Proteínas e Peptídeos Antimicrobianos
APPs são os meios de defesa imunológica inata mais antigos filogenéticamente contra a invasão microbiana. Presentes em quase todos os organismos, incluindo bactérias, plantas, insetos, vertebrados não-mamíferos e mamíferos, estes pequenos peptídeos catiônicos são capazes de matar micróbios de múltiplos tipos, incluindo vírus, bactérias, parasitas e fungos, em grande parte pela ruptura da membrana patogênica.286 A expressão constitutiva das PPLs ocorre em humanos em áreas de barreira com exposição microbiana consistente, tais como pele e mucosa. Após a estimulação microbiana, pensa-se que tanto a liberação de APPs pré-formados quanto a expressão induzível contribuem para a defesa precoce do hospedeiro.287 É importante ressaltar que não há evidências para o desenvolvimento de resistência microbiana aos APPs que visam componentes fundamentais da parede celular microbiana. Alguns APPs podem ligar e neutralizar componentes microbianos, como endotoxina, impedindo o envolvimento com TLRs e outros PRRs, e diminuir a inflamação. Muitos APPs podem potencialmente reduzir a intensidade da resposta inflamatória associada com a presença de toxinas bacterianas.288-290 Como a endotoxemia é um importante contribuinte para a MODS neonatal e morte com sepse e NEC,84 estratégias de ligação/bloqueio LPS, incluindo o uso de APPs sintéticas, podem ter um impacto positivo significativo nos resultados.288.291
Proteína bactericida/permeabilizante (BPI) é uma proteína 55-kDa presente no trato respiratório, grânulos primários PMN, e plasma. A BPI exerce atividade seletiva citotóxica, antiendotóxica e opsônica contra bactérias gram-negativas.288 As concentrações de BPI plasmática foram maiores em crianças criticamente doentes com síndrome de sepse ou falência do sistema orgânico do que em crianças criticamente doentes sem síndrome de sepse ou falência do sistema orgânico, e os níveis de BPI se correlacionaram positivamente com o escore de risco de morte pediátrico.265 Os PMNs de neonatos a termo são deficientes em BPI, contribuindo potencialmente para o aumento do risco de infecção.292 Enquanto os neonatos a termo demonstram uma maior regulação da BPI plasmática durante a infecção, os neonatos prematuros mostraram uma menor capacidade de mobilização da BPI na estimulação,293 o que pode contribuir para o seu risco de infecção por bactérias gram-negativas. Polimorfismos em BPI aumentam o risco de sepse gram-negativa em crianças, mas o impacto desses polimorfismos em neonatos é desconhecido.294 Em comparação com PMNs de adultos, PMNs de neonatos a termo produzem quantidades semelhantes de defensinas, mas quantidades reduzidas de BPI e elastase são reduzidas.292.295.296 O tratamento com BPI recombinante (rBPI21) foi associado a um melhor resultado funcional, amputação reduzida, mas sem diferença na mortalidade em um estudo multicêntrico de crianças com doença meningocócica sistêmica grave.297
Lactoferrina é a principal proteína do soro de leite em mamíferos (em concentrações particularmente altas no colostro) e é importante nas defesas inatas do hospedeiro imune. A lactoferrina está presente em lágrimas e saliva e tem atividade antimicrobiana tanto através da ligação do ferro como pela atividade direta da membrana através de uma porção de sua lactoferricina amino-terminal.298 A lactoferrina também é uma alarmina (por exemplo, HMGB-1 ou IL-33), capaz de ativar leucócitos, ligar a endotoxina e modificar a resposta do hospedeiro agindo como um fator de transcrição que regula o decaimento do mRNA.299.300 A lactoferrina bovina demonstrou reduzir a incidência de sepse bacteriana e fúngica301,302 e NEC em bebês prematuros.303
Lisozima está presente em lágrimas, aspirados traqueais, pele e grânulos primários e secundários de PMN e contribui para a degradação do peptidoglicano nas paredes celulares bacterianas. O PLA2 secreto pode destruir bactérias gram-positivas através da hidrólise de seus lipídios de membrana.174 A elastase de PMN é uma protease serina liberada por PMNs ativados com função microbicida e acredita-se que desempenhe um papel nos danos inflamatórios observados com o recrutamento de PMN, particularmente no pulmão.116,136 A catelicidina e as defensinas são outras APPs que possuem propriedades antimicrobianas.304 A catelicidina está presente no líquido amniótico, no vérnix, na pele, na saliva, no trato respiratório e nos leucócitos. α-Defensinas são peptídeos 4-kDa ricos em cisteína encontrados no líquido amniótico, no vérnix, no baço, na córnea, no timo, nas células Paneth e nos leucócitos. β-Defensinas são encontradas na pele, trato gastrointestinal, sistema urinário, órgãos reprodutivos (placenta, útero, testículos, rim), trato respiratório, leite materno, glândula mamária e timo.
Além da ação microbicida, os APPs têm uma ampla gama de efeitos imunomoduladores em múltiplos tipos de células tanto do sistema imunológico inato quanto do sistema imunológico adaptativo.287.305.306 Estes efeitos imunomoduladores incluem alteração da produção de citocinas e quimiocinas, melhoria da quimiotaxia e recrutamento celular, melhoria da função celular (maturação, activação, fagocitose, produção intermédia de oxigénio reactivo), melhoria da cicatrização de feridas (neovascularização, mitogénese), e diminuição da apoptose.
Os grânulos citosólicos de PMN são ricos em APPs, incluindo α-defensinas, lactoferrina, lisozima, cathelicidina, PLA2 solúvel, e BPI. Diminuições na concentração sanguínea do cordão umbilical relacionadas à idade gestacional de várias APPs (catelicidina, BPI, calprotectina, PLA2 solúvel, α-defensinas) em comparação com os níveis séricos maternos têm sido drescibados.307 As deficiências de APP plasmática podem contribuir para o aumento do risco de infecção associada à prematuridade, e sua ausência pode aumentar o risco de endotoxemia. Em comparação com os neonatos a termo, os neonatos pré-termo mostraram níveis mais baixos de APPs humanos β-defensina 2 no sangue do cordão umbilical.308 Ocorre uma maior regulação de APPs (defensinas) no sangue de adultos309 e crianças infectadas (defensinas, lactoferrina).310 O efeito da sepse na produção de APPs plasmáticas em neonatos não foi investigado em detalhes.