Christopher G. Engeland, Bahareh Sabzehei e Phillip T. Marucha, Departamento de Periodontia, Universidade de Illinois em Chicago, Chicago IL 60612, EUA Instituto de Pesquisa em Medicina Comportamental, Universidade Estadual de Ohio, Columbus OH 43210, EUA
Resumo
Estudos de cicatrização de feridas, que examinaram principalmente tecidos dérmicos, relataram uma vantagem feminina nas taxas de cicatrização. Recentemente, nosso laboratório demonstrou que as mulheres cicatrizam feridas mucosas mais lentamente do que os homens. Nós hipotetizamos que os hormônios sexuais influenciam as taxas de cicatrização de feridas, possivelmente por meio de seus efeitos moduladores na inflamação. Este estudo envolveu 329 indivíduos mais jovens com idades entre 18 e 43 anos (165 mulheres, 164 homens) e 93 indivíduos mais velhos com idades entre 50 e 88 anos (60 mulheres, 33 homens). Uma ferida de 3,5 mm de diâmetro foi criada no palato oral duro e filmada diariamente para avaliar o fechamento da ferida. O sangue coletado no momento do ferimento foi usado para avaliar os níveis circulantes de testosterona, progesterona e estradiol e a produção de citocina in vitro em resposta ao LPS. Nenhuma associação forte foi observada entre os tempos de cicatrização e os níveis de estradiol ou progesterona. No entanto, em indivíduos mais jovens, níveis mais baixos de testosterona estavam relacionados ao fechamento mais rápido da ferida. Por outro lado, em mulheres mais velhas, níveis mais altos de testosterona estavam relacionados a 1) respostas inflamatórias mais baixas; e 2) tempos de cicatrização mais rápidos. Nenhuma dessas relações foi vista em homens mais velhos, ou em mulheres que tomam anticoncepcionais orais ou terapia de reposição hormonal [TRH]. Mulheres mais velhas (50-54 anos) que ainda não estavam na menopausa se curaram semelhantemente a mulheres mais jovens e diferentemente de mulheres pós-menopáusicas da mesma idade. Isso sugere que os efeitos deletérios do envelhecimento na cicatrização de feridas ocorrem secundariamente aos efeitos da menopausa. Apoiando isso, houve evidências em mulheres pós-menopáusicas de que a TRH aumentou o fechamento da ferida. No geral, este estudo sugere que as taxas de cicatrização da mucosa humana são moduladas pelos níveis de testosterona. Com base em quando as diferenças entre os grupos foram observadas, a testosterona pode impactar na fase proliferativa da cicatrização, que envolve processos imunológicos, como reepitelização e angiogênese.
Introdução
Até o momento, os estudos de cicatrização de feridas examinaram principalmente feridas dérmicas e relataram uma vantagem feminina nas taxas de cicatrização (Ashcroft et al., 1997; Ashcroft e Mills, 2002; Jorgensen et al., 2002; Shimizu et al., 2004; Gilliver e Ashcroft, 2007). Por outro lado, ao observar feridas da mucosa oral, nosso laboratório encontrou uma vantagem masculina nas taxas de cicatrização (Engeland et al., 2006). Além disso, a cicatrização de feridas da mucosa após procedimentos cirúrgicos orais foi associada a maiores complicações e tempos de recuperação mais longos em mulheres (Conrad et al., 1999; Phillips et al., 2003; Benediktsdottir et al., 2004; Adeyemo et al., 2006). Assim, as vantagens de gênero na cicatrização de feridas parecem ser específicas do tecido.
Hormônios sexuais, especificamente estrogênios e progesterona, desempenham um papel na inflamação da mucosa, como demonstrado tanto na gengivite (Ashcroft et al., 1999) quanto na doença periodontal (Mascarenhas et al., 2003), sugerindo que eles estão mecanicamente relacionados à cicatrização de feridas na mucosa. No entanto, essa associação não foi verificada. É importante ressaltar que o dimorfismo sexual observado nas taxas de cicatrização dérmica associa-se aos efeitos moduladores dos hormônios sexuais nos processos de cicatrização, especificamente na inflamação (Ashcroft et al., 1997; Ashcroft e Mills, 2002; Gilliver e Ashcroft, 2007). No geral, os andrógenos geralmente aumentam, enquanto os estrogênios encurtam, os tempos de cicatrização na pele (para revisões recentes, consulte Gilliver et al., 2007; Marucha e Engeland, 2007).
Comparado ao tecido dérmico, o tecido mucoso cura muito mais rápido com menos inflamação e cicatrização (Lee e Eun, 1999; Szpaderska et al., 2003; Heikkinen, 2006). Isso sugere que o nível de inflamação necessário para a cura ideal é menor no tecido mucoso. As fêmeas montam respostas celulares, humorais e inflamatórias mais altas (Schuurs e Verheul, 1990; Miller e Hunt, 1996; Zuk e McKean, 1996; Giglio et al., 1994), têm níveis mais altos de anticorpos circulantes (Giglio et al., 1994; Miller e Hunt, 1996) e uma maior capacidade de eliminar bactérias do que os machos (Krzych et al., 1981; Miller e Hunt, 1996; Engeland et al., 2003) (para revisão, veja Bouman et al., 2005). Essas respostas imunológicas aumentadas em mulheres foram atribuídas principalmente a diferenças nos níveis de hormônios sexuais circulantes (Gaillard e Spinedi, 1998; Lahita, 2000) e, em particular, à falta de andrógenos circulantes (Bilbo e Nelson, 2001).
Os hormônios sexuais podem influenciar a cura modulando a inflamação, o que pode explicar a reversão observada na vantagem de gênero para a cura entre tecidos dérmicos e mucosos. A testosterona geralmente tem propriedades imunossupressoras e anti-inflamatórias (McCruden e Stimson, 1991; Giglio et al., 1994; Wichmann et al., 1997; Savita e Rai, 1998), embora haja evidências de que a testosterona promove inflamação na cicatrização de feridas dérmicas (Ashcroft e Mills, 2002; Ashcroft et al., 2003a).
Foi demonstrado que os estrogênios geralmente têm efeitos anti-inflamatórios (Ashcroft et al., 1999; Ashcroft e Ashworth, 2003; Mascarenhas et al., 2003), enquanto a progesterona pode promover inflamação (Leslie e Dubey, 1994; Cannon e St. Pierre, 1997; Cannon, 1998; Bouman et al., 2001a, 2001b, 2005; Mascarenhas et al., 2003). Em consonância com essas descobertas, foi demonstrado que as mulheres apresentam maiores respostas inflamatórias durante a fase lútea (caracterizada por altos níveis de progesterona) em comparação à fase folicular (caracterizada por altos níveis de estrogênio) do ciclo menstrual (Bouman et al., 2001a, 2001b; Leslie e Dubey, 2004; Cannon e St Pierre, 2007; O’Brien et al., 2007). Embora além do escopo deste artigo, é importante observar que tanto os estrogênios quanto a progesterona têm interações complexas com a imunidade e podem inibir ou ativar o sistema imunológico, dependendo de quais respostas imunológicas estão sendo observadas (para revisões, consulte Beagley e Gockel, 2003; Cutolo et al., 2002, 2006; Bird et al., 2008).
As diferenças de gênero nas taxas de cicatrização da mucosa relatadas anteriormente por este laboratório (Engeland et al., 2006) nos encorajaram a investigar o papel dos hormônios sexuais na cicatrização de feridas da mucosa. O estudo atual determinou os níveis circulantes de hormônios sexuais de três estudos anteriores de cicatrização de feridas em humanos usando amostras de sangue disponíveis. Os níveis de testosterona foram determinados para todos os indivíduos, uma vez que esse hormônio é o principal andrógeno em homens produzido pelos ovários e supra-renais em mulheres. Os níveis de estradiol e progesterona foram determinados apenas em mulheres jovens com ciclo natural, pois o uso de anticoncepcionais orais (COs) altera a produção desses hormônios endógenos (Chabbert et al., 1998). Além disso, após a menopausa, o estrogênio predominante se torna estrona, tornando o estradiol uma medida ruim da função biológica em mulheres na pós-menopausa.
O objetivo deste estudo foi determinar as relações entre hormônios sexuais e taxas de cicatrização de feridas mucosas em vários grupos de comparação: homens mais jovens e mais velhos, mulheres em ciclo natural versus mulheres tomando COs, mulheres em ciclo natural na fase folicular em comparação a fase lútea do ciclo menstrual e mulheres na pós-menopausa com e sem terapia de reposição hormonal (TRH). Devido às diferenças de gênero observadas anteriormente, levantamos a hipótese de que os níveis de hormônios sexuais seriam preditivos das taxas de cicatrização de feridas, possivelmente por meio da modulação de respostas inflamatórias.
Discussão
Este estudo demonstra uma relação entre os níveis circulantes de testosterona e a cicatrização de feridas mucosas. Tanto em homens jovens quanto em mulheres jovens com ciclos naturais, níveis mais baixos de testosterona estão relacionados ao fechamento mais rápido da ferida mais tarde no processo de cicatrização. Por outro lado, em mulheres na pós-menopausa que não estão tomando TRH, níveis mais altos de testosterona estão relacionados a tempos de cicatrização mais rápidos.
Estudos anteriores mostraram a importância da testosterona na cicatrização de feridas dérmicas (Ashcroft e Mills, 2002; Ashcroft et al., 2003a; Gilliver et al., 2003) e os efeitos moduladores desse hormônio nas respostas imunológicas (Cutolo et al., 2002; Palaszynski et al., 2004). Geralmente, níveis mais baixos de testosterona estão relacionados a tempos de cicatrização mais rápidos. As descobertas atuais, em adultos jovens, estão em concordância com esses estudos. Embora existam estudos demonstrando efeitos benéficos dos estrogênios na cicatrização dérmica em animais (Ashcroft et al., 1997, 2003a, 2003b) e humanos (Ashcroft et al., 1997, 1999), nenhuma relação forte foi encontrada entre os níveis de estradiol ou progesterona e a cicatrização da mucosa neste estudo. Além disso, nenhuma diferença na cicatrização da mucosa foi observada entre as fases folicular e lútea do ciclo menstrual.
A descoberta de que níveis mais baixos de testosterona estão relacionados a tempos de cura mais rápidos em homens e mulheres jovens está de acordo com o trabalho do grupo de Ashcroft, que mostrou que a testosterona é prejudicial às taxas de cura na pele murina. Por exemplo, camundongos machos castrados curaram feridas dérmicas mais rapidamente e com menos inflamação do que controles operados por simulação e o tratamento com andrógeno reverteu esse efeito (Ashcroft e Mills, 2002; Ashcroft et al., 2003a; Gilliver et al., 2003).
Isso pode ter a ver com a capacidade de limpar bactérias que, em camundongos machos, é aumentada de forma semelhante após a castração e revertida com a reposição de testosterona (Schuurs e Verheul, 1990). Curiosamente, descobrimos em tecidos mucosos que os homens curam mais rápido do que as mulheres (Engeland et al., 2006). Isso foi associado a maior inflamação do tecido em mulheres do que em homens em 6 horas após o ferimento, e os níveis de testosterona não estavam relacionados a essa resposta (observações não publicadas).
Em tecidos mucosos, a fase inflamatória da cicatrização de feridas geralmente diminui nas primeiras 24 horas. No entanto, em adultos jovens, as diferenças observadas nos tamanhos das feridas entre os grupos com maior e menor testosterona ocorreram durante pontos de tempo posteriores neste estudo (ou seja, do dia 3 em diante em mulheres jovens, do dia 5 em diante em homens jovens). Além disso, nenhuma relação foi observada entre os níveis de testosterona e as respostas inflamatórias induzidas por LPS nesses dois grupos. Isso sugere que a testosterona afeta a cicatrização da mucosa em um ponto de tempo posterior no processo de cicatrização do que durante a fase inflamatória. A fase proliferativa da cicatrização da mucosa, que ocorre de 1 a 7 dias após a ferida e envolve a reepitelização, abrange esses pontos de tempo posteriores. A testosterona reduz os níveis de IL-6, que é mitogênica para os queratinócitos e parece necessária para que a reepitelização ocorra em tempo hábil (Ashcroft e Mills, 2002). Por exemplo, camundongos knockout de IL-6 curaram feridas dérmicas três vezes mais lentamente do que controles selvagens devido à reepitelização tardia (Ashcroft e Mills, 2002). É importante notar que metabólitos de testosterona e outros andrógenos (por exemplo, DHEA) também podem afetar a cicatrização de feridas. Por exemplo, foi relatado recentemente em ratos machos que 5α-di-hidrotestosterona (DHT), um metabólito de testosterona, retarda o fechamento de feridas dérmicas ao retardar a migração de ceratinócitos epidérmicos (Gilliver et al., no prelo). Assim, a modulação da reepitelização é um possível mecanismo através do qual a testosterona e/ou seu metabólito DHT podem ter influenciado a cicatrização em adultos jovens neste estudo. Em estudos futuros, os efeitos da testosterona devem ser reexaminados com um foco específico na fase proliferativa da cicatrização e seus processos mecanísticos associados, como reepitelização e angiogênese.
Os níveis de testosterona começam a cair de forma confiável em homens após os 40 anos. Como o envelhecimento influencia negativamente os níveis de testosterona (observações atuais) e as taxas de cura (Engeland et al., 2006), a relação observada em homens mais jovens entre níveis mais baixos de testosterona e cura mais rápida da mucosa pode ter se tornado obscura com a idade. Além disso, a testosterona livre é o componente que mais diminui nos homens com a idade. Como este estudo avaliou a testosterona total, a determinação das relações com os níveis de testosterona em homens mais velhos pode ter faltado em sensibilidade. De fato, em homens mais velhos, nenhuma relação foi observada entre os níveis de testosterona e a cicatrização de feridas na mucosa.
Ao examinar os mecanismos de cicatrização de feridas, é importante diferenciar entre mulheres que usam hormônios sintéticos (por exemplo, COs) daquelas que não usam. A relação entre os níveis de testosterona e o fechamento da ferida só foi evidente quando as mulheres não estavam tomando COs ou TRH, sugerindo que essa relação foi alterada pelo uso de hormônios exógenos.
Não foi possível determinar se isso se deveu aos efeitos diretos desses hormônios sintéticos na cicatrização de feridas ou aos efeitos indiretos por meio da modulação dos níveis hormonais endógenos. Sabe-se que os hormônios sintéticos contidos nesses tratamentos modulam os níveis e os efeitos dos hormônios produzidos endogenamente (Chabbert et al., 1998).
Embora as diferenças não tenham sido significativas, os níveis médios de testosterona nos grupos OC e HRT foram menores do que nos grupos não-OC e não-HRT, sugerindo que os níveis endógenos de testosterona foram regulados negativamente em indivíduos que tomam hormônios sintéticos neste estudo.
Após a menopausa, tanto a elasticidade quanto a resistência da pele são diminuídas devido à perda de colágeno e ao fluxo sanguíneo capilar reduzido (Ashcroft et al., 1997, 2003b; Ashcroft e Ashworth, 2003; Raine-Fenning et al., 2003). Não surpreendentemente, a cicatrização dérmica prejudicada após a menopausa foi bem documentada. Feridas dérmicas em mulheres na pós-menopausa são caracterizadas por aumento do influxo de neutrófilos e produção de protease, diminuição da fagocitose e inflamação excessiva (Ashcroft e Ashworth, 2003). O resultado é reepitelização tardia, deposição reduzida de colágeno e cicatrização mais lenta (Ashcroft et al., 1997a). Em animais, camundongos ovariectomizados têm tempos de cicatrização mais longos do que controles operados por simulação, e os déficits de cicatrização observados nesses camundongos são qualitativamente semelhantes aos listados acima em mulheres na pós-menopausa (Ashcroft e Ashworth, 2003; Ashcroft et al., 2003a).
Além disso, essas deficiências podem ser revertidas pela reposição de estrogênio (Ashcroft et al., 2003a). Isso sugere que os déficits na cicatrização de feridas mucosas relatados em mulheres mais velhas (Engeland et al., 2006) envolvem alterações pós-menopausa.
Neste estudo, o padrão de cura de mulheres mais velhas que ainda não estavam na menopausa foi semelhante ao de mulheres jovens e diferente do de mulheres na pós-menopausa da mesma idade. Isso sugere que: 1) o envelhecimento em mulheres pode não ser um fator negativo na cicatrização de feridas até que a menopausa comece; e 2) a menopausa, em vez da idade, pode servir como o melhor indicador de risco de cicatrização prejudicada em procedimentos cirúrgicos orais em mulheres. Isso também pode explicar por que as taxas de cura neste estudo pareciam melhorar quando as mulheres usavam TRH. Esses dados correspondem com relatórios anteriores de que a TRH é benéfica para a cicatrização dérmica em mulheres na pós-menopausa (Ashcroft et al., 1997) e estendem essas descobertas à cicatrização da mucosa oral.
Entre mulheres na pós-menopausa que não tomam TRH, a relação entre os níveis de testosterona e as taxas de fechamento de feridas foi oposta à observada em mulheres jovens com ciclo natural.
Especificamente, mulheres na pós-menopausa com níveis mais altos de testosterona exibiram uma cicatrização mais rápida da mucosa, independentemente da idade. Além disso, respostas inflamatórias mais baixas no sangue foram associadas a níveis mais altos de testosterona. É importante ressaltar que menor inflamação nos tecidos da mucosa relacionou-se a uma cicatrização mais rápida (Szpaderska et al., 2003; observações não publicadas). Assim, um mecanismo putativo pelo qual a testosterona pode beneficiar o fechamento de feridas em mulheres na pós-menopausa envolve seus efeitos inibitórios na inflamação. De fato, após a menopausa, as mulheres exibem maior inflamação (ou seja, aumentos espontâneos em citocinas pró-inflamatórias) (Bouman et al., 2005; Kovacs, 2005; para revisão, consulte Pfeilschifter et al., 2002), o que pode explicar a reversão na associação entre os níveis de testosterona e o fechamento de feridas neste subgrupo.
A testosterona tem fortes propriedades anti-inflamatórias (McCruden e Stimson, 1991; Giglio et al., 1994), fornecendo um mecanismo potencial pelo qual as respostas inflamatórias podem ter sido reduzidas nessas mulheres. Curiosamente, em mulheres na pós-menopausa, as respostas inflamatórias no sangue podem servir como um preditor das taxas de cicatrização oral. Há também evidências de que a testosterona promove diretamente a angiogênese (Franck-Lissbrant et al., 1998; Sordello et al., 1998; Colombel et al., 2005). Foi demonstrado que deficiências na angiogênese e na produção de fatores de crescimento associados retardam a cicatrização de feridas (Broadley et al., 1989; Ortega et al., 1998; Dovi et al., 2004), e ocorre diminuição do fluxo sanguíneo capilar após a menopausa (Raine-Fenning et al., 2003). Isso sugere que a angiogênese pode ser especialmente importante em mulheres pós-menopáusicas para ocorrer a cura normal. Mais estudos são necessários para explorar mais completamente essas relações entre testosterona, inflamação e cura do tecido mucoso em mulheres após a menopausa.
É bem aceito que atrasos no fechamento de feridas levam ao aumento do risco de infecção e resultados de cura mais precários (Robson, 1997). Para fins de perspectiva, os atrasos no fechamento de feridas observados no presente estudo são quase iguais em magnitude aos observados: 1) em feridas dérmicas em
modelos animais de diabetes vs. controles saudáveis (Langer et al., 2002; Herve Sroussi, comunicação pessoal); e 2) em feridas mucosas humanas devido aos efeitos da idade ou sintomatologia depressiva (Engeland et al., 2006; Bosch et al., 2006), todos os quais são conhecidos por impactar negativamente a cura. Assim, a magnitude dos efeitos observados neste estudo pode ter implicações clínicas, especialmente se combinados com outros fatores de risco para cicatrização lenta (por exemplo, estresse) com os quais eles podem ter efeitos aditivos ou sinérgicos (para revisão recente, veja Engeland e Marucha, no prelo).
Para resumir, este estudo apoia relatos anteriores em camundongos de que a testosterona impacta negativamente a cicatrização (Ashcroft e Mills, 2002; Ashcroft et al., 2003a; Gilliver et al., 2003), e estende essas descobertas aos tecidos mucosos humanos, mas apenas em adultos jovens. Essa relação não foi aparente em homens mais velhos e foi oposta em mulheres mais velhas (pós-menopausa). Não se sabe se existe uma relação semelhante entre os níveis de testosterona e o fechamento de feridas dérmicas em mulheres mais velhas. Dadas as semelhanças nas descobertas entre o presente estudo da mucosa e estudos dérmicos anteriores, isso parece bem possível.
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