patologia generale e terminologia medica

Patologia generale e terminologia medica

Patologia generale definizione: deriva dal greco “patos” malattia e “lagos” studio.

Etimologicamente è una branca delle scienze della vita che si occupa dello studio dei meccanismi di base che sono il substrato delle malattie.

Patologia generale: è la disciplina che coniuga le scienze di base e la pratica clinica. Studia le modificazioni strutturali e funzioni delle cellule, dei tessuti e degli organi secondari a stimoli anomali che sono alla base delle malattie.

La conoscenza della patologia consente alla medicina clinica di:

• Comprendere i sensi di malattia.
• Formulare la diagnosi di malattia.
• Progettare una terapia adeguata.

I quattro principali settori della patologia

• Studio delle cause e degli agenti di malattia (eziologia) da cause esterne e genetiche.
• Studio dei meccanismi di insorgenza con cui la malattia si sviluppa (patogenesi) (sequenza di eventi che si verificano nella cellula come risposta allo stimolo iniziale fino all’espressione della malattia).
• Studio delle alterazioni strutturali indotte nelle cellule, nei tessuti, organi e apparati (citopatologia, istopatologia, anatomia patologica), sono le modificazioni morfologiche.
• Studio dell’impatto clinico delle alterazioni funzionali e morfologiche (patologia clinica): le conseguenti modificazioni funzionali determinano le caratteristiche cliniche della malattia, il significato clinico.

Malattia: alterazione o mancanza di funzione di cellula / tessuto / organo.

Alcune definizioni di malattia

• Perturbazione dello stato stazionario globale di un organismo, pericolosa per la sua sopravvivenza e che riflette la perturbazione dello stato stazionario di uno o più microsistemi di cui esso è costituito.
• Qualsiasi condizione del corpo e della mente che diminuisce la probabilità di sopravvivenza dell’individuo o della specie.
• Assenza dello stato di salute.
• Secondo l’OMS: anomalia morfologica e funzionale e/o psichica che pone in sofferenza l’individuo.

Concetto di salute: è lo stato di completo benessere fisico, mentale e sociale; e non la semplice assenza di malattia.

Il godimento dello standard di salute più elevato che si possa conseguire è uno dei diritti fondamentali di ogni essere umano senza distinzione di razza, religione, opinione politica, condizione sociale ed economica.

Omeostasi

Omeostasi: insieme di meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere costante la propria composizione (def. Claude Bernard).

Tutte le cellule dell’organismo sono immerse nel liquido extracellulare (ambiente interno) in cui i costituenti sono controllati in maniera precisa. L’ambiente interno è l’ambiente liquido con il quale scambiano le cellule dell’organismo. È protetto dall’ambiente esterno dalle membrane cellulari ed ha una composizione ottimale per il metabolismo cellulare. Mantiene una relativa costanza delle sue caratteristiche chimico-fisiche (equilibrio dinamico).

Omeostasi: i diversi meccanismi fisiologici che operano per mantenere le condizioni ottimali del mezzo interno e per ristabilire in caso di alterazione; sono quindi meccanismi omeostatici.

Il concetto di omeostasi ha un corrispettivo in campo fisico-chimico e nel principio di Le Châtelier per cui ogni sistema tende a reagire ad una modifica impostagli dall’esterno minimizzandone gli effetti. Se l’ambiente esterno provoca una perturbazione su un sistema in equilibrio, questo reagisce tendendo ad annullare gli effetti della perturbazione e ristabilire l’equilibrio.

Aspetti differenti di patologia

Esempio: un’anemia con ricambio di globuli rossi lento o normale, sarà da diminuita produzione nel midollo, mentre un’anemia con accelerato ricambio dei globuli rossi sarà da aumentata perdita o distribuzione degli stessi.

Il significato clinico e l’approccio terapeutico sono completamente diversi nei due casi sopra elencati, anche in presenza della stessa concentrazione di emoglobina.

Livelli di osservazione della patologia

• Popolazione: epidemiologia.
• Individui: medicina clinica.
• Organo: patofisiologia.
• Tessuti: istopatologia.
• Cellule: citologia.
• Singoli organelli: biochimica.
• Molecole: biofisica.
• Geni: biologia molecolare, studia alterazioni molecolari degli acidi nucleici e dei processi di trascrizione e traduzione.

Eziologia

Eziologia: studio delle cause della malattia, modalità con cui le cause di malattia interagiscono con l’ospite.

Classificazione

a) Determinanti: senza di esse non c’è malattia.

Coadiuvanti: facilitano l’insorgenza.

Occasionali: succedono al momento.

Fattori favorenti: condizione dell’ospite capace di renderlo recettivo:

• Età.
• Sesso.
• Nutrizione.
• Situazione ormonale.
• Situazione ambientale.
• Caratteristiche anatomo-funzionali degli organi.
• Condizioni razziali.
• Presistenti condizioni patologiche degli organi.

b) Congenite: iniziano prima o in concomitanza della nascita.

• Genetiche.
• Dalla gravidanza.
• Dal parto.

Ereditarie: trasmesse per via germinale dai genitori.

Acquisite: fisiche (meccaniche, elettriche, da radiazioni, termiche), chimiche (sostanze esogene ed endogene); biologiche e immunologiche.

Patogenesi

Patogenesi: cascata di eventi causali che conducono alla malattia. Le cause interagiscono fra di loro e con i sistemi omeostatici dell’organismo per generare la malattia.

Decorso della malattia

Recidive: si ripetono a distanza dopo la guarigione.

• Ricettività dell’organismo per un agente patogeno (es. immunizzazione incompleta).
• Grande diffusione dell’agente patogeno (es. influenza).

Ricadute: riprese dai sintomi senza guarigione.

• Complicazioni.
• Esaurimento delle difese organiche.
• Fallimento della terapia.

Esiti:

• Guarigione: completa, parziale, con postumi.
• Cronicizzazione.
• Morte.

Adattamento cellulare

Focalizzando sulla cellula: a un eccesso o un difetto di stimoli esogeni la cellula può rispondere rispettivamente, con un aumento o una diminuzione della sua attività funzionale.

Adattamenti: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia. Se lo stimolo supera la capacità della cellula di adattarsi si verifica una condizione di danno cellulare che corrisponde allo stimolo di malattia.

Adattamento cellulare, premesse: la cellula normale è limitata ad un ambiente piuttosto ristretto di strutture e funzioni:

• Dai meccanismi genetici che ne regolano metabolismo, differenziamento e specializzazione.
• Dai rapporti con la cellula vicina.
• Dalla disponibilità dei substrati metabolici.

La cellula è in grado di soddisfare le normali richieste fisiologiche (omeostasi normale). Le cellule rispondono a stress fisiologico e a stimoli patologici mediante vari tipi di adattamento cellulare per mezzo dei quali si raggiunge un nuovo ma alterato stato di equilibrio che preserva la vitalità della cellula.

Quando lo stimolo termina si ha la restitutio integrum. Questi processi sono reversibili entro certi limiti.

A fronte di una miriade di agenti lesivi l’elenco delle risposte cellulari è molto più breve perché le cellule possiedono un numero limitato di possibilità di risposta.

In sintesi:

• L’azione di fattori patogeni intrinseci o estrinseci possono portare a adattamento / risposta difensiva.
• Malattia.
• Mancato adattamento.
• Malattia, morte.

Il mancato adattamento è una possibile descrizione dell’invecchiamento.

Adattamento: capacità delle cellule di modulare alcune funzioni in caso di stress.

Fisiologia e patologia possono essere:

• Modificazioni di crescita e differenziamento con aumentata richiesta funzionale, aumento del numero delle cellule (iperplasia), aumento delle dimensioni delle cellule, ipertrofia, entrambe, alterazione del differenziamento: modificazione reversibile di tipo cellulare, metaplasia.
• Oppure con diminuita richiesta funzionale: riduzione del numero delle cellule; riduzione delle dimensioni delle cellule, atrofia cellulare.

Natura dello stimolo e risposta cellulare

Iperplasia

Iperplasia: aumento del numero di cellule in un tessuto o in un organo. Iperplasia e ipertrofia spesso si verificano assieme.

Iperplasia patologica: iperplasia compensatoria, es. rigenerazione epatica.

Il substrato per lo sviluppo di proliferazione cancerosa; generalmente dovuta ad eccessiva stimolazione ormonale per effetto su cellule bersaglio.

Ipertrofia

Ipertrofia: aumento delle dimensioni della cellula. L’aumento non è dovuto a rigonfiamento ma a maggiore sintesi dei componenti cellulari. Nell’ipertrofia si può avere attivazione di geni silenti che sono attivi: per esempio durante lo sviluppo embriologico.

Nelle cellule miocardiche sotto stress emodinamico lo stimolo più comune è il sovraccarico emodinamico cronico come nell’ipertensione arteriosa e nei vizi valvolari, uno stimolo meccanico (stiramento) quale il carico di lavoro. Se si raggiunge il limite dell’ipertrofia come meccanismo di compenso segue:

• L’insufficienza cardiaca.
• Eventi degenerativi della cellula con morte cellulare per fenomeni di necrosi o apoptosi.

Atrofia

Atrofia: riduzione delle dimensioni dovuta a perdita di alcune componenti cellulari (mitocondri, reticolo endoplasmatico). La cellula può arrivare a morte dopo l’atrofia.

Cause comuni:

• Perdita di innervazione, atrofia da mancata innervazione.
• Diminuzione dell’apporto di sangue → ischemia: nel cervello l’arteriosclerosi porta ad una riduzione della perfusione con conseguente atrofia del cervello.
• Inadeguata nutrizione.
• Perdita stimolazione endocrina.
• Invecchiamento.
• Pressione-masse occupanti compromettono le strutture circostanti che possono andare in atrofia.

Meccanismi alla base dell’atrofia: si ipotizza tra sintesi e degradazione proteica. Le cellule atrofiche non sono morte, hanno attività ridotta. L’atrofia viene indotta spesso dagli stessi segnali che inducono apoptosi.

Esempi di autofagia:

• Nel reticolo endoplasmatico si formano vescicole dotate di due membrane.
• La vescica avvolge l’organulo e si fonde con un lisosoma.
• Parte del materiale viene riusato; parte rimane nel vacuolo e dà origine ai corpi residui (es. lipofuscine che rappresentano l’accumulo di fosfolipidi nei lisosomi).

Autofagia: è un processo ubiquitario, regolato nel corso dello sviluppo e in base alla nutrizione eccessiva. Si associa a malattie neurodegenerative (Parkinson), deficit di autofagia, si associa ai tumori. L’atrofia bruna è l’accumulo di granuli di lipofuscina.

Metaplasia

Metaplasia: modificazione reversibile per cui un tipo cellulare differenziato viene sostituito con un altro tipo cellulare anch’esso differenziato. Forma più comune è la metaplasia epiteliale. La metaplasia può essere un valido meccanismo adattativo ma può anche essere una base o indurre la trasformazione cancerosa.

Meccanismi di metaplasia: è il risultato di una riprogrammazione delle cellule staminali presenti nei tessuti normali o di cellule mesenchimali indifferenziate presenti nel tessuto connettivo. Il processo è indotto da segnali generati da citochine, fattori di crescita, componenti della matrice extracellulare. I fattori di trascrizione guidano la cascata di geni fenotipo-specifici verso un tipo cellulare differenziato.

Danno cellulare

Danno cellulare: se la risposta adattativa è insufficiente in relazione allo stimolo e se la cellula è esposta a stress o agenti tossici, si verificano una serie di eventi che vanno sotto il nome di danno cellulare.

Deriva da un’alterazione strutturale o molecolare all’interno della cellula. Un’alterazione delle interazioni a livello di cellula-cellula o cellula-matrice contribuisce all’instaurarsi di un danno d’organo o danno tessutale.

Il danno cellulare è uno stato che si instaura a seguito dell’alterazione della normale omeostasi della cellula.

La risposta cellulare dipende:

• Dal tipo di danno, durata, intensità (breve periodo di ipossia = ischemia; prolungati periodi = necrosi).
• Dalla capacità di adattamento cellulare (polimorfismi genetici possono provocare una diversa capacità di adattamento).
• Da quali sistemi cellulari sono stati danneggiati (se danneggiata una cellula della pelle ha capacità di ricambio cellulare, viene danneggiato il nucleo più a rischio di danno).

Quali sono i sistemi cellulari vulnerabili?

Sono stati individuati più sistemi intracellulari particolarmente vulnerabili:

• Respirazione aerobica.
• Sintesi proteica.
• Integrità delle membrane cellulari.
• Integrità dell’apparato genetico (del genoma).

• Mantenimento dell’integrità delle membrane, al fine di mantenere l’omeostasi della cellula e degli organuli.
• Respirazione aerobica.
• Conservazione dell’integrità, apparato genetico della cellula.
• Sintesi proteica.
• Citoscheletro.
• Il Ca²⁺ intracellulare.

Riepilogo

• Cellula normale: svolge il programma genetico, mantiene la normale omeostasi.
• Adattamento cellulare: la cellula non è ancora danneggiata, acquisisce caratteristiche morfologiche e fisiologiche a seguito di uno stimolo ormonale che ne preservi la vitalità: lo stadio adattativo consente alla cellula di modulare la risposta a determinati stimoli.
• Danno cellulare: si presenta qualora il limite adattativo della cellula viene oltrepassato.
  • Reversibile: al cessare dello stimolo causa di danno.
  • Irreversibile: la cellula non può tornare alla condizione di normalità, segue la morte cellulare.
• Morte cellulare: necrosi e apoptosi.

Morte cellulare

Morte cellulare: risultato di diverse cause: ischemia, infezione, tossine, reazioni immunitarie.

È un evento normale nell’embriogenesi. È il fine della chemioterapia. Principali vie della morte cellulare:

• Necrosi, sempre patologica.
• Apoptosi, in seguito ad un’attivazione di un programma suicida controllato ad esempio per eliminare cellule nell’embriogenesi o per involuzione di tessuti ormono-sensibili. Non sempre patologica.

Necrosi

Necrosi: complesso di alterazioni strutturali irreversibili comportanti la perdita di qualsiasi funzione vitale a carico di gruppi cellulari, zone di tessuto, porzioni d’organo.

Danno cellulare reversibile e irreversibile; in un primo momento sono distinguibili.

Aspetto morfologico: le cellule necrotiche si presentano in un primo momento rigonfie e successivamente lisate. Sono note diverse alterazioni cellulari post mortem di tipo litico, tra le quali quelle che interessano il nucleo sono:

• Picnosi, riduzione del volume nucleare.
• Carioressi, frammentazione del nucleo.
• Cariolisi: dissoluzione del nucleo.

Aspetti istologici del fenomeno necrotico:

• Necrosi coagulativa: è il tipo di morte più frequente prodotta da disturbi ischemici. Il tessuto morto diventa duro e biancastro.
• Necrosi colliquativa: prevalgono i fenomeni litici che portano a dissoluzione dell’area colpita. Il tessuto morto si disintegra e si liquefa: il fenomeno si verifica, ad esempio, tipicamente nel cervello. Un’area di necrosi colliquativa in un punto circoscritto.

Apoptosi

Apoptosi: è una forma di morte cellulare che ha lo scopo di eliminare cellule non desiderate attraverso l’attivazione di una serie di eventi coordinati e interamente programmati portati avanti da un insieme specifico di prodotti genici.

A differenza della necrosi l’apoptosi è un processo attivo, durante il quale la cellula stessa accende uno specifico programma che ne determina la morte, una sorta di suicidio. Nel corso dell’apoptosi:

• Il DNA si frammenta.
• Il citoscheletro collassa.
• La cromatina si condensa.
• La cellula si contrae formando una sorta di bolla (blebs) che separandosi dalla cellula forma i corpi apoptotici, i quali vengono fagocitati da circolanti professionali o da cellule epiteliali contigue (fagociti occasionali).

L’apoptosi è responsabile di:

• Distruzione programmata di cellule durante l’embriogenesi.
• Involuzione ormono-dipendente nell’adulto (es. distruzione endometriale nel ciclo mestruale).
• Morte di cellule nei tumori.
• Morte dei neutrofili in caso di infiammazione acuta.
• Morte cellulare indotta da cellule citotossiche (es. rigetto trapianti).
• Danno cellulare in alcune malattie virali (es. epatite virale).

L’apoptosi può essere innescata da una serie di fattori scatenanti, tra i quali:

• Assenza di un fattore di crescita o di un ormone.
• Agenti lesivi specifici.

La soppressione dell’apoptosi è uno dei fattori determinanti l’accrescimento della neoplasia e l’apoptosi rappresenta il punto finale di una cascata di eventi molecolari energia-dipendenti, che viene innescata da stimoli specifici.

Principali stimoli lesivi