Papel dual da lipoxina A4, nas alterações inflamatórias e cardiovasculares na sepse: uma janela de oportunidade

Abstract

A pneumonia é uma das principais causas de sepse, que por sua vez é a maior causa de morte nas Unidades de Terapia Intensiva, mesmo com os recentes avanços da medicina. O estudo da sepse e de novas alternativas terapêuticas permanecem um desafio devido à complexidade desta síndrome, cujo principal componente é uma resposta inflamatória desordenada. A lipoxina A4 (LXA4) é um mediador lipídico endógeno com potentes ações anti-inflamatórias e pró-resolutivas, entretanto seu papel em processos infecciosos como a sepse ainda não é bem entendido. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi avançar no entendimento do papel da LXA4 e do seu receptor FPR2/ALX na resposta inflamatória desordenada que ocorre no modelo de sepse induzida por pneumonia. Para isso, a sepse foi induzida em camundongos Swiss machos pela inoculação intratraqueal de Klebsiella pneumoniae. Os parâmetros inflamatórios e cardiovasculares foram avaliados 6, 24 e 48 h após a infecção. Os resultados mostram que a severidade da infecção e a mortalidade dos animais se correlacionam com a quantidade de bactéria inoculada. Os animais sépticos apresentaram alterações histopatológicas nos pulmões, exibiram aumento do número de células no lavado bronco-alveolar e dos níveis das citocinas pró-inflamatórias TNF-? e IL-1? local e sistemicamente, desenvolveram leucopenia, além de hipotensão e hiporreatividade a agentes vasoconstritores. Além do pulmão, foram encontradas bactérias no baço e coração dos animais, indicando disseminação da infecção. Interessantemente, houve aumento da expressão da NOS-2 em tempos mais tardios, enquanto que os níveis da NOS-1 e NOS-3 permaneceram inalterados. A maior expressão da NOS-2 coincidiu com uma grande produção de NO no foco infeccioso e no plasma, avaliado pela mensuração de nitrito + nitrato. A sepse também induziu aumento precoce da concentração de LXA4 no foco infeccioso e da expressão do seu receptor FPR2/ALX nos pulmões. O tratamento com o antagonista do receptor FPR2/ALX, BOC-1, no início da sepse aumentou a migração de leucócitos para o foco, reduziu o processo infeccioso local e a sua disseminação, e aumentou a sobrevida dos animais. Por outro lado, nos animais tratados com a LXA4 ou com o seu análogo BML-111 no início da sepse, houve redução da migração de células para o foco e agravamento do processo infeccioso. Em momentos mais avançados da sepse, o tratamento dos camundongos com BOC-1 não teve efeito na sobrevida. Entretanto, o tratamento tardio com a LXA4 e o BML-111 aumentou a sobrevida por reduzir a resposta inflamatória excessiva. Esse estudo mostra que a infecção pulmonar induzida pela K. pneumoniae é um modelo animal de sepse clinicamente relevante que induz uma resposta inflamatória sistêmica e provoca alterações cardiovasculares que persistem por pelo menos 48 h. Nossos achados mostram que os níveis de LXA4 e do seu receptor FPR2/ALX estavam aumentados no início da sepse contribuindo para a resposta inflamatória desordenada que ocorre nessa patologia. Além disso, nossos dados mostram que a LXA4 tem um papel duplo na sepse, e seu efeito benéfico ou maléfico é tempo-dependente. Portanto, uma interferência apropriada na via LXA4-FPR2/ALX pode constituir uma nova estratégia terapêutica no auxílio do tratamento da sepse. <br>

Abstract: Pneumonia is one of the major causes of sepsis, which, in turn, is the main cause of death in intensive care units, in spite of recent medical advances. The study of sepsis and new therapeutic alternatives remains challenging due to the complexity of this syndrome, whose main component is a dysregulated inflammatory response. Lipoxin A4 (LXA4) is an endogenous lipid mediator with potent anti-inflammatory e proresolution actions but its role in infectious processes like sepsis is not well understood. Thus, the aim of the present work was to provide a better comprehension of the role of LXA4 and its receptor FPR2/ALX in the inflammatory dysregulation that occurs in pneumonia-induced sepsis model. Pneumosepsis was induced in Swiss male mice by Klebsiella pneumoniae intratracheal inoculation. Inflammatory and cardiovascular parameters were evaluated 6, 24 and 48 h after the insult. The results show that severity of infection and the mortality correlated with the amount of bacteria. Septic animals presented pathological changes in lungs, increase in cell number in the bronchoalveolar lavage, leukopenia, increase in TNF-a and IL-1ß levels, hypotension and hyporesponsiveness to vasoconstrictors, the two latter characteristics of severe sepsis and septic shock. Significant numbers of bacteria in spleen and heart homogenates indicated infection spreading. Interestingly, NOS-2 expression appeared late after bacteria inoculation, whereas levels of NOS-1 and NOS-3 were unchanged. The high NOS-2 expression coincided with an exacerbated NO production in the infection focus and in plasma, as judging by nitrate + nitrite levels. Sepsis also induced an early increase in LXA4 levels and an augment in its receptor FPR2/ALX expression in lungs. Treatment in early sepsis with the antagonist of FPR2/ALX, BOC-1, increased leukocyte migration to the focus, reduced bacterial load and dissemination and improved survival. On the other hand, animals treated with LXA4 itself or the analog BML-111 in early sepsis exhibited a decrease in cell migration to the focus and an infection worsening. In late sepsis, treatment of mice with BOC-1 had no effect, but LXA4 and BML-111improved the survival rate by reducing the excessive inflammatory response. This study shows that K. pneumoniae-induced lung infection is a clinically relevant animal model of sepsis inducing a systemic inflammatory response and cardiovascular alterations which endures at least until 48 h. Our findings demonstrate that LXA4 and its receptor FPR2/ALX levels were increased in the early phase of sepsis, contributing to the characteristic inflammatory dysregulation that occurs in this pathology. In addition, our data show that LXA4 has a dual role in sepsis and that its beneficial or harmful effects are critically dependent on the time. Therefore, a proper interference with LXA4 system may open a new therapeutic avenue to treat sepsis.