Objetivos: Rever os conceitos atuais sobre o meta-bolismo do óxido nítrico e seus derivados, com ênfase na sua participação em mecanismos fisiológicos pul-monares e no processo inflamatório da asma brôn-quica.

Material e Métodos: Revisão de estudos publica-dos nos últimos dez anos, em modelos animais e em seres humanos, que abordam a participação do óxido nítrico e seus principais derivados na patogenia do processo inflamatório crônico da árvore brônquica na asma (MEDLINE database).

Resultados: Os autores chamam atenção para o pa-pel do óxido nítrico como efetor em mecanismos fi-siológicos como a neurotransmissão em fibras não-a-drenérgicas e não-colinérgicas, e no controle do tônus vascular e brônquico em condições normais. Descre-vem sua pequena atividade broncodilatadora quando comparada aos beta-agonistas, e destacam seus efeitos atuantes de maneira desfavorável na asma, como va-sodilatação com aumento do edema da mucosa brôn-quica, lesão epitelial e inibição da sub-população de linfócitos T helper 1. Terminam descrevendo os efei-tos dos glicocorticóides sobre sua síntese e metabolis-mo, e relatam os resultados de seus recentes estudos que demonstraram o efeito inibitório da corticoterapia inalatória sobre a expressão da sintase induzível de óxido nítrico em células inflamatórias obtidas através de indução de escarro em asmáticos.

Conclusão: O óxido nítrico e seus derivados, nitrito e peroxinitrito, são importantes agentes pró-inflama-tórios atuantes na asma brônquica. As medidas do óxido nítrico e seus derivados, assim como o estudo da sintase induzível de óxido nítrico, são índices úteis  para avaliação da inflamação brônquica e para o acompanhamento da resposta terapêutica às drogas antiinflamatórias na asma.

Abstract

Objective: In the last years nitric oxide and its derivatives have been implicated as important effectors of the inflammatory process of airways in bronchial asthma. The aim is to review the current concepts on metabolism and participation of nitric oxide and its derivatives in physiologic mechanisms and diseases, particularly in bronchial asthma.

Methods: Search for published works, including animal models and humans, about nitric oxide meta-bolism and it participation in lung physiology and disease, particularly bronchial asthma, in the last ten years (from MEDLINE database).

Results: The authors point out nitric oxide as an important participant in physiologic events such as non-adrenergic and non-cholinergic neurotransmis-sion, and regulation of bronchial tonus and blood flow in normal conditions. They describe its small broncho-dilator property if compared with beta-agonists, and also its negative effects in bronchial inflammation of asthma such as vascular leakage in airways, epithelial cytotoxicity and inhibition of T helper 1 lymphocytes. They also describe the effect of glucocorticoids on nitric oxide synthesis and metabolism, and their own recent studies, witch had demonstrate the inhibitory effect of inhaled glucocorticoid treatment on inducible nitric oxide synthase in bronchial inflammatory cells obtained by the induced sputum method in asthmatics.

Conclusion: Nitric oxide and its derivatives, nitrite and peroxinitrite, are important effectors in the in-flammatory process of bronchial asthma. Measure-ments of these molecules, and also of inducible nitric oxide synthase, are useful indexes of asthmatic in-flammation and of therapeutic response to antiin-flammatory drugs in asthma.

Introdução

A partir de 1980 foram publicados diversos es-tudos demonstrando a produção de óxido nítrico (NO) por células de várias espécies de mamífe-ros. Já no final daquela década, com a identifi-cação do NO como sendo o responsável pela atividade do então chamado fator de relaxamento derivado do endotélio (EDRF)^1-3, abriu-se um vasto campo de pesquisas na área biomédica, que resultou no reconhecimento do NO como molécu-la importante em diversos mecanismos fisiológi-cos vasculares, neurológicos e imunitários.

Tamanha importância teve a sua identificação, que o NO foi eleito a "molécula do ano" pela re-vista Science em 1992, e estudos em modelos ani-mais e em seres humanos têm implicado bem co-mo seus derivados como participantes na patoge-nia de diversas condições mórbidas, em diferentes sistemas do organismo.

Na sepse, o NO parece estar envolvido na gê-nese da hipotensão arterial e das alterações vascu-lares pulmonares^4-6, na esclerose múltipla pode participar da lesão à mielina e oligodendrócitos⁶, na hipertensão pulmonar, seja primária ou as-sociada a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), estudos sugerem uma redução de ativi-dade da forma constitucional da sintase de NO (NOSc)^{6, 7}.

A diminuição de produção de NO pode alterar a função da malha trabecular resultando em dimi-nuição da drenagem do humor aquoso no glauco-ma de ângulo aberto⁸ e na enxaqueca parece estar envolvido na gênese de fenômenos vasomotores, onde o uso de um inibidor da NOSc comparado ao placebo resultou em melhora de sintomas⁹. Em pacientes com hipertensão arterial essencial estu-dos sugerem diminuição do relaxamento vascular dependente do endotélio, onde a diminuição da produção de NO poderia colaborar para o aumen-to da pressão arterial sistêmica¹⁰.

Além disso, o NO tem sido estudado como agente terapêutico na síndrome de angústia respi-ratória do adulto (SARA), na hipertensão pulmo-nar do recém-nato e na asma brônquica^{6, 11}. Sua participação na patogenia da asma, ainda não es-clarecida é o foco principal desta revisão.

Metabolismo do óxido nítrico e seus derivados

Por ser uma molécula extremamente lábil, cuja meia-vida varia de 0,1 a 5 segundos, de acordo com a sua concentração, o pH e com a presença de outras moléculas no meio^{6, 12-14}, o óxido nítrico possui ações diretas, de forma parácrina, em ou-tras células e vários efeitos indiretos, dependentes dos compostos dele derivados.

Os compostos óxi-nitrogenados de importância biológica são encontrados em cinco estados de oxidação, representados por 13 moléculas dife-rentes, sendo de maior importância no aparelho respiratório o próprio radical óxido nítrico (NO), a menor molécula com atividade biológica conhe-cida até o momento, e alguns de seus metabólicos como o nítrito (NO₂-), produto da reação do NO com oxigênio molecular (O₂) em fase aquosa, nitrato (NO₃-) e trióxido de dinitrogênio (N₂O₃), formados em pH ácido a partir do nitrito, e peroxinitrito (ONOO-) e ácido peroxinitroso (OONOH),formados a partir da reação com o radical superóxido (O₂-).

Em meio aquoso, o nitrito é estável por várias horas, entretanto, no sangue ele é rapidamente transformado em nitrato. Desta forma a concen-tração basal de nitrito no sangue é muito baixa, enquanto a de nitrato é cerca de 100 vezes maior⁷.

Através da interação com ferro, o NO participa do mecanismo efetor da ativação da guanilciclase, da nitrosilação de proteínas e tem seus efeitos ini-bidos ao se ligar ao heme na hemoglobina.

Através da ativação da guaniciclase, o NO au-menta os níveis intra-celulares de guanidina-mo-nofosfato cíclico (GMP cíclico), causando redu-ção de cálcio intracelular. Tal fenômeno é respon-sável por relaxamento de células musculares lisas tanto no sistema vacular como em outros tecidos (músculo liso uterino e intestinal), inibição de aderência e agregação plaquetária e inibição da quimiotaxia de neutrófilos, além da transdução de sinais na neurotransmissão central e periférica, estando incluída aí a broncodilatação mediada por fibras NANC^{6, 15-17}.

Outros efeitos descritos do NO, independentes da ativação de guanilciclase, são a ativação da ci-cloxigenase em macrófagos, inibição da síntese proteica por hepatócitos, citotoxicidade por inibi-ção de enzimas mitocondriais atuantes no ciclo de Krebs, e inibição da síntese de ácido desoxirri-bonucleico (DNA) por inibição da ribonucleotí-deo-redutase, sendo os dois últimos as prováveis bases da atividade inibitória de macrófagos sobre células tumorais^{6, 10, 17}.

O NO tem alta afinidade pela hemoglobina, cu-ja ligação se constitui num mecanismo limitador de sua atividade e também causa nitrosilação da mioglobina e outras proteínas que possuem ferro. Esta é, aliás, a causa da coloração rósea conferida por aditivos a base de nitrito utilizados para me-lhorar o aspecto da carne bovina. Além disso, a inibição de desidrogenases bacterianas também parece contribuir para o efeito preservativo do ni-trito sobre esse tipo de alimento¹².

Além da ligação ao heme, a nitrosilação de mo-léculas que possuem grupos sulfídrila, como glu-tation, cisteína e albumina, pode funcionar como mecanismo de estabilização do NO, permitindo o seu transporte e minimizando seus efeitos diretos assim como os efeitos tóxicos decorrentes de sua interação com o radical superóxido^{10, 12}.

O peroxinitrito, resultado dessa interação, é um potente agente oxidante, pois gera radicais hidro-xila (OH), atuando como importante efetor em mecanismos de destruição de microrganismos pa-togênicos por macrófagos e neutrófilos, como Criptococcus neoformans, Schistosoma mansoni, Trypanosoma cruzi, Toxoplasma gondi, Plasmo-dium falciparum e Staphylococcus aureus¹⁷. Pos-sivelmente também estimula a produção de muco na árvore brônquica¹⁸ e se produzido em grande quantidade, pode causar lesão celular e tecidual nos processos inflamatórios crônicos pela peroxi-dação de lipídeos e nitrosilação de proteínas^{12, 19}.

Kharitonov et al²⁰ mediram o NO no ar expi-rado em 18 indivíduos nos primeiros dias do sur-gimento de sistemas compatíveis com infecção aguda de vias superiores e três semanas após, quando já havia desaparecido o quadro clínico. Os autores encontraram níveis altos de NO expi-rado na fase sintomática e queda dos mesmos na fase de recuperação para níveis semelhantes aos relatados anteriormente para indivíduos sadios, sugerindo aumento de produção do NO durante infecção de vias aéreas, provavelmente por indu-ção rápida de sua síntese.

O NO é produzido a partir da ação de três for-mas conhecidas de enzimas que catalisam a con-versão de L-arginina em L-citrulina pela oxidação do nitrogênio guanidínico da primeira, utilizando tetra-hidrobiopterina (BH₄), flavina-adenina di-nucleotídeo (FAD) e flavina mononucleotídeo (FMN) como co-fatores, além de NADPH e O₂ como co-substratos (figura 1).

Usamos a denominação sintase para nomear as enzimas produtoras de NO, visto que a denomina-ção sintetase se refere a enzimas que utilizam a adenosina trifosfato (ATP) ou outros nucleotídeos trifosfatados como fonte de energia nas reações de condensação por elas catalisadas, o que não é o caso das enzimas produtoras de NO²¹.

As formas da sintase de óxido nítrico (NOS) podem ser divididas em constitucional e induzí-vel, ou ainda classificadas como NOS 1 (constitu-cional), subdividida em 1a, 1b e 1c (de acordo com os co-fatores utilizados e com as células que as expressam), NOS 2 (induzível), NOS 3 (cons-titucional) e ainda NOS 4 (induzível ?)⁶, sendo que esta última não está amplamente descrita na literatura. Por isso adotaremos deste ponto em di-ante a classificação que considera apenas 3 isso-formas da enzima, ou seja NOS 1, 2 e 3²² (tabela 1).

Enquanto as diversas formas de NOS transfor-mam a L-arginina em L-citrulina para produção de NO, a enzima argininosuccinato-sintetase pro-duz L-arginina a partir de L-citrulina, constituin-do-se na principal via conhecida de reciclagem para reposição da L-arginina utilizada na forma-ção de NO¹⁷.

As duas formas de sintase constitucional (NOS 1 e 3) são dependentes de cálcio e estimuladas via calmodulina por bradicinina, acetilcolina, hista-mina, leucotrienos e fator ativador de plaquetas (PAF). São inibidas por diversos compostos que competem com a L-arginina como substrato da enzima (NG-nitro-L-arginina metilester – L-NAME, NG- monoetil-L-arginina – L-NMMA, NG-nitro-L-arginina- L-NNA e NG-amino- L-ar-ginina-L-NAA), e expressas constitucionalmente em várias células, como fibras nervosas (NOS 1a), células endoteliais (NOS 1b e NOS 3) e neu-trófilos (NOS 1c), sendo essa produção basal de NO importante no controle de tônus vascular sis-têmico e pulmonar, assim como na transmissão do impulso em neurônios centrais e periféricos^{6, 17, 12, 22, 23}.

A forma induzível da enzima (NOS 2) produz quantidade centenas de vezes maiores de NO que as formas constitucionais, é totalmente ou ampla-mente independente de cálcio e calmodulina e sua expressão já foi identificada em macrófagos, lin-fócitos, neutrófilos, eosinófilos, hepatócitos, célu-las endoteliais, mastócitos, histiócitos e fibroblas-tos de animais^{17, 22}. A expressão de RNA mensa-geiro com código genético para NOS induzível é estimulada por IFN g , lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano, TNFa , IL-1 e outras interleucinas^{6, 12, 14, 17, 19, 24}, e inibida por IL-4, IL-8, IL-10, glico-corticóides e aminoguanidina^{10, 19, 22, 24, 28}.

Robbins et al²⁵ demonstraram a capacidade de células mononucleares pulmonares obtidas por BAL de indivíduos sadios estimularem a produ-ção de NO por células de epitélio brônquico de ratos em cultura, através da indução de expressão de NOS 2 mediada por TNFa e IL-1b , demons-trando um interessante aspecto da interação entre células monocleares e o epitélio brônquico envol-vendo a sintase induzível de NO.

No ser humano a expressão da NOS induzível (NOS 2) foi demonstrada in vitro em diversas cé-lulas²². Kobzik et al²³, utilizando técnicas de imu-nohistoquímica com anticorpo policlonal, identi-ficaram-na em células do epitélio brônquico, en-dotélio e macrófagos pulmonares, principalmente em áreas de inflamação, em pacientes com pneu-mopatias diversas. Arruda-Chaves et al²⁶ identifi-caram, pela técnica de reação de cadeia de poli-merase (PCR), RNAm para NOS 2 em eosinófi-los humanos purificados.

Mais recentemente Nicholson et al²⁷, em es-tudo que teve a participação de pesquisadores do Laboratório Multidisciplinar da Universidade Fe-deral do Rio de Janeiro, demonstraram aumento da expressão dessa enzima e de RNAm com seu código genético em macrófagos alveolares obti-dos por BAL de pacientes com tuberculose pul-monar em comparação com controles sadios.

As grandes quantidades de NO produzidas pela forma induzível de NOS, sua ampla distribuição em células inflamatórias, sua modulação por di-versas interleucinas e glicocorticóides e sua iden-tificação em áreas de inflamação em tecido huma-no, sugerem sua participação não apenas em me-canismos de defesa contra patógenos e células tu-morais, assim como em condições patológicas de natureza diversa, onde a inflamação esteja presen-te, incluindo a asma brônquica.

O NO e seus derivados não só participam em mecanismos fisiológicos como estimulação da li-beração de insulina por células B pancreáticas, neurotransmissão, citotoxicidade contra patóge-nos, broncodilatação mediada por fibras nervosas NANC e regulação do tônus e fluxo sangüíneo na vasculatura brônquica (possivelmente participan-do no controle da relação ventilação/perfusão)^{12, 15, 19, 28, 29}, como também parecem exercer efeitos deletérios quando em quantidades acima das fi-siológicas ou em condições de alteração do pH ou dos estados de oxidação, como ocorre em proces-sos inflamatórios, causando toxicidade para célu-las do epitélio brônquico, vasodilatação e edema da parede brônquica e inibição de linfócitos Th 1 com conseqüente amplificação dos efeitos Th 2 dependentes.

Os efeitos do NO e seus derivados sobre o epi-télio brônquico não são completamente conheci-dos. Rochelle et al¹⁸, em artigo de revisão, citam estudos com células epiteliais de traquéia de por-cos onde a inibição de NOS 2 reduziu a secreção de mucina estimulada por radicais de oxigênio, histamina, TNFa e PAF, sugerindo um papel re-gulador do NO na secreção de muco e também na atividade ciliar. Os mesmos autores lembram ain-da que a exposição ao dióxido de nitrogênio (NO₂) aumenta a permeabilidade do epitélio brônquico, além de contribuir para a ruptura das chamadas tight junctions, e aumentar a produção de TNFa , IL-8 e GM-CSF pelo próprio epitélio.

Estudos sobre a infecção por Bordetella pertus-sis em animais mostram que o NO ou seus deri-vados são os principais efetores da destruição de células do epitélio em grandes vias aéreas. Essa citotoxicidade foi quase totalmente bloqueada por aminoguanidina, um inibidor seletivo da NOS 2³⁰.

Como mencionado anteriormente, acredita-se que o NO exerça um papel fundamental no con-trole não só do tônus brônquico, mas também do tônus vascular pulmonar, participando dos meca-nismos de controle da relação ventilação/perfu-são^{12, 19, 28, 29}, além de contrabalançar a bronco-constrição induzida pela histamina³¹.

Kageyama et al³² estudaram os efeitos do pré tratamento com L-NMMA e L-NAME por via intravenosa sobre o extravasamento vascular in-duzido por substância P, leucotrieno D4 (LTD4) e histamina em um modelo animal, observando ini-bição dos fenômenos vasculares induzidos pela substância P e LTD 4, principalmente em grandes vias aéreas, efeito esse revertido pela administra-ção de L-arginina. Estes dados sugerem que o NO, no modelo de estudo utilizado, esteja envol-vido no mecanismo de aumento da permeabilida-de vascular induzido por mediadores como a substância P e LTD 4 na árvore brônquica nor-mal.

O NO administrado por via inalatória parece ter um limitado efeito broncodilatador em pulmões sadios. Gwyn et al³³, administrando doses varia-das de NO através de broncoscopia em cães, di-minuíram a broncoconstrição induzida por hipo-capnia, acetilcolina e histamina, sugerindo que o NO inalado atenua a resposta constritora das vias aéreas a certos estímulos sem agir sobre o tônus brônquico basal. Sana et al³⁴ estudaram o efeito do NO inalado na dose de 80 partículas por mi-lhão (ppm) sobre o tônus brônquico basal e sobre a broncoconstrição induzida por metacolina em voluntários sadios, encontrando um efeito bron-codilatador discreto (redução de 23% na resistên-cia de vias aéreas) após a provocação com meta-colina, e nenhum efeito sobre a resistência basal, estendendo aquelas observações feitas em ani-mais para seres humanos.

Os ensaios terapêuticos com NO inalado em seres humanos têm utilizado doses de 0,1 a 100 ppm, visto que doses maiores estão associadas à ocorrência de edema pulmonar e metahemoglobi-nemia. Setenta a 80% do NO inalado é transfor-mado em nitrato e parte dele se transforma em ni-trito, que pode contribuir para toxicidade neural e carcinogênese¹¹.

Quanto às inter-relações entre linfócitos Th 1 e Th 2 envolvendo o NO e a indução de sua síntese, Liew et al³⁵ demonstraram que o pré tratamento de macrófagos peritoneais de ratos com IL-4 (produzida por células Th 2), inibe a produção de NO induzida por IFN-g (um produto de células Th 1) e LPS, assim como sua atividade contra Leishmania major in vitro, sugerindo um meca-nismo de regulação de células Th 2 sobre células Th 1 que envolve a inibição da indução de NOS 2 e conseqüente redução da produção de NO em macrófagos pela ação da IL-4.

Ainda em relação às sub-populações de linfóci-tos T, Taylor-Robinson et al³⁶, utilizando clones umrinos de células T, demonstraram que só a po-pulação Th 1, e não a Th 2, é capaz de produzir grandes quantidades de NO após estimulação e que essa produção é decorrente da atividade de NOS induzível, cuja sequência de aminoácidos mostrou-se idêntica à da NOS 2 de macrófagos. Os autores demonstraram ainda que o NO inibiu a produção de IL-2 e IFN g pelas próprias células Th 1, mas não exerceu qualquer efeito na produ-ção de IL-4 por células Th 2.

Outros autores, em diferentes artigos de revi-são, também chamam atenção para a possibilida-de de um efeito supressivo do NO sobre a sub-po-pulação de linfócitos Th 1, contribuindo para a amplificação da resposta Th 2 dependente^{14, 28, 29}.

Além de sugerir um papel relevante do NO na interação entre linfócitos de sub-populações dife-rentes, os resultados desses estudos sugerem tam-bém uma ação auto-reguladora do NO sobre sua produção por linfócitos Th 1. Se esse mecanismo potencial de auto-regulação for por algum motivo ineficaz no processo inflamatório crônico associa-do às doenças alérgicas, é possível que as grandes quantidades de NO produzidas nestas situações contribuam, pelo menos em parte, para a estimu-lação e/ou perpetuação da resposta imuno-infla-matória Th 2-dependente, característica da maio-ria dos casos de asma brônquica.

A expressão dessa enzima em macrófagos hu-manos foi motivo de controvérsia por muito tem-po. Dois estudos já citados utilizando técnica de imunohistoquímica, demonstraram-na recente-mente em macrófagos pulmonares ativados, obti-dos de peças cirúrgicas de pacientes com neopla-sia pulmonar e em macrófagos de lavado bronco-alveolar de pacientes com tuberculose em ativi-dade^{23, 27}.

Participação do óxido nítrico na asma brônquica

O reconhecimento da participação do NO em mecanismos fisiológicos de controle do tônus brônquico e vascular pulmonar, assim como a demonstração de concentrações elevadas de NO no ar expirado de asmáticos e da estimulação e modulação da expressão da forma induzível da NOS em diversas células pulmonares humanas por interleucinas e glicocorticóides, respectiva-mente, sugerem um papel importante do NO e seus derivados na patogenia de doenças pulmona-res que cursam com inflamação brônquica como a asma.

Os estudos sobre o NO na asma podem ser di-vididos nos que investigam-no como potencial agente terapêutico por seus efeitos sobre o tônus brônquico em asmáticos e naqueles que investi-gam sua produção aumentada como reflexo do processo inflamatório da doença, seja de forma direta, pela medida de NO no ar expirado, seja de forma indireta, através da detecção do aumento de expressão de NOS 2 em material pulmonar através de diferentes técnicas, ou ainda pela me-dida de derivados mais estáveis do NO como ni-trito e nitrato no BAL ou no escarro induzido.

O NO administrado por via inalatória em doses próximas a 100 ppm parece ter um efeito bronco-dilatador discreto, menor que o dos agonistas beta-adrenérgicos, em uma parcela dos pacientes com asma leve, talvez aqueles com menor hiper-responsividade ou inflamação brônquica. Esse efeito também parece ser maior ou mais evidente em grandes vias aéreas.

Hogman et al³⁷, administrando NO por via ina-latória na dose de 80 ppm a asmáticos, voluntá-rios sadios com e sem hiperresponsividade brôn-quica e portadores de DPOC, e medindo a condu-tância corrigida das vias aéreas, demonstraram o efeito broncodilatador desta molécula no tônus basal apenas no grupo de asmáticos. Essa bronco-dilatação foi pequena se comparada àquela causa-da por doses habituais de beta-agonistas, podendo ser essa limitação uma característica própria do efeito do NO sobre o músculo liso brônquico, ou decorrer da dose utilizada, ou ainda do efeito irri-tativo do nitrito que se forma pela interação do NO com O₂ nas vias aéreas, contrabalançando a broncodilatação causada pelo NO.

Kacmarek et al³⁸ observaram aumento discreto porém significativo no volume expiratório força-do no primeiro segundo (VEF 1) e na capacidade vital (CV) administrando NO na dose de 100 ppm a adultos com asma leve após broncoprovocação com metacolina. O efeito broncodilatador só o-correu nos asmáticos com maiores valores de PC 20, ou seja, aqueles com menor hiper-responsi-vidade (seis em 13 pacientes), e se manteve após cessada a administração de NO, não ocorrendo qualquer somação de efeito após nova adminis-tração. Não houve aumento do fluxo expiratório forçado a 25% da capacidade vital (FEF 25%), sugerindo pouco ou nenhum efeito do NO sobre o tônus de pequenas vias aéreas. Todos os pacientes responderam adequadamente à administração de isoproterenol por via inalatória ao final do estudo.

Existem menos estudos publicados abordando a administração de NO por via inalatória em cri-anças. Pfeffer et al³⁹ não observaram diferença significativa em qualquer dos valores espirométri-cos medidos antes e após administração de 40 ppm de NO por via inalatória a doze crianças com asma leve. Cabe ressaltar a menor dose adminis-trada e a utilização de drogas antiinflamatórias (cromoglicato dissódico ou glicocorticóides inala-dos) por quase todos os pacientes estudados (onze em doze), o que pode ter contribuído para os re-sultados obtidos.

Já a administração por via inalatória de L-NMMA, um inibidor da NOS constitucional, an-tes da provocação brônquica reduziu a bronco-constrição induzida por bradicinina e por metaco-lina separadamente em indivíduos com asma leve, efeito este não observado após administração de D-NMMA ou placebo, sugerindo uma ação bron-coprotetora do NO em relação à broncocontrição causada pela bradicinina e pela metacolina em as-máticos⁴⁰.

Vários estudos demonstraram, por técnica de quimioluminescência, aumento do NO no ar expi-rado de pacientes com asma em comparação com indivíduos normais. Entretanto, a atuação dessa molécula e seus derivados na inflamação brônqui-ca da asma ainda não está definida.

Em um dos primeiros e mais amplos estudos publicados sobre o assunto⁴¹, o NO expirado foi medido em 67 indivíduos sadios, 61 pacientes com asma leve sem uso de medicação ou usando apenas beta-agonistas e em 52 asmáticos utilizan-do dipropionato de beclometasona (DPB) regular-mente. O NO expirado foi claramente maior no grupo de asmáticos que não utilizavam glicocor-ticóides, apesar de terem formas menos graves da doença, enquanto foi semelhante nos outros dois grupos (asmáticos usando glicocorticóides e sa-dios). Em quatro indivíduos sadios, foi adminis-trado L-NAME por via inalatória, ocorrendo re-dução do NO expirado em seguida, demonstrando que sua produção neste grupo decorre da ativida-de de NOS constitucional. Desde então a medida do NO expirado vem sendo pesquisada como uma forma potencial de monitoramento da inflamação asmática e também do tratamento antiinflamató-rio da doença.

Yates et al⁴² administraram L-NAME, inibidor da forma constitucional da NOS, e aminoguanidi-na, inibidor específico da forma induzível da en-zima, separadamente por via inalatória a asmáti-cos e sadios e observaram que o L-NAME redu-ziu a concentração de NO no ar expirado nos dois grupos, enquanto a aminoguanidina só reduziu o NO expirado nos indivíduos asmáticos, demons-trando que a produção aumentada de NO nesse grupo decorre da atividade da NOS induzível (NOS 2).

Os conhecimentos atuais sobre o metabolismo do NO e a indução de sua síntese, sugerem que o seu aumento nas vias aéreas de pacientes asmáti-cos esteja associado à inflamação crônica induzi-da e perpetuada pela ação de interleucinas libera-das por células inflamatórias.

Esta idéia foi reforçada ao se observar que em 16 de 25 asmáticos leves que manifestaram queda do VEF1 seis a dez horas após a broncoprovoca-ção com alérgenos, o aumento do NO expirado correlacionou-se temporalmente com a ocorrência dessa reação tardia, não ocorrendo qualquer au-mento durante a fase imediata de broncoconstri-ção em nenhum dos pacientes estudados⁴³. Estes resultados são compatíveis com a indução de ex-pressão de NOS 2 por interleucinas liberadas por células inflamatórias envolvidas na resposta as-mática tardia induzida por alérgenos, com conse-qüente produção de grandes quantidades de NO nas vias aéreas.

Em outro estudo, nem a broncoprovocação com metacolina, nem a broncodilatação induzida pelo salbutamol alteraram a concentração de NO expi-rado em asmáticos leves não usuários de glicocor-ticóides⁴⁴, sugerindo que estímulos broncocons-tritores inespecíficos, ou não alergênicos, não in-duzem aumento significativo na produção de NO nas vias aéreas destes pacientes. Confirmando observações anteriores, o NO expirado basal nes-te grupo de pacientes foi maior que em asmáticos em uso de glicocorticóides e indivíduos sadios.

Mais recentemente, Nelson et al⁴⁵ também de-monstraram aumento de NO no ar expirado em crianças asmáticas comparadas com sadias. Além disso, observaram que o tratamento com glicocor-ticóide sistêmico reduziu o NO expirado para ní-veis ainda superiores aos encontrados nas crian-ças sadias, apesar da resolução total da obstrução brônquica medida pela relação VEF 1/CVF, suge-rindo que a medida de NO expirado seja mais sensível que aquele índice de obstrução brônquica como parâmetro de inflamação.

É importante lembrar que o processo inflama-tório, seja ele de natureza alérgica ou não, é sem-pre mediado por células e moléculas pró-inflama-tórias, incluindo as diferentes interleucinas. Desta forma o aumento do NO expirado não deve ser uma característica exclusiva da inflamação asmá-tica, já tendo sido observado em outras formas de inflamação brônquica, como em pacientes com bronquiectasias⁴⁶.

Uma questão fundamental quando se discute os resultados de pesquisas sobre o NO no ar expira-do diz respeito à origem anatômica da produção deste composto. Dois estudos publicados recen-temente trouxeram informações úteis nesse aspec-to ao demonstrarem o aumento nas medidas de NO no ar expirado proveniente das vias aéreas in-feriores em asmáticos comparados com sadios.

Os seios paranasais são local importante de produção de NO nas vias aéreas superiores. Estu-do em crianças com sinusite maxilar ajuda de-monstrar haver diminuição na concentração nasal de NO, provavelmente em conseqüência de alte-rações no fluxo sangüíneo nos seios da face. Os níveis retornavam ao normal após antibioticote-rapia⁵⁶.

Massaro et al⁴⁷ compararam as medidas de NO expirado pela boca e de tubo orotraqueal entre as-máticos e sadios encontrando aumento do NO ex-pirado nos asmáticos nas duas situações, sendo as medidas ligeiramente menores nas colheitas pelo tubo traqueal em relação às colheitas pela boca, o que confirma a produção de NO em vias aéreas superiores, mas também demonstra que esta deve ser pequena, não influenciando a diferença encon-trada entre asmáticos e sadios.

Kharitonov et al⁴⁸ conduziram estudo mais complexo, medindo o pico de NO expirado pela boca contra resistência e ao final da expiração sem resistência, além de colherem o ar na carina e na emergência do brônquio do lobo médio direito durante broncoscopia e também da fossa nasal durante apnéia voluntária em asmáticos e sadios. Apesar de obter maior concentração de NO em todas as formas de colheita nos asmáticos em re-lação aos sadios, não encontraram correlação en-tre os valores obtidos pela colheita nasal com qualquer das duas formas de colheita pela boca, sugerindo que os níveis medidos pela boca não sofrem influência do NO produzido nas vias aé-reas superiores. Encontraram correlação positiva entre as medidas pela boca ao final da expiração com as medidas obtidas através de broncoscopia, certamente oriundas das vias aéreas inferiores. Em relação ao aumento do NO mesmo nas co-lheitas nasais em asmáticos, lembra que os paci-entes, apesar de estarem assintomáticos na oca-sião da colheita, eram atópicos com história de rinite alérgica, o que pode ter contribuido para a maior concentração de NO também na fossa na-sal. Outros autores já demonstraram maior con-centração de NO no ar expirado em pacientes com rinite alérgica sazonal em atividade sem as-ma brônquica quando comparados a indivíduos sadios⁴⁹.

Ainda em relação à técnica utilizada para a co-lheita e confirmando os resultados de Klaritonov et al citado acima, Robbins et al⁵⁰ compararam as concentrações de NO expirado em pacientes com asma e em sadios, incluindo fumantes, medidas a partir de colheitas do ar expirado após uma mano-bra lenta de capacidade vital dentro de um bolsa de Tedlar de 5 L colocada antes do medidor (medida do NO médio) e em um tubo conectado diretamente ao medidor (medida do pico de NO), demonstrando que o NO expirado pela boca foi sempre maior em asmáticos que em sadios, inde-pendente da forma de colheita.

O número de estudos sobre a expressão de NOS 2 (induzível) na asma, publicados até o mo-mento é pequeno. Em um modelo animal de asma ocupacional associada ao trimelitil anidrido (tri-mellitic anhydride – TMA)⁵¹, os autores observa-ram aumento de expressão de NOS 2 em homo-geinados de tecido brônquico obtido por biópsia 15 a 17 horas após broncoprovocação com o TMA em animais previamente sensibilizados, su-gerindo a indução da expressão de NOS 2 associ-ada à resposta asmática tardia naquele modelo, assim como já fora sugerido em seres humanos em estudo que mediu o NO no ar expirado, citado anteriormente⁴³.

Em seres humanos apenas uma publicação de-monstra a expressão mais freqüente de NOS 2 em células das vias aéreas de asmáticos comparados a sadios⁵². Nesse estudo os autores realizaram biópsia da mucosa brônquica através de broncos-copia em 23 asmáticos e 20 controles sadios. Através de técnica de imunohistoquímica de-monstraram expressão de NOS 2 na mucosa brôn-quica (principalmente no epitélio) de 22 dos 23 asmáticos contra apenas dois dos 20 controles. Relataram também indução da expressão da enzi-ma após incubação com TNFa em cultura de cé-lulas do epitélio brônquico obtidas de peças cirúr-gicas oriundas de lobectomia de pacientes com neoplasia pulmonar.

Kanazawa et al⁵³ relataram o encontro de con-centrações elevadas de nitrito e nitrato no sobre-nadante do escarro induzido de asmáticos em comparação com indivíduos sadios. Relataram ainda correlação significativa entre estas medidas e índices associados com a intensidade da infla-mação brônquica como o percentual de eosinófi-los e de células epiteliais descamadas, e também com a gravidade da obstrução brônquica medida pela relação VEF 1/CVF.

Recentemente pudemos demonstrar, através de técnica de imunocitoquímica com anticorpo anti-NOS 2(NO53), o efeito inibitório do tratamento com dipropionato de beclometasona sobre a ex-pressão da NOS 2 nas células da árvore brônquica de asmáticos, obtidas através da indução do es-carro. A expressão da enzima diminuiu significa-tivamente já após trinta dias de tratamento e se manteve durante todo o período do estudo (90 dias). Esse comportamento ocorreu paralelamente à melhora clínica e funcional dos pacientes e tam-bém acompanhou a redução da inflamação eosi-nofílica e da descamação epitelial⁵⁴. Também observamos a maior expressão de NOS 2 nas cé-lulas inflamatórias e epiteliais dos asmáticos pré-tratamento quando comparados a controles sa-dios⁵⁵. Através da pesquisa da enzima produtora das grandes quantidades de NO associadas ao processo inflamatório, nossos resultados confir-maram os achados daqueles estudos que utiliza-ram as medidas de NO no ar expirado, ou seja, sua maior produção nas vias aéreas de asmáticos quando comparados a sadios, e também demons-traram in vivo o efeito inibitório da terapêutica tó-pica antiinflamatória sobre sua produção.

Conclusão

As repetidas demonstrações de aumento de NO no ar expirado de asmáticos, assim como de ex-pressão da NOS 2 em material obtido da árvore brônquica desses pacientes, além dos recentes es-tudos com escarro induzido citados acima, se não esclarecem o exato papel do NO e seus derivados na inflamação asmática, a despeito de seus efeitos sobre a vasculatura brônquica e sobre células in-flamatórias e epiteliais do trato respiratório, ao menos os credenciam como marcadores do pro-cesso inflamatório da doença.

Dessa forma, as medidas do NO e seus deriva-dos podem ser úteis como índices de atividade da doença e de monitoramento da resposta ao trata-mento antiinflamatório, além de alvos específicos potenciais na terapia da asma brônquica.

Referências bibliográficas

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