Appunti di patologia generale e anatomia patologica

Patologia generale

La patologia ci insegna a capire quali sono le cause che portano l'uomo ad ammalarsi. Attraverso la patologia generale si possono conoscere gli agenti patogeni (per es. batteri, virus, parassiti, funghi) che portano l'organismo ad ammalarsi e quindi a spostare lo stato di benessere del corpo a uno stato che porta verso una patologia. Però con la patologia generale si impara anche a capire come l'uomo si difende da quest'attacco e nella maggior parte dei casi riesce a difendersi, mentre in altri casi le patologie diventano croniche. Croniche significa che durano nel tempo, anche tutta la vita. Ci sono patologie che spostano l'omeostasi (quindi la salute di un individuo) solo per poco tempo, mentre altre patologie spostano l'omeostasi per tutta la vita. Il sistema che l'organismo utilizza per difendersi dagli attacchi degli agenti patogeni è il sistema immunitario.

Cause delle patologie

Le cause delle patologie, oltre ad essere gli agenti patogeni, tante volte possono derivare dall'organismo stesso (per es. l'acido urico, il colesterolo).

Il sistema immunitario

A cosa serve?

Ci protegge dall'attacco dei vari agenti patogeni e quindi da tutte quelle che possono essere le cause di malattia per l'individuo; è cruciale per la sopravvivenza dell'uomo. Non tutti gli attacchi degli agenti patogeni scaturiscono nella malattia, ma il sistema immunitario si può attivare ed andare ad eliminare l'agente patogeno senza scaturire in una patologia. Il sistema immunitario ha bisogno di tempo per produrre un'efficiente risposta immunitaria contro i microrganismi invasori e fornisce nella maggior parte dei casi anche una protezione per il futuro, perché mantiene la memoria degli agenti patogeni riconosciuti in precedenza come estranei.

Da cosa è costituito il sistema immunitario?

È costituito da tantissime molecole, cellule, organi. È un sistema organizzato; quindi è specializzato sia per il riconoscimento degli agenti patogeni, ma anche nella sua organizzazione. Infatti le cellule si attivano l'una con l'altra. Durante la risposta immunitaria si ha la massima attivazione delle cellule del sistema immunitario; la produzione di tante molecole che interagiscono tra loro per arrivare all'eliminazione dei patogeni o comunque per arrivare all'eliminazione della causa che è responsabile dello spostamento dell'omeostasi.

Omeostasi

L'omeostasi è l'assenza di malattia; un equilibrio tra ambiente esterno ed ambiente interno ma anche un equilibrio che si ha tra le varie cellule che costituiscono un organismo, quindi la perfetta cooperazione tra tutte le funzioni cellulari. Il sistema immunitario risponde a tutte le sostanze che riconosce come estranee, le sostanze non-self. Nella maggior parte dei casi fisiologicamente si ha una buona risposta da parte dei componenti del sistema immunitario; in alcune situazioni, invece, questo riconoscimento può portare ad un danno o comunque a delle conseguenze particolari.

Per esempio, ciò accade nelle ipersensibilità e nelle malattie autoimmuni, perché nelle ipersensibilità (allergie) il sistema immunitario scatena una risposta esagerata, tant'è che alcune persone arrivano allo shock anafilattico e possono pure morire. Ma sono soggetti che hanno una predisposizione particolare verso questo tipo di sostanze, però è una reazione esagerata che in patologia generale viene chiamata reazione di ipersensibilità immediata.

(Differenza tra proteine e cellule: la proteina è prodotta dalla cellula). (Allergeni sono per esempio la polvere, il polline)

In genere il sistema immunitario, che viene educato quando matura, viene educato a non attaccare il self, cioè non attaccare quello che fa parte del nostro organismo; invece, nelle malattie autoimmuni i componenti del sistema immunitario perdono una delle caratteristiche fondamentali, cioè la tolleranza per il self, significando che va ad attaccare ciò che avrebbe dovuto riconoscere come self (come proprio) e quindi scatena una risposta immunitaria importante, (per es. sono malattie autoimmuni: l'artrite reumatoide, il diabete mellito, tutte le tiroiditi).

(Differenza tra intolleranza e l'allergia: le intolleranze sono legate al malfunzionamento degli enzimi, invece le allergie sono legate a riconoscimenti abnormi di sostanze da parte del sistema immunitario).

Caratteristiche generali del sistema immunitario

• Riconoscimento di sostanze estranee che penetrano nel nostro organismo
• Eliminazione della sostanza riconosciuta

Le risposte del sistema immunitario

Il sistema immunitario è in grado di attivare due tipi di risposte: una risposta naturale o innata ed una risposta adattativa o acquisita.

Innanzitutto i microbi si trovano nell'ambiente esterno con cui veniamo a contatto continuamente; per entrare all'interno dell'organismo i microbi devono superare delle barriere. Prima di tutto, per passare dall'ambiente esterno a quello interno devono passare una barriera meccanica costituita dalla nostra cute. Subito dopo, gli agenti patogeni troveranno un sistema immunitario innato, che presenta caratteristiche particolari. Se questa risposta naturale non è sufficiente a combattere gli agenti patogeni, allora si attiverà la risposta adattativa, che ha altre caratteristiche. (Il nostro epitelio ci protegge dall'ingresso dei microbi, per esempio, attraverso i peli).

La risposta naturale non ha bisogno di particolari attivazioni; siamo protetti continuamente. Quindi i microbi penetrano attraverso la barriera epiteliale, subito dopo, per esempio, sono riusciti ad arrivare al circolo sanguigno dove incontrano le cellule del sistema immunitario che circolano normalmente nel nostro organismo; le cellule del nostro organismo che partecipano alla risposta naturale sono i fagociti, le killer e le proteine del complemento. (Il complemento è costituito da una serie di proteine che intervengono nella difesa immunitaria).

La risposta naturale impiega dal tempo zero (quindi da quando penetra) alle 12 ore. Dalle 12 ore in poi, verrà attivata la risposta acquisita. Le cellule che partecipano alla risposta acquisita sono i linfociti T e i linfociti B. La risposta adattativa per raggiungere la sua massima espressione impiega dai 7 ai 14 giorni.

I componenti del sistema immunitario

Il sistema immunitario è caratterizzato dalla presenza di organi, cellule e molecole. Gli organi sono chiamati organi linfoidi e si dividono in organi linfoidi primari e organi linfoidi secondari.

Organi linfoidi primari e secondari

Gli organi primari sono: il midollo osseo e il timo. Gli organi secondari sono: il tessuto linfatico associato alle mucose, le placche di Peyer (nell'intestino), i linfonodi, le tonsille e la milza.

Perché si distinguono in primari e secondari? Nei primari si originano le cellule del sistema immunitario, cioè nel midollo osseo, tramite una funzione chiamata emopoiesi. Il timo è un organo linfoide primario perché nel timo maturano i linfociti T.

I linfociti T si chiamano così perché maturano nel timo; o meglio i linfociti T si originano nel midollo osseo come tutte le altre cellule del sistema immunitario, solo che alla quarta/quinta settimana di gestazione le cellule lasciano il midollo osseo e tramite il circolo sanguigno raggiungono il timo, dove si differenziano e diventano cellule immunocompetenti. Gli organi linfoidi come midollo osseo e timo sono primari proprio perché in essi si originano e maturano le cellule del sistema immunitario.

Gli organi linfoidi secondari si chiamano così perché all'interno di questi organi avviene la risposta immunitaria, cioè si ha l'incontro tra agente patogeno e le cellule del sistema immunitario.

(Il midollo osseo nasce dalle cavità delle ossa lunghe e piatte. Il timo si trova invece dietro lo sterno, e la sua caratteristica fondamentale è che durante la pubertà deve regredire, diventa molto più piccolo e solo una piccola parte rimane attiva).

Il sistema linfatico

I linfonodi si trovano disseminati lungo tutto il nostro organismo. I vasi linfatici mettono in comunicazione i linfonodi. I vasi linfatici corrono paralleli ai vasi sanguigni. La linfa è importante perché serve a drenare gli agenti patogeni che penetrano attraverso le mucose. I linfonodi sono tra gli organi in cui avviene la risposta immunitaria. Quindi la linfa è importante per il trasporto degli agenti patogeni ma è anche filtro per ripulire l'organismo dai patogeni e dalle sostanze da eliminare.

Il sistema linfatico è costituito da una rete di vasi, dove scorre la linfa che arriva ai linfonodi; quindi, il vaso che arriva ai linfonodi è chiamato afferente, che porta sostanze al linfonodo e poi esce dal linfonodo e diventa un vaso efferente; diventerà nuovamente afferente per il linfonodo che troverà subito dopo.

Le cellule del sistema immunitario

A livello dell'intestino (in particolare l'intestino tenue), e soprattutto delle placche di Peyer, il sistema immunitario è rappresentato da diverse cellule del sistema immunitario e dagli anticorpi. Le cellule del sistema immunitario sono i leucociti o globuli bianchi; e sono le cellule che circolano nel nostro sangue.

Globuli bianchi o leucociti, sono le cellule che si contano con il "normale" prelievo, ma sono anche le cellule del sistema immunitario; quindi oltre al circolare nel sangue partecipano alla risposta immunitaria. Cellule del sistema immunitario che sono anche i nostri globuli bianchi, intanto, li dividiamo in:

• Granulociti neutrofili
• Granulociti basofili
• Granulociti eosinofili

Sono i cosiddetti granulociti polimorfonucleati perché hanno un nucleo caratterizzato da più lobi. Poi abbiamo:

• Macrofagi
• Monociti
• Natural killer
• Linfociti B e i linfociti T
• Mastociti
• Cellule dendritiche

Partendo dalla cellula staminale emopoietica, poi in seguito all'interazione con vari fattori di crescita sarà indirizzata a diventare una cellula linfoide o una cellula mieloide. Quindi dalla cellula staminale emopoietica, il passaggio successivo sarà diventare un progenitore mieloide o linfoide.

Dal progenitore linfoide prenderanno origine: i linfociti T, i linfociti B, le natural killer; e poi a sua volta i sottogruppi dei linfociti T e B. Dal progenitore mieloide prenderanno origine: i monociti (che poi nel sangue diventano macrofagi), le cellule dendritiche (si trovano maggiormente nei tessuti), tutti i granulociti (neutrofili, basofili ed eosinofili), i megacariociti (dal cui citoplasma si originano le piastrine), i mastociti (che vivono nel tessuto).

Formula leucocitaria

È importante riconoscerla per capire i valori che sono alterati; La formula leucocitaria (detta anche conteggio differenziale leucocitario) è un esame del sangue che permette di ricavare la quantità totale di globuli bianchi in un mm³ di sangue e di rilevare il numero assoluto e percentuale dei vari sottogruppi di globuli bianchi. Le cellule del sangue sono: globuli rossi, globuli bianchi, piastrine.

• Globuli rossi o eritrociti sono 5 milioni di cellule per mm³ di sangue;
• Piastrine sono 250mila per mm³ di sangue;
• Leucociti sono 7 per 10³ cellule per mm³ di sangue;

Tra i leucociti o globuli bianchi distinguiamo differenti popolazioni cellulari che rappresentano le popolazioni di cellule che intervengono durante la risposta immunitaria. E sono:

• Granulociti neutrofili che rappresentano il 50-70% tra tutti i globuli bianchi
• I linfociti T e B insieme rappresentano il 20-40%
• Monociti macrofagi che rappresentano l'1-6%
• Gli eosinofili l'1-3%
• I granulociti basofili che sono minori dell'1%

Non ci sono le cellule dendritiche perché come detto in precedenza per il 99% sono presenti a livello di tessuto (in particolare di sottomucose); e mancano le natural killer che si ritrovano tutte insieme nelle popolazioni dei linfociti (quindi quando si contano i linfociti si contano: i linfociti T, i linfociti B e le natural killer); e poi mancano anche le mastcellule che come le cellule dendritiche si trovano a livello di tessuto.

Ogni popolazione di queste cellule ha una vita media:

• I neutrofili vivono meno di una settimana
• Gli eosinofili meno di una settimana
• I basofili fino ad oltre due anni
• I linfociti da mesi ad anni
• I monociti pochi giorni, ma nei tessuti possono vivere anche diversi mesi

Ma perché i linfociti vivono da pochi mesi ad anni? Poiché i linfociti rappresentano le cellule della memoria, quindi quando incontrano l'agente patogeno, si attivano e proliferano (sia i linfociti B che quelli T) e daranno origine agli ormoni della memoria, che possono vivere per 10/20 anni o anche per tutta la nostra vita. Il granulocita neutrofilo, eosinofilo e basofilo sono detti polimorfonucleati, sta ad indicare che queste cellule sono caratterizzate da avere un nucleo che può assumere forme plurilobate.

Infatti:

• Il granulocita neutrofilo presenta da tre a cinque lobi
• Il granulocita eosinofilo ne presenta due
• Il granulocita basofilo ne presenta due
• Il linfocita ha un grosso nucleo
• Il monocita ha un solo nucleo a forma di fagiolo

Vediamo le cellule emopoietiche (linea mieloide e linfoide) e cellule che fanno parte del sistema immunitario innato e adattativo. Del sistema adattativo fanno parte i linfociti B e T e le altre cellule che fanno parte della risposta naturale; i monociti, macrofagi e cellule dendritiche fanno parte sia della risposta naturale sia specifica poiché servono a riconoscere il patogeno, a fagocitarlo e degradarlo.

Antigene

L'antigene è una sostanza conosciuta come estranea dalle cellule del sistema immunitario, quindi l'agente patogeno (virus, funghi, batteri, parassiti…)

Monocita

Il monocita (mononucleato) è una cellula che circola nel sangue per qualche giorno e poi si dirige verso i tessuti, motivo per il quale da questo momento in poi verranno chiamati macrofagi. Sono delle cellule grandi, rappresentanti circa il 5/7% dei globuli bianchi. Il macrofago, in base al tessuto in cui si sistema, assume un nome differente. Per esempio, quando il macrofago si trova a livello dei polmoni lo chiameremo macrofago alveolare, a livello del sistema nervoso cellule gliali, anche gli osteoclasti sono macrofagi. I macrofagi hanno lunghe estroflessioni chiamate pseudopodi che servono ad intrappolare e fagocitare i batteri. Il batterio verrà fagocitato e portato nel citoplasma dove si trovano i lisosomi, organuli contenenti enzimi che riescono a degradare l'agente patogeno. Il batterio viene fagocitato sotto forma di vescicola — verrà chiamato fagosoma. Il fagosoma si incontrerà con il lisosoma formando il fagolisosoma e a questo punto è in grado di degradare l'agente patogeno. Altre volte invece il macrofago fa da ponte, quindi taglia il batterio e lo porterà ai linfociti t. Sulla membrana plasmatica sono presenti svariati recettori, un recettore è una proteina che lega una molecola specifica, ognuno di questi porta un nome specifico in base alla molecola che deve legare; ad esempio il CR3 legherà solo la proteina del complemento, l'FCR legherà solo gli anticorpi ecc.

Macrofago

Viene chiamato fagocita professionista o cellula spazzino poiché fagocita/ripulisce l'ambiente che lo circonda.

Cellule dendritiche

Le cellule dendritiche sono molto simili ai macrofagi ma sono distribuite nel 99,9% in tessuti e mucose, dove inglobano il patogeno, lo degradano e lo trasportano dalle mucose fino ai linfonodi dove potranno essere eliminati definitivamente dal sistema immunitario. Sono cellule presenti in tutti i distretti dell'organismo, distribuite nei differenti tessuti, ma predominano nelle vie d'ingresso dei microbi: cute, polmoni, tratto gastrointestinale. Come altri fagociti, inglobano con le loro estroflessioni citoplasmatiche ramificate varie particelle presenti nel microambiente e le trasportano fino ai linfonodi.

Granulociti

I granulociti hanno un nucleo caratterizzato da più lobi.

Granulociti neutrofili rappresentano il 50/70% dei globuli bianchi circolanti, sono cellule che intervengono nelle prime fasi della risposta immunitaria, vi sono contenuti dei granuli, molecole come il lisozima che si trova nel citoplasma di queste cellule (presente anche nelle lacrime e nella saliva), lattoferrina: intrappola il ferro, importante per la distruzione dei batteri (limita la proliferazione dei batteri). Sono cellule deputate alla fagocitosi, sono cellule a vita breve, si colorano sia con coloranti acidi che con coloranti basici. In corso di infezione i neutrofili abbandonano il circolo ematico e si concentrano nel sito infiammatorio.

Eosinofilo: (nucleo con solo 2 lobi) sono cellule ricche di granuli che si colorano con eosina (colorante acido); sono cellule in grado di fagocitare. I granuli contengono fosfatasi acida, perossidasi. Sono cellule molto importanti nella difesa contro le infezioni parassitarie; corrode la parte esterna dei grandi parassiti che possono vivere per mesi nell'intestino senza causare gravi danni. Le proteine basiche contenute nei granuli risultano tossiche per i parassiti.

Basofili (nel sangue) e mastociti (nei tessuti), sono cellule che intervengono nelle risposte allergiche, contengono nei loro granuli ammine vasoattive come l'istamina, che provocano la contrazione della muscolatura liscia e promuovono la vasodilatazione a livello dell'endotelio. Non sono in grado di fagocitare, rilasciano il contenuto dei loro granuli, ISTAMINA.

La risposta naturale è quella prima risposta che il nostro organismo mette in atto per difendersi e non conserva memoria di quello che ha fatto, al contrario della risposta acquisita che è caratterizzata dalla partecipazione dei linfociti B e linfociti T, che invece riescono a memorizzare.