Patomorfologia wykład 2 • tematy Patomorfologia …Apoptoza. Starzenie się komórek. Mechanizmy zapalenia oraz wykładniki morfologiczne. Procesy naprawy uszkodzeń tkanowych wykład 2 prof. dr hab. n. med. Andrzej Marszałek prawidłowa komórka (homeostaza) • zmiany adaptacyjne: – przerost – rozrost – zanik (atrofia) – metaplazja stres zwiększone obciążenie zmiany adaptacyjne czynnik uszkadzający uszkodzenie komórki brak możliwości adaptacyjnych martwica cecha MARTWICA APOPTOZA ↑ ↑ (obrzmienie) ↓↓ pyknosis → karyorrhexis → karyolysis fragmentacja poprzerywana ciągła (zaburzona struktura) „wyciekanie”, liza bez zmian (ciałka apoptotyczne) obecność zapalenia często brak znaczenie zawsze zmiana patologiczna często zmiana fizjologiczna średnica komórki jądro apoptoza błona jądrowa zawartość cytoplazmy przykłady chorób „źle sfadowanych” białek • mukowiscydoza – CFTR • rodzinna hypercholesterolemia – rec dla LDL • ch. Tay-Sachsa – podjednostka β heksozaminidazy • JCD – priony (PrPsc) • ch. Alzheimera – peptyd Aβ usuwanie ciałek apoptotycznych • obecność fosfatydyloseryna na powierzchni komórek (rec. makrofagów) • opłaszczanie trombospodyną • opłaszczanie przez C1q apoptoza w warunkach patologicznych Uszkodzenie DNA Promieniowanie Cytostatyki Niedotlenienie Prewencja mutacji DNA Nagromadzenie nieprawidłowo sfaldowanych białek Mutacja genów Wolne rodniki ER stress (ch neurodegeneracyjne OUN) Wybrane zakażenia Wirusy adeno HIV WZW Limfocyty T (też w: nowotworach, przeszczepach) Zanik narządów miąższowych Trzustka Przyusznica nerki Z powodu zatkania ujścia APOPTOZA • choroby z zaburzeniami regulacji apoptozy: – nieefektywna apoptoza → nowotwory, ch. autoimmunizacyjne – zwiększona apoptoza → choroby neurodegeneracyjne, → niedokrwienne, → eliminacja komórek zakażonych wirusami APOPTOZA • brak czynników wzrostowych – ↓bcl-2, bcl-x; ↑bim • chemioterapia – p53, Bax, Bak • nieprawidłowe sfałdowanie białek – choroba Alzheimera, Huntigtona, Parkinsona; DM2 • indukcja receptorów dla TNF – eliminacja limfocytów T → mechanizm Fas-FasL • apoptoza stymulowana przez cytotoksyczne limfocyty T – perforyny, granzymy Starzenie się komórek starzenie się • akumulacja uszkodzeń DNA (14/rok?) – helikaza DNA (z. Wernera) – naprawa dwuniciowego DNA (z. Blooma, ataxiatelangiectasia) • • • • skracanie telomerów aktywacja genów supresorowych (p16) zaburzenia białek (misfolding) stan odżywienia (IGF-1, sirtuiny) zapalenia + regeneracja, naprawa (i bliznowacenie) zapalenia (1) zapalenia • zapalenie (inflammatio) – jest nieswoistą, ale przewidywalną reakcją żyjących tkanek i całego ciała na uszkodzenie wywołane różnymi czynnikami (zakaźnymi, chemicznymi, fizycznymi, martwicą), która obejmuje zjawiska: – reakcje naczyniowe – migrację i aktywację leukocytów oraz – reakcje ogólnoustrojowe a także – wydzielanie mediatorów zapalenia (np. IL-1/TNF-α, IL-6, białko C-reaktywne, histamina) • -itis → gastritis, hepatitis, dermatitis, appendicitis, colitis zapalenia (2) • zapalenie ostre zapalenie (3) • objawy kliniczne: – charakteryzuje się nagłym początkiem (sekundy lub minuty) i najczęściej trwa względnie krótko przez okres minut, kilkunastu godzin, ale nawet kilku dni – rubor - zaczerwienie – calor - ocieplenie – tumor - obrzmienie – dolor - ból – functio laesa – upośledzenie czynności • zapalenie przewlekłe – trwa dłużej i najczęściej związane jest z obecnością w tkance: • • • • limfocytów i makrofagów proliferacją naczyń krwionośnych proliferacją fibroblastów obecnością martwicy tkanek zapalenia (4) • wyjątkowym zjawiskiem w czasie zapalenia jest reakcja naczyń krwionośnych, prowadząca do gromadzenia się płynu i leukocytów w przestrzeni pozanaczyniowej; zapalenia (5a) • typy zejścia procesu zapalnego: – wygojenie (resolutio; restitutio ad integrum) – najbardziej pożądane → przywrócenie prawidłowej architektury tkankowej oraz powrót wszystkich fizjologicznych czynności – ropień (abscessus) → w ograniczonym obszarze obserwujemy niszczenie zajętej tkanki m.in. przez enzymy granulocytów • odpowiedź zapalna jest ściśle powiązana z procesami naprawy: – regeneracją – bliznowaceniem – lub połączeniem tych dwóch procesów (najczęściej) zapalenia (5b) • typy zejścia procesu zapalnego: – bliznowacenie (cicatrisatio) → mimo eliminacji czynnika uszkadzającego prawidłowa tkanka jest zastępowana przez bliznę łącznotkankową – zapalenie przewlekłe → niemożliwa jest eliminacja czynnika sprawczego, może być związane z udziałem reakcji immunologicznej typu iv zapalenie ostre zapalenie ostre przyczyny: • zakażenia ➢ • • • • • bakterie, wirusy, pierwotniaki, toksyny drobnoustrojów uraz ➢ otarcia, głębokie rany czynniki fizyczne i chemiczne ➢ temperatura (wysoka/niska), napromienianie, chemikalia martwica tkanki ciała obce ➢ zabrudzenia, szwy chirurgiczne, tatuaże reakcje immunologiczne zapalenie ostre ➔ r. neurogenna zapalenie ostre Obrzęk zapalny – jest jedną z najwcześniejszych reakcji tkanek na uszkodzenie → powstają zaburzenia w mikrokrążeniu → mogą prowadzić do gromadzenia płynu w tkankach zapalenie ostre kluczowe fazy: – przemijający skurcz tętniczek (sekundy/minuty) • – rozkurcz tętniczek przedwłośniczkowych • • – reakcja kontrolowana przez mediatory neurogenne oraz chemiczne proces znany jako przekrwienie (zaczerwienienie oraz ocieplenie) wywołany przez uwolnienie swoistych mediatorów ↑ przepuszczalności bariery śródbłonkowej (minuty/ godziny) • ucieczka płynów → obrzęk marginacja leukocytów mediatory zapalenia uszkodzenie komórek Selektyny: - L-selektyny (CD62L) → limfocyty i inne leukocyty - E-selektyny → śródbłonki (po aktywacji przez cytokiny) - P-selektyny → wiążą neutrofile, limfocyty T oraz monocyty odpowiedź nieswoista receptory Toll-like: - makrofagi - komórki dendrytycze - neutrofile - komórki nk - komórki nabłonkowe - śródbłonki Toll/IL-1/IL-18 autofosforylacja IRAK (IL-R) ↓ dysocjacja MyD88 ↓ aktywacja TRAF-6 (TNF-R) ↓ aktywacja kaskady kinazy I-κB zaburzenia czynności leukocytów: – – (alternatywnie aktywacja kaskady: kinaza MAP → aktywacja AP-1) – – ➢ TNF ➢ IL-1 ➢ IL-12 ➢ E-selektyny ➢ iNOS zaburzenia adhezji • LAD 1 i 2 (Leukocyte Adhesion molecule Deficeincy) zaburzenia czynności fagolizosomów • zespół Chèdiak-Higashi (AR) – – – – podatność na zakażenia bielactwo ubytki neurologiczne skaza krwotoczna upośledzenie czynności bakteriobójczej • przewlekła choroba ziarniniakowa (związane z chr X zaburzenie oksydazy NADPH) supresja szpiku • • • naświetlanie chemioterapia przerzuty nowotworowe mediatory zapalenia ✓ TGFβ ✓ IL-10 przebudowa zrębu naprawa bliznowacenie rozejście podsumowanie Zapalenie ostre zapalenie przewlekłe jest zapaleniem – – zapalenie przewlekłe trwającym dłużej niż zapalenie ostre (tygodnie lub miesiące), różni znacznie się skład komórkowy nacieku (przeważają limfocyty, makrofagi oraz komórki plazmatyczne). w tym procesie obserwuje się równoległe występowanie: – – zapalenia ziarniniakowe • ziarniniaki dookoła ciała obcego: – wokół szwów chirurgicznych – wokół ziaren talku – ziarniniak okołowierzchołkowy zęba • ziarniniak nabłonkowatokomórkowy: – – – – – – – – – – gruźlica brucelloza lymphogranuloma inguinale trąd kiła choroba kociego pazura tularemia niektóre zakażenia grzybicze sarkoidoza beryloza zmian typowych dla zapalenia ostrego oraz niszczenie tkanek i procesy gojenia. makrofag gojenie gojenie → wywołane miejscowym uszkodzeniem → rozpoczyna się bardzo wcześnie (jeszcze w okresie procesu zapalnego) i powinno się zakończyć naprawą oraz zastąpieniem zniszczonych lub martwiczo zmienionych komórek przez komórki zdrowe; może przebiegać pod postacią: – 1) regeneracji • – (komórki zrębu, nabłonki) 2) zastąpieniem przez tkankę łączną. naprawa podział zapaleń • uszkadzające • wysiękowe – – – – – – podział zapaleń surowicze nieżytowe włóknikowe ropne krwotoczne posokowate • wytwórcze podział zapaleń podział zapaleń zmiany wsteczne: ✓przyćmienie miąższowe ✓zmiany wodniczkowe ✓stłuszczenie ✓martwica zaburzenia krążenia zmiany rozplemowe zapalenie uszkadzające (inflammatio alterativa) podział zapaleń • przeważają zmiany uszkadzające (przyćmienie miąższowe, stłuszczenie, martwica) nad zmianami wysiękowymi czy rozplemowymi • przykłady: – – – – działanie toksyn błoniczych w mięsniu sercowym choroba Heinego i Medina wirusowe zapalenie wątroby ale także zwyrodnienie/martwica włóknikowata występująca np. w reakcjach immunologicznych zapalenie surowicze (inflammatio serosa) • najlżejsza postać zapalenia • wstępna faza większości zapaleń • obecny wysięk surowiczy (wodojasny, podobny do osocza, z niewielka liczbą komórek zapalnych) zapalenie nieżytowe (inflammatio catarrhalis) • Zapalenie surowicze z domieszką śluzu zapalenie włóknikowe (inflammatio fibrinosa) • charakteryzuje się wysiękiem zawierającym dużo włóknika • wskaźnik stosukowo ciężkiego procesu zapalnego (→ duże uszkodzenie naczyń) zapalenie ropne (inflammatio purulenta) Wysięk jest ropą → gesty żółtawy płyn zawierający liczne bakterie (głównie paciorkowce i gronkowce) oraz granulocyty obojętnochłonne i resztki (debries) martwej tkanki. • ropotok → gromadzenie r. w błonach śluzowych • czyrak → gromadzenie r. w mieszku włosowym • ropień → gromadzenie r. w np. narządach wewnętrznych • ropniak → nagromadzenie r. w uprzednio istniejącej jamie • ropowica → szerzenie się zapalenia ropnego w tkankach → zastrzał lub zanokcica zapalenie krwotoczne (inflammatio haemorrhagica) • wysięk zawiera domieszkę krwi • wskaźnik uszkodzenia naczyń zapalenie zgorzelinowe (inflammatio gangrenosa) • jest wywołane bakteriami gnilnymi, beztlenowymi zapalenie rzekomobłoniaste (inflammatio pseudomembranosa) • to postać zapalenia wrzodziejącego z równoczesnym zapaleniem włóknikowo-ropnym na powierzchni, • widywane np. w zapaleniu skóry lub błony śluzowej, gdzie w wyniku zapalenia dochodzi do pozbawienia wyściółki zapalenie wrzodziejące (inflammatio ulcerativa) powstaje na powierzchni, np. skóry lub błony śluzowej, gdzie w wyniku zapalenia dochodzi do pozbawienia wyściółki podział zapaleń zapalenie wytwórcze (inflammatio proliferativa/productiva) w tym rodzaju zapalenia nad zmianami wysiękowymi czy uszkodzeniem przeważają zmiany rozplemowe (niezależnie od czasu wystąpienie zmian po zadziałaniu czynnika wywołującego): - ostre odczynowe zapalenie węzłów chłonnych nieżyt polipowaty nosa kłykciny kończyste marskość wątroby marskość płuc marskość nerek kłębuszkowe zapalenie nerek zapalenie ziarniniakowe (inflammatio granulomatosa) zapalenie wytwórcze, w przebiegu którego dochodzi do ogniskowego gromadzenia się makrofagów, komórek nabłonkowatych, komórek olbrzymich, limfocytów, komórek plazmatycznych oraz fibroblastów i pączkujących naczyń → ziarniniak (granuloma)