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17.5: Inflamação e febre - Biologia

17.5: Inflamação e febre - Biologia



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objetivos de aprendizado

  • Identifique os sinais de inflamação e febre e explique por que ocorrem
  • Explique as vantagens e riscos apresentados pelas respostas inflamatórias

A resposta inflamatória, ou inflamação, é desencadeada por uma cascata de mediadores químicos e respostas celulares que podem ocorrer quando as células são danificadas e estressadas ou quando os patógenos violam com sucesso as barreiras físicas do sistema imunológico inato. Embora a inflamação esteja tipicamente associada a consequências negativas de lesão ou doença, é um processo necessário na medida em que permite o recrutamento das defesas celulares necessárias para eliminar patógenos, remover células danificadas e mortas e iniciar mecanismos de reparo. A inflamação excessiva, entretanto, pode resultar em dano ao tecido local e, em casos graves, pode até se tornar mortal.

Inflamação aguda

Uma resposta precoce, se não imediata, à lesão do tecido é a inflamação aguda. Imediatamente após uma lesão, ocorrerá vasoconstrição dos vasos sanguíneos para minimizar a perda de sangue. A quantidade de vasoconstrição está relacionada à quantidade de lesão vascular, mas geralmente é breve. A vasoconstrição é seguida por vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular, como resultado direto da liberação de histamina dos mastócitos residentes. O aumento do fluxo sanguíneo e da permeabilidade vascular pode diluir toxinas e produtos bacterianos no local da lesão ou infecção. Eles também contribuem para os cinco sinais observáveis ​​associados à resposta inflamatória: eritema (vermelhidão), edema (inchaço), calor, dor e função alterada. A vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular também estão associados a um influxo de fagócitos no local da lesão e / ou infecção. Isso pode aumentar a resposta inflamatória porque os fagócitos podem liberar produtos químicos pró-inflamatórios quando são ativados por sinais de angústia celular liberados por células danificadas, por PAMPs ou por opsoninas na superfície de patógenos. A ativação do sistema complemento pode aumentar ainda mais a resposta inflamatória por meio da produção da anafilotoxina C5a. A Figura ( PageIndex {1} ) ilustra um caso típico de inflamação aguda no local de uma ferida na pele.

Durante o período de inflamação, a liberação de bradicinina faz com que os capilares permaneçam dilatados, inundando os tecidos com fluidos e levando ao edema. Um número crescente de neutrófilos é recrutado para a área para combater patógenos. À medida que a luta avança, o pus se forma a partir do acúmulo de neutrófilos, células mortas, fluidos de tecidos e linfa. Normalmente, depois de alguns dias, os macrófagos ajudam a limpar esse pus. Eventualmente, a reparação do tecido pode começar na área ferida.

Inflamação crônica

Quando a inflamação aguda não consegue eliminar um patógeno infeccioso, pode ocorrer inflamação crônica. Isso geralmente resulta em uma batalha contínua (e às vezes fútil) de nível inferior entre o organismo hospedeiro e o patógeno. A área ferida pode cicatrizar em um nível superficial, mas os patógenos ainda podem estar presentes em tecidos mais profundos, estimulando a inflamação contínua. Além disso, a inflamação crônica pode estar envolvida na progressão de doenças neurológicas degenerativas, como Alzheimer e Parkinson, doenças cardíacas e câncer metastático.

A inflamação crônica pode levar à formação de granulomas, bolsas de tecido infectado isoladas e rodeadas por leucócitos. Macrófagos e outros fagócitos travam uma batalha malsucedida para eliminar os patógenos e materiais celulares mortos dentro de um granuloma. Um exemplo de doença que produz inflamação crônica é a tuberculose, que resulta na formação de granulomas nos tecidos pulmonares. Um granuloma tubercular é denominado tubérculo (Figura ( PageIndex {2} )). A tuberculose será abordada com mais detalhes em Infecções bacterianas do trato respiratório.

A inflamação crônica não está associada apenas a infecções bacterianas. A inflamação crônica pode ser uma causa importante de danos aos tecidos causados ​​por infecções virais. A extensa cicatriz observada com infecções por hepatite C e cirrose hepática é o resultado de inflamação crônica.

Exercício ( PageIndex {1} )

  1. Cite os cinco sinais de inflamação.
  2. O granuloma é uma forma aguda ou crônica de inflamação? Explique.

EDEMA CRÔNICO

Além dos granulomas, a inflamação crônica também pode resultar em edema de longo prazo. Uma condição conhecida como filariose linfática (também conhecida como elefantíase) é um exemplo extremo. A filariose linfática é causada por nematóides microscópicos (vermes parasitas) cujas larvas são transmitidas entre hospedeiros humanos por mosquitos. Os vermes adultos vivem nos vasos linfáticos, onde sua presença estimula a infiltração de linfócitos, células plasmáticas, eosinófilos e trombócitos (uma condição conhecida como linfangite). Devido à natureza crônica da doença, podem ocorrer granulomas, fibrose e bloqueio do sistema linfático. Com o tempo, esses bloqueios podem piorar com infecções repetidas ao longo de décadas, levando ao espessamento da pele com edema e fibrose. A linfa (fluido do tecido extracelular) pode vazar das áreas linfáticas e voltar para os tecidos, causando inchaço extremo (Figura ( PageIndex {3} )). As infecções bacterianas secundárias comumente se seguem. Por ser uma doença causada por um parasita, a eosinofilia (um aumento dramático no número de eosinófilos no sangue) é característica da infecção aguda. No entanto, esse aumento nos granulócitos antiparasitários não é suficiente para limpar a infecção em muitos casos.

A filariose linfática afeta cerca de 120 milhões de pessoas em todo o mundo, principalmente concentradas na África e na Ásia.1 O saneamento melhorado e o controle do mosquito podem reduzir as taxas de transmissão.

Febre

A febre é uma resposta inflamatória que se estende além do local da infecção e afeta todo o corpo, resultando em um aumento geral da temperatura corporal. A temperatura corporal é normalmente regulada e mantida pelo hipotálamo, uma seção anatômica do cérebro que funciona para manter a homeostase no corpo. No entanto, certas infecções bacterianas ou virais podem resultar na produção de pirogênios, substâncias químicas que alteram efetivamente a “configuração do termostato” do hipotálamo para elevar a temperatura corporal e causar febre. Os pirogênios podem ser exógenos ou endógenos. Por exemplo, a endotoxina lipopolissacarídeo (LPS), produzida por bactérias gram-negativas, é um pirogênio exógeno que pode induzir os leucócitos a liberar pirogênios endógenos, como interleucina-1 (IL-1), IL-6, interferon-γ (IFN -γ) e fator de necrose tumoral (TNF). Em um efeito em cascata, essas moléculas podem levar à liberação de prostaglandina E2 (PGE2) de outras células, reiniciando o hipotálamo para iniciar a febre (Figura ( PageIndex {4} )).

Como outras formas de inflamação, a febre aumenta as defesas imunológicas inatas, estimulando os leucócitos a matar os patógenos. O aumento da temperatura corporal também pode inibir o crescimento de muitos patógenos, uma vez que os patógenos humanos são mesófilos, com crescimento ótimo ocorrendo em torno de 35 ° C (95 ° F). Além disso, alguns estudos sugerem que a febre também pode estimular a liberação de compostos sequestrantes de ferro do fígado, deixando assim os micróbios que dependem do ferro para crescer.2

Durante a febre, a pele pode parecer pálida devido à vasoconstrição dos vasos sanguíneos da pele, que é mediada pelo hipotálamo para desviar o fluxo sanguíneo das extremidades, minimizando a perda de calor e elevando a temperatura central. O hipotálamo também estimula o tremor dos músculos, outro mecanismo eficaz de geração de calor e aumento da temperatura central.

A fase de crise ocorre quando a febre passa. O hipotálamo estimula a vasodilatação, resultando no retorno do fluxo sanguíneo para a pele e na liberação subsequente de calor do corpo. O hipotálamo também estimula a transpiração, que esfria a pele à medida que o suor evapora.

Embora uma febre baixa possa ajudar um indivíduo a superar uma doença, em alguns casos, essa resposta imunológica pode ser muito forte, causando danos a tecidos e órgãos e, em casos graves, até a morte. A resposta inflamatória aos superantígenos bacterianos é um cenário no qual uma febre com risco de vida pode se desenvolver. Superantígenos são proteínas bacterianas ou virais que podem causar uma ativação excessiva de células T a partir da defesa imune adaptativa específica, bem como uma liberação excessiva de citocinas que superestimula a resposta inflamatória. Por exemplo, Staphylococcus aureus e Streptococcus pyogenes são capazes de produzir superantígenos que causam a síndrome do choque tóxico e escarlatina, respectivamente. Ambas as condições podem estar associadas a febres muito altas, com risco de vida, superiores a 42 ° C (108 ° F).

Exercício ( PageIndex {2} )

  1. Explique a diferença entre pirogênios exógenos e endógenos.
  2. Como a febre inibe os patógenos?

Resolução

Dada a morte prematura de seu pai, o médico de Angela suspeita que ela tenha angioedema hereditário, um distúrbio genético que compromete a função da proteína inibidora de C1. Pacientes com essa anormalidade genética podem ter episódios ocasionais de inchaço em várias partes do corpo. No caso de Ângela, o inchaço ocorreu no trato respiratório, causando dificuldade para respirar. O inchaço também pode ocorrer no trato gastrointestinal, causando cólicas abdominais, diarreia e vômitos, ou nos músculos da face ou dos membros. Esse inchaço pode não responder ao tratamento com esteroides e costuma ser mal diagnosticado como uma alergia.

Como existem três tipos de angioedema hereditário, o médico pede um exame de sangue mais específico para verificar os níveis de C1-INH, bem como um ensaio funcional dos inibidores C1 de Angela. Os resultados sugerem que Angela tem angioedema hereditário do tipo I, que é responsável por 80% -85% de todos os casos. Essa forma do distúrbio é causada por uma deficiência de inibidores da C1 esterase, as proteínas que normalmente ajudam a suprimir a ativação do sistema complemento. Quando essas proteínas são deficientes ou não funcionais, a superestimulação do sistema pode levar à produção de anafilatoxinas inflamatórias, que resulta em inchaço e acúmulo de líquido nos tecidos.

Não há cura para o angioedema hereditário, mas o tratamento oportuno com C1-INH purificado e concentrado de doadores de sangue pode ser eficaz, evitando desfechos trágicos como o sofrido pelo pai de Ângela. Uma série de drogas terapêuticas, atualmente aprovadas ou em testes em humanos em estágio avançado, também podem ser consideradas como opções de tratamento em um futuro próximo. Esses medicamentos atuam inibindo as moléculas inflamatórias ou os receptores das moléculas inflamatórias.

Felizmente, a condição de Angela foi rapidamente diagnosticada e tratada. Embora ela possa ter episódios adicionais no futuro, seu prognóstico é bom e ela pode esperar uma vida relativamente normal, desde que procure tratamento no início dos sintomas.

Conceitos-chave e resumo

  • Inflamação resulta da resposta coletiva de mediadores químicos e defesas celulares a uma lesão ou infecção.
  • Inflamação aguda tem vida curta e está localizada no local da lesão ou infecção. Inflamação crônica ocorre quando a resposta inflamatória é malsucedida e pode resultar na formação de granulomas (por exemplo, com tuberculose) e cicatrizes (por exemplo, com infecções virais de hepatite C e cirrose hepática).
  • Os cinco sinais cardinais de inflamação são eritema, edema, calor, dor e função alterada. Em grande parte, isso resulta de respostas inatas que aumentam o fluxo sanguíneo para o tecido ferido ou infectado.
  • Febre é um sinal de inflamação em todo o sistema que aumenta a temperatura corporal e estimula a resposta imunológica.
  • Tanto a inflamação quanto a febre podem ser prejudiciais se a resposta inflamatória for muito grave.

Múltipla escolha

O que se refere ao inchaço resultante da inflamação?

A. eritema
B. edema
C. granuloma
D. vasodilatação

B

Que tipo de inflamação ocorre no local de uma lesão ou infecção?

A. aguda
B. crônica
C. endógeno
D. exógeno

UMA

Preencher a lacuna

A (n) ________ é uma área isolada de tecido infectado que exibe inflamação crônica.

granuloma

O ________ é a parte do corpo responsável por regular a temperatura corporal.

hipotálamo

Calor e vermelhidão, ou ________, ocorrem quando os pequenos vasos sanguíneos em uma área inflamada se dilatam (se abrem), trazendo mais sangue para muito mais perto da superfície da pele.

eritema

Resposta curta

Diferencie pirogênios exógenos e endógenos e forneça um exemplo de cada um.

Pensamento crítico

Se uma infecção bacteriana gram-negativa atinge a corrente sanguínea, grandes quantidades de LPS podem ser liberadas no sangue, resultando em uma síndrome chamada choque séptico. A morte por choque séptico é um perigo real. As respostas imunológicas e inflamatórias avassaladoras que ocorrem com o choque séptico podem causar uma queda perigosa da pressão arterial; coagulação sanguínea intravascular; desenvolvimento de trombos e êmbolos que bloqueiam os vasos sanguíneos, levando à morte do tecido; falência de múltiplos órgãos; e morte do paciente. Identifique e caracterize duas a três terapias que podem ser úteis para interromper os eventos e resultados perigosos do choque séptico uma vez que tenha começado, dado o que você aprendeu sobre inflamação e imunidade inata neste capítulo.

Em Lubeck, Alemanha, em 1930, um grupo de 251 crianças recebeu acidentalmente uma vacina contaminada para tuberculose que continha Mycobacterium tuberculosis. Esta vacina foi administrada por via oral, expondo diretamente os bebês à bactéria mortal. Muitas dessas crianças contraíram tuberculose e algumas morreram. No entanto, 44 ​​dos bebês nunca contraíram tuberculose. Com base no seu conhecimento do sistema imunológico inato, quais defesas inatas podem ter inibido M. tuberculosis o suficiente para evitar que essas crianças contraiam a doença?


Febre

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Febre, também chamado pirexia, temperatura corporal anormalmente alta. A febre é uma característica de muitas doenças diferentes. Por exemplo, embora mais frequentemente associada à infecção, a febre também é observada em outros estados patológicos, como câncer, oclusão da artéria coronária e certos distúrbios do sangue. Também pode resultar de tensões fisiológicas, como exercícios extenuantes ou ovulação, ou de exaustão ou insolação induzida pelo ambiente.

Em condições normais, a temperatura das porções mais profundas da cabeça e do tronco não varia mais do que 1–2 ° F em um dia, e não excede 99 ° F (37,22 ° C) na boca ou 99,6 ° F ( 37,55 ° C) no reto. A febre pode ser definida como qualquer elevação da temperatura corporal acima do nível normal. Pessoas com febre podem ter flutuações diárias de 5–9 ° F acima dos níveis normais de pico tendem a ocorrer no final da tarde. Estados leves ou moderados de febre (até 105 ° F [40,55 ° C]) causam fraqueza ou exaustão, mas não são em si uma ameaça séria à saúde. Febres mais graves, nas quais a temperatura corporal sobe para 108 ° F (42,22 ° C) ou mais, podem resultar em convulsões e morte.

Durante a febre, os volumes de sangue e urina diminuem como resultado da perda de água devido ao aumento da transpiração. A proteína corporal é rapidamente quebrada, levando ao aumento da excreção de produtos nitrogenados na urina. Quando a temperatura corporal está subindo rapidamente, a pessoa afetada pode sentir frio ou até mesmo tremer, ao contrário, quando a temperatura está caindo rapidamente, a pessoa pode sentir calor e ter a pele úmida e ruborizada.

No tratamento da febre, é importante determinar a causa subjacente da doença. Em geral, no caso de infecção, é melhor deixar febres baixas sem tratamento para permitir que o corpo combata os microorganismos infecciosos por conta própria. No entanto, febres altas podem ser tratadas com paracetamol ou ibuprofeno, que exerce seu efeito nas áreas do cérebro que regulam a temperatura.

O mecanismo da febre parece ser uma reação defensiva do corpo contra doenças infecciosas. Quando bactérias ou vírus invadem o corpo e causam lesões nos tecidos, uma das respostas do sistema imunológico é produzir pirogênios. Esses produtos químicos são transportados pelo sangue para o cérebro, onde perturbam o funcionamento do hipotálamo, a parte do cérebro que regula a temperatura corporal. Os pirogênios inibem os neurônios sensíveis ao calor e excitam os sensíveis ao frio, e a alteração desses sensores de temperatura leva o hipotálamo a pensar que o corpo está mais frio do que realmente é. Em resposta, o hipotálamo aumenta a temperatura do corpo acima da faixa normal, causando febre. Acredita-se que as temperaturas acima do normal ajudem na defesa contra a invasão microbiana, pois estimulam o movimento, a atividade e a multiplicação dos glóbulos brancos e aumentam a produção de anticorpos. Ao mesmo tempo, níveis elevados de calor podem matar ou inibir diretamente o crescimento de algumas bactérias e vírus que podem tolerar apenas uma faixa estreita de temperatura.

The Editors of Encyclopaedia Britannica Este artigo foi recentemente revisado e atualizado por Kara Rogers, Editora Sênior.


6 principais contribuintes para a resistência não específica | Microbiologia

A resistência não específica é a defesa do nosso corpo de quaisquer tipos de patógenos. Inclui pele e membrana mucosa, fagocitose, inflamação, febre, produção de substâncias antimicrobianas.

1. Membranas de pele e muco:

A pele e as membranas mucosas fornecem a primeira etapa de defesa do corpo contra a invasão do patógeno.

Atua tanto como barreira mecânica quanto como fatores químicos:

Eu. Fatores Mecânicos:

A pele atua como uma barreira externa do epitélio queratinizado para microorganismos, produtos químicos e agentes não vivos. Consiste em mais de 15% do peso seco do corpo. Ele contém duas porções, a derme (porção interna e mais espessa da pele) e epiderme (porção externa mais delgada influenciada pelo ambiente externo).

A epiderme é composta por camadas compactadas de células epiteliais. A camada superior das células epiteliais está morta. Ele protege os tecidos internos. Como resultado de cortes, queimaduras, feridas, infecções de pele e tecidos subjacentes ocorrem com freqüência. Quando a pele freqüentemente permanece úmida, as chances de infecção cutânea por fungos patogênicos aumentam.

As membranas do muco não têm a camada espessada, mas têm outras características que fornecem defesa. Eles revestem o trato gastrointestinal, respiratório, urinário e reprodutivo. A camada epitelial da membrana mucosa secreta o muco, que é um líquido que se move livremente, produzido pelas células glóbulos. É composto por sais inorgânicos, muitas moléculas orgânicas, células epiteliais soltas e leucócitos.

O muco impede a dessecação do trato. Alguns patógenos, por exemplo, Treponema pallidum, Mycobacterium tuberculosis, Streptococcus pneumoniae, etc. fixados ao muco (se estiverem em número suficiente) podem penetrar na membrana. O muco oferece menos proteção do que a pele.

(a) Aparelho lacrimal:

O aparelho lacrimal é encontrado nos olhos e também está associado à defesa contra infecções oculares. Ele se forma e enxuga as lágrimas. A glândula lacrimal está presente na parte superior e externa de ambas as órbitas. Essa glândula produz lágrimas que se espalham pela superfície do globo ocular através do piscar.

A ação de lavagem contínua protege os olhos da fixação na superfície dos olhos. Sempre que os microrganismos entram em contato com a superfície dos olhos, as glândulas lacrimais começam a secretar lágrimas intensamente e diluem ou enxáguam os microrganismos ou substâncias irritantes da superfície dos olhos.

As glândulas salivares produzem saliva que também lava os microrganismos dos dentes e da membrana mucosa da boca. Da mesma forma, a limpeza da uretra e da vagina pelo fluxo de urina e secreção vaginal, respectivamente, também lava microorganismos dos respectivos locais e fornece alguns tipos de defesa.

A membrana mucosa do nariz possui cabelos revestidos de muco que filtram o ar após a inalação e prendem microorganismos, poeira, etc. No entanto, as células da membrana mucosa do trato respiratório inferior estão cobertas com poeira e microorganismos que foram presos em direção à garganta. Essa chamada escada rolante ciliar mantém a manta de muco se movendo em direção à garganta a uma taxa de 1-3 cm / h. Depois de tossir ou espirrar, as escadas rolantes aceleram.

Ii. Fatores Químicos:

Existem certos fatores químicos da pele e da membrana mucosa que desempenham papéis no fornecimento de defesa, como suco gástrico, enzimas, sebo, etc. As glândulas sebáceas (oleosas) da pele produzem uma substância oleosa conhecida como sebo.

O sebo evita que o cabelo resseque e fique quebradiço, além de formar uma película protetora sobre a pele. O sebo contém ácidos graxos insaturados e, em certa medida, ácido acético. O sebo inibe o crescimento de microorganismos. Essa secreção diminui o pH entre 3 e 5 e interrompe o crescimento de muitos microorganismos.

A pele também possui glândulas sudoríparas que produzem transpiração. A transpiração remove os resíduos e lava os microorganismos da superfície da pele e mantém a temperatura corporal. A transpiração contém a enzima lisozima que dissolve a parede celular de bactérias Gram-positivas e algumas bactérias Gram-negativas. As outras fontes de lisozima são saliva, muco, lágrimas, secreção nasal e fluidos dos tecidos.

O suco gástrico é secretado pelas glândulas do estômago. Ele contém HCl, enzimas digestivas e uma pequena quantidade de muco. Um pH muito baixo (1,2), ou seja, alta acidez do suco gástrico do estômago mata as bactérias e as toxinas bacterianas. No entanto, os patógenos entéricos são protegidos pelas partículas de alimentos e, portanto, entram no intestino pelo trato gastrointestinal.

2. Fagocitose:

Fagocitose (significa comer e célula) refere-se à ingestão de microrganismos ou de qualquer material particulado por uma célula. É também um método de nutrição de alguns protozoários como a ameba, mas o mecanismo discutido aqui está relacionado ao mecanismo de defesa do corpo fornecido pelos leucócitos por meio da fagocitose. Antes de discutir o mecanismo da fagocitose, devemos aprender os componentes do nosso sangue.

O sangue consiste em um fluido conhecido como plasma que contém diferentes constituintes, como eritrócitos ou glóbulos vermelhos (RBC), leucócitos ou glóbulos brancos (WBC) e trombócitos ou plaquetas (Tabela 22.2).

Os leucócitos podem ser divididos, com base nos grânulos em seu citoplasma, em granulócitos e agranulócitos. Os granulócitos contêm três tipos de células sanguíneas (por exemplo, neutrófilos, basófilos e eosinófilos) e os agranulócitos contêm dois tipos de células (linfócitos e monócitos) (Fig. 22.1).

Os grânulos do citoplasma podem ser observados ao microscópio. Após a coloração, esses grânulos obtêm manchas diferentes com uma mistura de corantes ácidos (eosina) e básicos (azul de metileno), os grânulos dos neutrófilos obtêm manchas vermelhas e azuis, respectivamente. Os grânulos ou basófilos coram de azul com azul de metileno e os dos eosinófilos coram de vermelho com eosina.

Os neutrófilos podem entrar em um tecido infectado e matar microorganismos e partículas estranhas. Os basófilos podem liberar substâncias como heparina (um anticoagulante) e histamina (na inflamação e nas respostas alérgicas). Os eosinófilos são os fagócitos. Após infecção microbiana ou hipersensibilidade, seu número aumenta. Nos agranulócitos, os grânulos estão ausentes. Estes são de dois tipos, linfócitos e monócitos.

Os linfócitos são de dois tipos, linfócitos B e linfócitos T. Os linfócitos B derivaram seu nome de seu local de maturação na bolsa de fabricius em pássaros. O nome acabou por ser adequado para seu principal local de maturação em mamíferos na medula óssea. Os linfócitos B dependem da atividade dos tecidos da bursa, enquanto os linfócitos T (derivam seu nome do timo) dependem do timo para sua atividade.

O timo contém células T, mas não células B, da mesma forma que a medula óssea consiste apenas em células B, mas não em células T. Ambos os linfócitos ocorrem em tecidos linfoides (por exemplo, amígdalas, nódulos linfáticos, baço, glândula timo, ducto torácico, medula óssea e apêndice, nódulos linfáticos nos tratos respiratório-gastrointestinal e reprodutivo).

As células T e B cooperam na presença de uma terceira célula, o macrófago Mechnikov. Isso fornece imunidade. Os monócitos amadurecem em macrófagos e agem como fagócitos. Os leucócitos são derivados de células-tronco na medula óssea e entram no sistema linfático (linfonodo, baço, timo, etc.).

Eu. Tipos de fagócitos:

Os fagócitos são de dois tipos, granulócitos (micrófagos) e monócitos (macrófagos). Quando um micróbio infecta granulócitos (neutrófilos), os monócitos se movem para a área infectada. Durante a migração, os monócitos aumentam de tamanho e são chamados de macrófagos. Como esses macrófagos são migratórios, eles também são denominados macrófagos errantes.

Alguns macrófagos permanecem em uma posição fixa, por ex. no fígado (células de Kupffer & # 8217s), pulmões (macrófagos aleolares), sistema nervoso (células microgliais), tecido branquial, medula óssea, baço e nódulos linfáticos e cavidade peritoneal ao redor dos órgãos abdominais. Esses macrófagos são chamados de macrófagos fixos que constituem o sistema fagocítico mono e shinuclear.

Ii. Mecanismo de Fagocitose:

Após a infecção, o número de leucócitos aumenta no sangue durante a fase inicial da infecção.

Nesse estágio, eles são de natureza fagocítica. À medida que a infecção progride, o número de monócitos aumenta. Eles fagocitam as células microbianas mortas ou vivas restantes. Quando o sangue e a linfa contendo células microbianas passam pelos órgãos com macrófagos fixos, as células do sistema fagocítico mononuclear os matam por meio da fagocitose.

O mecanismo de fagocitose pode ser dividido nas quatro etapas a seguir (Fig. 22.2):

É um fenômeno de atração química de fagócitos por microrganismos. Os produtos químicos quimiotáticos que atraem os fagócitos são os componentes dos leucócitos e células danificadas, peptídeos derivados de complementos e produtos microbianos.

A membrana plasmática do fagócito fica presa à superfície de um micróbio ou material estranho (Fig. 22.2 A). Quando há uma cápsula grande, a fixação da proteína M pode ser dificultada. Por exemplo, a proteína M de Streptococcus pyogenes inibe a ligação de um fagócito ao seu local. Da mesma forma, Klebsiella pneumoniae e Streptococcus possuem uma grande cápsula e escapam.

No entanto, os microorganismos de grande porte ou material estranho ficam presos em coágulos sanguíneos, vasos sanguíneos ou fibras de tecidos conjuntivos. Se a parede celular dos microrganismos for revestida com certa proteína plasmática que promove a fixação do micróbio aos fagócitos, só então eles podem ser fagocitados. As proteínas do revestimento são chamadas de opsoninas e o processo de revestimento das proteínas plasmáticas é conhecido como opsonização.

Após a fixação, a membrana plasmática do fagócito estende pequenas projeções conhecidas como pseudópodes, que envolvem os microrganismos ou materiais estranhos. Esse processo é conhecido como ingestão (Fig. 22.2B). A extensão dos pseudópodes continua até que eles entrem em contato e se fundam, envolvendo o microrganismo dentro de um saco conhecido como vacúolo fagocítico ou fagossomo (C).

Após o engolfamento, o fagossoma entra em contato com o lisossoma que contém enzimas digestivas e produtos químicos bactericidas (C). Depois de fazer contato, a membrana do fagossomo e do lisossoma se funde (D) e uma grande estrutura de camada única é formada, chamada de fagolisossomo (E). Dentro de 10-30 minutos, o conteúdo dos fagolisossomos degradam os micro ou tímidos ou materiais estranhos.

Os lisossomos também contêm lisozima que quebra o peptidoglicano da parede celular bacteriana. A lisozima é mais ativa em pH 4, que é um pH ótimo dos fagolisossomos, devido à produção de ácido lático pelos fagócitos.

Além disso, a lisozima também contém mieloperoxidase, que se liga aos íons cloreto aos vírus e bactérias e, finalmente, os mata. Após a digestão completa do material estranho, o fagolisossomo migra em direção ao limite da membrana e descarrega os resíduos (F).

Curiosamente, os estreptococos produtores de toxinas podem matar os fagócitos e o Mycobacterium tuberculosis pode multiplicar-se no próprio fagolisossomo e desintegrar os fagócitos. Além disso, o organismo causal da brucelose pode permanecer dormente por vários meses ou anos dentro dos fagócitos. Nessa situação, o papel da imunidade torna-se vital.

3. Inflamação:

Para o nosso sistema, as respostas inflamatórias são benéficas e têm as seguintes funções:

(i) A inflamação possivelmente destrói os agentes prejudiciais e os remove ou seus subprodutos do local infectado.

(ii) Se os agentes prejudiciais não forem destruídos, ele afasta os agentes prejudiciais e seus subprodutos.

(iii) Repara ou substitui os tecidos danificados pelos agentes prejudiciais ou seus subprodutos. O processo de inflamação ocorre nos três estágios, vasodilatação e aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, migração de fagócitos e reparo.

Eu. Vasodilatação e aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos:

Após o dano ao tecido, o vaso sanguíneo é dilatado onde ocorreu o dano. A permeabilidade dos vasos sanguíneos também aumenta. Como resultado da vasodilatação (isto é, aumento do diâmetro dos vasos sanguíneos), o fluxo de sangue para a área danificada é aumentado. Esta é a razão pela qual a área danificada fica vermelha e a inflamação é induzida devido ao calor.

A vasodilatação é causada pela histamina, uma substância química liberada do tecido danificado devido à lesão. No plasma sanguíneo, outro grupo de substâncias químicas (cininas) está presente, o que também causa vasodilatação. Collier (1962) discutiu o papel dos mediadores químicos (cininas) na inflamação.

A cinina após ser ativada atrai neutrófilos para a área lesada. Das células danificadas, é secretada uma substância, a prostaglandina, que também está associada à vasodilatação. Devido ao aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, os fatores de coagulação são enviados para a área lesada onde os coágulos sanguíneos impedem o crescimento de microorganismos. Isso resulta na formação de pus em um ponto localizado.

Ii. Migração de fagócitos:

Bretscher (1987) fez um relato abrangente do movimento dos fagócitos. Dentro de uma hora após a inflamação, os fagócitos (neutrófilos e monócitos) aparecem e começam a aderir à superfície interna do revestimento (endotélio) do vaso sanguíneo conforme o fluxo de sangue começa a diminuir gradualmente.

O processo de colagem dos fagócitos é conhecido como marginação. Depois disso, o segundo fenômeno, a diapedese, ocorre em dois minutos. A diapedese é um processo de espirro de fagócitos entre as células endoteliais dos vasos sanguíneos e atinge a área danificada.

A atração de neutrófilos ocorre por meio de substâncias quimiotáticas como as cininas, os componentes do sistema complemento e os metabólitos secundários dos microrganismos. A produção e liberação de granulócitos da medula óssea garantem o fluxo constante de neutrófilos.

Os monócitos seguem os granulócitos para a área infectada à medida que a inflamação continua. No estágio inicial da infecção, os granulócitos predominam, mas eles têm vida curta. Quando os monócitos são produzidos no tecido, eles sofrem mudanças e se tornam macrófagos errantes que predominam durante os estágios posteriores.

São várias vezes maiores e com potencial suficiente para fagocitar o tecido danificado, destruir granulócitos e microrganismos infecciosos. Após a fagocitose, os próprios granulócitos ou macrófagos morrem. Depois de alguns dias, a área contém fagócitos mortos, tecido danificado e fluido que, em conjunto, são conhecidos como pus. A formação de pus diminui posteriormente e é gradualmente destruída após alguns dias.

Iii. Reparar:

Repair is a process through which the tissue replaces the dead cells at the end of inflammation. During the active phase of inflammation repair starts but completes after removal of dead or damaged cell, the ability of which depends on the tissues involved.

For example, skin has a high capacity for regeneration, whereas nervous tissues in the brain and spinal cord do not regenerate at all. When the stroma (supporting connective tissue) or parenchyma (functioning part of tissues) produces new cells, the damaged tissue is repaired.

4. Fever:

An abnormally high body temperature is known as fever which is caused by bacterial or viral infection or bacterial toxins. It is obvious that hypothalamus (a part of brain) controls the body temperature and, therefore, sometimes it is called the body’s thermostat as it sets the temperature normally at 37°C (98.6°F). When antigens affect hypothalamus, body’s temperature goes up.

For example, when phagocytes ingest the Gram-negative bacteria, the lipopolysaccharide of bacterial cell wall i.e. endotoxin is released that induces the phagocyte also to release interleukin-1 (endogenous pyrogens). Interleukin-1 helps the production of T-lymphocytes. In turn, interleukin induces-hypothalamus to produce prostaglandins that result the hypothalamus to a higher tempera­ture that causes fever.

Fever perists for a long duration until bacterial endotoxin or interleukin-1 is released. At high temperature the body responds with constriction of blood vessels, increased rate of metabolism and shivering (chilling). Chilling disappears after body’s temperature has reached the setting of thermostat.

Until the endotoxins are not completely removed, body’s temperature remains high. Thereafter, it is maintained normally at 37°C. In addition, fever inhibits the growth of some microorganisms in body. At high temperature body’s tissue repairs quickly, and the effect of interferon is intensified.

5. Antimicrobial Substances:

Complements and Properdin:

In classical antigen-antibody complex, certain blood proteins also get associated and complement the immune response. These serum proteins are known as complements.

Similarly three serum proteins (e.g. properdin itself, factor B and factor D) which are commonly known as properdin, play a role in alternate pathway. Both types of proteins are related to the defense system. Properdin system is composed of the above three serum proteins which altogether constitute a high proportion of serum protein.

Therefore, about 20% different types of proteins (i.e. complements) which are found in normal blood serum. These are designated as C1, C2, C3, etc. Complements are very important to both non­specific and specific defense against the microbial infection. Proteins of complement and properdin systems act in ordered sequence or cascade. The classical pathway initiates when the antibodies bind with antigens (bacteria or other microbial cells).

After a pair of antibodies recognise and bind to antigens, the C1 protein (which consists of 3 protein subunits) binds to antibodies and activated (Fig. 22.3). In turn C1 acts as an enzyme, activates C2 e C4 and splits C2 e C4 proteins (C2 into C2a e C2b, and C4 into C4a e C4b. C2a e C2b combines to form another enzyme that splits C3 into C3a e C3b.

The antibodies are not involved in the initiation of the alternate pathway, but interactions between protein properdin system and certain polysaccharides initiate this pathway. The polysac­charides are found on the cell wall of most of the bacteria, fungi and foreign RBCs of mammals. Properdin pathway interacts with Gram-negative bacteria, the cell wall of which contains lipopolysaccharide that releases lipid A (an endotoxin) and trigger the alternate pathway.

C3 is cleaved both by classical and alternate pathways into C3a e C3b C3a is an active fragment. These fragments induce the three processes, cytolysis, inflammation and opsonization.

It is a process of leaking of cellular contents of foreign cells through breaking their plasma membrane by the complements. C3b initiates a series of reactions involving C5, C6, C7, C8 e C9 which is collectively known as the membrane attack complex (MAC) (Fig. 22.3).

The activated proteins attack the microbial cell membrane and form a circular trans membrane channels (lesions). Through these lesions loss of ions and cytolysis occur. Use of the complements in this process is known as complement fixation which laid a basis for clinical test.

(ii) Inflammation:

The cleavage products, C3b and C5b, bind with mast cells (basophils) and blood platelets to trigger the release of histamine. Histamine elevates the permeability of blood. C5a fragment functions as a chemotactic factor which attracts phagocytes to the site of complement activation.

(iii) Opsonization:

Opsonization is a phe­nomenon of adsorption of certain antibodies or complement (C3 – C5 complex) specially C3b onto the surface of foreign material that results in stimulation in phagocytosis (Fig. 22.3). Opsonization is also known as immune adherence. Opsomzation is also one of the main antigen- antibody reactions associated with humoral antibodies. The two main opsonins (complement and certain antibodies) stimulate phagocytosis.

The complement stimulates T-cells to process for cell mediated immunity and release histamine from leukocytes, which in turn increases the capillary permeability and smooth muscle contraction. In general the local inflammation is caused due to these reactions. In contrast, another system (properdin system) also activates C3-C5 complex and initiates the protective responses.

The complement and properdin systems are very important in non-specific defense. The deficiency of C1, C2 e C4 causes collagen vascular disorder, consequently there develops hypersensitivity. C3 deficiency increases susceptibility to bacterial invasion and C5 deficiency (through C9) causes susceptibility to infection of Neisseria meningitidis and N. gonorrhoeae.

6. Interferon:

Viruses totally depend on their host cells for multiplication. However, during the course of multiplication the host cells may or may not be damaged. It is very difficult to check the virus multiplication without affecting the host cells. Interferons (IFN) are such class of antiviral proteins produced by certain animal cells after stimulation. Now-a-days interferons are used in causing immunity.

Interferons are host specific but not virus-specific. It means that interferons produced by human cells will show antiviral activity only in humans but not in another mammals. In contrast four interferons produced against a virus will also act against a number of other viruses. Even in humans different types of cells produce different interferons.

Human interferons are of the following three types:

(i) Alfa interferon (α-IFN or leucocyte IFN)

(ii) Beta interferon (β-IFN or fibroblast IFN), and

(iii) Gamma interferon (y-IFN or immune IFN)

With each principal group there are various subtypes of interferons. In humans interferon is produced by fibroblast in connective tissues, lymphocytes and other leukocytes.

The virus infected cells produce interferons in very low quantity which is diffused towards uninfected neighbouring cells. It reacts with plasma or nuclear membrane receptor and induces healthy cells to produce mRNA for the synthesis of the antiviral proteins.

These proteins act as enzyme and disrupt translation of viral mRNA, polypeptide chain elongation, etc. Since interferon is in low quantity, it does not badly affect the host cells. Its effect remains only for a very short duration. Interferons do not have any effect on viral multiplication in cells already infected.

Owing to its importance much emphasis is being laid on artificial production of interferon. For the first time clinical trial of interferon was done in 1981 to determine its anticancer effects. In recent years several companies have applied the recombinant DNA technology to produce interferon in certain bacteria.


Everything you need to know about inflammation

Inflammation is part of the body’s defense mechanism and plays a role in the healing process.

When the body detects an intruder, it launches a biological response to try to remove it.

The attacker could be a foreign body, such as a thorn, an irritant, or a pathogen. Pathogens include bacteria, viruses, and other organisms, which cause infections.

Sometimes, the body mistakenly perceives its own cells or tissues as harmful. This reaction can lead to autoimmune diseases, such as type 1 diabetes.

Experts believe inflammation may contribute to a wide range of chronic diseases. Examples of these are metabolic syndrome, which includes type 2 diabetes, heart disease, and obesity.

People with these conditions often have higher levels of inflammatory markers in their bodies.

In this article, find out more about why inflammation happens, its symptoms, and ways to resolve it.

Share on Pinterest A person with acute inflammation might experience pain in the affected area.

There are two main types of inflammation: acute and chronic.

Acute inflammation

An injury or illness can involve acute, or short-term, inflammation.

There are five key signs of acute inflammation:

  • Pain: This may occur continuously or only when a person touches the affected area.
  • Redness: This happens because of an increase in the blood supply to the capillaries in the area.
  • Loss of function: There may be difficulty moving a joint, breathing, sensing smell, and so on.
  • Swelling: A condition call edema can develop if fluid builds up.
  • Heat: Increased blood flow may leave the affected area warm to the touch.

These signs are not always present. Sometimes inflammation is “silent,” without symptoms. A person may also feel tired, generally unwell, and have a fever.

Symptoms of acute inflammation last a few days. Subacute inflammation lasts 2–6 weeks .

Chronic inflammation can continue for months or years. It either has or may have links to various diseases, such as:

The symptoms will depend on the disease, but they may include pain and fatigue.

Measuring inflammation

When inflammation is present in the body, there will be higher levels of substances known as biomarkers.

An example of a biomarker is C-reactive protein (CRP). If a doctor wants to test for inflammation, they may assess CRP levels.

CRP levels tend to be higher in older people and those with conditions such as cancer and obesity. Even diet and exercise may make a difference.

Inflammation happens when a physical factor triggers an immune reaction. Inflammation does not necessarily mean that there is an infection, but an infection can cause inflammation.

Acute inflammation

Acute inflammation can result from:

When the body detects damage or pathogens, the immune system triggers a number of reactions:

  • Tissues accumulate plasma proteins, leading to a buildup of fluid that results in swelling.
  • The body releases neutrophils, a type of white blood cell, or leukocyte, which move toward the affected area. Leukocytes contain molecules that can help fight pathogens.
  • Small blood vessels enlarge to enable leukocytes and plasma proteins to reach the injury site more easily.

Signs of acute inflammation can appear within hours or days, depending on the cause. In some cases, they can rapidly become severe. How they develop and how long they last will depend on the cause, which part of the body they affect, and individual factors.

Some factors and infections that can lead to acute inflammation include:

  • acute bronchitis, appendicitis and other illnesses ending in “-itis”
  • an ingrown toenail
  • a sore throat from a cold or flu
  • physical trauma or wound

Chronic inflammation

Chronic inflammation can develop if a person has:

Sensitivity: Inflammation happens when the body senses something that should not be there. Hypersensitivity to an external trigger can result in an allergy.

Exposure: Sometimes, long-term, low-level exposure to an irritant, such as an industrial chemical, can result in chronic inflammation.

Autoimmune disorders: The immune system mistakenly attacks normal healthy tissue, as in psoriasis.

Autoinflammatory diseases: A genetic factor affects the way the immune system works, as in Behçet’s disease.

Persistent acute inflammation: In some cases, a person may not fully recover from acute inflammation. Sometimes, this can lead to chronic inflammation.

Factors that may increase the risk of chronic inflammation include :

  • older age
  • a diet that is rich in unhealthful fats and added sugar
  • low sex hormones

Long-term diseases that doctors associate with inflammation include:

Inflammation plays a vital role in healing, but chronic inflammation may increase the risk of various diseases, including some cancers, rheumatoid arthritis, atherosclerosis, periodontitis, and hay fever.

The following table summarizes some key differences between acute and chronic inflammation.

AcuteChronic
CauseHarmful pathogens or tissue injury.Pathogens that the body cannot break down, including some types of viruses, foreign bodies that remain in the system, or overactive immune responses.
OnsetRapid.Slow.
DurationA few days.From months to years.
OutcomesInflammation improves, or an abscess develops or becomes chronic.Tissue death, thickening, and scarring of connective tissue.

It is essential to identify and manage inflammation and related diseases to prevent further complications.

Acute inflammation can cause pain of varying types and severity. Pain may be constant and steady, throbbing and pulsating, stabbing, or pinching.

Pain results when the buildup of fluid leads to swelling, and the swollen tissues push against sensitive nerve endings.

Other biochemical processes also occur during inflammation. They affect how nerves behave, and this can contribute to pain.

Treatment of inflammation will depend on the cause and severity. Often, there is no need for treatment.

Sometimes, however, not treating inflammation can result in life threatening symptoms.

During an allergic reaction, for example, inflammation can cause severe swelling that may close the airways, making it impossible to breathe. It is essential to have treatment if this reaction occurs.

Without treatment, some infections can enter the blood, resulting in sepsis. This is another life threatening condition that needs urgent medical treatment.

Acute inflammation

A doctor may prescribe treatment to remove the cause of inflammation, manage symptoms, or both.

For a bacterial or fungal infection, for example, they may prescribe antibiotics or antifungal treatment.

Here are some treatments specifically for treating inflammation:

Nonsteroidal anti-inflammatory drugs

Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) will not remove the cause of inflammation, but they can help relieve pain, swelling, fever, and other symptoms. They do this by countering an enzyme that contributes to inflammation.

Examples of NSAIDs include naproxen, ibuprofen, and aspirin. These are available to purchase online or over the counter. People should check first with a doctor or pharmacist to ensure they make the right choice.

People should only use NSAIDs long term if a doctor recommends them, as they can have adverse effects. Aspirin is not suitable for children.

Pain relief: Acetaminophen, including paracetamol or Tylenol, can relieve pain but does not reduce inflammation. These drugs allow the inflammation to continue its role in healing.

Corticosteroids

Corticosteroids, such as cortisol, are a type of steroid hormone. They affect various mechanisms involved in inflammation.

Corticosteroids can help manage a range of conditions, including:

They are available as pills, injections, in an inhaler, or as creams or ointments.

Long-term use of corticosteroids can be harmful. A doctor can advise on their risks and benefits.

Treatment for diseases that involve long-term inflammation will depend on the condition.

Some drugs act to repress the body’s immune reactions. These can help relieve symptoms of rheumatoid arthritis, psoriasis, and other similar autoimmune reactions. However, they can also leave a person’s body less able to fight an infection if it occurs.

People who have undergone transplant surgery also need to take immunosuppressant drugs to prevent their bodies from rejecting the new organ. They, too, need to take extra care to avoid exposure to infections.


SUGGESTIONS FOR FURTHER RESEARCH

Since endothelium appears to be the primary site of RF damage. It would be interesting to study the endothelial function in patients with acute RF, chronic rheumatic heart disease, and compare with normals.

Obtain subcutaneous nodules from patients with acute RF and study the antigen/antibody complexes, as has been done with renal biopsies in acute GN, to identify the antigen(s) responsible for RF.

Studies suggest that virulent clones of GAS organisms present in the community emerge to cause RF.[47] Proteomic/genomic study of organisms (such as M1, M3, or M18) obtained from RF epidemics or RF patients as compared to the same M type not causing RF is necessary. What are the proteomic/genomic differences between the virulent clone (causing RF) as compared to the non-virulent organism (not causing RF) which may help identify the antigenic protein(s)/glycoprotein(s).

Proteomic composition of the MV core connective tissue to be compared with the proteomic composition of the left ventricular intermyocardial connective tissue. If they are identical, it would indicate that the primary site of disease in the MV cannot be the core connective tissue since it is not involved in the left ventricle. By exclusion, the primary site becomes the endothelial layers with their basement membranes.

Study of the MV to find out the presence or absence of myosin. Since permanent damage occurs only to valves, the absence of myosin will reinforce the futility of pursuing studies involving myosin.

Evaluation of the intermediate filament and protein vimentin and the valve interstitial cells as the specific targets of streptococcal antigen. Valve interstitial cells react strongly with AS mabs. Antivimentin mabs stain cytoplasmic vimentin exactly as AS mabs. Pre-incubation of AS mabs with purified vimentin ablates valvar staining, suggesting that vimentin or valve interstitial cells may be the specific target in RF immunological damage.[13]

Cardiac valves are lined by endothelial cells on both sides. Studies indicate differences not only from the vascular endothelial cells but also between the two sides of the valve surface. Using microarray technology, adult pig aortic valves have been found to differentially express 584 genes on the aortic side as compared to the ventricular surface.[57] The difference has been felt to explain preferential calcification of the aortic surface of the valve. Hence, it cannot be assumed that the endothelial cells covering the two sides of the MV, the endothelial cells of the left atrium and of the left ventricle, continuous with the endothelium of the MV are identical in structure and function. It is necessary to study them separately. Proteomics of the endothelial cells of the

(i) left atrial endocardium, (ii) left ventricular endocardium, (iii) atrial surface of the MV, (iv) ventricular surface of the MV.

Proteomics as well as genomic studies of streptococci have been done.[58,59] The studies can be utilized as reference for further studies of pathogenesis especially in relation with streptococci obtained from RF patients to identify specific differences which may help in identifying the causative antigen(s).


Fever

Body temperature increases as a protective response to infection and injury. An elevated body temperature (fever) enhances the body’s defense mechanisms, although it can cause discomfort.

A part of the brain called the hypothalamus controls body temperature. Fever results from an actual resetting of the hypothalamus's thermostat. The body raises its temperature to a higher level by moving (shunting) blood from the skin surface to the interior of the body, thus reducing heat loss. Shivering (chills) may occur to increase heat production through muscle contraction. The body's efforts to conserve and produce heat continue until blood reaches the hypothalamus at the new, higher temperature. The new, higher temperature is then maintained. Later, when the thermostat is reset to its normal level, the body eliminates excess heat through sweating and shunting of blood to the skin.

Certain people (such as alcoholics, the very old, and the very young) are less able to generate a fever. These people may experience a drop in temperature in response to severe infection.


The Case of the Recurring Fever

An elderly man had symptoms no one could explain – until Amy Berger, MD, PhD, and her team investigated.

Three panel cartoon illustration. Top panel, left, illustration of female doctor in a white coat. Text to the left reads: “An elderly man had symptoms no one could explain – until Amy Berger, MD, PhD, and her team investigated.” Three speech bubbles read: “He kept coming to the hospital with a fever. And each time, other symptoms popped up in different places. No one could find a pattern. His doctors were stymied. So I decided to take the case. I lead the UCSF Molecular Medicine Investigation Unit. We investigate underlying biology to solve tough cases.” Top panel, right side, three illustrations. First illustration is a man’s face with his hand on his head. Text above reads: “Visit 1: Fever and sores. Second illustration is of a man’s torso with a hand holding his stomach. Text above reads: “Fever and diarrhea.” Third illustration is of feet with red welts on legs. Text above reads: “Visit 3: Fever and swelling.” Top panel, right side, bottom, illustration of three scientists (two men and one woman), one looking at DNA under a magnifying glass, one looking at a test tube, and one looking in a microscope. Text below read: “Crack team of physician-scientists and trainees. Middle panel, three illustrations. First illustration is of one female scientist and one male scientist looking at a computer screen with DNA on the monitor. Text above reads: “Clue #1: Testing had revealed a blood-cell mutation.” Two speech bubbles read: “He wasn’t born with this mutation, so he must have acquired it later in life. Acquired mutations often cause cancer – but he doesn’t have cancer.” Second illustration is of a male scientist in front of a computer looking outward. Text above reads: “We dove into the scientific literature and found clue #2.” Speech bubble reads: “Here’s a recent report about children born with similar mutations who also have symptoms like our patient’s.” Third illustration is of a female scientist on a video call with a female researcher. Text above it reads: “We sent the researcher who wrote the report some of the man’s blood.” Two speech bubbles read: “This blood shows patterns of inflammation just like the children’s! So it’s an autoinflammatory disease. caused by his mutation!” Third panel, two illustrations. First is of the elderly man holding a prescription bottle with the words “Anti-inflammatory drug” pointing toward it and a speech bubble that reads: My symptoms are gone!” Second illustration is of a female scientist, Dr. Amy Berger. Speech bubble reads: “Now we’re studying the man’s cells to better understand what went wrong. There may be more patients like him who are searching for answers.”

Illustration of female doctor in a white coat. Text to the left reads: “An elderly man had symptoms no one could explain – until Amy Berger, MD, PhD, and her team investigated.”

Bottom of panel, illustration of Dr. Amy Berger with a speech bubble. Text reads: “He kept coming to the hospital with a fever. And each time, other symptoms popped up in different places. No one could find a pattern. His doctors were stymied. So I decided to take the case.” Top of panel, three illustrations. First illustration is a man’s face with his hand on his head. Text above reads: “Visit 1: Fever and sores. Second illustration is of a man’s torso with a hand holding his stomach. Text above reads: “Fever and diarrhea.” Third illustration is of feet with red welts on legs. Text above reads: “Visit 3: Fever and swelling.”

Bottom of panel, illustration of Amy Berger with a speech bubble. Text reads: “I lead the UCSF Molecular Medicine Investigation Unit. We investigate underlying biology to solve tough cases.” Right side, illustration of three scientists (two men and one woman), one looking at DNA under a magnifying glass, one looking at a test tube, and one looking in a microscope. Text below read: “Crack team of physician-scientists and trainees.”

Middle panel, three illustrations. First illustration is of one female scientist and one male scientist looking at a computer screen with DNA on the monitor. Text above reads: “Clue #1: Testing had revealed a blood-cell mutation.” Two speech bubbles read: “He wasn’t born with this mutation, so he must have acquired it later in life. Acquired mutations often cause cancer – but he doesn’t have cancer.” Second illustration is of a male scientist in front of a computer looking outward. Text above reads: “We dove into the scientific literature and found clue #2.” Speech bubble reads: “Here’s a recent report about children born with similar mutations who also have symptoms like our patient’s.” Third illustration is of a female scientist on a video call with a female researcher. Text above it reads: “We sent the researcher who wrote the report some of the man’s blood.” Two speech bubbles read: “This blood shows patterns of inflammation just like the children’s! So it’s an autoinflammatory disease. caused by his mutation!” Below, two illustrations. First is of the elderly man holding a prescription bottle with the words “Anti-inflammatory drug” pointing toward it and a speech bubble that reads: My symptoms are gone!” Second illustration is of a female scientist, Dr. Amy Berger. Speech bubble reads: “Now we’re studying the man’s cells to better understand what went wrong. There may be more patients like him who are searching for answers.”


Immunodeficiency

Failures, insufficiencies, or delays at any level of the immune response can allow pathogens or tumor cells to gain a foothold and replicate or proliferate to high enough levels that the immune system becomes overwhelmed. Immunodeficiency is the failure, insufficiency, or delay in the response of the immune system, which may be acquired or inherited. Immunodeficiency can be acquired as a result of infection with certain pathogens (such as HIV), chemical exposure (including certain medical treatments), malnutrition, or possibly by extreme stress. For instance, radiation exposure can destroy populations of lymphocytes and elevate an individual’s susceptibility to infections and cancer. Dozens of genetic disorders result in immunodeficiencies, including Severe Combined Immunodeficiency (SCID), Bare lymphocyte syndrome, and MHC II deficiencies. Rarely, primary immunodeficiencies that are present from birth may occur. Neutropenia is one form in which the immune system produces a below-average number of neutrophils, the body’s most abundant phagocytes. As a result, bacterial infections may go unrestricted in the blood, causing serious complications.


Symptoms Symptoms

Familial Mediterranean fever (FMF) is characterized by recurrent episodes of fever accompanied by pain in the abdomen, chest, joints, pelvis, and/or muscles. Episodes may also be associated with a skin rash or headache, and rarely, pericarditis and meningitis . [1] [2] [3] Amyloidosis, which can lead to kidney failure, is the most severe complication which can occur if FMF is not treated. In some cases, amyloidosis is the first sign of the condition in a person who otherwise has no symptoms. [3]

Episodes usually last for about one to three days, and the time between episodes can vary from days to years. [4] [2] The first episode usually occurs during childhood or the teenage years. In some cases, the first episode occurs much later in life. [1] The majority of people with FMF experience their first episode by age 20. [4] People tend to be symptom-free between episodes. [2]

This table lists symptoms that people with this disease may have. For most diseases, symptoms will vary from person to person. People with the same disease may not have all the symptoms listed. This information comes from a database called the Human Phenotype Ontology (HPO) . The HPO collects information on symptoms that have been described in medical resources. The HPO is updated regularly. Use the HPO ID to access more in-depth information about a symptom.


Dean D. Metcalfe, M.D.

The mast cell is the focus of the Mast Cell Biology Section (MCBS) research effort. This multifunctional inflammatory cell is involved in both innate and acquired immunity and plays a central role in the induction of allergic inflammation. An integrated program investigating mast cell biology includes studies into the growth and differentiation of mast cells, mast-cell signal transduction, and the products generated by mast cells that lead to disease. The MCBS program emphasizes basic research that may be translated into the clinic and from the clinic to the bench, where protocols include studies on the pathogenesis of anaphylaxis, physical urticarias and clonal mast cell disorders. Research efforts have contributed to the identification of mutations in mast cell disease, understanding signaling through KIT and the high affinity IgE receptor, and how alterations in the control of mast cell mediator production affect human disease.

Dr. Metcalfe received his M.D. at the University of Tennessee and an M.S. in microbiology at the University of Michigan, where he also did a residency in internal medicine. Dr. Metcalfe then trained in allergy and immunology during a fellowship at NIAID, followed by training in rheumatology while a Fellow in Immunology at the Robert Brigham Hospital in Boston. In 1995, he was appointed as the first Chief of the newly created Laboratory of Allergic Diseases at NIAID, a position he continued for 22 years until stepping down as Laboratory Chief in 2017. He is a past president of the American Academy of Allergy, Asthma, and Immunology, and a past chair of the American Board of Allergy and Immunology. Dr. Metcalfe is a Fellow of the American Academy of Allergy, Asthma, and Immunology and a member of the Association of American Physicians, Collegium Internationale Allergologicum, and American Clinical and Climatological Association. Dr. Metcalfe is a recipient of numerous awards including the Commendation, Outstanding Service and Meritorious Service Medals of the USPHS, an Outstanding Alumnus Award from University of Tennessee College of Medicine Alumni, the Distinguished Scientist Award from the Association the American Academy of Allergy and Asthma and Immunology, the Distinguished Scientist Award from the World Allergy Organization, the Lifetime Mentorship Award from the AAAAI and the ECNM Researcher of the Year.

Dean D. Metcalfe, M.D., Section Chief
Ana Olivera, Ph.D., Staff Scientist (Associate Scientist)
Melody Carter, M.D., Staff Clinician (Senior Research Physician)
Hirsh D. Komarow, M.D. , Staff Clinician (Associate Research Physician)
Linda M. Scott, C.R.N.P., Nurse Practitioner
Hyejeong Bolan, R.N., Study Coordinator
A. Robin Eisch, R.N., Study Coordinator
Geethani Bandara, Ph.D., Biologist
Yun Bai, M.S., Biologist
Yuzhi Yin, Ph.D., Biologist
Guido Falduto, Ph.D., Visiting Fellow
Annika Pfeiffer, Ph.D., Visiting Fellow
Andrea Luker, Ph.D., Post-doctoral IRTA Fellow
Arnold S. Kirshenbaum, M.D., Special Volunteer
Ayelet Makovoz, B.A., Post-Baccalaureate IRTA

Back row, L to R: Ayelet Makovoz, B.A,. Post-Baccalaureate IRTA Yun Bai, M.S., Biologist Linda Scott, C.R.N.P., Nurse Practitioner Dean D. Metcalfe, M.D., Chief Guido Falduto, Ph.D., Visiting Post-Doctoral Fellow Hirsh Komarow, M.D., Staff Clinician
Front row, L to R: Geethani Bandara, Ph.D., Biologist Annika Pfeiffer, Ph.D., Visiting Fellow Andrea Luker, Ph.D., Post-doctoral IRTA Fellow Ana Olivera, Ph.D., Staff Scientist Melody Carter, M.D., Staff Clinician Robin Eisch, R.N., Nurse Study Coordinator Hyejeong Bolan, R.N., Senior Research Nurse (Nurse Study Coordinator)

Boyden SE, Desai A, Cruse G, Young, ML, Bolan HC, Scott LM, Eisch AR, Long RD, Lee CR, Satorius CL, Pakstis AJ, Olivera A, Mullikin JC, Chouery E, Megarbane A, Medlej-Hashim M, Kidd KK, Kastner DL, Metcalfe DD, Komarow HD. Vibration-induced mast cell degranulation caused by a mutation in ADGRE2. N Engl J Med 2016 374: 656-663. PMID: 26841242

Cruse G, Yin Y, Fukuyama T, Desai A, Arthur GK, Bäumer W, Beaven MA, Metcalfe DD. Exon-skipping of FcεRIβ eliminates FcεRI expression in mast cells with therapeutic potential for allergy. Proc Natl Acad Sci USA 2016: 113:14115-14120. PMID: 27872312.

Carter MC, Desai A, Komarow HD, Bai Y, Clayton ST, Clark AS, Ruiz-Esteves KN, Long LM, Cantave D, Wilson TM, Scott LM, Simakova O, Jung MY, Hahn J, Maric I, Metcalfe DD. A distinct biomolecular profile identifies monoclonal mast cell disorders in patients with idiopathic anaphylaxis. J Allergy Clin Immunol 2018 141:180-188. PMID: 28629749.

Kim DK, Cho YE, Komarow H, Bandara G, Song BJ, Olivera A, Metcalfe DD. Mastocytosis-derived extracellular vesicles exhibit a mast cell signature, transfer KIT to stellate cells and promote their activation. Proc Natl Acad Sci USA 2018115(45):E10692-E10701. doi: 10.1073/pnas.1809938115. Epub 2018 Oct 23. PMID 30352845.

Carter MC, Bai Y, Ruiz-Esteves KN, Scott LM, Cantave D, Bolan H, Eisch R, Sun X, Hahn J, Maric I, Metcalfe DD. Detection of KIT D816V in peripheral blood of children with cutaneous mastocytosis suggests systemic disease. Br J Haematol 2018 183:775-782. PMID: 30488427.


Assista o vídeo: Resolução UERJ 2019. 1ª Fase Q07 BIOLOGIA (Agosto 2022).