TAO é uma doença inflamatória dos tecidos orbitais. Os efeitos da inflamação, mediados através da libertação de citocinas, incluem proliferação de fibroblastos, aumento da deposição da matriz extracelular, diferenciação e proliferação de adipócitos. Como resultado, edema, aumento dos músculos extraoculares, e aumento do volume dos tecidos moles orbitais ocorrem com exoftalmos e, em alguns pacientes, compressão do nervo óptico., Edema, inflamação e fibrose tardia são responsáveis pela diminuição da função dos músculos extraoculares, apesar da preservação relativa das próprias fibras. O recrutamento de células T para as órbitas destes doentes pode resultar da expressão do alvo da resposta imunitária aberrante na doença de Graves, o receptor TSH, nas órbitas dos doentes com TAO. Os fibroblastos orbitais, especialmente aqueles presentes em pacientes com TAO, podem ser mais sensíveis aos efeitos das citocinas, contabilizando o envolvimento frequente e relativamente seletivo da órbita na doença de Graves., A visão das vias celular e molecular propostas nesta cascata introduz potenciais locais para novas abordagens terapêuticas e compreensão dos mecanismos dos tratamentos atuais. Os corticosteróides, utilizados frequentemente no tratamento do TAO, têm um efeito detectável a nível molecular., Embora os glucocorticóides não influenciem directamente a produção de matrizes extracelulares ou a proliferação inicial de fibroblastos orbitais, atenuam o efeito de várias citocinas na indução da proliferação destes fibroblastos ou na produção de matrizes extracelulares, e esta influência é maior nos fibroblastos de doentes com TAO . A observação consistente da inflamação precoce sugere que a imunomodulação precoce no curso da doença deve ser um objetivo primário de manejo do TAO., A elucidação das citoquinas específicas libertadas e activas nas órbitas dos doentes com TAO pode contribuir para o desenvolvimento de terapias imunomoduladoras mais específicas. Uma melhor compreensão da fisiopatologia do TAO pode também ajudar a identificar abordagens mais racionais do tratamento. Por exemplo, a identificação das moléculas envolvidas na cascata inflamatória que resulta em TAO pode ajudar a prever a progressão da doença e a identificar modalidades de tratamento específicas que possam beneficiar os doentes individuais .

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