Yu Li Yan Wenming Resumo: A neuropatia periférica diabética (DPN) é uma das complicações crónicas mais comuns da diabetes mellitus, ocorrendo numa fase inicial, com uma incidência que varia entre 25% e 90%, como relatado na literatura. A DPN pode envolver nervos sensoriais, motores e autonómicos, mas os nervos sensoriais são os mais comuns [1]. Não só causa aumento da mortalidade e incapacidade em doentes diabéticos, mas também coloca problemas complexos de enfermagem e médicos e é uma causa importante de hospitalização recorrente em doentes diabéticos. A sua patogénese não é totalmente compreendida, mas sabe-se que não se deve a um único factor [2]. Estudos clínicos e experimentais recentes de complicações diabéticas mostraram que as perturbações metabólicas, os danos vasculares e os factores imunitários desempenham um papel importante, com o factor de crescimento nervoso a ocupar sempre um lugar importante [3]. Yan Wenming, Departamento de Radioterapia, Hospital Afiliado da Universidade Médica da Mongólia Interior Tema: factor de crescimento nervoso; neuropatia periférica diabética 1. Introdução Factor de crescimento nervoso (NGF) e factor neurotrófico ciliar (CNTF), neurotrófico derivado de células gliais (GDNF) juntos NGF [4] foi o primeiro factor neurotrófico descoberto no início dos anos 50 por Levi Montalcini R em células de sarcoma de rato, contém três subunidades α, β e γ, com uma massa molecular relativa de 13 000 000 u. É geralmente referido como 7 sNGF. Encontra-se principalmente na área alvo de neurónios simpáticos e alguns neurónios sensoriais, e a sua actividade biológica consiste principalmente em manter a função de nervos simpáticos e sensoriais. Induz a síntese de neurotransmissores, fosforilação proteica, metilação e a síntese de enzimas necessárias para a expressão de genes semelhantes aos da rasa-proteína, e nutre selectivamente os neurónios ganglionares simpáticos e os neurónios sensoriais de pequenas fibras do sistema nervoso periférico [5]. A proteína madura do factor de crescimento nervoso é básica. É feita a partir da clivagem dos precursores correspondentes e tem cerca de 120 aminoácidos, dos quais cerca de 50% são homólogos e todos têm seis resíduos de cisteína absolutamente conservados. As sequências de acompanhamento destes resíduos de cisteína são as regiões mais conservadas da molécula (Figura 1).2. Características estruturais do gene NGF NGF foi descoberto em 1952 e a sequência de aminoácidos do NGF foi analisada e derivada em 1973.3 O gene para NGF está localizado em lP21.P22,l. Características estruturais do gene: um grande precursor, um péptido de sinal de cerca de 18 aminoácidos após o códão de início, e um péptido de sinal de cerca de 18 aminoácidos na estrutura do precursor. Os últimos quatro aminoácidos na estrutura precursora têm uma estrutura “Arg-X um resíduo básico de aminoácidos e Arg”, que é um sítio típico de clivagem protease; a proteína madura é precedida por um sítio de glicosilação N nos resíduos 8-9, e a família genética. A família genética é seleccionada para produzir uma variedade de reguladores transcripcionais. Estes reguladores transcripcionais, por sua vez, regulam a expressão de outros genes, provocando o aumento da síntese proteica, tamanho celular, proliferação de células mesenquimais e diferenciação celular, exercendo assim os efeitos dos factores de crescimento. 3. O modo de sinalização da proteína quinase do receptor Ras-MAPK é utilizado para transmitir informação da membrana celular para o núcleo, a fim de obter efeitos de resposta celular. O primeiro passo no efeito biológico das ENT é ligar-se aos receptores específicos da membrana da célula efetora e iniciar a sinalização celular. Os níveis de expressão da NGF no cérebro e tecidos periféricos não diferem significativamente entre locais, mas são mais elevados na glândula submandibular dos ratos masculinos. A NGF actua ligando-se aos receptores na superfície celular dos neurónios respondedores e é importante na regulação da função biológica. O factor de crescimento nervoso (NGF) é o protótipo de proteína das NTs e pode ser classificado em receptor de neurotrofina de alta afinidade (HANR) e receptor de neurotrofina de baixa afinidade (LANR) com base na afinidade da NGFR à NGF [6]. Os dois tipos de receptores diferem principalmente em termos de afinidade, estabilidade, distribuição e função biológica.3.1 Os receptores de alta afinidade são tirosinasinases proteicas codificadas pelo protooncogene de tirosina quinase (prototrk), uma única glicoproteína transmembrana com um peso molecular de 120-160 kD, denominada receptor trk. A constante de equilíbrio de ligação (Kd) do receptor de alta afinidade. TrkA, TrkB e TrkC, tipo trkA, TrkA é a NGF O tipo TrkA, TrkA é um receptor para NGF, e o NGFR é produzido no gânglio radicular dorsal (DRG) e transportado para o terminal axonal para se ligar ao NGF. O tipo trkA reduz o NGFR leva a uma diminuição da absorção do terminal axonal NGF e do transporte axonal, causando uma diminuição do suporte neurotrófico e resultando numa regeneração ineficaz do axônio, independente do p75NGFR. As estruturas de membrana extracelular do tipo trkA incluem uma IgG única -TrkA é encontrado em neurónios sensoriais e simpáticos, o estriato e os neurónios colinérgicos na base do cérebro do rato, etc. A região lgGG-C2 dos Trks é o local de ligação do NT, e é uma estrutura cristalina cujo aminoácido A sequência de disposição dos aminoácidos determina a especificidade dos diferentes receptores do tronco e a sua afinidade para diferentes factores de crescimento; os efeitos biológicos dos factores de crescimento nervoso são principalmente mediados por receptores de alta afinidade, fazendo com que a sua expressão seja distintamente específica para fases e tecidos específicos. Quando o factor de crescimento se liga ao seu receptor específico, o receptor pode ser induzido a recrutar e formar um multímero, e o receptor tirosina quinase é activado para catalisar a fosforilação dos resíduos de tirosina na própria sequência específica do receptor. Os resíduos fosforilados de tirosina e as sequências curtas em ambas as extremidades do receptor podem então ser especificamente reconhecidos e ligados a moléculas mensageiras no citoplasma com domínios de homologia Sre, ligando uma vasta gama de componentes de sinalização e activando diferentes vias de mensagens. 3.2 A baixa afinidade p75 NGFR é produzida em células de Schwann (SC) e é uma glicoproteína de 75 kD de peso molecular à qual os membros da família do factor de crescimento nervoso podem ligar-se. O Kd do receptor p75 é 10,0-9,0 mol/L. A taxa de dissociação é rápida (T1/2 de cerca de 10 s). O receptor p75 é mais susceptível à destruição da tripsina, solúvel em tritonX100, e distribuído em células effector e não neuronais, possivelmente relacionadas com a absorção de certos aminoácidos, estimulação da desgranulação dos mastócitos e libertação de histamina. A região estrutural extracelular é idêntica à do receptor do factor de necrose tumoral, e a região estrutural citoplasmática tem uma estrutura IImr, que é a região do sinal de morte (Figura 2). P “m tem demonstrado promover a apoptose na ausência de receptores trk: na presença de receptores trk, P “m está envolvido na formação de sítios de alta afinidade e melhora a especificidade dos receptores trk para os membros da família do factor de crescimento nervoso.4. As vias de sinalização do factor de crescimento nervoso [7] A NGF pode activar dois A activação NGF destes dois receptores pode iniciar uma série de vias de sinalização complexas, incluindo a família de tirosina kinases e a p75-“R da superfamília receptora do factor de necrose tumoral. 4.2 A sinalização de Trk Trk medeia a sobrevivência neuronal através do caminho de Ras. Na sobrevivência mediada pela NGF, a primeira proteína de transdução de sinal a ser activada é a pequena proteína de ligação GTP Ras. A NGF tem um efeito pro-survival significativo nos neurónios simpáticos e sensoriais em fases de desenvolvimento e em cultura, e a sua sobrevivência depende da presença contínua de uma certa concentração de NGF. A inibição da actividade de Ras impediu a maioria dos neurónios simpáticos de sobreviver. Na ausência de NTs, a remoção do factor inibitório NF-1 (neurofibromatose.1) regulado por Ras permitiu a sobrevivência de neurónios periféricos cultivados. Ras não actua directamente na sobrevivência neuronal dependente de NGF, mas sim traduz e medeia múltiplas vias de transdução de sinal iniciadas por NTs, principalmente PI.3K/PKB e MEK/MAPK.8 Ras/PI.3K/PKB inibe a produção e actividade de proteínas apoptóticas; MEK/MAPK activa proteínas anti-apoptóticas para promover a sobrevivência. 4.3 p75NTa A transdução de sinal p75NTR foi o primeiro receptor NTs a ser isolado e é um membro da família p75NTR/Fas/TNFRl. mas as suas funções fisiológicas e vias de sinalização não são bem compreendidas. Foi descoberto que quando o p75NTR se liga aos NTs para formar homodímeros p75NTR, pode ligar-se a uma variedade de proteínas de transdução de sinal, incluindo TRAF2/4, TRAF6, NRAGE, SC I1, NRIF e RhoA, que podem regular a sobrevivência celular, o ciclo celular e o crescimento axonal. p75NTR é, na maioria dos casos, um receptor apoptótico ligado e activado, capaz de A p75NTR aumenta a actividade do Trk activando a NF-KB (Fig. 2). A p75NTR inibe a JNK no caminho JNK-p53-Bax via Ras e PI-3K/PKB, ou inibe A proteína da morte Forkhead. p75NTR inibe a sobrevivência e crescimento mediados por Trk através da inibição da actividade de PKB e Raf. A interacção entre Trk e p75NTR é importante para determinar o desenvolvimento do sistema nervoso e a reparação após uma lesão. Os principais efeitos biológicos da p75NTR incluem (i) a regulação do crescimento neuronal. (ii) promoção da sobrevivência neuronal. A NGF é uma classe de factores proteicos que promovem a sobrevivência, crescimento e diferenciação neuronal. A NGF é libertada dos tecidos-alvo neuronais sensíveis, liga-se a receptores específicos e entra no corpo celular através do transporte axonal inverso, com características fisiológicas tais como causar diferenças morfológicas nos neurónios, melhorar a regeneração neural e estimular a expressão dos neurotransmissores [8]. Os factores neurotróficos não só reduzem a neurodegenerescência e impedem o processo da doença, como também têm a função de estimular o crescimento axonal e promover a regeneração. Os factores neurotróficos são susceptíveis de se tornarem um instrumento importante para o tratamento de lesões nervosas e doenças neurológicas no futuro [9]. Experiências in vitro demonstraram que o factor de crescimento nervoso apoia a sobrevivência e promove o crescimento de protusões nos gânglios radiculares dorsais de origem de crista neural, o que também foi confirmado por Liu Jingsheng et al{10} num estudo sobre a regeneração nervosa periférica na China. Dyck et al{11} mostraram que a aplicação de NGF pode prevenir, estabilizar ou melhorar os défices e sintomas causados por pequenas neuropatias fibrosas e pode baixar os limiares térmicos e dolorosos.NGF, como membro da rede de factores de crescimento do peptídeo, tem um papel significativo na resposta inflamatória, reparação de lesões teciduais, promoção da ferida cura e reacções de hipersensibilidade retardada aguda. Na diabetes, a falta ou redução de NGF reduz o transporte inverso dos factores de crescimento nervoso para os neurónios, danificando os neurónios que são sensíveis a eles. Portanto, foi recentemente sugerido que a reparação nervosa é um processo que consome energia e que, para além da isquemia, a deficiência do factor de crescimento nervoso é um factor importante que afecta a reparação [12]. A suplementação com factores de crescimento nervoso pode promover a regeneração nervosa e melhorar a velocidade de condução nervosa. A síntese deficiente, secreção e metabolismo destes factores é uma das causas da neuropatia diabética. Nos últimos anos, os factores de crescimento nervoso têm recebido considerável atenção no desenvolvimento e tratamento da neuropatia diabética. As células Schwann adultas também demonstraram produzir factores de crescimento nervoso e expressar receptores de factores de crescimento durante o desenvolvimento dos neurónios. Os danos relacionados com hiperglicemia-sorbitol nas células de Schwann reduzem a síntese de NGF, afectando a regulação da expressão genética, e diminuem a síntese de microfilamentos nervosos e os níveis de mRNA do microtubo, levando, em última análise, a uma distrofia axonal do nervo, a uma regeneração deficiente e, em casos graves, a uma atrofia e perda de fibras.13 Rask relatou que, em animais diabéticos, os níveis do factor de crescimento endógeno do nervo na pele do pé e no músculo esquelético diminuíram com o desenvolvimento de neuropatia diabética.14 Os níveis do factor de crescimento nervoso diminuíram progressivamente à medida que a doença progredia, e os níveis de mRNA do factor de crescimento nervoso diminuíram progressivamente em diferentes tecidos à medida que a doença progredia, particularmente no músculo da panturrilha e no nervo ciático, que mostraram níveis reduzidos de mRNA nervoso no início do curso da diabetes. Em ratos estreptozotocina diabéticos, verificou-se que os níveis do factor de crescimento nervoso aumentaram nos tecidos alvo e diminuíram no nervo ciático e no gânglio simpático, sugerindo que o transporte axonal invertido do factor de crescimento nervoso está comprometido, o que é prejudicial à regeneração nervosa. Apfel et al. descobriram que a estreptozotocina diminuiu os níveis da substância P e do peptídeo genético relacionado com a calcitonina no gânglio da raiz dorsal de ratos diabéticos em aproximadamente 30%, consistente com as descobertas de Femyhough et al. no nervo ciático, onde os níveis de peptídeo aumentaram após a administração do factor de crescimento nervoso. Estes relatórios sugerem que o factor de crescimento nervoso está implicado no desenvolvimento da neuropatia periférica diabética. O factor de crescimento do nervo humano recombinante é o único factor neurotrófico que tem sido utilizado em ensaios clínicos para o tratamento da neuropatia periférica diabética, e os ensaios clínicos de fase 1 foram concluídos com resultados encorajadores [15]. A NGF é produzida tanto por neurónios como por células gliais e tem uma importante função trófica para os neurónios colinérgicos basais do cérebro, onde exerce a sua função protectora principalmente através da regulação da homeostase dos iões de cálcio e da luta contra os radicais livres. foi capaz de prevenir, estabilizar ou melhorar os défices e sintomas causados por pequenas neuropatias fibrosas e de baixar os limiares térmicos e de dor [16].NGF, como membro da rede do factor de crescimento do péptido, desempenha um papel na resposta inflamatória, reparação de danos nos tecidos, promoção da cicatrização de feridas e reacções agudas de hipersensibilidade retardada [171, [18].7 Perspectivas Com a elucidação do mecanismo de acção da NGF e da sua fonte, formulação, administração A NGF tem um futuro promissor como medicamento para o tratamento de doenças clínicas [19]. Referências: [1] Llewelyn JG. The diabetic neuropathies: types, diagnosis and management. J Neurol Neurosurg Psychiatry{J}. 2003, 74 Suppl 2:11l5.[2] Verrotti A. Giuva PT, Morgese G, et a1. New trends in the etiopathogenesis of diabetic peripheral neuropathy {J }. J Child Neur01. 2001. 16(6):389.[3] Gryz EA, Galicka -Latala D, Szczudlik A,et al. Etiopathogenesis of diabetic neuropathy Przegl Lek[J]. 2000, 57(12):727.[4] Kong Xiliang Liu Hongzhen Recent research on nerve growth factor, Chinese clinical rehabilitation, vol. 8, no. 10. [5] Zhou T.C. Factores de crescimento do péptido básico e clínico [M] Pequim: China Science and Technology Press, 1992: 105-35 [6] Chao MV, Hempstead BL. p75 e Trk: a two-rep-tor system [J]. Trends Neurosei, 1995, 18: 321-326. [7] Qu Chuanqiang Guo Hongzhi, Diabetes mellitus. Progresso da investigação sobre a patogénese da neuropatia. Shandong Medicine, vol. 43, no. 1, 2002 [8] Luo XG, review of the signal transduction paths of neurotrophic factors Foreign Medicine, Physiology, Pathology, Science and Clinical Division, vol. 22, no. 4, Agosto 2002 [9] Apfel SC, Neurotrophic factors in peripheral neuropathies: therapeutic implications [J] Brain Pathol, 1999, 9(2): 393 [10] Liu JS, Sun J, Wang HP, et al. Os efeitos da interleucina-1l e do factor de crescimento nervoso na regeneração do nervo periférico[J]. Chinese Clinical Rehabilitation, 2002, 6(18):2696-8[11]Obrosova I G, Fathallah L, Stevens M. J. Taurine counte act oxidative stress and nerve growth factor deficit in early experimental diabetic neuropathy[J]. Exp Neurol, 2001, 172:211-219.[12]Yasuda H, Terada M, Maeda K, et a1. Diabetic neuropathy and nerver. generation[J].Prog Neurobiol, 2003, 69(4):229.[13]Su Huixuan, Pathogenesis of diabetic neuropathy.JClinNeurol,October2003,Vol.16,No.5 [14]Rask CA,Biological actions of nerve growwth factor in the peripheral nervous systerm. 1999, 41(SupplI):14 -{J] Int Rev Neurotbiol, 2002, 50: 393 [16] Dyck PJ,Peroulka S. Rusk Co et al Intradermal recombinant human nerve growth factor induz alodynia de pressão e reduz o limiar de calor-dor no ser humano. Neurology 1997; 48: 501)[17] Liu X, Kang D Xuan. Alguns avanços no estudo da patogénese da neuropatia diabética {J}. Foreign Medical Neurology Neurosurgery Branch, 2001, 28(3):201-203 [18] Tmlinson DR,Fernyhough P,Diemel LT,et al. Deficient neurotrophic support in theaetiologyofdiabeticneuropathy.DiabetMed,1996;13(7):679-681 [19] Terceira palestra sobre o papel neurotrófico dos factores neurotróficos e seus mecanismos He C. Chinese Journal of Neuroscience 2002, 12, 18(1)