem importante função biológica como ação na fagocitose por exemplo, situação em que são produzidas para eliminar um agente agressor. Quando sua produção é exacerbada, o organismo dispõe de um eficiente sistema antioxidante que consegue controlar e reestabelecer o equilíbrio. O estresse oxidativo resulta do desequilíbrio entre sistema pró e antioxidante, com predomínio dos oxidantes e consequente dano. A célula é uma verdadeira máquina pró e antioxidante viva. A membrana celular constitui um dos focos de atuação dessas espécies reativas. Membranas celulares, membranas das organelas, do retículo endoplasmático, núcleo, apresentam estrutura bilipídica, proteínas e açúcares que estão expostos ao ataque dessas espécies. Os radicais livres agem nessas estruturas provocando danos. Nos lipídeos, acontece a peroxidação lipídica causada por espécies reativas de oxigênio. Pode ocorrer peroxidação de estruturas supramoleculares, como em fosfolipídeos e em agregados de lipoproteínas. Todas estas modificações oxidativas causam mudanças nas propriedades físicas e químicas das membranas, alterando sua fluidez e permeabilidade, com expansão do líquido intracelular e risco de ruptura das membranas da célula e das organelas, com consequente morte. 23

Inflamação e Inflamograma Nos ácidos nucléicos, as espécies reativas atacam o açúcar desoxirribose e as bases purínicas e pirimidínicas, com ataque preferencial à guanina, gerando 8-hidroxi ou 8-oxoguanina5, que são mutagênicas. Como resultado, ocorre a quebra da cadeia do DNA, a ligação cruzada entre as fitas e modificações nas suas bases levando a mutações e apoptose. Nas proteínas e enzimas, durante o estresse oxidativo, ocorre fragmentação das cadeias e oxidação de quase todos os tipos de aminoácidos, com produção frequente de compostos carbonilados, particularmente a partir de prolina, arginina e lisina. Essa modificação (conteúdo em proteínas carboniladas) é mensurável. Adicionalmente, proteínas podem conter sítios de ligação com metais que são especialmente susceptíveis a reações reversíveis de oxidação e redução, as quais podem produzir uma sequência de sinais que podem ser reconhecidos por proteases celulares específicas que degradam tais proteínas. Os aminoácidos aromáticos formam quinurenina, grupos catecólicos e polímeros. Há formação de produtos de adição com peróxidos lipídicos e com hidroxialdeídos derivados de lipídeos insaturados. Toda essa ação gera alterações estruturais e metabólicas que modificam a estrutura celular. Nos polissacarídeos, espécies reativas levam a quebra de cadeias importantes das moléculas com despolimerização e também alterações estruturais e metabólicas. A necessidade permanente de inativar os radicais livres e os danos induzidos pelos radicais livres que podem afetar essas muitas moléculas biológicas é necessária já que estão implicados em várias doenças humanas. Os antioxidantes são agentes responsáveis pela inibição e redução das lesões causadas pelos radicais livres nas células. 24

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Uma ampla definição de antioxidante é “qualquer substância que, presente em baixas concentrações quando comparada a do substrato oxidável, atrasa ou inibe a oxidação deste substrato de maneira eficaz” (Sies & Stahl, 1995). O sistema de defesa antioxidante, então, tem a função de inibir e/ou reduzir os danos causados pela ação deletéria dos radicais livres ou das espécies reativas não-radicais. Tais ações podem ser alcançadas por meio de diferentes mecanismos de ação: impedindo a formação dos radicais livres ou espécies não-radicais (sistemas de prevenção), impedindo a ação desses (sistemas varredores) ou, ainda, favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicas lesadas (sistemas de reparo). Usualmente, esse sistema é dividido em enzimático e não- enzimático. No último caso, é constituído por grande variedade de substâncias antioxidantes, que podem ter origem endógena ou dietética. Os antioxidantes são definidos como qualquer substância que, presente em menores concentrações que as do substrato oxidável, seja capaz de atrasar ou inibir a oxidação deste de maneira eficaz. Tais substâncias podem agir diretamente, neutralizando a ação dos radicais livres e espécies não-radicais, ou indiretamente, participando dos sistemas enzimáticos com tal capacidade. Dietas rica em antioxidantes reduz os riscos das principais doenças humanas e tem grande importância os antioxidantes da dieta sobre as estratégias de defesa dos organismos contra os radicais livres. 25

Inflamação e Inflamograma 4. BIOMARCADORES O termo biomarcador é relativamente recente, mas o seu conceito já vem sendo usado a um tempo considerável. Por exemplo, a temperatura corporal é um conhecido biomarcador para o diagnóstico de febre. A pressão arterial aumentada determina o risco de doenças cardiovasculares, podendo ser considerada um biomarcador. Laboratorialmente, os biomarcadores têm características passíveis de avaliação e mensuração, como indicadoras de processos biológicos normais, processos patogênicos ou de resposta farmacológica a uma intervenção terapêutica. Como tal, refletem mudanças em sistemas biológicos relacionadas à exposição ou aos efeitos de xenobióticos, ou outros tipos de fatores causadores de doenças. Uma forma de classificá- los pode ser como biomarcadores de exposição, de efeito e de susceptibilidade. O biomarcador ideal deve mostrar alta especificidade para o efeito de interesse; refletir o efeito desde o início; ser passível de determinação e análise fáceis e de baixo custo; ser analisado por técnica não invasiva, de alta sensibilidade, no fluido biológico escolhido. É uma variável mensurável, podendo ser encontrada através de uma amostra de sangue, urina, de uma amostra tecidual ou mesmo por intermédio de um exame clínico. Pode medir o estado fisiopatológico de uma doença, além de avaliar sua evolução clínica ou mesmo o progresso do tratamento. Deve existir uma relação bem estabelecida entre a concentração do biomarcador e a exposição ao agente, ao dano induzido e à susceptibilidade pesquisada. A área de biomarcadores se encontra em desenvolvimento exponencial. 26

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 4.1 Marcadores inflamatórios O processo inflamatório é o elo entre diversas doenças, como por exemplo a síndrome metabólica e as doenças cardiovasculares. Para medir o grau da inflamação subclínica, vários biomarcadores inflamatórios têm sido propostos. Estes biomarcadores incluem as citocinas pró-inflamatórias, citocinas anti-inflamatórias, adipocinas, quimiocinas, marcadores de inflamação derivados de hepatócitos, marcadores de consequência da inflamação e enzimas. Os marcadores de inflamação são também alvos potenciais de terapia na prevenção ou no tratamento de doenças. Uma lesão tecidual desencadeia uma série de modificações que promovem eliminação do agente agressor, limitação do dano tecidual e restauração da estrutura lesada. Essas modificações dependem do aumento ou da diminuição da concentração sérica de proteínas, conhecidas como biomarcadores inflamatórios, que atuam na resposta inflamatória, localizada ou sistêmica. 27

Inflamação e Inflamograma 4.2 Biomarcadores hepáticos 4.2.1 Proteína C-Reativa Em 1930, pesquisadores descobriram uma proteína que reagia com o polissacarídeo C da cápsula de S. pneumoniae obtida do sangue de pacientes durante a fase aguda de pneumonia pneumocócica. A ela, deram o nome de proteína C-Reativa (PCR). A partir de então, estudaram-se as alterações das proteínas plasmáticas em soro de pacientes agudamente enfermos devido a infecções. As proteínas encontradas nessas situações foram denominadas proteínas de fase aguda, e a reação inflamatória – ou resposta do organismo frente à lesão tecidual – resposta de fase aguda. Posteriormente, verificou-se a presença dessas proteínas após outros estados, como trauma, isquemia, neoplasia e reações de hipersensibilidade. Suas concentrações também se encontravam alteradas em estados inflamatórios crônicos. Embora esta proteína de fase aguda seja sintetizada pelo fígado, ela é também produzida por adipócitos e tecido arterial. É considerado o melhor marcador inflamatório (como por exemplo um bom marcador de doença cardiovascular) por ser facilmente dosada por métodos comerciais de alta sensibilidade. Seus níveis estão aumentados em resposta às infecções ativas ou ao processo inflamatório agudo. Não apenas uma alteração coronariana altera os níveis de PCR. Elevações modestas dos níveis de PCR estão também presentes em situações crônicas inflamatórias, como a aterosclerose, inflamações articulares, inflamações infecciosas agudas, febre reumática, dentre outras afecções. A PCR é a principalmente regulada por citocinas de fase aguda como a IL-6, TNF-a e IL-1. 28

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana A PCR tem sido utilizada como preditor de risco para eventos cardiovasculares, através de sua interação com os fatores de risco clássicos, como Creatinakinase (CK) e Lactato desidrogenase (LDH). A PCR pode ser considerada um biomarcador para o processo de disfunção endotelial e, em concentrações suprafisiológicas, como preditora de doença vascular. A PCR tem grande participação na down regulation da eNOs e também na transcrição das células endoteliais, levando assim à desestabilização da eNOS-RNA. Esse processo resulta na redução da liberação de NO. Sua relação com a deficiência de eNOS parece ser o ponto importante na aterogênese e tal influência pode ser facilmente observada quando são avaliadas culturas de células endoteliais de aorta humana. Proteína Amilóide Sérica (SAA) A SAA é uma proteína de fase aguda, considerada um marcador muito sensível que reflete o estado inflamatório agudo. A SAA é sintetizada pelos hepatócitos após estímulo de citocinas pró-inflamatórias, como a IL- 6, IL-1 e o TNF-a. É também uma pentraxina como a PCR, apresentando 3 isoformas das quais apenas duas são proteínas de fase aguda (SAA aguda). Seus níveis parecem refletir o grau da inflamação sistêmica. Em estágio precoce de doença, antes de desenvolver alguma complicação clínica adicional (inflamação subclínica), paciente com DM2 estão geralmente associados com baixo grau de inflamação. Por outro lado, a inflamação está intensificada em pacientes com IAM. 29

Inflamação e Inflamograma Em pacientes com DM2, somente um leve aumento de SAA pode ser encontrado e, por outro lado, pacientes com IAM podem apresentar níveis aumentados. Assim, é sugerido usar a SAA para avaliar o grau do risco relacionado à reação inflamatória, pois seus níveis são proporcionais ao grau de inflamação. A SAA também tem sido vista como um marcador da inflamação que complementa a PCR na previsão de acidentes cardiovasculares, pois ambas refletem a inflamação sistémica podendo os seus valores aumentar até mil vezes e a SAA tem efeito direto na aterogênese promovendo a desestabilização da placa aterosclerótica. 4.2.2 Fibrinogênio O fibrinogênio está associado ao risco de doenças cardiovasculares pois promove a trombose arterial e venosa por meio do aumento de fibrina, da agregação plaquetária e da viscosidade do plasma. A sua relação com a aterosclerose está associada à sua capacidade de promover a proliferação de células do endotélio e da musculatura vascular. Em indivíduos saudáveis, os níveis séricos de fibrinogênio correlacionam-se com os componentes da Síndrome Metabólica como a glicemia de jejum, circunferência da cintura, HDL-colesterol, pressão arterial sistólica e pressão arterial diastólica, e também com o IMC, a insulinemia, os valores da pró-insulina e o índice de sensibilidade à insulina. 30

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Visto que a hiperfibrinogenemia está correlacionada aos componentes da Síndrome Metabólica, pode predizer então risco para diabetes e doenças cardiovasculares. O fibrinogênio promove a trombose arterial e venosa por meio do aumento da formação de fibrina, agregação plaquetária e viscosidade de plasma, e promove a aterosclerose pela proliferação de células endoteliais e da musculatura lisa vascular. 4.3 Citocinas pró-inflamatórias Os “novos” biomarcadores têm cada vez mais um papel de destaque no campo da medicina preventiva, intervindo no diagnóstico antecipado, prevenção da doença, identificação da resposta à determinado fármaco, avaliação da ação do fármaco sobre o tecido alvo dentre outros. Os biomarcadores são vistos também como a chave para uma medicina personalizada, um campo da ciência ainda em estudo. Citocina é o nome que designa ao grupo de proteínas envolvidas na emissão de sinais entre as células, funcionando como um conjunto de agentes imunorreguladores (BERTELLI, et.al.,2010). As citocinas formam um grupo diversificado de proteínas de sinalização intercelular, que regulam não apenas as respostas inflamatórias e imunológicas locais e sistêmicas, como também a cicatrização de feridas, a hematopoese e muitos outros processos biológicos (Ortiz, 2007; Schwarz et al., 2015), sendo, portanto, consideradas proteínas mensageiras (Pereira et al, 2006). 31

Inflamação e Inflamograma O envelhecimento tem sido associado a um aumento crônico dos níveis circulantes de marcadores inflamatórios, incluindo citocinas pró- inflamatórias e anti-inflamatórias, antagonistas de citocinas e proteínas de fase aguda (MACEDO, et.al.,2008). Algumas citocinas são quimiotáticas e por isso denominadas de quimiocinas, pois controlam a adesão, quimiotaxia e ativação de vários tipos de leucócitos; desempenham papel fundamental na resposta inflamatória, recrutando células inflamatórias para o local da lesão por quimiotaxia (Guerreiro et al, 2011); além de controlar e atuar em diversos processos biológicos como hematopoese, angiogênese e metástase de tumores (Bilate, 2007). A maior produção de citocinas pró-inflamatórias se dá pelos adipócitos e a relação entre maior secreção e os níveis altos de citocinas em pessoas com obesidade é esperado, predispondo ao risco de desenvolver Síndrome Metabólica. Indivíduos com obesidade (IMC > 30 kg/m2) associados à obesidade central apresentaram maior predisposição em desenvolver Síndrome Metabólica. Os efeitos podem ser sinérgicos e quanto maior a presença de tecido adiposo, maior a associação entre inflamação (níveis aumentados de citocinas pró-inflamatória) e Síndrome Metabólica. As citocinas pró-inflamatórias de maior relevância são: a interleucina-6 (IL-6), o fator de necrose tumoral-a (TNF-a.), a interleucina- 8 (IL-8), a interleucina-1b (IL-1). 32

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 4.3.1 Interleucina-6 (IL-6) A IL-6 é uma citocina com atuação tanto na resposta imune inata como na adaptativa. Uma vez que está envolvida em uma série de atividades imunológicas, em especial a síntese de substâncias de fase aguda pelo fígado, a IL-6 é um importante marcador inflamatório, estando envolvida na regulação metabólica da PCR. Tal como o seu receptor (gp130), a IL-6 é amplamente expressa durante uma reação inflamatória, produzindo efeitos indesejáveis em vários órgãos. A IL-6, normalmente, é expressa em níveis baixos, exceto durante infecção, trauma ou outros fatores estressantes. Entre os vários fatores que regulam a expressão do gene da IL-6, estão o estrógeno e a testosterona. Após a menopausa ou a andropausa, os níveis séricos de IL-6 são elevados mesmo na ausência de infecção, trauma ou estresse. Propôs-se que o aumento da idade associado à elevação sérica da IL-6 é responsável por algumas das mudanças fenotípicas da idade avançada, especialmente aquelas relacionadas à doença inflamatória crônica - diminuição da massa corporal magra, osteopenia, anemia, diminuição da albumina e aumento de proteínas inflamatórias, como PCR. Além disso, o aumento da idade associado à IL-6 tem sido vinculado a doenças linfoproliferativas, mieloma múltiplo, osteoporose e doença de Alzheimer. É uma citocina pró-inflamatória, envolvida no desenvolvimento da hiperinsulinemia e na Síndrome Metabólica, pois desempenha papel importante no metabolismo de carboidratos e lipídios por aumentar a lipólise, com inibição da lipase lipoprotéica e aumento da liberação de ácidos graxos livres e glicerol, e redução da expressão do substrato do receptor de insulina-1 (IRS-1) e GLUT-4 nos tecidos muscular e hepático. 33

Inflamação e Inflamograma A IL-6 é uma citocina pleiotrópica que desempenha uma gama de funções nos efeitos imunes celulares e humorais relacionados à inflamação, defesa do hospedeiro e injúria tecidual. Esta citocina é mediadora central da resposta de fase aguda e a principal citocina pró-coagulante, pois determina a produção e a elevação das concentrações plasmáticas estimuladas pelo fígado de fibrinogênio, proteína amilóide sérica A (SAA), e em especial, da proteína C-Reativa. Indivíduos com níveis aumentados de PCR apresentam valores aumentados de IL-6, quando comparados com indivíduos com níveis baixos de PCR, que apresentaram valores baixos de IL-6. Este efeito pode ser, em parte, por causa da estimulação da PCR pela IL-6. A IL-6 é produzida e secretada por células endoteliais, células musculares lisas, monócitos e macrófagos e pode contribuir para o desenvolvimento da lesão aterosclerótica pelo seu efeito parácrino, autócrino e endócrino. É secretada principalmente por adipócitos, em especial pelo tecido adiposo visceral. Valores séricos de IL-6 foram fortemente associados com a circunferência da cintura, indicando que pessoas com obesidade central possuem mais chance de desenvolver Síndrome Metabólica, efeito este aumentado na obesidade em decorrência do maior estoque de gordura corporal. Os níveis elevados de IL-6 são associados com a Síndrome Metabólica de uma forma dependente da obesidade. Em indivíduos com doença cardíaca, os níveis séricos aumentaram de modo bem expressivo. Pacientes com falência cardíaca crônica, com níveis séricos de IL-6 aumentados apresentaram risco elevado para óbito. Dessa forma, níveis desta citocina podem predizer morbidade em pessoas saudáveis e mortalidade em pessoas que já apresentaram algum evento cardiovascular. 34

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana A IL-6 desempenha papel importante no processo de ruptura ou erosão da placa de aterosclerose, e tem seus valores séricos aumentados nesses eventos33. Esse aumento pode estar relacionado ao aumento da PCR, já que a IL-6 promove a síntese hepática dessa proteína; porém, também a PCR tem seu efeito aterogênico, mediado em parte pela síntese de IL-6. Em homens saudáveis, níveis elevados de IL-6 estão associados ao risco aumentado de futuras isquemias miocárdicas. 4.3.2 Fator de necrose tumoral-a (TNF-a) O TNF-a é uma citocina com ação autócrina, parácrina e endócrina. O TNF-a pode ser produzido por macrófagos ativados, linfócitos ou monócitos. O principal estímulo para a sua produção é a presença de lipopolissacarídeos que compõem a membrana das bactérias gram negativas. Após ser produzido e liberado, o TNF-a irá ligar-se a receptores específicos denominados de receptores de TNF (TNF-R) I e II, para que possa produzir o seu efeito biológico. Os receptores de TNF (principalmente o TNF-RII) podem, ainda, desencadear o gatilho para a apoptose. Entretanto, o mecanismo que determinará qual efeito será dominante ainda não está totalmente esclarecido. Desta forma, o principal efeito fisiológico do TNF-a é promover a resposta imune e a inflamatória por meio do recrutamento de neutrófilos e monócitos para o local da infecção, além de ativá-los. Para isto, o TNF-a provocará uma série de efeitos no organismo. 35

Inflamação e Inflamograma O TNF-a, quando liberado em baixas concentrações, age nas células endoteliais promovendo vasodilatação e estimulando-as a secretarem um grupo de citocinas denominadas quimioquinas, que tem ação quimiotáxica em relação aos leucócitos, promovendo, desta forma, um processo inflamatório local que possibilita o combate a quadros infecciosos. No hipotálamo ele age como pirógeno endógeno induzindo febre, enquanto que no fígado vai estimular a produção das proteínas da fase aguda do processo inflamatório e de fibrinogênio. As funções protetoras do TNF-a são de aumento da adesividade vascular para leucócitos, aumento da permeabilidade vascular para proteínas plasmáticas, o que favorece a inflamação aguda, que na medida certa tem seu efeito benéfico, mas se prolongada resulta em danos. Age no adipócito, desempenhando um papel regulador no acúmulo de gordura corporal, pela inibição da lipogênese, com diminuição da expressão da LPL, do GLUT-4 e da acetil-CoA sintetase, bem como com aumento da lipólise. Por causa de sua atividade biológica pleiotrópica, esta citocina está envolvida no processo de inflamação, pois desempenha um papel principal na cascata das citocinas e estimula a síntese de outras citocinas. Assim como a IL-6, o TNF-a é mediador central da resposta de fase aguda, pois também determina a produção e a elevação das concentrações plasmáticas estimuladas pelo fígado de fibrinogênio, SAA, inibidor do ativador de plasminogênio-1 (PAI-1) e, em especial, da PCR. 36

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Em humanos obesos, há forte correlação inversa entre TNF-a e metabolismo da glicose. Este efeito ocorre em razão da supressão pelo TNF-a da sinalização da insulina, reduzindo a fosforilação do IRS-1 e a atividade do receptor insulina quinase. Tal fato resulta redução da síntese e translocação do transportador de glicose (GLUT-4) para a membrana com consequente diminuição na captação de glicose pelas células mediada pela ação da insulina. Esta redução de sensibilidade periférica à insulina ocasiona o aumento da glicogênese hepática e reduz o clearance de glicose pelo músculo esquelético e tecido adiposo, caracterizando um quadro de hiperinsulinemia. A expressão de RNAm e a secreção de TNF-a são elevadas em obesos, correlacionando positivamente com o aumento do volume dos adipócitos, tanto no depósito visceral quanto subcutâneo. Dessa forma, sua expressão no tecido adiposo tem sido implicada como o fator causal na patogênese da obesidade ligada à RI. Comparando-se indivíduos de peso normal e obesos encontra-se correlação positiva entre níveis de TNF-a e IMC, sugerindo a correlação entre níveis altos de TNF-a e o acúmulo de tecido adiposo, principalmente em indivíduos obesos. Existem correlações significantes entre o TNF-a e os componentes da Síndrome Metabólica, podendo predizer risco para doenças cardiovasculares e infarto. Em indivíduos com presença de doença cardíaca, seus níveis aumentam de maneira bem expressiva. Pacientes com falência cardíaca crônica que tinham níveis séricos de TNF-a maior e apresentam risco elevado óbito. Ainda, tem sido demonstrado que o TNT- a é um marcador independente para infarto do miocárdio. 37

Inflamação e Inflamograma 4.3.3 Interleucina-10 (IL-10) A IL-10 é um polipeptídeo não glicosilado, sintetizado em células imunológicas e tecidos neuroendócrino e neural. Seu receptor (IL-10R) pertence à família de receptores de citocina de classe II, semelhante aos receptores para interferons. A IL-10 é produzida principalmente por células CD8+ ativadas. Células Th0, Th1, Th2 ativadas, linfócitos B, mastócitos e monócitos ativados por LPS também podem produzir IL-10, sendo fontes menos importantes. Pacientes com AIDS e linfoma de Burkitt secretam grandes quantidades de IL-10. A síntese é inibida por IL-4 e pela própria IL-10. O efeito principal da IL-10 é inibir a síntese de outras citocinas, suprime a produção de citocinas em macrófagos, inibindo a síntese de IFN- γ, IL-1, IL-2, IL-12, TNF-β. Inibe ainda a proliferação de células Th1, mas não de Th2, diminuindo ainda a função citolítica e secretora de citocinas por Th1 e facilitando o desenvolvimento de respostas Th2. Também diminui a expressão do MHC II e moléculas co-estimuladoras e aumenta a produção e diferenciação de células B. IL-10 atua como um co-estimulador para a proliferação de mastócitos e seus progenitores. É ainda co-estimulador no crescimento dos timócitos imaturos, agindo como fator de diferenciação para as células T citotóxicas, sendo esta ação de menos intensidade. A produção de IL-10 é prejudicada por muitas citocinas, como IL-4, IL-13 e IFN-γ, e também pela sua própria autorregulação. Inibe as citocinas pró-inflamatórias, principalmente FNT, IL-1 e IL-6, produzidas por macrófagos e monócitos ativados, estimulando a produção endógena de citocinas anti-inflamatórias. 38

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Além disso, aumenta a proliferação de mastócitos e impede a produção de IFN-γ pelas células matadoras naturais. Seus efeitos supressivos sobre as células Th1 podem ser clinicamente úteis em prevenir a rejeição de transplantes e tratar doenças autoimunes mediadas por células-T, como esclerose múltipla e diabetes mellitus tipo I. Efeito benéfico também pode ser observado em sepse, artrite reumatoide e psoríase. Por outro lado, antagonismo de IL-10 pode ter efeito satisfatório durante a ativação de células-B policlonal e hiperglobulinemia em pacientes com SIDA (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida). 4.3.4 Fosfolipase A2 (PLA2) O metabolismo dos lipídios é controlado por um grupo de enzimas lipolíticas denominadas fosfolipases. Uma vez que o receptor na membrana seja ativado pelo seu agonista, a ação das fosfolipases é induzida. Estas irão catalisar a hidrolise de fosfolípides da própria membrana, liberando ácidos graxos e lisofosfolípides que servirão como segundos mensageiros, ativando processos de respostas celulares, que estão envolvidas no processo inflamatório e que inicia a via metabólica da cascata do ácido araquidônico, importantíssima no processo inflamatório. As células dos mamíferos contêm diversas formas de fosfolipases envolvidas nos processos de turnover fosfolipídico e remodelação de membranas. Podemos classificar as fosfolipases em fosfolipase A2 (PLA2), fosfolipase C (PLC), fosfolipase D (PLD), que são subtipos da enzima classificados pela especificidade de sua ação em posições diferentes dos fosfolípides. 39

Inflamação e Inflamograma As fosfolipases A2, por sua vez, podem ser subclassificadas segundo suas características biológicas em: fosfolipase A2 secretória (sPLA2) e fosfolipase A2 citosólica (cPLA2). Essas formas também podem se subdividir em forma dependente ou independente do cálcio. Basicamente, elas hidrolisam glicerofosfolípides da membrana originando lisofosfolípides e ácidos graxos como o ácido aracdônico (AA) e outros precursores das prostaglandinas e leucotrienos, todos mediadores importantes das vias intracelulares de sinalização. A elevação da atividade das fosfolipases pode ter implicações patológicas, como perda de fosfolípides da membrana, alteração de permeabilidade e aumento na liberação de ácidos graxos bioativos, que resultam em hiperatividade dos processos de transdução de sinais pós- receptor. Tais processos podem ser relevantes para o surgimento de manifestações neuropsiquiátricas. Estudos atuais parecem relacionar a fosfolipase A2 com o mal de Alzheimer. Segundo as pesquisas, pacientes com mal de Alzheimer teriam níveis diminuídos de fosfolipase A2 circulante. 4.3.5 Lipoproteína A A Lp(a) é uma lipoproteína plasmática que consiste numa partícula de lipoproteína de baixa densidade rica em colesterol (semelhante ao LDL) associada a uma molécula de apolipoproteína B-100 em sua superfície, a qual está ligada, via ligação dissulfídica, a uma proteína adicional, a apolipoproteína (a) [apo(a)]. A lipoproteína A é semelhante à LDL, mas não diminui com os tratamentos comuns para diminuir as LDL, como dieta, exercícios ou a maioria dos medicamentos para reduzir lipídios. 40

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana A lipoproteína(a) [Lp(a)], é uma partícula lipídica circulante geneticamente determinada, quando em níveis elevados, tem sido associada a aterosclerose, infarto do miocárdio e trombose. A Lp(a), em níveis elevados, tem atividade protrombótica e antifibrinolítica, por causa da ligação competitiva da apo(a) ao receptor do plasminogênio. A Lp(a) pode acelerar a aterosclerose porque, assim como o LDL, é pequena e rica em colesterol, sendo facilmente oxidada. A associação entre níveis elevados de Lp(a) e risco aumentado de doença cardiovascular (DCV)/doença arterial coronariana (DAC) é forte e específica, e indica que níveis elevados de Lp(a), assim como de LDL, se correlacionam causalmente a DCV e DAC precoce. Esta associação é contínua e não depende dos níveis de colesterol (HDL ou LDL). Aumentos nos níveis de Lp(a) podem ser transitórios, quando na presença de processos inflamatórios ou de danos tissulares, como ocorrem com outras proteínas de fase aguda (haptoglobina, a alfa-1-antitripsina e a proteína C-Reativa). Isso pode acontecer, por exemplo, após episódio de infarto agudo de miocárdio, no qual a Lp(a) aumenta consideravelmente nas primeiras 24 horas, retornando aos valores basais em aproximadamente 30 dias. A Lp(a) encontra-se aumentada também em doenças de caráter inflamatório crônico, como artrite reumatoide, lúpus eritematoso sistêmico e síndrome da imunodeficiência adquirida, e em condições como o pós- transplante cardíaco, insuficiência renal crônica e hipertensão arterial pulmonar. Por outro lado, doenças hepáticas e o uso abusivo de hormônios esteroides diminuem os níveis de Lp(a). Não está bem estabelecida a relação da Lp(a) com o diabetes melito. 41

Inflamação e Inflamograma 5. CONDIÇÕES ASSOCIADAS A PROCESSO INFLAMATÓRIO SUBCLÍNICO 5.1 Síndrome Metabólica (SM) A Síndrome Metabólica caracteriza-se pelo excesso de gordura na região abdominal, níveis elevados de triglicérides, alterações nas taxas do colesterol, hiperglicemia e hipertensão e aumento da circunferência abdominal, o que eleva o risco de problemas cardíacos. Já o processo inflamatório é caracterizado pela secreção de substâncias pelo tecido adiposo, as quais são capazes de elevar o risco cardiovascular. O possível elo entre SM e inflamação é a resistência insulínica (RI). Defeitos da ação da insulina nos tecidos-alvo (músculo, fígado e tecido adiposo) levam ao aumento do processo inflamatório crônico de baixa intensidade. Independentemente do agente iniciante, a relação entre RI e processo inflamatório é bidirecional, ou seja, qualquer processo inflamatório crônico induz RI, e esta, por sua vez, acentua o processo inflamatório. Os resultados de vários estudos têm confirmado que as doenças crônicas são acompanhadas pelos processos inflamatórios e que a presença de inflamação pode preceder o futuro desenvolvimento destas doenças. A força da relação entre marcadores de inflamação e componentes da SM pode ser similar, tanto em pessoas saudáveis quanto em pessoas enfermas (após IAM), bem como em pessoas com peso normal quanto em pessoas com excesso de peso. Isso sugere que a contribuição da RI no processo inflamatório não é somente um fenômeno restrito a pessoas com presença de doença ou com excesso de peso. 42

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana Todos os fatores que modulam o tecido adiposo a produzir citocinas pró-inflamatórias devem ser mais explorados. Todo um contexto, em especial padrões alimentares e atividade física, deve ser levado em consideração nos determinantes da SM e não somente valores bioquímicos, antropométricos e de composição corporal. A inflamação subclínica é uma outra faceta da SM, e o tratamento anti-inflamatório, como a melhora na sensibilidade à insulina, pode ser necessário, incluindo redução de peso, atividade física e controle na alimentação. 5.2 Diabetes mellitus tipo 2 (DM2) Um estado de inflamação crônica subclínica, originado de uma dieta pró-inflamatória, do sedentarismo e de insultos intrauterinos, entre outros fatores, está associado ao desenvolvimento do diabetes e de doenças cardiovasculares. Esse processo é mediado, em parte, pelo estresse oxidativo e por citocinas pró-inflamatórias, que interferem nos mecanismos de sinalização da insulina. A obesidade contribui para esse processo, uma vez que o tecido adiposo é hoje compreendido como um órgão secretor de produtos e mediadores pró-inflamatórios e anti-inflamatórios. Outros fatores envolvidos são a alteração funcional do sistema nervoso autônomo e do sistema neuroendócrino, em resposta ao estresse. A insulina, em condições normais, apresenta efeitos anti- inflamatórios. A resistência à insulina, uma vez presente, interromperia as ações inibitórias da insulina contra a inflamação, favorecendo também a manutenção do estado inflamatório crônico. 43

Inflamação e Inflamograma Foi observado que níveis elevados de vários marcadores inflamatórios estavam associados com anormalidades clínicas e bioquímicas do diabetes e a partir daí a ideia de que o diabetes não seria uma doença do sistema imune inato passou a ser estudada mais profundamente. Com o reconhecimento do papel da inflamação na aterosclerose e de que citocinas pró-inflamatórias como TNF-α causam resistência à insulina, análises demonstraram que um estado inflamatório brando e crônico não apenas está presente, mas precede e prediz o desenvolvimento do diabetes tipo 2. Após ajustes para múltiplos fatores de risco para o diabetes, como índice de massa corporal (IMC) e razão cintura-quadril, os indivíduos com contagem de leucócitos no quartil superior tinham um risco 50% maior de desenvolver diabetes. Vários estudos demonstraram associações prospectivas entre diabetes e leucócitos, PCR, IL-6, gamaglobulina e PAI1. Mais recentemente, foi demonstrado que níveis baixos de adiponectina estão associados a um maior risco de desenvolver diabetes. Valores elevados dos marcadores inflamatórios, principalmente IL-6 e PCR podem ajudar a identificar uma população de alto risco entre pessoas com tolerância normal a glicose. 44

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 5.3 Obesidade A obesidade é uma doença complexa de etiologia multifacetada, com sua própria fisiopatologia e comorbidades. Aceitar a obesidade como uma doença é fundamental para o seu tratamento. O órgão adiposo é composto por dois citotipos funcionalmente distintos – o tecido adiposo marrom (TAM) e o tecido adiposo branco (TAB). É importante considerar que existe uma grande especialização fisiológica e heterogeneidade de células adiposas dependendo da localização do tecido. O tecido adiposo branco secreta múltiplos peptídeos bioativos, denominados adipocinas, que são proteínas sintetizadas e secretadas pelo tecido adiposo, que o caracteriza como um tecido endócrino. Sua função, portanto, não está apenas em ser um mero estocador de energia, um protetor mecânico e/ou um regulador da temperatura corporal, mas sim um órgão dinâmico envolvido em uma variada gama de processos metabólicos e fisiológicos. O tecido adiposo também secreta ativamente diversas citocinas pró- inflamatórias. Assim, a associação entre o grau da obesidade e a inflamação é esperada. Alguns produtos e mediadores inflamatórios são secretados na corrente sanguínea, como a IL6, a leptina e a adiponectina, enquanto que outros, como o TNF-α, parecem exercer seus efeitos de forma autócrina ou parácrina. 45

Inflamação e Inflamograma Alguns outros produtos do tecido adiposo também são produzidos, como o C3, a proteína estimuladora de acilação (ASP), o fator transformador de crescimento β (TGF-β), o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), a proteína ligadora ao fator de crescimento semelhante à insulina (IGFBP), a proteína sérica amilóide A, o inibidor do ativador do plasminogênio 1 (PAI-1), a leptina, a adiponectina e a visfatina, dentro outros. É interessante ressaltar que grande parte desse padrão expandido de expressão do tecido adiposo assemelha-se ao padrão humoral da resposta de fase aguda. A obesidade, assim, poderia ser caracterizada como uma obesite, ou seja, uma reação inflamatória crônica e branda no tecido adiposo, semelhante à reação clássica de fase aguda. Na obesidade, a resposta inflamatória encontrada tem como desencadeante o excesso de nutrientes, o qual se manifesta com aumento do tamanho do adipócito (hipertrofia) e também do seu número (hiperplasia). o estado inflamatório que acomete indivíduos obesos é denominado inflamação metabólica ou metaiflamação. Esse processo modifica o funcionamento do tecido adiposo e de diversos de seus mecanismos, caracterizando, então, um tecido disfuncional. A massa adiposa apresenta mudanças na sua composição celular como, por exemplo, aumento na quantidade de células inflamatórias. O recrutamento dessas células ocorre por atividade das citocinas quimiotáticas, como MCP-1 e IL-8, que é liberado pelos adipócitos. Uma vez infiltrados no tecido adiposo, nos estágios avançados da obesidade, macrófagos participam do evento inflamatório por produzirem mais citocinas. Assim, o excesso de nutrientes e a obesidade estão relacionados com o estímulo inflamatório, levando à produção de quimiocinas e citocinas pró-inflamatórias. 46

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 5.4 Intestino Os problemas do ambiente como a poluição, toxinas ambientais, pesticidas, herbicidas, aditivos alimentares, amálgamas dentárias, vacinas, etc. são sem dúvidas alguns dos fatores preocupantes que agridem e estressam o organismo. Através da permeabilidade intestinal seletiva há uma “seleção” entre nutrientes digeridos e excreção de toxinas. Entretanto essa barreira está sendo alterada e agredida ao longo dos anos pela ação desses fatores ambientais externos e ainda de outras substâncias, medicamentos e alimentos inflamatórios ingeridos pela população em geral. A Síndrome do Intestino Permeável (ou Leaky Gut Syndrome) é uma das principais disfunções orgânicas crônicas da sociedade atual. Essa síndrome se caracteriza pela inflamação e irritação do epitélio do intestino delgado provocando uma porosidade intestinal, permitindo a passagem de substâncias para corrente sanguínea tais como lectinas alimentares, toxinas microbianas, bactérias, fungos, parasitas, que compromete o funcionamento hepático, sistema linfático, resposta imunitária, sistema endócrino, provoca mal absorção dos nutrientes e inflamação crônica. Está associado ao aparecimento de doenças auto-imunes, doenças alérgicas, síndrome pré-menstrual, alterações uterinas. A constante introdução de toxinas na corrente sanguínea que acontece na síndrome, acaba por sobrecarregar o fígado e as toxinas acabam por recircular e se armazenar nos músculos, articulações, provocar alterações endócrinas e imunitárias, estresse crônico orgânico. Certos elementos da dieta, aparentemente pró-aterogênicos, como ácidos graxos trans e carga glicêmica elevada, são pró-inflamatórios, enquanto que outros, aparentemente antiaterogênicos, como os ácidos graxos poli-insaturados n3 e n-6, são anti-inflamatórios. 47

Inflamação e Inflamograma Outros componentes da dieta, os chamados produtos avançados da glicação (AGE), também geram inflamação sistêmica clinicamente relevante. A ingestão de alimentos em geral e, particularmente, a ingestão alimentar excessiva geram estresse oxidativo. Isso, por sua vez, estimula mediadores da inflamação. Uma fração importante desse estresse oxidativo é gerado nas mitocôndrias. O suprimento excessivo de energia a essas organelas leva ao desacoplamento da cadeia transportadora de elétrons, com a liberação de superóxido. Indivíduos com pior atividade oxidativa mitocondrial parecem apresentar maior risco de indução de estresse oxidativo, resultando em efeitos adversos, não apenas em termos de resistência à insulina, mas possivelmente no funcionamento das células beta. O intestino pode determinar, em grande parte, as nossas emoções, o estado mental e até preferências alimentares. As células nervosas existentes no intestino não controlam apenas a digestão dos alimentos, elas são responsáveis por sensações comuns, por alterações do humor. A maior parte da serotonina é produzida pelo intestino. A conexão entre intestino e cérebro comprova a relação entre doenças intestinais e emoções. Cerca de 90% dos portadores da doença do intestino irritável apresentam problemas emocionais. As mulheres, muito atingidas pelas doenças intestinais. 48

Pós-Graduação Master em Ciências da Longevidade Humana 5.5 Aterosclerose Por muito tempo, esta foi considerada simplesmente como resultante de um acúmulo de lipídios na parede arterial. Atualmente a aterosclerose é considerada uma doença inflamatória crônica, provavelmente iniciada por disfunção endotelial associada a fatores inerentes à ativação do sistema imunológico. A aterosclerose é uma doença cardiovascular, caracterizada pela inflamação crônica da parede da artéria e consequente formação de placas, assim como pela ativação de diferentes células inatas do sistema imune que estão envolvidas diretamente na gênese do depósito das substâncias constituintes destas placas, que são compostas principalmente de lipídios, cálcio e células inflamatórias. As lesões ateroscleróticas são, de fato, uma série de respostas celulares e moleculares altamente específicas e dinâmicas, essencialmente inflamatórias, por natureza. Estudos epidemiológicos prospectivos demonstram de forma consistente que marcadores inflamatórios predizem o desenvolvimento de eventos cardíacos. Dentre esses marcadores, o que mais vem recebendo atenção é a PCR. No entanto, mecanismos inflamatórios também estão por trás da síndrome metabólica. Dessa forma, os processos causais de seus componentes, por exemplo, da hipertensão, poderiam ser considerados também, indiretamente, consequência da inflamação. O processo inflamatório, além de aumentar o risco de hipertensão e DM2, também promove elevação dos níveis de citocinas, o que está diretamente relacionado a recrutamento de monócitos e infiltração de macrófagos na parede arterial, com formação da placa. 49