Appunti di Patologia generale

INTRODUZIONE

La patologia generale ha lo scopo di capire quali sono gli agenti responsabili delle manifestazioni

patologiche (cause). Le cause sono definite come Noxe patogene. Inoltre cerca di capire quali sono i

meccanismi innescati dalla noxa patogena che alterano lo stato di salute e i meccanismi innescati

dall’organismo stesso nei confronti della patogena. Un’alterazione a carico della cellula comporta

deviazioni dalla condizione di normalità, cioè l’omeostasi (insieme di tutti i meccanismi messi in atto

dalla cellula per mantenere le sue funzioni) e un cambiamento di funzione della cellula e del tessuto.

Infine, la patologia generale ha lo scopo di comprendere i meccanismi molecolari, cellulari e tissutali

che sono alla base della comparsa della malattia.

Le manifestazioni patologiche sono quindi una alterazione dello stato di salute e si possono

classificare a seconda della gravità in:

fenomeno morboso: lieve, meno dannoso e reversibile (es: arrossamento cute, in cui la

➢​ noxa patogena è il calore)

processo morboso: associazioni di più fenomeni morbosi (es: infiammazione, febbre=

➢​ effetto sistemico dell’infiammazione)

stato morboso: manifestazione stazionaria (es: perdita congenita di un organo/ arto)

➢​ malattia: condizione dinamica (che evolve) e si manifesta come alterazione

➢​ anatomico-funzionale di 1 o più organi; in questo caso la deviazione dell’omeostasi è su tutto

l’organismo e le vie possibili sono 3:

○​ se la noxa patogena riesce a essere eliminata si ha guarigione e questa avviene se

sono state colpite cellule labili (cioè cellule che si possono replicare ad es: epiteliali)

quindi porta a quello che viene chiamato restitutio ad integrum, cioè “ritorno alla

condizione iniziale”

○​ se invece la patogena persiste nel tempo o è eliminata solo parzialmente si va

incontro a cronicizzazione: la malattia evolve verso una nuova condizione di

equilibrio, diversa dalla precedente

○​ nei casi più gravi quando la noxa patogena non viene rimossa l’organismo va

incontro a morte, ovvero l’interruzione delle attività funzionali dell’organismo e la

reazione dell’organismo è insufficiente a contrastare gli effetti dannosi

1.​ Eziopatogenesi

Lʼeziologia rappresenta la causa unica o le cause multiple delle manifestazioni patologiche. Le cause

possono essere:

-​ Cause endogene: che derivano dall’interno dell'organismo, generalmente associate a difetti

ereditari/ congeniti del patrimonio genetico dell’organismo. La branca che studia gli agenti

❋

eziologici interni è la patologia genetica

-​ Cause esogene: che derivano dall’esterno dell'organismo, possono essere di 3 tipi: biologiche

(virus, batteri), chimiche e fisiche

❋

●​ malattie congenite: patologie presenti alla nascita dell'individuo ma non sono trasmesse dal

patrimonio genetico dei genitori (es: malformazioni cardiache: dovute al fatto che la madre

durante la gravidanza abbia subìto infezioni, oppure focomelia: patologia causata

dall’assunzione del farmaco antidepressivo talidomide, in gravidanza, che inibisce la

formazione delle ossa lunghe)

●​ malattie ereditarie: sono trasmesse dai genitori e si manifestano anche dopo la nascita (es:

emofilia: patologia con difetto a livello del fattore della coagulazione o talassemia: patologia a

carico degli eritrociti)

AGENTI EZIOLOGICI

Gli agenti eziologici possono anche essere classificati in:

-​ determinanti: se da soli possono indurre la malattia nell’organismo (es: Mycobacterium

Tuberculosis o Coronavirus)

-​ coadiuvanti: se da soli non sono in grado di indurre la patologia ma favoriscono altri agenti

eziologici (es: dislipidemia nell’aterosclerosi: alterazione dei livelli di lipidi nel sangue)

La patogenesi indica l’insieme di meccanismi responsabili della comparsa delle malattie, innescati

dagli agenti eziologici e direttamente responsabili delle manifestazioni patologiche.

AGENTI FISICI

RADIAZIONI

Sono molteplici le fonti di radiazioni:

-​ sorgenti naturali: raggi solari (UV) o isotopi radioattivi

-​ sorgenti artificiali: strumenti diagnostici (raggi X) o reattori nucleari

Le radiazioni rappresentano il mezzo fisico con cui si può apportare energia alla materia e possono

avere effetti biologici. Interagiscono con gli atomi/ molecole ai quali cedono quantità elevate di energia

apportando modificazioni e quindi determinando un danno. L’energia della radiazione è inversamente

proporzionale alla sua lunghezza d’onda (λ). Esistono diversi tipi di radiazioni:

-​ corpuscolari (meno energetiche): β, neutroni, protoni

Ⲁ,

-​ X, Y, cosmici (più energetiche): hanno effetto ionizzante (es: nell’acqua si ha l’espulsione

dello ione H+, quelli più gravi portano anche alla rottura del legame tra H e O portando alla

formazione di ROS.

-​ visibile come ultravioletto e infrarosso hanno effetto eccitatorio, ovvero inducono il

passaggio dell’elettrone sull'orbitale più esterno ma poi questo torna all’originale

I radicali liberi sono atomi o molecole che possiedono un elettrone spaiato nell’orbitale più esterno,

sono instabili, molto reattivi e tendono ad avviare reazioni a catena. Le cellule sono in grado di

conservare una condizione stabile in cui i radicali liberi sono provvisoriamente presenti a basse

concentrazioni senza provocare danni. L’aumento dei ROS nella cellula porta stress ossidativo e

questi possono legarsi alle principali macromolecole della cellula (DNA, lipidi e proteine) inducendo

danni; es: DNA→ induzioni di modificazioni nelle basi= mutazioni (se non riconosciute dai sistemi

enzimatici di riparo, sono mantenute e quindi trasmesse alle cellule figlie, si sviluppano tumori)

es: proteine→ denaturazione e compromissione della funzione enzimatica o meno

es: lipidi→ perossidazione lipidica (formazione di piccoli pori sulla membrana, quindi perdita

di compartimentazione cellulare= morte)

Più la molecola è grossa più è alta la possibilità che venga colpita dalla radiazione. Solo 1 radiazione

su 5 va ad impattare molecole di interesse biologiche (effetto diretto) ma è molto più frequente la

possibilità che colpisca acqua (effetto indiretto) portando alla radiolisi dell’H 0, con conseguente

2

produzione di ROS. Danni prodotti dai ROS:

Mutazione: se è riconosciuta e riparata correttamente la cellula sopravvive

se invece non viene riparata può indurre la morte della cellula stessa per necrosi

se la cellula riesce a ripararla ma non in maniera corretta e questa non è una mutazione

letale, viene mantenuta e trasmessa alle cellule figlie, inoltre se la cellula si riproduce vi è

un'elevata probabilità di sviluppo tumorale

CALORE/ CONGELAMENTO

a.​ Colpo di sole

b.​ Colpo di calore

c.​ Ustioni: lesioni da corpi arroventati o infiammati

d.​ Scottature: lesioni da sorgenti di calore, molto calde, ma non incandescenti

TRAUMI MECCANICI

Gli effetti dei traumi meccanici dipendono da:

1)​ forza trasmessa al tessuto e velocità di trasferimento: la quantità di energia trasferita dipende

dalla velocità e dalla massa dell’oggetto che colpisce il corpo. Forze rotazionali (es. proiettile)

oltre che urto tangenziale

2)​ superficie d’urto: l’intensità diminuisce con l’aumentare dell’area. Una protezione dall'urto

come un elmetto protettivo non diminuisce la forza di un colpo, bensì la distribuisce su

un’area più vasta

3)​ area corporea che ha subito il danno: la compressibilità dei tessuti adiacenti la zona d’impatto

determina in parte l’effetto dell’urto. Un colpo su una massa muscolare ampia è meno

dannoso di un colpo su un osso poco protetto. Distribuzione della forza: un colpo su un

viscere cavo può distruggerlo

AGENTI CHIMICI

1)​ fumo: genera circa 1015 moli di ROS; malattie principali e più frequenti: cardiopatie

coronariche, tumori polmonari, patologie ostruttive croniche del polmone

2)​ alcolismo: è una tossicodipendenza da etanolo, con le caratteristiche sintomatologiche della

dipendenza e dell’astinenza, e porta ad intossicazione acuta e cronica da alcol

dell’organismo. Provoca danni a:

a)​ fegato: l’epatite alcolica è la più frequente complicanza dell’etilismo ed è

responsabile in gran parte di cirrosi

b)​ pancreas: pancreatite cronica calcifica

c)​ cuore: cardiomiopatia alcolica; aritmie

d)​ muscolatura scheletrica: alterazioni della fibra muscolare; miopatie croniche

e)​ tratto gastrointestinale: danno alla mucosa indotto da persecrezione di HCl stimolata

da etanolo

f)​ sistema nervoso: effetto tossico dell’etanolo, depressivo del sistema nervoso

centrale

3)​ sostanze di abuso: l’abuso di farmaci e droghe è definito come l’uso di sostanze secondo

modalità che deviano rispetto a modelli medici, sociali o legali accettati nella società.

Tipicamente riguarda farmaci o sostanze che alterano il tono dell’umore e la percezione:

a)​ derivati dell’oppio (eroina, morfina)

b)​ sedativo-ipnotici (barbiturici, alcol)

c)​ stimolanti (cocaina, amfetamine), marijuana, droghe psichedeliche (LSD), sostanze

inalanti

4)​ farmaci: danno iatrogeno da farmaci: effetti secondari indesiderati che possono derivare dalla

somministrazione di agenti terapeutici o diagnostici da parte del medico. Le reazioni avverse

ai farmaci sono comuni (2-5% dei pazienti ospedalizzati). Il rischio di reazione avversa

aumenta con il numero di farmaci assunti. Effetti indesiderati:

a)​ overdose

b)​ esagerata risposta fisiologica

c)​ predisposizione genetica

d)​ ipersensibilità

e)​ interazione tra farmaci

5)​ sostanze chimiche ambientali: solventi organici volatili e vapori

AGENTI BIOLOGICI

La cause più comuni di malattia sono tuttavia le cause biologiche, ovvero i microrganismi come virus,

batteri, funghi, protozoi e altri tipi di parassiti. L’uomo è circondato da microrganismi, che si trovano in:

pelle, cavità orale, stomaco, intestino, tratto respiratorio, tratto genitourinario. Di norma non si

riscontrano microrganismi all'interno di organi, nel sistema circolatorio e linfatico, in cavità interne.

Il nostro organismo possiede numerosi meccanismi per impedire o ritardare la crescita di

microrganismi. Le infezioni iniziano spesso a livello epiteliale e continuano con l'invasione di distretti

altrimenti asettici. L’uomo è circondato da ambiente sterile solo durante lo sviluppo nellʼutero materno.

Lʼesposizione può avvenire ancora prima della nascita:

-​ il contagio costituisce la presa di contatto con lʼospite

-​ lʼinfezione è definita come la presenza nellʼorganismo di microrganismi che in esso si

moltiplicano

Simbiosi:

●​ parassitismo: quando la convivenza avviene a danno dell’ospite

●​ mutualismo: quando sia l’ospite che il microbo traggono reciproco vantaggio

●​ commensalismo: quando la convivenza avviene senza apportare danno all‘ospite (saprofiti)

Il corpo umano, nella sua superficie cutanea ed in quella di molte delle sue cavità, che comunicano

direttamente o indirettamente con lʼesterno, rappresenta un eccellente habitat per molti microbi che vi

colonizzano senza causare danno apprezzabile allʼospite, ma anzi recando spesso vantaggio.

Ad esempio la flora batterica intestinale è fondamentale per le difese dell’organismo nei confronti

dei patogeni poiché inibisce la crescita di altri microrganismi competendo col patogeno per: sostanze

nutrienti e recettori sulle cellule. Inoltre la flora produce vitamine e altre sostanze che contrastano

l’azione patogena e forniscono importanti funzioni metaboliche.

I microrganismi della flora normale possono essere sostituiti da patogeni. Gli antibiotici contribuiscono

alla rimozione della flora saprofitica indigena e favoriscono la colonizzazione di microrganismi

opportunisti resistenti agli antibiotici.

Un patogeno è definito un microrganismo capace di invadere e dare malattia in un individuo sano. Un

opportunista è un microrganismo che generalmente non supera le difese dell'ospite, ma se per vari

motivi (in situazioni di debolezza dell'ospite) ha l'opportunità di invadere, allora causa malattia.

-​ PATOGENICITA': abilità di un microrganismo di causare malattia (misura qualitativa). La

malattia può essere causata dal batterio direttamente (es: mediante produzione di tossine) o

mediata dalle reazioni dell'ospite al batterio (risposta infiammatoria prolungata)

-​ VIRULENZA: capacità di un microrganismo patogeno di indurre la condizione patologica

(misura quantitativa), attraversando i sistemi di difesa di un organismo (ospite) per poi

moltiplicarsi in esso. La virulenza è misurata in termini di numero di microrganismi o di µg di

una determinata sostanza che uccide l'ospite. In genere si esprime come LD-50 cioè la dose

letale che uccide il 50% delle cavie

Danno

2.​

“Alla base di ogni fenomeno patologico vi è un danno della

più piccola unità vivente: la cellula”

Se si ha una disfunzione a livello cellulare questa si

riflette a livello di una disfunzione d’organo, la quale

poi porta alla malattia clinica. Il danno può essere

reversibile se la noxa patogena agisce per poco

tempo è non è molto intensa oppure è irreversibile

se si ha morte cellulare (apoptosi o necrosi). Si può

verificare un terzo caso: quello di adattamento.

Ogni cellula normale ha un determinato programma

genetico, che riguarda il suo metabolismo,

differenziamento, specializzazione, che dipende

dalla limitazione delle cellule confinanti e della disponibilità dei substrati metabolici. Ma sulla cellula

possono agire stress fisiologici o stimoli patologici (noxe patogene) che possono indurre la cellula ad

una risposta di adattamento o, quando questo non è possibile, a danno. Ci sono diversi tipi di

adattamento: fisiologici (es: ipertrofia del muscolo= aumento delle dimensioni della cellula dovuto

all’ingrossamento dei mitocondri) e patologici.

Il danno dipende da:

1.​ tipologia

2.​ durata

3.​ grado di severità dello stimolo lesivo

A.​ tipologia

B.​ stato

C.​ grado di adattabilità delle cellule bersaglio

Eventi chimici del danno cellulare:

Indipendentemente dall’agente scatenante esistono principali aspetti biochimici comuni che sono

rilevanti nell’induzione del danno cellulare:

●​ Deplezione di ATP→ sarà ridotta la produzione di ATP, con molteplici conseguenze ad

esempio, sui processi biosintetici e sui trasporti

●​ Danno mitocondriale irreversibile→ a seguito della variazione dell’equilibrio salino questo

organello si gonfia e lascia fuoriuscire delle proteine (es: citocromo c) che attivano il processo

apoptotico. L’equilibrio salino cambia in seguito al malfunzionamento delle pompe Na+/K+,

perché queste anziché far fuoriuscire il Sodio lo faranno entrare all’interno della cellula, il

quale richiamerà acqua

●​ Perdita dell’omeostasi del Ca intracellulare→ a seguito al malfunzionamento delle pompe

2+

dovuto alla riduzione della [ATP] il Ca intracellulare aumenta e attiva una serie di enzimi litici

2+

che degraderanno la cellula (proteasi, fosfolipasi ed endonucleasi)

●​ Difetti nella permeabilità di membrana→ a causa degli enzimi litici viene meno la capacità di

compartimentalizzazione della membrana con fuoriuscita del suo contenuto

●​ Ossigeno e radicali liberi dell’ossigeno (ROS)→ aumento della concentrazione

●​ Alterato folding di alcune proteine→ in alcune patologie neurodegenerative (es: Parkinson)

Il primo processo che viene alterato è quello che riguarda il metabolismo energetico, ovvero la

produzione di ATP intracellulare: viene meno l’attività del mitocondrio (interferenza con il ciclo di

Krebs e con la fosforilazione ossidativa). Questo comporta un rallentamento dei processi di sintesi

(interferenza con sintesi di proteine, che agisce su DNA, RNA e ATP).

Più nel dettaglio:

Dopo 15’-20’ dallo stimolo lesivo→ rigonfiamento del mitocondrio, frammentazione delle

➔​ creste, ispessimento delle membrane plasmatiche e alterazione dei desmosomi (adesione

cellula-cellula). Il danno è ancora reversibile.

Dopo 30’-60’→ alterazione del reticolo endoplasmatico, dilatazione delle cisterne e distacco

➔​ dei ribosomi dal RER (nessuna produzione di proteine)

Dopo 8h→ a seguito dell’abbassamento del pH nella cellula si ha l’attivazione dei lisosomi

➔​ che liberano gli enzimi litici presenti al loro interno (degradazione cellula)

Esistono dei meccanismi che detossificano e bloccano l’azione dei ROS, tra questi alcuni sono

endogeni (enzimi come la catalasi nei perossisomi, la superossidodismutasi e la glutatione

perossidasi) o esogeni (vitamine A, C, E= agenti antiossidanti ). Questi meccanismi portano a

decadimento accelerato dei ROS oppure questi possono decadere spontaneamente (allontanamento/

cedimento dell’elettrone spaiato).

Danno ipossico (riduzione di sangue ossigenato nel tessuto)

ESEMPIO: cardiopatia ischemica→ causa uno spettro di condizioni patologiche quali ischemia,

(causa di ipossia/anossia), mancanza di nutrienti e mancata eliminazione dei cataboliti. Ne è un

esempio l’infarto. I soggetti affetti hanno lesioni ateroscelrotiche coronariche stenosanti (cioè lesioni

che accorrono in seguito ad aterosclerosi, a livello delle arterie coronarie e che portano a riduzione

del lume del vaso). I lipidi del sangue riescono a passare attraverso un danno dell’endotelio e arrivano

alla tonaca intima dove si accumulano restringendo il vaso. Fino ad una restrizione del 75% il

soggetto no