Antiangiogênicos no glaucoma
https://doi.org/10.1590/S0034-72802008000600009
Antiangiogenics in glaucoma
Diogo LucenaI; Riuitiro YamaneII
IMédicoassistente do setor de Glaucoma do Hospital da Lagoa – Rio de Janeiro (RJ), Brasil
IIProfessor Titular da Universidade Estadual do Rio de Janeiro – UERJ – Rio de Janeiro (RJ), Brasil
Descritores: Inibidores da angiogênese/uso terapêutico; Neovascularização patológica/quimioterapia; Glaucoma neovascular/quimioterapia; Fatores de crescimento do endotélio vascular; Revisão
Keywords: Angiogenesis inhibitors/therapeutic use; Neovascularization, pathologic/drug therapy; Glaucoma, neovascular/drug therapy; Vascular endothelial growth factors; Review
Há mais de trinta anos, Folkman propôs o conceito de controle do leito vascular – estimulação ou inibição do crescimento de novos vasos como uma alternativa terapêutica para diversas condições clínicas (1). Em pouco tempo, o controle da angiogênese passou a ser considerado como um dos pontos estratégicos na luta contra o câncer e inúmeras pesquisas voltaram-se nesta direção. Essas pesquisas desvendaram os principais agentes desse processo e o papel de cada um deles. Graças ao empenho desses pesquisadores, nós hoje temos meios de modular a formação de novos vasos.
Em humanos, a angiogênese ocorre tanto em situações fisiológicas, como a embriogênese e o processo de reparação tecidual, quanto patológicas (2-3). O crescimento tumoral e metastático, a degeneração macular relacionada à idade, a artrite reumatóide e a retinopatia diabética são exemplos de doenças em que a angiogênese é parte fundamental do mecanismo fisiopatológico(1-3).
Angiogênese é o processo de obtenção de novos vasos a partir de vasos já existentes. Apesar da aparente simplicidade, trata-se de processo complexo controlado delicadamente por uma variedade de fatores promotores e inibidores da angiogênese. O papel e o mecanismo exato de ação de alguns destes fatores permanece desconhecido, ou apenas parcialmente esclarecido.
Acredita-se que o estímulo inicial básico para a angiogênese seria uma deficiência no suprimento sanguíneo e redução do aporte de oxigênio às células, causando hipóxia tecidual(4). A hipóxia é o sinal que deflagra mecanismos intracelulares para aumentar a expressão de fatores pró-angiogênicos, como o fator de crescimento derivado do endotélio (VEGF) e o fator de crescimento dos fibroblastos (FGF). Ao mesmo tempo, a produção de fatores antiangiogênicos, como a angiostatina, é inibida. Quando os fatores pró-angiogênicos superam os fatores antiangiogênicos, as células endoteliais trocam seu estado quiescente por um estado ativo, o que é conhecido como "troca angiogênica" (5). Tudo indica que o VEGF atua como principal fator pró-angiogênico, desempenhando um papel central neste processo.
Fator de crescimento derivado do endotélio (VEGF)
Mais do que uma única substância, o VEGF representa uma família de proteínas (Figura 1). Existem cinco tipos conhecidos: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, VEGF-E (6). Essas proteínas exercem seus efeitos através de três receptores celulares: VEGFR-1, VEGFR-2 e VEGFR-3 (6). Os VEGF-C e VEGF-D estão predominantemente envolvidos na linfangiogênese (7-8). O VEGF-B atua no controle da degradação da matrix extra-celular e da adesão e migração celular (8). O VEGF-A é o principal fator encontrado na corrente sangüínea, e promove a formação de novos vasos por ações distintas e sinérgicas.
Existem quatro isoformas conhecidas de VEGF-A, produzidas pela fratura alternada do gene do VEGF, dando origem a proteínas com 121, 165, 189 e 208 aminoácidos (9). O VEGF121 geralmente é encontrado na forma livre e parece ser essencial para os processos fisiológicos de manutenção da vascularização ocular (10). O VEGF165 é a principal isoforma encontrada no olho humano, e é considerado o maior responsável pela angiogênese em processos patológicos (9-10). Encontra-se geralmente ligado à heparina, à superfície celular ou à matrix extra-celular (9). Calcula-se que seus efeitos de estímulo à angiogênese são produzidos a partir da ligação aos receptores VEGFR-1 e VEGFR-2, ativando proteínas alvo intracelulares, principalmente a proteína kinase C (6-11). Os VEGF189 e VEGF208 têm alta afinidade pela heparina e são encontrados sequestrados na matrix extra-celular (9).
Extensas pesquisas em modelos animais de neovascularização da córnea, íris, retina e coróide concluíram que o VEGF é o mediador químico mais importante em diversas patologias oculares que cursam com neovascularização e aumento da permeabilidade vascular. Esses esforços permitiram estabelecer com clareza que os níveis de VEGF encontram-se elevados na neovascularização ocular (12-14), que a elevação experimental dos níveis de VEGF induz a neovascularização ocular (15-16) e que a inibição do VEGF pode impedir o desenvolvimento de neovasos (17-19).
De fato, o VEGF-A participa do processo de angiogênese por vários mecanismos (20) (Tabela 1). Em primeiro lugar, promove um aumento do número de células endoteliais. Esse aumento é obtido a partir de dois caminhos distintos. Um destes é o estímulo direto à mitose de células endoteliais já existentes, que é mediado pela ligação ao receptor VEGFR-2 (21). O outro baseia-se na atração de células precursoras da medula óssea e sua diferenciação em células endoteliais, o que depende da ligação ao receptor VEGFR-1 (22-23). Para que os neovasos sejam formados, é necessário que as novas células endoteliais consigam transpor o leito vascular e acessar o tecido isquêmico. O próprio VEGF aumenta a permeabilidade vascular pela formação de fenestrações endoteliais na microcirculação(24). Finalmente, o VEGF-A aumenta a expressão de metaloproteinases, enzimas proteolíticas que degradam a matriz extra-celular, abrindo espaço para a formação de neovasos (25). Nesse processo, outras moléculas maiores de VEGF que se encontram sequestradas na matriz extra-celular (VEGF189 e VEGF208) são liberadas, potencializando ainda mais o estímulo pró-angiogênico (8).
Além de promover a formação de novos vasos, existem evidências de que o VEGF-A também é importante para a manutenção destes, por preservar as células endoteliais recém-formadas, inibindo o mecanismo de apoptose nessas células (26). Apesar de sua função principal ser o estímulo à angiogênese, o VEGF tem um espectro de ação bem diversificado, destacando-se também como agente pró-inflamatório. Este efeito se deve em parte ao aumento da permeabilidade vascular (fenestrações), mas também por promover a adesão leucocitária, através do estímulo à expressão de moléculas de adesão intercelulares 1 (ICAM-1)(27).
É fundamental destacar que algumas isoformas do VEGF-A, particularmente o VEGF 121, tem papel importante em processos fisiológicos. O VEGF tem propriedades neuroprotetoras já demonstradas, atribuídas em parte a sua capacidade de prolongar a sobrevida de células endoteliais, neurônios e células de Schwann (10-28). Por esse motivo, agentes que bloqueiam todas as isoformas de VEGF-A devem ser utilizados com cautela, uma vez que podem interferir em processos fisiológicos vitais e gerar um desequilíbrio que coloca em risco células e tecidos de extrema importância(20).
Níveis elevados de VEGF na neovascularização ocular
Estudos já demonstraram que os níveis de VEGF encontram-se elevados nos fluídos oculares em doenças como retinopatia diabética proliferativa e na forma isquêmica da oclusão da veia central da retina (12-14, 29). Em um modelo experimental com primatas sobre neovascularização de íris secundária, a oclusão de veias retinianas induzida por laser e os níveis de VEGF eram diretamente proporcionais à intensidade da neovascularização (30). Acredita-se que, no globo ocular, o epitélio pigmentário da retina é o principal regulador e produtor de VEGF em condições de hipóxia (31- 32).
Elevação dos níveis de VEGF induz neovascularização ocular
Estudos experimentais concluíram que um incremeto na expressão de VEGF é necessário e suficiente para promover neovascularização. Uma única injeção intravítrea de VEGF em olhos de primatas leva à neovascularização iriana, retiniana e pré-retiniana(15, 16, 33). Em outro estudo, observou-se que a razão VEGF164 / VEGF120 na retina de ratos com neovascularização retiniana induzida por isquemia era de 25.3 + 8.7, enquanto em condições fisiológicas normais, a razão VEGF164 / VEGF120 não passa de 2.2 +1.1(10). Além disso, implantes de VEGF164 (forma equivalente a VEGF165 humana) em olhos de rato mostraram efeito pró-inflamatório, leucostático e de quebra da barreira endotelial mais potentes do que os de VEGF120 (34). Esses estudos permitiram um melhor entendimento da importância da isoforma VEGF165 na promoção da angiogênese em situações patológicas e seu efeito pró-inflamatório, colocando esta molécula como de alto interesse para controle destes processos.
Inativação do VEGF impede a neovascularização ocular
A participação do VEGF parece ser indispensável para a neovascularização ocular patológica. Diversos estudos estabeleceram claramente que o bloqueio do VEGF pode inibir a neovascularização da íris (17), coróide (19), córnea (35) e retina (18- 36). Uma pesquisa experimental com primatas demonstrou que a injeção intravítrea de um anticorpo monoclonal antiVEGF previne a formação de neovasos de íris em um modelo de isquemia retiniana, após oclusão venosa induzida com laser (17).
Agentes AntiVEGF Bevacizumab
O Bevacizumab (Avastin®; Genentech, Inc, San Francisco, Califórnia, USA) é um anticorpo monoclonal humanizado contra todas as isoformas de VEGF (37-38). Esta substância foi desenvolvida e recebeu aprovação do FDA (fevereiro, 2004) para ser utilizada por via intravenosa no tratamento do câncer cólon-retal metastático (39). O Bevacizumab não é formalmente aprovado para uso intra-ocular e, até o momento, não existem resultados finais de grandes ensaios clínicos randomizados sobre essa forma de utilização. Por ter alto peso molecular (149 kD) acreditava-se que o Bevacizumab não atravessaria a interface vítreoretiniana para atuar nas neovascularizações corio-retinianas. Entretanto, existem evidências clínicas crescentes de seu efeito positivo em diversas doenças oculares que cursam com neovascularização, como retinopatia diabética proliferativa (40), oclusão vasculares da retina (40) e degeneração macular relacionada à idade(42-43), entre outras.
Ranibizumab (Lucentis®; Genentech, Inc, San Francisco, Califórnia, USA) é um fragmento de anticorpo monoclonal humanizado, com peso molecular de 48 kDa(44). Assim como, o Bevacizumab atua bloqueando todas as isoformas de VEGF livres(45-46). Por ter menor peso molecular, o Ranibizumab poderia atravessar com maior facilidade a interface vítreo-retiniana para atuar nas neovascularizações da retina e coróide, sendo esta sua principal vantagem sobre o Bevacizumab na utilização por via intravítrea.
Aprovado pelo FDA para o tratamento da DMRI em dezembro de 2004, o Pegaptanib (Macugen®; Eyetech Pharmaceuticals, New York, New York, USA) faz parte de uma nova classe terapêutica: os aptâmeros(47). Aptâmeros são oligonucleotídeos com uma conformação tridimensional específica que permite sua ligação a alvos moleculares com alta afinidade e especificidade. Ao contrário dos outros agentes antiVEGF, o Pegaptanib bloqueia apenas a isoforma VEGF 165, considerada responsável pela neovascularização em processos patológicos (48). Pelo menos, teoricamente, esta ação seletiva seria vantajosa, uma vez que outras isoformas de VEGF permaneceriam livres para participar de processos fisiológicos vitais.
VEGF e antiVEGF no glaucoma
Inúmeras publicações dão parte dos resultados positivos dos antiVEGF em patologias oculares que cursam com neovascularização. A maioria dessas pesquisas são voltadas para neovascularizações do segmento posterior, como a retinopatia diabética, as oclusões vasculares da retina e a DMRI. Embora, em menor escala, a utilização dos antiVEGF nas neovascularizações do segmento anterior, sobretudo no glaucoma neovascular, também tem sido objeto de interesse das pesquisas.
AntiVEGF na neovascularização da íris
A utilização de Bevacizumab por via intravítrea e intracameral já se mostrou eficaz em reduzir a neovascularização de íris, segundo algumas publicações.
Em 2005, Avery(49) relatou um caso de retinopatia diabética proliferativa com neovascularização de íris tratado com injeção intravítrea de 1,25 mg de Bevacizumab, no Congresso da Academia Americana de Oftalmologia. Após uma semana, tanto os neovasos da retina quanto os da íris haviam regredido e não eram mais visíveis à biomicroscopia ou à angiofluoresceinografia.
Oshima et al.(40) observaram resultado semelhante em uma série de 7 casos de retinopatia diabética proliferativa com neovasos de íris tratados com Bevacizumab intravítreo e publicaram seus achados no American Journal of Ophthalmology em 2006. A regressão dos neovasos da íris ocorreu em todos os casos no intervalo de uma semana. Entretanto, após dois meses, dois olhos apresentaram recorrência. Uma segunda aplicação foi realizada com estabilização do quadro.
Davidorf et al.(50) reportaram o caso de um paciente diabético com história de melanoma de coróide tratado com termoterapia transpupilar e radioterapia externa que evoluiu com glaucoma neovascular no olho contralateral. Após injeção intravítrea de 1,25 mg de Bevacizumab observou-se regressão dos neovasos da íris e do ângulo. O paciente foi submetido à trabeculectomia 3 meses após a injeção intravítrea, com resultado surpreendentemente satisfatório diante dessas circunstâncias.
AntiVEGF no glaucoma neovascular
A concentração de VEGF encontra-se elevada no vítreo e no humor aquoso de pacientes com retinopatia diabética proliferativa.
Em 2006, Grisanti et al.(51) utilizou 1.0 mg de Bevacizumab intracameral em 6 olhos de 3 pacientes com glaucoma neovascular secundário a retinopatia diabética (2) e oclusão da veia central da retina (1). A angiografia fluoresceínica da íris revelou redução do extravasamento vascular no dia seguinte à administração de Bevacizumab. Nenhum efeito colateral foi observado durante o período de acompanhamento (4 semanas). A partir desses resultados, os autores passaram a sugerir a utilização de Bevacizumab intracameral como importante estratégia no tratamento da rubeose de íris e glaucoma neovascular.
Batioglu et al.(52) reportaram um caso de glaucoma neovascular secundário à retinopatia diabética em que a panfotocoagulação retiniana não foi possível por visibilização inadequada do fundo. Uma semana após injeção intravítrea de Bevacizumab houve regressão dos neovasos, redução da pressão intra-ocular e melhora da transparência dos meios oculares, o que permitiu retomar a laserterapia. Concluíram que o Bevacizumab deve ser considerado como importante coadjuvante à panfotocoagulação retiniana no tratamento do glaucoma neovascular secundário à retinopatia diabética.
Chilov et al.(53) relataram três casos de glaucoma neovascular tratados com Bevacizumab intravítreo que evoluíram com melhora da neovascularização e redução da pressão intra-ocular. Um dos olhos tratados apresentava hipoestesia corneana relacionada ao diabetes e desenvolveu úlcera de córnea após o tratamento, o que os autores atribuíram ao bloqueio da ação neurotrófica do VEGF pelo Bevacizumab.
Kahook et al. (54) utilizaram 1,0 mg de Bevacizumab intravítreo num caso de glaucoma neovascular secundário à oclusão da veia central da retina. A injeção foi indicada após insucesso no controle da pressão intra-ocular com terapia clínica, panfotocoagulação retiniana e ciclofotocoagulação transescleral. Observou-se redução da pressão intra-ocular e melhora do conforto a partir de dois dias após a injeção de Bevacizumab. Os autores não concluíram qual seria o mecanismo responsável pela redução da pressão intra-ocular neste caso.
De fato, a redução de pressão intra-ocular observada após aplicação intravítrea de Bevacizumab é motivo de especulação. Em olhos com ângulo parcialmente aberto, essa redução poderia ser explicada pela regressão dos neovasos, com melhora da filtração trabecular. Entretanto, em casos mais avançados, com formação de sinéquias anteriores extensas, essa hipótese isoladamente não explica os resultados observados (55).
Iliev et al.(56) descreveram uma série de 6 casos de glaucoma neovascular secundário à oclusão da veia central da retina com pressão intra-ocular muito elevada, sintomática e refratária ao tratamento clínico. Todos foram tratados com 1,25 mg de Bevacizumab intravítreo, o que resultou em regressão dos neovasos e melhora dos sintomas após 48h. Panfotocoagulação retiniana foi realizada em todos os casos assim que as condições permitiram. Quando o controle da pressão intra-ocular com medicação tópica após a injeção intravítrea não foi alcançada, o que ocorreu em 3 casos, os pacientes foram submetidos à ciclofotocoagulação transescleral. Os autores não observaram nenhum efeito colateral relacionado ao uso de Bevacizumab.
Vatavuk et al.(57) aplicaram 1,25 mg de Bevacizumab intravítreo num caso de glaucoma neovascular secundário à oclusão da artéria central da retina. Os neovasos da íris e do ângulo regrediram em 48 h, com redução da PIO de 30 para 15 mmHg e melhora significativa do desconforto sentido pelo paciente. Quatro semanas após a injeção, o paciente foi submetido à panfotocoagulação retiniana como tratamento definitivo.
Variação da PIO após Bevacizumab intravítreo
Um dos motivos de preocupação quanto ao uso de Bevacizumab em pacientes glaucomatosos reside na questão da elevação da pressão intra-ocular imediatamente após a administração intravítrea. Hollands et al.(58) dirigiram um estudo para avaliar a flutuação da pressão intra-ocular nos minutos seguintes à aplicação intravítrea em 104 pacientes/104 olhos com indicação de Bevacizumab (tratamento de DMRI, retinopatia diabética, entre outros). Observaram que 2 minutos após a injeção de 0,05 ml (1,25 mg de Bevacizumab), 13 pacientes (12,5%) apresentaram PIO acima de 50 mmHg, sendo que em 3 destes a PIO estava acima de 70 mmHg. Ao final de 30 minutos, quatorze pacientes mantinham pressão intra-ocular 5 mmHg acima da medida inicial e 3 pacientes ainda apresentavam pressão intra-ocular acima de 25 mmHg. A análise regressiva com múltiplas variáveis mostrou uma tendência de pacientes fácicos apresentarem PIO mais elevadas ao final dos 30 minutos. Apenas 16 dos 104 pacientes apresentavam história prévia de glaucoma e curiosamente este fato não interferiu na variação da PIO após a injecção de acordo com a análise estatística. Os autores concluíram que a conseqüência destas flutuações súbitas e fugazes é desconhecida, e que um pequeno número de pacientes mantiveram pressão intra-ocular elevada (acima de 25 mmHg) por mais de 30 minutos, sugerindo como precaução avaliar a PIO de todos os pacientes após administração intravítrea de Bevacizumab. A elevação da pressão intra-ocular estaria relacionada ao aumento abrupto do conteúdo da cavidade vítrea sem tempo suficiente para a compensação pelos mecanismos fisiológicos de controle da PIO.
AntiVEGF no tratamento cirúrgico do glaucoma
A angiogênese é parte fundamental do processo de reparação tecidual(59). A falha de controle do processo cicatricial no período pós-operatório é atualmente a maior limitação das cirurgias fistulizantes antiglaucomatosas. A mitomicina-C e o 5-fluorouracil se apresentaram como boas alternativas para evitar a fibrose pós-operatória(60-61), embora tenham vindo acompanhados de um grande número de complicações. Os antiVEGF também poderiam servir como coadjuvantes no controle da cicatrização pós-operatória em casos específicos.
Jonas et al.(62) relataram 2 casos de pacientes que foram submetidos à trabeculectomia convencional com injeção intravítrea de 1,5 mg de Bevacizumab. Até a 12 semana de pós-operatório, a pressão intra-ocular se manteve entre 10 e 14 mmHg nos dois casos, o que levou os autores a considerarem o Bevacizumab como coadjuvante na trabeculectomia.
Kahook et al.63 reportaram um caso de agulhamento em bolha encapsulada com 1,0 mg de Bevacizumab, após insucesso no agulhamento com mitomicina-C. Observou que, após o procedimento, a bolha se tornou mais difusa e menos vascularizada, sugerindo que esta pode ser uma boa indicação para o uso de Bevacizumab.
O controle da angiogênese é uma estratégia promissora no tratamento das neovascularizações do segmento anterior, tanto na fase de neovascularização da íris e do ângulo quanto no glaucoma neovascular. Entretanto, se a origem da isquemia não for resolvida, a produção local de VEGF continuará estimulando a angiogênese, podendo ocorrer o ressurgimento dos neovasos. Na maioria destas situações, os antiVEGF podem atuar como coadjuvantes importantes, criando condições que possibilitam um tratamento definitivo.
O controle da cicatrização pós-cirúrgica é uma nova aplicação destas substâncias, ainda pouco estudada. Relatos recentes sugerem que estas substâncias podem contribuir para o sucesso das cirurgias antiglaucomatosas, assim como resgatar casos de bolhas filtrantes em falência.
Vários pontos permanecem por serem esclarecidos, como a duração de ação, a toxicidade, a eficácia e a dose ideal de cada uma dessas substâncias. Estudos experimentais e ensaios clínicos randomizados e controlados dirigidos a estas questões são necessários para estabelecer qual é o verdadeiro papel e as possíveis aplicações dos antiVEGF nas patologias oculares.
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