Appunti Patologia generale

Omeostasi e malattie

Omeostasi: è sia lo stato stabile dell’organismo (parametri fisico-chimici interni) sia l’insieme di meccanismi fisiologici che garantiscono tale stabilità.

Malattia: alterazione dei meccanismi omeostatici di un vivente che lo rende incapace ad adattarsi alle variazioni ambientali e provoca una serie di danni morfologici, biochimici e fisiologici.

Eziologia

Studia il perché, cioè le cause che provocano un fenomeno o turbamento dell’omeostasi dell’organismo:

• Cause interne o intrinseche: malattie genetiche
• Cause esterne o estrinseche: malattie causate da agenti fisici (caldo, freddo…), chimici (composti organici e inorganici e alterazioni del metabolismo) e/o biologici (agenti patogeni come virus, batteri…)

L’insorgenza della malattia può essere determinata dalla sola presenza di un agente eziologico (fattore determinante) oppure si può manifestare solo quando si combinano diversi fattori che singolarmente non avrebbero effetti evidenti (eziologia multifattoriale).

Patogenesi

Studia il come, cioè i meccanismi responsabili della malattia e l’azione dell’agente eziologico.

I meccanismi omeostatici sono spesso in grado di reagire al forte stress, provocato dai cambiamenti dell’ambiente, consentendo alle cellule di adattarsi alle nuove situazioni.

Adattamento

Complesso di fenomeni che hanno la funzione di mantenere l’omeostasi, modificando le strutture e le funzioni delle cellule. A volte, gli stimoli lesivi possono superare le capacità di adattamento provocando un danno.

Lesioni reversibili

La cellula reagisce e recupera la funzionalità attraverso meccanismi di adattamento:

• Iperplasia: aumento del numero di cellule in un tessuto o in un organo, che causa un aumento del volume. È tipico delle cellule che si rigenerano continuamente, come ad esempio gli epiteli di rivestimento, l’epidermide e i tessuti emopoietici (cellule labili), però può interessare anche cellule che possono riprendere la capacità rigenerativa a causa di un danno (cellule stabili o quiescenti). Le cellule staminali sono cellule indifferenziate, non specializzate, che hanno la capacità di autorigenerarsi e di differenziarsi in uno o più tipi di cellule.

Iperplasie fisiologiche

• Iperplasia stimolata da ormoni fisiologici, come la ghiandola mammaria, l’epitelio e la muscolatura liscia dell’utero in gravidanza.
• Iperplasia compensatoria: epatectomia parziale (rimozione chirurgica parziale del fegato a causa di un tumore maligno o di altre malattie legate al fegato).

Iperplasia patologica

Costituisce un terreno fertile sul quale può insorgere una proliferazione cancerosa:

• Iperplasia stimolata da ormoni patologici: iperplasia dell’endometrio e iperplasia benigna della prostata.

Ipertrofia: aumento delle dimensioni delle cellule accompagnato da un’accresciuta capacità funzionale.

Ipertrofie fisiologiche

• Variazioni dei livelli ormonali: pubertà, gravidanza (ipertrofia ed iperplasia della muscolatura liscia dell’utero) e allattamento (ipertrofia ed iperplasia della ghiandola mammaria).
• Aumentata richiesta funzionale: ipertrofia del muscolo striato scheletrico (aumento di volume del muscolo comporta un aumento di volume degli elementi che lo compongono).

Ipertrofia patologica

• Aumentata richiesta funzionale: ipertrofia del muscolo cardiaco (inspessimento e irrigidimento della parete ventricolare. Il cuore è chiamato a un lavoro maggiore per mantenere alta la gittata senza aumentare il numero delle sistoli).

Atrofia: diminuzione delle dimensioni e delle funzioni delle cellule.

Per atrofia si intende un tessuto o un organo che ha perso la sua forma e volume. In caso di perdita cellulare o diminuzione del volume cellulare si parla di involuzione. In generale si osserva una riduzione dei componenti strutturali della cellula, quali mitocondri, miofilamenti e reticolo endoplasmatico. La quantità di DNA rimane costante. Questi cambiamenti avvengono per alterazione dell’equilibrio metabolico che porta a una diminuzione della sintesi e a un aumento del catabolismo proteico.

Atrofie fisiologiche

• Organi embrionali e fetali vanno in atrofia durante lo sviluppo.
• Timo si atrofizza e viene sostituito da tessuto adiposo dopo la pubertà.

Atrofie patologiche

• Ridotta domanda funzionale.
• Perdita di innervazione.
• Diminuito apporto sanguigno.
• Inadeguata nutrizione.
• Perdita di stimolazione endocrina.
• Compressione.

Esempi di atrofie

• Cellula muscolare scheletrica atrofica.
• Atrofia da denervazione del muscolo scheletrico.
• Invecchiamento (atrofia cerebrale, normale nell’invecchiamento).

Metaplasia: alterazione morfologica del differenziamento cellulare.

È una modificazione reversibile in cui un tipo cellulare differenziato è sostituito da un altro tipo cellulare anch’esso differenziato. La maggior parte dei tessuti interessati da metaplasia è epiteliale, ma possono interessare anche altre sedi.

Esempi

• Metaplasia pavimentosa dell’epitelio di trachea e bronchi che sostituisce il tessuto epiteliale cilindrico ciliato presente nell’albero bronchiale in epiteliale squamoso a causa del fumo della sigaretta.
• Metaplasia di Barrett dell’epitelio esofageo che trasforma il tessuto epiteliale squamoso presente nell’esofago in epiteliale cilindrico a causa del reflusso acido gastro-esofageo. Nella metaplasia di Barrett dell'epitelio esofageo ci sono delle ernie che entrano nel forame che crea un reflusso del contenuto dello stomaco nell’esofago, questo crea delle modificazioni che crea una metaplasia.

Lesioni irreversibili

La cellula va incontro a morte cellulare, necrosi o apoptosi.

Cause fisiche delle malattie

Un esempio di agente fisico può essere la temperatura alla quale si può essere esposti a elevate (ustioni) o a basse temperature (congelamento). Le ustioni (per esempio liquidi bollenti) colpiscono i bambini sotto i 4 anni e gli anziani sopra i 65 anni. I fattori che influenzano la gravità delle ustioni sono la profondità delle ustioni, la percentuale di superficie corporea colpita, la presenza di lesioni interne (fumi caldi e tossici) ed efficacia della terapia (equilibrio idrico-salino, controllo delle infezioni).

La profondità delle ustioni possono essere classificate:

• 1° grado: si danneggia l’epidermide, si ha un eritema o arrossamenti ed edemi (vasodilatazione). È associata al contatto con fonti di calore in un breve lasso di tempo.
• 2° grado: si danneggia l’epidermide, il derma superficiale e gli annessi cutanei, si presenta delle bolle sulla pelle (infiammazione). Le bolle sono riconducibili a un eccesso di rilascio di liquidi dai vasi del derma profondo.
• 3° grado: si danneggia l’epidermide, il derma, gli annessi cutanei e tessuti sottocutanei, si ha un'escara (necrosi).
• 4° grado: si danneggia l’epidermide, il derma, gli annessi cutanei e tessuti sottocutanei, si ha una distruzione dei tessuti con formazione di ceneri (carbonizzazione, combustione completa del materiale organico nei tessuti interessati).

L'estensione viene espressa in valori percentuali standard secondo i seguenti parametri: ogni arto superiore e il capo equivalgono ciascuna al 9% della superficie corporea, ogni arto inferiore e le porzioni del tronco anteriore e posteriore equivalgono al 18% e l’area genitale equivale all’1%.

• Ogni volta che l'ustione interessa superficie corporea pari o superiore al 10% possono comparire segni e sintomi della cosiddetta malattia da ustione.
• Per le ustioni pari o superiore al 15% della superficie corporea il ricovero in strutture adeguate diventa obbligatorio.
• Il rischio di morte diventa reale con ustioni pari o superiore al 50% della superficie corporea.

L’effetto diretto del calore tramite i gas che possono essere liposolubili (ammoniaca, anidridi solforica e anidride solforosa, cloro) e liposolubili (ossido nitroso). Il paziente ustionato va incontro a shock ipovolemico che causa un abbassamento di pressione sanguigna e gli organi non ricevono abbastanza ossigeno, è in uno stato ipermetabolico (in risposta alla ustione, il corpo consuma energia), ha delle lesioni alle vie respiratorie e ai polmoni. Può essere presente una sepsi, rara complicazione di un’infezione, causata da Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida.

Un altro esempio di agente fisico può essere l’esposizione a radiazioni ionizzanti. Un radioisotopo possiede lo stesso numero atomico di un elemento chimico ma diverso numero di massa, ha nucleo instabile e tende a decadere trasformandosi in isotopi diversi più stabili, generando radiazioni ionizzanti. L’energia di una radiazione elettromagnetica deriva dal prodotto tra la costante di Plank e la frequenza. I raggi ultravioletti (UV) si suddividono in UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) e UV-C (10-280 nm). Lo spettro visibile è una piccola parte compresa tra IR (infrarosso) e UV e può essere suddivisa, in relazione al colore (il range va da 400 nm (colore viola 400-412 nm) e 700 nm (colore rosso 650-700 nm)).

L’energia dei fotoni viene trasformata in energia chimica (reazioni fotochimiche), l’energia chimica eccitata può ritornare allo stato basale e emettere calore, fluorescenza e fosforescenza, oppure può andare a contro a reazione di fotodinamica, formazione di fotoaddotti (creazione di legami chimici covalenti, tramite molecole tossiche di origine vegetale come psoralene, con le basi del DNA, che impediscono la trascrizione e la replicazione) e fotodimerezzazioni (riguarda come la luce solare, UV-B, che assorbisce in modo specifico che causa un errato accoppiamento di due basi azotate (dimero di timina T-T) che causa un blocco alla trascrizione e alla replicazione).

La risposta della cute ai raggi UV può essere lesioni cutanee o tumori:

• Eritema (arrossamento cutaneo che presenta la peculiare caratteristica di scomparire sotto la pressione delle dita, per poi riapparire con il cessare della stessa).
• Esposizione al sole 30 minuti a mezzogiorno.
• Compare in 30 min, max 24-36 h, scompare dopo 7 gg.
• Abbronzatura (fenomeno nel quale si utilizzano i raggi solari per favorire la produzione di melanina che ha lo scopo di imbrunire la pelle).
• Fotossidazione, neo-melanogenesi.
• Modificazioni istologiche.
• Cellule della scottatura (cheratinociti in apoptosi). La scottatura comporta gravi danni nelle cellule cutanee.
• Neoplasie della cute (formazioni di tumori cutanei a causa dei danni al DNA). Carcinoma a cellule basali (BCC), carcinoma a cellule squamose (SCC), melanomi cutanei.

Il rischio è direttamente proporzionale alla dose assorbita, non c’è soglia minima. I fototipi chiari sono a rischio maggiore. L’esposizione in età giovanile aumenta il rischio. Il melanoma è più associato ad esposizione intenzionale, SCC a non intenzionale. L’uso di “creme solari” ad alto indice di protezione riduce la dose, e quindi il rischio, ma solo per le esposizioni non intenzionali (chi vuole abbronzarsi tende a compensare, aumentando l’esposizione). Radiazione solare e ultravioletta (A, B e C) sono classificate cancerogene.

Cause chimiche delle malattie

L’azione degli agenti chimici, in generale, dipende dalla concentrazione della sostanza chimica alla quale si viene a contatto, dalla dose assorbita e dalla durata temporale del contatto. Inoltre, le sostanze chimiche possono essere capaci di determinare un danno non selettivo a tutti i tessuti con la quale vengono a contatto oppure di determinare un danno selettivo, inibendo una o più funzioni biochimiche (sostanze tossiche).

Danni non selettivi

• Variazioni di pH (acidi forti e basi forti). Normalmente nel corpo avvengono delle variazioni del pH, ma vengono contenute e neutralizzate dalle soluzioni tampone, e il vero problema è che queste variazioni siano in grado di alterare in modo significativo il pH. Il pH sanguigno deve essere mantenuto in un intervallo compreso tra 7,35 e 7,45. L’acidosi consiste in un eccesso di acidità del sangue con una diminuzione del pH a valori inferiori a 7.35, mentre l’alcalosi consiste in un’eccessiva basicità del sangue con l’aumento del pH sopra a 7.45. Molti disturbi e patologie possono interferire con il controllo del pH dell’organismo e provocare l’alterazione del pH ematico (valori troppo alti o troppo bassi di pH causano morte).
• Soluzioni ipo- e ipertoniche. Le soluzioni ipotoniche sono pericolose in quanto le cellule che vengono a contatto con esse tendono a rigonfiarsi, a seguito dell'entrata di acqua all'interno delle cellule andando incontro alla lisi osmotica. Con le soluzioni per toniche avviene il fenomeno del tutto opposto, noto come plasmolisi, nella quale si assiste il passaggio dell'acqua verso la soluzione con conseguente raggrinzimento delle cellule.
• Solventi.
• Denaturazione delle proteine. Alcuni agenti chimici (composti organici, ioni metallici, sali inorganici) sono in grado di denaturare le proteine, fenomeno chimico che consente nel cambio della struttura di una proteina con conseguente perdita della funzione originaria.

Danni selettivi

• Veleni e sostanze tossiche. Possono avere un’azione diretta (cloruro di mercurio, cianuro…) oppure tramite la formazione di metaboliti tossici.
• Tabacco. Il fumo deriva dalla combustione incompleta del tabacco e della carta che lo avvolge ed è costituito da circa 4000 componenti tra cui: nicotina (conferisce il sapore e il gusto del fumo), monossido di carbonio (letale perché si lega all’emoglobina al posto dell’ossigeno), agenti tossici (acido cianidrico), irritanti (acetaldeide, fenolo) e cancerogeni (idrocarburi, arsenico, nichel che causano mutazioni nel DNA). I danni più gravi causati dal fumo sono al sistema broncopolmonare e al sistema cardiocircolatorio. Si ritiene che il fumo di tabacco sia in grado di favorire l'insorgenza a carcinomi polmonari, prevalentemente, e ad altri carcinomi come quello mammario, del rene, della vescica, del pancreas, dello stomaco e del cavo orale. Il rischio di contrarre il cancro del polmone è dipendente dal numero di sigarette fumate. Nel mondo 4-6 milioni di morti per il fumo (neoplasie, malattie cardiovascolari, malattie respiratorie, altro) ogni anno. Metà dei fumatori regolari sono uccisi dal tabacco. Un quarto dei fumatori moriranno tra i 35 e 69 anni e ogni sigaretta fumata accorcia la vita di 14 minuti. I fumatori hanno un rischio maggiore di contrarre cancro ai polmoni rispetto ai non fumatori. Smettere di fumare serve a ridurre l'aumento del rischio.
• Alcool (etanolo). L’unità alcolica corrisponde a 12 grammi di etanolo, quantità approssimativamente contenuta in una lattina di birra (330 ml), un bicchiere di vino (125 ml) o un bicchierino di liquore (40 ml), alle gradazioni tipiche di queste bevande. Viene considerato “consumo moderato” l’assunzione di:
  • 2-3 unità al giorno per gli uomini.
  • 1-2 unità al giorno per le donne.
  • 1 unità al giorno per i giovani (16-20 anni) e per gli anziani (> di 65 anni).
  L’etanolo è in grado di indurre tolleranza (l’organismo si adatta all’alcool ingerito), assuefazione, dipendenza fisica (conseguenza della tolleranza, si instaura quando l’organismo è abituato a una certa quantità di alcool reagisce negativamente all’improvvisa interruzione della somministrazione, sindrome dell’astinenza) e psichica (l’alcool stimola la produzione di dopamina che porta a un effetto gratificante. A lungo andare il desiderio diventa irrefrenabile, impedendo le normali attività quotidiane). Ogni anno sono attribuibili, direttamente o indirettamente, al consumo di alcool:
  • Il 10% di tutte le malattie.
  • Il 10% di tutti i tumori.
  • Il 63% di tutte le cirrosi epatiche.
  • Il 41% degli omicidi.
  • Il 45% di tutti gli incidenti.
  • Il 9% delle invalidità o delle malattie croniche.
  Effetti causati dall’abuso di alcool:
  • Tumori (cavità orale, esofago, fegato, mammella).
  • Steatosi epatica, epatite alcolica acuta, cirrosi.
  • Effetto depressivo acuto sul SNC.
  • Gastrite acuta, ulcera gastrica, pancreatite.
  • Cardiomiopatie alcoliche.
  • Sindrome alcolica fetale.
• Metalli pesanti (sostanze di origine inorganica). I metalli pesanti sono responsabili di intossicazione cronica e la loro pericolosità non deve essere sottovalutata.
  • Piombo. Il piombo è ancora in parte utilizzato in processi o lavorazioni industriali. L'avvelenamento cronico da piombo è legato anche all'uso di vasellame, pentole e contenitori per alimenti di rame o bronzo rivestiti di piombo. Il piombo può essere inalato o ingerito. La tossicità acuta è piuttosto rara; in questo caso la sintomatologia è prevalentemente gastrointestinale e encefalopatia (in caso di massiva intossicazione). L'intossicazione cronica da piombo è caratterizzata da sintomatologia e manifestazioni caratteristiche (saturnismo). Il saturnismo comporta inizialmente una serie di manifestazioni di tipo gastroenterico e successivamente anemia saturnina, nefrosclerosi, infertilità maschile e femminile, ipertensione e danni al sistema nervoso centrale e periferico con alterazioni cognitive. Colpisce soprattutto il cervello, ma anche altri tessuti.
  • Mercurio. L’intossicazione da mercurio può essere causata da mercurio metallico (elemento chimico), mercurio inorganico (cloruro di mercurio o HgCl₂) e mercurio organico (metil mercurio). L’assunzione di cloruro di mercurio determina come conseguenza l’accumulo a livello dei reni dove determina necrosi e grave insufficienza. La tossicità più pericolosa è quella da esposizione cronica perché i sali...