Che materia stai cercando?

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

distribuzione di questa proteina fluorescente in un neutrofilo cui è stato applicato uno stimolo chemiotattico, in 58 sec si è visto

che essa si accumula in corrispon-denza del punto di applicazione dello stimolo chemiotattico (si sposta completamente laddove è

applicato lo stimolo chemiotattico).

Ora, questa migrazione cellulare è caratterizzata da alcune tappe voi dovete immaginare né più né meno quello che accade nel

vostro piede quando voi vi muovete.

Distinguiamo 4 fasi:

1. Estensione dei lamellipodi ,

2. Creazione di nuove adesioni della cellula sulla matrice extracellulare(se non si formano queste nuove adesioni la cellula non

può prendere altri contatti e, quindi, non può camminare),

3. Contrazione del corpo cellulare , motore che da la spinta per il movimento,

4. Scollamento della parte posteriore della cellula .

Quindi, il processo di migrazione è condizionato non solo da cambiamenti citoscheletrici (che sono responsabili dell’estensione

dei lamellipodi e della contrazione del corpo cellulare), ma, anche dai rapporti che la cellula ha con la matrice extracellulare.

Queste tappe a che cosa sono dovute? sono dovute a dei processi di cui il più importante è la polimerizzazione dell’actina

citoscheletrica, perché, se non si formano dei polimeri di actina, la cellula non si può muovere. Uno dei complessi più importanti

che catalizza la polimerizzazione dell’actina è il complesso Arp2-3. Questo complesso Arp2-3 catalizza la formazione di polimeri

di actina da filamenti di actina già preesistenti. Quindi, l’actina si riorganizza e si polimerizza attraverso questo complesso di

molecole Arp2-3. Altra cosa importante è che la cellula deve prendere dei nuovi rapporti con la matrice extracellulare. Che cosa

significa questo? significa che, quando la cellula deve fare la chemiotassi, deve:

1. stabilizzare le adesioni focali che già possiede e

2. deve aumentare il loro turn over, perché nel camminare, nel muoversi, nel fare la chemiotassi, deve creare nuovi contatti con

la matrice (altrimenti la cellula non si sposta).

Abbiamo, perciò, l’intervento delle integrine, che vengono attivate dalla matrice extracellulare che, una volta attivate, a loro volta,

attivano le molecole dei complessi focali tra cui la chinasi FAK, (accanto ad essa: Ras, ERK). Ancora, altre e nuove adesioni

devono essere formate man mano che la cellula procede nella sua migrazione, quindi, avete stabilizzazione delle adesioni focali ed

aumento del turn over delle adesioni focali. Ancora, per potersi muovere, la cellula deve subire lo scollamento della parte

posteriore: questo scollamento è importante perché, se la cellula non si stacca dalla matrice, non può procedere nel suo percorso.

Lo scollamento dipende dall’intervento del calcio, che attiva la Calcineurina e la Calpaina (esse sono proteasi che distruggono le

molecole che stanno nella parte posteriore della cellula e che sono responsabili delle adesioni posteriori).

Ora dobbiamo capire come fanno le proteine che contengono i PH domain a riorganizzare il citoscheletro? Ricordiamo che il

citoscheletro è costituito da filamenti di actina (microfilamenti), microtubuli e filamenti intermedi. In laboratorio l’actina è,

solitamente, colorata con la falloidina (che è un derivato tossico di un fungo [Amanita Falloide] che si lega e induce alterazioni

del citoscheletro), da tubulina (i microtubuli) colorabile con anticorpi anti-tubulina e la vinculina (filamenti intermedi) colorata

con anticorpi antivinculina.

La somministrazione di un fattore di crescita (come l’EGF), ad esempio, a delle cellule epiteliali determina la formazione di

protrusioni dei filamenti di actina (dovute ad alterazioni del citoscheletro, indotte dall’EGF), vedete che differenza c’è tra queste

cellule epiteliali che non sono sottosposte a stimolo e queste altre (cellule di un carcinoma mammario): vedete qui la formazione

di queste protrusioni, esse sono i filopodi che sono i sensori dello stimolo e servono a sentire la sorgente chemiotattica. Vedete

invece i cambiamenti citoscheletrici in questi fibroblasti umani che sono stati sottoposti a stimolo chemiotattico: vedete come in

risposta a stimolo chemiotattico cambia la forma di queste cellule? Vedete i prolungamenti? I fibroblasti diventano quasi simili a

cellule dendritiche. Si osserva, quindi, un cambiamento completo della morfologia citoscheletrica. In quale maniera avvengono

tali cambiamenti? avvengono perchè il segnale trasmesso dai recettori di membrana attraverso PI3K va su 3 proteine: Cdc42, Rac

e Rho; queste sono delle piccole proteine che legano il GTP appartenenti alla famiglia delle proteine Ras: Rho, infatti, che è stato

il primo membro ad essere scoperto in laboratorio, significa proprio Ras homology. Queste proteine sono responsabili dei

cambiamenti citoscheletrici che precedono la migrazione delle cellule. Cdc42 è responsabile della formazione di filopodi(e quindi

della polarizzazione delle cellule). Questi filopodi sono dei sensori dello stimolo, sono delle protrusioni dei filamenti di actina che

servono a sentire la sorgente chemiotattica. Rac è, invece, responsabile della formazione dei lamellipodi (fascetti di actina che si

dispongono alla periferia della cellula e che servono alla cellula per appoggiarsi) e di nuovi complessi focali (appunto per far sì

che la cellula si appoggi), Rho è responsabile della contrazione del citoscheletro, e della formazione delle cosiddette stress fibres.

Il citoscheletro delle cellule non è mai in posizione rilassata, ci sono sempre delle fibre da stress (è la formazione di fascetti di

actina che da la possibilità alla cellula di muoversi, è come se essi fossero il motore del citoscheletro e si formano ad opera di

Rho). Si è arrivati a capire come tali proteine fossero responsabili delle modificazioni citoscheletriche alcuni anni fa in Inghilterra,

attraverso un esperimento in cui Cdc42, Rho e Rac furono microiniettate in fibroblasti e si osservò la formazione delle strutture

tipiche già descritte. Quindi, attraverso questi esperimenti, si è arrivati alla conclusione che queste proteine fossero responsabili

delle modificazioni citoscheletriche, a loro volta responsabili della migrazione cellulare. Esistono diversi membri, distribuiti in

maniera differente nei vari tessuti, di Rho (A, B ,C), di Rac (1,2,3) e cdc42 (esistono ancora altre proteine non esattamente

classificate). Le mutazioni di queste tre proteine leganti il GTP sono responsabili dell’invasività neoplastica. Esistono tumori

caratterizzati da mutazioni di queste tre proteine che le rendono costitutivamente attive, la cellula, quindi, è molto più disposta a

staccarsi e a migrare (e dare, quindi, delle neoplasie). Inoltre, queste tre proteine regolano a livello trascrizionale i geni coinvolti

nella progressione del ciclo cellulare. Quindi, sono proteine a doppia funzione: intervengono nella motilità, ma, anche nella

regolazione della trascrizione. Come funzionano queste tre proteine? Noi siamo partiti dai recettori di membrana, siamo arrivati a

PI3K, abbiamo visto che PI3K recluta, una volta che è attivo, delle proteine che contengono dei domini di plextrina, ma, una volta

26

che è successo questo, come fa questo segnale ad attivare queste piccole proteine? Queste piccole proteine, normalmente, si

trovano in una forma inattiva (quella che lega il GTP) e, quando arriva un segnale dall’esterno (che può essere una chemiochina,

un fattore di crescita o un segnale della matrice), vengono attivati degli scambiatori di guanina (GEF, di cui i più importanti sono

Vav e Tiam1); le proteine legano, quindi, il GTP, ma, tale passaggio dalla forma attiva a quella inattiva è del tutto transiente,

perché, vengono attivate delle GTPasi, le quali catalizzano la reazione inversa, l’idrolisi del GTP a GDP. Quindi queste proteine

ciclano continuamente dalla forma attiva a quella inattiva. PI3K attiva questi GEF. Quindi, questo è il motivo fondamentale per

cui da PI3K si arriva all’attivazione delle piccole proteine che legano il GTP. Normalmente queste proteine sono complessate a

degli inibitori naturali e reclutate nei pressi della membrana plasmatici (Forma inattiva), quando arriva il segnale, si ha il distacco

delle proteine dall’inibitore e il passaggio dalla forma inattiva alla forma attiva. Una volta catalizzata la formazione del complesso

attivo, queste forme attive delle proteine G colpiscono delle proteine target (di cui la più importante è PAK) che sono, poi,

responsabili delle modificazioni del citoscheletro (quale l’estensione del lamellipodio (perché stiamo parlando della proteina Rac

in questo momento).

Ricordiamo, ancora, che esistono degli inibitori naturali di queste proteine.

La tossina botulinica, per esempio, (prodotta da C.botulinum), tanto usata anche nella cosmesi, è un inibitore naturale di Rho. Gli

effetti deleteri del botulino sono disastrosi (possono addirittura provocare la morte) perché esso inibisce l’attività di Rho: porta a

morte proprio per inibizione di questa proteina nell’assemblaggio del citoscheletro.

Questi GEF possono essere attivati in 2 modi:

• secondo alcuni, l’attivazione della PI3K indurrebbe la fosforilazione di questi scambiatori; questi scambiatori, una volta

fosforilati, agirebbero inducendo la formazione di Rac-GTP,

• secondo altri, invece, il PIP3 liberato dall’attivazione di PI3K andrebbe a legarsi a questi scambiatori che forse (infatti c’è un

bel punto interrogativo) possiedono dei domini PH.

Quindi PI3K come fa ad attivare queste piccole proteine? Le attiva o perché i prodotti che essa libera si vanno a legare a dei PH

domain contenuti in questi scambiatori o perché PI3K, con i suoi prodotti enzimatici, attiva delle chinasi che vanno a fosforilare

questi scambiatori; una volta attivati, questi scambiatori vanno a favorire l’attività di queste piccole proteine leganti il GTP. 27

Trasduzione del segnale recettoriale 5/12/08 prof Castoria

Le proteine che legano il GTP sono coinvolte nel processo di chemiotassi, perché, attraverso la loro funzione di legare il GTP,

vanno ad attivare delle proteine intracellulari che sono, poi, responsabili delle modificazioni citoscheletriche che precedono la

chemiotassi e la migrazione cellulare. Quali sono queste proteine, questi effettori, questi substrati intracellulari delle proteine che

legano il GTP. La proteina Rac è coinvolta nella formazione di lamellipodi, fascetti di actina che si organizzano alla periferia della

cellula e, anche, nella formazione e nel turnover di nuove adesioni focali. Questi lamellipodi servono proprio a dare dei punti di

attacco alla cellula in modo che si possa muovere. Cdc 42 è responsabile della formazione dei filopodi, protrusioni

della cellula a forma di dita, attraverso cui la cellula “sente” lo stimolo chemiotattico. Questi sensori sono importantissimi,

soprattutto, per la chemiotassi. La cellula riesce ad avvertire minime differenze nella concentrazione delle molecole

chemiotattiche, e a muoversi lungo questo gradiente di concentrazione, proprio grazie a queste antenne, questi sensori del segnale

biochimico. Questi processi sono mediati dall’attivazione di questa cdc42 che, quindi, induce la formazione di queste protusioni

dei filamenti di actina, che si estendono all’esterno della cellula. Queste due proteine

hanno un meccanismo d’azione simile (infatti, si parla di un cross-talk tra l’attivazione di Rac e l’attivazione di cdc42): queste due

molecole si intersecano tra loro nell’attivare degli effettori intracellulari. Attraverso studi di microscopia e di biochimica, si è visto

che, nella cellula che fa migrazione, esiste un’attivazione sequenziale di Rac e cdc42 (l’attivazione di cdc 42 precede l’attivazione

di Rac, che, a sua volta, precede quella di Rho). Quindi, la cascata sequenziale sarebbe: attivazione di cdc42attivazione di

Racattivazione di Rho (che poi dà la contrazione alla cellula per poterla far muovere. Come fanno queste proteine ad indurre la

polimerizzazione dell’actina? Lo fanno perché agiscono attraverso degli effettori intracellulari che sono dei loro substrati. Queste

proteine, quando legate a GTP (forma attiva), vanno a stimolare (reclutano) delle chinasi intracellulari (come la chinasi PAK, che è

un substrato, e quindi un effettore di queste due proteine), che subiscono un cambiamento conformazionale che le rende attive;

una volta attivata, questa chinasi (stiamo prendendo come esempio PAK) va ad attivare altra chinasi (LIMK, LIM chinasi) che,

agendo sulla Cofillina (inibendola), inibisce la depolimerizzazione dell’actina. Questo è quello che succede da un lato. Dall’altro,

invece, Rac e cdc42, attraverso altre due proteine, WAVE (nel caso di Rac) e WASP (cdc42), vanno ad attivare il complesso

Arp2/3, che induce la polimerizzazione dell’actina. Il bilancio netto di queste azioni è quello di far polimerizzare l’actina (e,

quindi, di indurre questi cambiamenti nella conformazione del citoscheletro). Particolare importanza ha WASP (Wiscott-

Albrick Syndrome Protein), che è mutata in una immunodeficienza congenita, che è la sindrome di Wiscott-Albrick (una delle rare

forme di immunodeficienza congenita caratterizzata da processi infiammatori ricorrenti causati dalla impossibilità, da parte dei

soggetti affetti, di dare una risposta chemiotattica, una risposta infiammatoria) [confronta con LAD I nella sbobba del 28-11]. La

patologia, in questo caso, è data dalla mutazione del substrato di cdc42, quindi, i neutrofili con questa mutazione non riescono

proprio a sentire lo stimolo chemiotattico. In definitiva, l’azione di cdc42 e di Rac porta alla attivazione di WAVE, WASP e PAK,

che portano a polimerizzazione actinica e inibizione della depolimerizzazione actinica. 28

Perché si parla di cross-talk? Perché l’attivazione di queste due proteine converge su effettori comuni (PAK è attivata da cdc42 e

da Rac, o, allo stesso modo, la proteina cdc42 attiva WASP, che è un omologo di WAVE). Ciò serve a stabilizzare e amplificare il

segnale e, quindi, a far muovere efficientemente la cellula (a far sì che il segnale che arriva alla cellula e si spegne venga

mantenuto e trasmesso in maniera efficace nella cellula). La stessa cosa succede nella progressione in ciclo: se avete l’attivazione

di una via che porta alla proliferazione, accanto a quella via, avrete l’attivazione di circuiti paralleli (tutto ciò serve ad amplificare

il segnale all’interno della cellula e a tenerlo forte, in maniera tale che la cellula possa rispondere in maniera efficace a quello

stimolo). Quindi, per questo motivo esistono i cross-talk tra i vari effettori dei segnali. Rho, invece,

capostipite (in ordine cronologico) di queste proteine, è responsabile della formazione delle stress fibres, fascetti paralleli di actina

che fungono da motore per la cellula (danno la contrazione alla cellula).

Quindi, si attiva cdc42 e la cellula sente lo stimolo; si attiva Rac e si formano nuove adesioni focali e lamellipodi alla periferia

della cellula; dopodiché si attiva Rho e la cellula si contrae, perché questa proteina attiva la chinasi Rock, che può agire in diversi

modi:

o agisce su chinasi LIM (e va ad inibire la depolimerizzazione dell’actina) o, soprattutto, agisce sulla fosfatasi della catena leggera

della miosina, attivando, così, la contrazione cellulare e formazione delle stress fibres.

Probabilmente, Rock agisce anche sulla proteina Dia, la quale, a sua volta, attiva la chinasi Src, che, a sua volta, induce la

formazione di stress fibres. Queste proteine sono coinvolte anche nella

regolazione del ciclo cellulare, è nota la loro azione sugli inibitori del ciclo cellulare (soprattutto p21 e p27): Rac e Rho inibiscono

la trascrizione di questi inibitori e, quindi, in questa maniera, riescono a favorire la progressione G1-S del ciclo.

Tornando ai leucociti, la via che porta alla chemiotassi coinvolge l’attivazione di proteine G eterotrimeriche e l’attivazione di

diverse forme di PI3K. La strada più conosciuta è quella che coinvolge il reclutamento e l’attivazione della PI3Kγ, che, da un lato,

stimola gli scambiatori di guanina che attivano Rac, per cui, vengono attivati Rac e cdc42, i quali, a loro volta, vanno sul

complesso Arp2/3 e sulla proteina WASP e, quindi, organizzano l’actina filamentosa; dall’altro lato, attraverso la stimolazione di

Rac si ha l’attivazione di una chinasi (PAK) che, da una parte, inibisce la chinasi della catena leggera della miosina (MLCK),

dando contrazione della miosina, da un’altra attiva la LIM chinasi, che organizza l’actina filamentosa; e, ancora, disassembla la

miosina; alla fine, attraverso queste azioni congiunte, si avrà la chemiotassi dei leucociti sottoposti allo stimolo appropriato.

Esiste un’altra possibilità, cioè, che la PI3K attivata rilascia dei PIP3 che reclutano un altro importantissimo effettore, l’AKT che a

sua volta amplifica il segnale, probabilmente, agendo anch’essa sulla chinasi PAK.

Quando arriva una chemiochina su un leucocita, si attivano contemporaneamente una miriade di strade, che, alla fine, fanno sì che

la cellula migri in maniera direzionale. AKT, per esempio, è una proteina che è coinvolta nella sopravvivenza cellulare e nella

proliferazione cellulare. L’attivazione di AKT, da parte di PI3K, controlla la trascrizione della ciclica D, controlla la degradazione

della p27, controlla, ancora, la stabilizzazione e la degradazione di p21. Alla fine, il bilancio netto degli effetti di questa serin-

treonin chinasi consistono nel far progredire la cellula in ciclo. Questo è un esempio di come una proteina che controlla la

regolazione dei processi proliferativi della cellula sia coinvolta anche nella motilità cellulare. Ricapitolando un attimo questo

punto, PI3K attiva gli scambiatori di Guanina (come già visto nella scorsa sbobba) o perché vengono fosforilate delle chinasi che

attivano gli scambiatori, o perché gli scambiatori vengono reclutati attraverso i loro domini PH (anche se ci sono molti dubbi

sull’esistenza di questi). Quindi, il bilancio è in favore delle forme attive di Rac, cdc42 e Roc. La strada che funziona nei leucociti

(e che sicuramente porta alla chemiotassi) è questa:

• Da un lato, si ha l’attivazione della chinasi PAK1, e quindi si ha disassemblaggio della miosina II, attivazione della chinasi Lim

e inibizione della MLCK

• Dall’altro, l’attivazione della proteina WASP e del complesso Arp2/3

Tutti gli eventi biologici provocati dall’attivazione/inibizione di queste molecole si traducono in un processo di migrazione

cellulare. Probabilmente, nei leucociti umani interviene anche la via che prevede l’attivazione di AKT (questa serin-treonin

chinasi è mutata in molti tumori umani: pancreas, mammella, ovaio, insomma è veramente importante nel controllo della crescita

e della proliferazione cellulare). In seguito ad un

danno, i leucociti vengono attivati da chemioattrattanti e chemiochine, che penetrano, attraverso la parete endoteliale, nel lume

vasale, vengono marginati, rotolano, si arrestano sull’endotelio vasale, e, successivamente, fanno diapedesi (passano attraverso gli

spazi tra le cellule endoteliali, le cui giunzioni non sono più strette, come conseguenza del danno), e vanno a migraremosse dal

gradiente chemiotattico, sul sito del danno, dove, successivamente, avviene la fagocitosi. Da notare il fatto che queste fasi di

marginazione, rotolamento, arresto e, quindi, adesione dei leucociti, avvengono attraverso scambi tra le molecole esposte sugli

endoteli dei vasi (selectine, ICAM, le varie molecole di adesione) e la controparte espressa sulla superficie dei leucociti.

esistono codici ben precisi che fanno sì che il leucocita risponda in una determinata maniera al danno (meccanismi di Chiave e

Serratura: per ogni molecola esposta sulla superficie dei leucociti, esiste una molecola sulla parte controlaterale, cioè sul versante

della cellula endoteliale). Dopo l’adesione, le cellule si polarizzano, perché, in qualche modo, devono assottigliarsi per poter

penetrare attraverso le giunzioni delle cellule endoteliali. Attraverso chemiotassi giungono al sito del danno e qui avviene la

fagocitosi (le cellule devono ingerire e distruggere il materiale che ha indotto il danno tissutale). Sia chemiotassi che fagocitosi

richiedono la, cosiddetta, “attivazione dei leucociti”, che può avvenire attraverso la ricognizione, per esempio, di batteri, microbi,

29

o mediatori chimici. Questa attivazione leucocitaria porta sia alla chemiotassi, sia al fatto che questi leucociti possano ingerire ed

uccidere gli agenti estranei. Nel caso della chemiotassi, avviene attraverso delle chemiochine, dei peptidi formilati (prodotti da

batteri), che fungono da fattori chemiotattici (i peptidi formilati prodotti da batteri sono i fattori chemiotattici più potenti che

esistono in natura). Sulla membrana dei leucociti sono espresse anche altre molecole recettoriali (come il recettore per il

mannosio, o quello per il CD14); attraverso questi recettori, vengono riconosciuti i lipopolisaccaridi dei batteri, oppure gli

zuccheri che sono presenti sulla superficie batterica e, attraverso questa interazione con questi recettori, potete avere la produzione

di intermedi ROS, oppure, la fagocitosi dei microbi o dei batteri in fagosomi e, quindi, in entrambi i casi, un’attivazione

leucocitaria che porta alla distruzione dell’agente estraneo.

L’ultima fase, dopo che c’è stato il processo chemiotattico, è il processo di fagocitosi (che vuol dire ingerire e distruggere). Questo

processo è costituito da una prima fase, che viene detta fase di ricognizione: questi batteri si legano, soprattutto, ai recettori per il

mannosio, quindi, questi recettori espressi sulla superficie leucocitaria riconoscono gli zuccheri dei batteri. Esistono anche altri

tipi di recettori espressi sulla superficie leucocitaria: alcuni sono simili alle integrine (Mac-1 integrine), altri sono dei recettori

scavenger; attraverso questi recettori, i leucociti riconoscono delle particolari strutture del batterio, che vengono anche dette

Opsonine. Queste sono costituite dal frammento Fc delle immunoglobuline, oppure dal fattore C3b. Dopo la fase di ricognizione,

si ha la seconda fase, che è l’inglobamento, in cui si forma un’introflessione della membrana plasmatica leucocitaria, che ricorda

moltissimo le fossette rivestite (tipiche del processo di endocitosi). Quindi, si ha la formazione di questa invaginazione, che si

stacca all’interno della cellula, e si forma il fagosoma (circondato da membrana) all’interno del quale si trova il batterio. Il

fagosoma si fonde con il lisosoma, formando il fagolisosoma e, all’interno del fagolisosoma si ha l’attivazione degli enzimi

lisosomiali e la successiva degradazione del materiale da ingerire. In realtà, la degradazione avviene soprattutto attraverso

l’attivazione di due sistemi: l’NADPH ossidasi e la Mieloperossidasi. La prima, generalmente, è ben compartimentalizzata nel

citoplasma e, in seguito alla reazione infiammatoria, si va a localizzare sulla membrana, catalizzando, prima, la formazione di

superossido e, poi, la formazione di perossido di idrogeno. Quindi, si ha la distruzione dei batteri, all’interno dei leucociti, perché

si attiva questo sistema enzimatico che produce specie reattive dell’ossigeno (ROS). Sono queste ROS che provocano la

distruzione del materiale fagocitato. Molto spesso queste ROS finiscono per essere, anche, liberate nei tessuti, danneggiandoli,

quindi, si ha una risposta tissutale alla liberazione di queste ROS, la distruzione dei tessuti che molto spesso accompagna il

processo infiammatorio. Ricapitolando la risposta infiammatoria. La

risposta infiammatoria si può dividere in 3 fasi. Una prima fase, in cui, quelli che prevalgono sono i fenomeni vascolari

(vasocostrizione istantanea a cui seguono dei processi di vasodilatazione; questi processi di vasodilatazione spiegano le alterazioni

che si hanno nell’infiammazione acuta, e perché viene chiamata angioflogosi)- caratteristica di questi processi è comparsa di un

edema di tipo infiammatorio (caratterizzato da liquidi e dalla fuoriuscita di proteine ed elementi figurati del sangue, dovuta ad

alterazioni degli endoteli). Successivamente (si parla sempre di giorni), si ha l’intervento dei neutrofili (seconda fase) e, poi, dei

monociti e dei macrofagi che devono rimuovere l’agente che ha portato il danno (terza fase).

MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE

I fenomeni poco fa accennati, le varie fasi del processo infiammatorio sono regolate da mediatori chimici del processo

infiammatorio. Questi derivano o dal plasma o dalle cellule coinvolte nell’angioflogosi (gli elementi figurati del sangue, le

piastrine, i granulociti…). Quelli che derivano dal plasma sono presenti, generalmente, sottoforma di

precursori inattivi che devono essere attivati; i secondi sono sequestrati, compartimentalizzati, all’interno di queste cellule e

secreti solo quando c’è un danno tissutale, quando c’è una risposta infiammatoria (in alcuni casi vengono sintetizzati ex novo da

queste cellule che partecipano al processo). Quindi possiamo fare questa grossa distinzione:

• Mediatori chimici che sono già presenti nel nostro organismo e che già troviamo nel plasma sotto forma di precursori che non

sono attivi

• Mediatori che derivano dalle cellule infiammatorie, che sono o sequestrati, o sintetizzati ex novo

Come funzionano questi mediatori? Si tratta di segnali di natura chimica, che, quindi, richiedono, molto spesso, l’interazione con

dei recettori specifici, infatti, la maggior parte dei mediatori chimici dell’infiammazione funziona attraverso dei sistemi

recettoriali (ad esempio le chemiochine vengono riconosciute da recettori serpentinici). Altri mediatori hanno un’intrinseca attività

enzimatica e, quindi, funzionano diversamente. In ogni caso, rimane il concetto che la secrezione di questi mediatori ed i loro

effetti sono dei processi altamente regolati. Vediamo quali sono i mediatori chimici cellulari e quali sono, invece, quelli presenti

nel plasma. I mediatori cellulari possono essere già presenti e segregati in granuli nelle cellule

(il nome stesso di “granulociti” indica la presenza di granuli, che contengono dei mediatori già preformati) e, i più importanti di

questi, sono: istamina, serotonina ed enzimi lisosomiali (che degradano proteine, glicogeno ecc… e agiscono a pH acido). Questi

mediatori sono presenti in: mastcellule, basofili, macrofagi e neutrofili. Poi, ancora, esistono dei mediatori che devono essere

sintetizzati ex novo come conseguenza di un danno tissutale. Questi sono prostaglandine, leucotrieni, PAF (platelet activated

factor), le specie reattive dell’ossigeno (ROS), l’NO, e le citochine. I mediatori già presenti nel

plasma sottoforma inattiva perché sintetizzati a livello epatico: le cellule epatiche sono altamente specializzate nella sintesi di

proteine altamente specifiche, tra cui, oltre all’albumina che serve per l’equilibrio colloido-osmotico, delle proteine che

intervengono nella risposta infiammatoria. Tra queste c’è il fattore 12 di Hageman, che controlla due sistemi importanti. E’

presente nel nostro organismo in forma inattiva, è poi attivata in risposta ad uno stimolo infiammatorio attraverso delle cascate di

eventi e dà origine all’attivazione del sistema delle chinine e alla attivazione della cascata coagulativa e fibrinolitica. Quando si ha

una ferita, ad esempio, da taglio, si ha un processo infiammatorio durante il quale si deve attivare la cascata coagulativa,

altrimenti, non si ha la formazione del coagulo, e non si può avere la guarigione della ferita (il fattore 12 è il capostipite del 30

processo coagulativo). Ancora, sempre a livello del fegato, vengono prodotte le proteine del complemento, attivate in seguito ad

un processo infiammatorio; le più importanti sono: C3a, C5a (dette anche Anafilotossine, con potentissima attività chemiotattica,

quasi come il peptide di origine batterica di cui si è parlato prima) e poi, ancora, ci sono altri membri di questa cascata del

complemento che costituiscono il complesso di attacco alle membrane e sono importantissime perché riconoscono specificamente

delle molecole che sono presenti sulla superficie dei batteri o delle sostanze estranee che devono essere rimosse. Ciò dice una cosa

importantissima, e cioè, che, se si hanno dei processi di degenerazione dell’epatocita (cirrosi o epatopatie croniche) diminuirà in

maniera drastica anche la risposta agli stimoli infiammatori perché il fegato non è più capace di produrre in maniera efficiente

queste proteine che controllano la coagulazione e la fibrinolisi (questo è il motivo per cui molto spesso le cirrosi sono

accompagnate da emorragie anche di piccola entità). È inoltre necessario tenere presente che questo sistema di coagulazione e

fibrinolisi è un sistema che in un soggetto normale è in perfetto equilibrio, per cui non si ha mai, in un soggetto normale, lo

spostamento a carico del processo coagulativo o fibrinolitico, perché,se si ha una eccessiva coagulazione, si ha un rischio

trombotico, mentre, se si ha una eccessiva fibrionolisi, si ha l’altro estremo, cioè, la possibilità di emorragie, epistassi e

sanguinamenti. Quindi, normalmente, questi sistemi sono in perfetto equilibrio ed il fegato preserva questo equilibrio.

Cominciamo ora a vedere un’altra grande differenza nell’ambito di questi mediatori. Abbiamo diviso il processo infiammatorio in

una fase in cui prevalgono i fenomeni pascolo-ematici (e, quindi, in cui si ha l’edema) ed una fase in cui prevalgono i fenomeni di

attivazione degli elementi figurati del sangue (chemiotassi e fagocitosi). Quindi, possiamo ancora dividere, per una nostra

comodità, i mediatori chimici in due grosse classi:

1. quelli che sono responsabili delle modificazione vascolari che portano all’edema 2. quelli che sono responsabili

del reclutamento e della stimolazione delle cellule infiammatorie.

Quindi, li possiamo classificare in base alla loro sorgente (in base alle cellule che li producono), oppure, in base alla loro azione.

Quindi, ci sono una miriade di danni che l’organismo può subire che provocano risposta infiammatoria:

- Danno traumatico - Danno ischemico – Neoplasia – da Agente infettivo – da Corpi estranei (es.: l’Asbesto, sostanza estranea

tipica delle malattie del lavoro, si acquisisce, in genere dalla polvere). Si producono, in risposta a questi danni, dei mediatori che

sono mediatori vasoattivi e fattori chemiotattici. Tra i mediatori vasoattivi, i più importanti sono: le prostaglandine (che sono il

target di molti farmaci, che agiscono inibendo le prostaglandine), la serotonina, l’istamina, la bradichinina, le anafilotossine, i

leucotrieni e PAF (fattore attivante le piastrine); tutti questi mediatori vengono detti vasoattivi, perché, il loro effetto finale è

quello di indurre l’aumento della permeabilità vascolare e, dunque, sono responsabili dell’edema e della formazione dell’essudato.

Dall’altro canto esistono dei fattori chemiotattici che sono: linfochine, monochine, fattore del complemento C5a, i prodotti delle

lipoossigenasi; questi reclutano le cellule infiammatorie (nell’infiammazione acuta, soprattutto piastrine e granulociti

polimorfonucleati, mentre, in quella cronica, linfociti, macrofagi e plasmacellule). Questo, anche, è il motivo per cui

l’infiammazione cronica viene detta istoflogosi, perché quello che si verifica è soprattutto un danno tissutale, che non è

accompagnato da alterazioni pascolo-ematiche. L’edema è tipico dei processi infiammatori acuti; è rarissimo che avvenga in

processi cronici, perché, non si hanno alterazioni della permeabilità vascolare.

Quindi abbiamo: mediatori vasoattivi, che sono responsabili dell’aumento della permeabilità vascolare e della formazione

dell’edema; fattori chemiotattici, che reclutano le cellule che partecipano al processo infiammatorio.

Cominciamo con i mediatori vasoattivi. Uno dei più importanti è l’Istamina. Questa è trovata nelle mastcellule, nei basofili e nelle

piastrine, viene immediatamente rilasciata in risposta ad uno stimolo infiammatorio. In genere in seguito ad un’infiammazione si

ha prurito. L’istamina è responsabile della dilatazione arteriolare e della contrazione degli endoteli venulari, che sono alla base del

prurito indotto, appunto, dal suo rilascio. Un’altra ammina vasoattiva è la Serotonina, che ha effetti simili all’istamina, si trova

prevalentemente nelle piastrine e viene rilasciata quando le piastrine si aggregano. Veniamo ora all’Acido Arachidonico,

componente dei fosfolipidi di membrana, la cui degradazione, in alcuni suoi metaboliti, produce una varietà di effetti biologici.

Ciò perché i metabolici dell’acido arachidonico si comportano come degli ormoni a piccolo raggio. Rapidamente vengono distrutti

e allontanati dal sito in cui vengono generati e sono rilasciati dalle membrane cellulari attraverso l’azione di fosfolipasi, stimolate,

a loro volta, da diversi stimoli e mediatori della risposta infiammatoria. Ad esempio, molte chemiochine attivano queste

fosfolipasi, perché, molte di loro sono sotto il controllo della PI3K. I metabolici dell’Acido Arachidonico si formano soprattutto

per l’azione di due enzimi, che sono la Lipoossigenasi (Lox) e la Cicloossigenasi (Cox). Ci sono antinfiammatori che agiscono

inibendo Lox ed altri che agiscono inibendo Cox (es Aspirina). Gli antinfiammatori steroidei agiscono inibendo la PLasi (questo è

il motivo per cui, in alcune patologie infiammatorie, vengono utilizzati i cortisonici). Per azione di Lox si formano i Leucotrieni

(C , D , E ) responsabili dei processi di vasocostrizione, broncospasmo ed aumentata permeabilità. Un altro Leucotriene molto

4 4 4

importante è il B , potente fattore chemiotattico. Attraverso l’azione di Cox, si ha la formazione delle Prostaglandine, di cui, le

4

più importanti sono PGD PGE PGF , responsabili della vasodilatazione e della formazione di edema. Sempre dal sistema

2 2 2α

delle PG si formano due classi di composti: Prostacicline (che causano vasodilatazione ed inibiscono l’aggregazione piastrinica) e

Trombossani (con effetto opposto: promuovono l’aggregazione piastrinica ed inibiscono la vasodilatazione). Queste due sostanza

s

sono anche target di terapie che si usano nelle malattie cardiocircolatorie.

Ora, quali sono gli antinfiammatori che inibiscono l’azione delle Cox? Aspirina, Indometacina ed antinfiammatori non steroidei

funzionano, soprattutto, su questa Cox e, quindi, inibiscono la formazione di questi tre tipi di PG. Un altro fattore molto

importante è questo PAF, che viene, anch’esso, rilasciato, attraverso l’azione delle PLasi, dai fosfolipidi di membrana.

E’importante perché -induce

l’aggregazione piastrinica,, -causa vasocostrizione e 31

broncocostrizione (un po’ come i Leucotrieni), -ha un’azione da 100 a 1000 volte più potente

dell’istamina nell’indurre la vasodilatazione e la

permeabilità vascolare -aumenta i processi di

adesione leucocitaria, di chemiotassi, di degranulazione ed il rilascio delle specie reattive dell’ossigeno (ROS).

Le Citochine sono dei polipeptidi secreti dalle cellule che hanno effetti autocrini (il segnale viene rilasciato dalla cellula ed agisce

sulla cellula stessa), paracrini (il segnale agisce su una cellula vicina) ed endocrini (un organo secerne una sostanza che agisce, a

distanza, su degli organi bersaglio). Questi modificatori delle risposte biologiche sono molto studiati come potenziali target di

nuove terapie farmacologiche, per esempio, anche nella terapia dell’immunodeficienza acquisita, si sta studiando molto il

recettore per una chemiochina, perché quel recettore è un corecettore per il virus dell’HIV; quindi, andare a colpire specificamente

quella molecola può anche significare andare ad impedire che quel virus entri nelle cellule.

Andiamo ora a vedere un esempio di citochina: l’IL-1. Questa viene prodotta dall’attivazione dei macrofagi, che consegue ad

un’infiammazione di tipo batterico, da complessi immuni, da tossine, oppure, consegue ad un danno fisico, oppure, i macrofagi

possono essere attivati in seguito all’azione di altre citochine. Questi macrofagi attivati secernono questa IL-1 (detta anche TNF

Tumor Necrosis Factor), che interviene nelle reazioni della fase acuta dell’infiammazione, ha effetti sulle cellule endoteliali, sui

fibroblasti e sulle cellule leucocitarie.

* Quando una persona è colpita da un processo flogistico, spesso, si fanno fare dei marcatori della fase acuta, si fanno fare: la

velocità di elettrosedimentazione, il titolo antistreptolisinico ecc… insomma, una serie di parametri chimico-clinici.*

Lez. del 10 Dicembre 2007

“Mediatori chimici dell’infiammazione (parte 2) e infiammazione cronica”.

Prof. Castoria

Redattore: Pietro Inforzato

L’ossido nitrico (NO) è un mediatore molto importante coinvolto non solo nei processi infiammatori ma anche nella patogenesi di

alcune malattie; è un gas solubile che ha un ampio spettro di funzioni ed ha una azione molto rapida.

Come funziona:

l’NO facilita il rilascio del ciclico GMP (cGMP) nella cellula e viene sintetizzato a partire da L-arginina, ossigeno molecolare

(O2) e NADPH. La sintesi dell’NO è catalizzata da un enzima che si chiama ossido nitrico sintetasi (NOS). Questo enzima esiste

in 2 forme: una forma è costituzionalmente espressa da alcune cellule (endoteliali e neuronali); infatti ad esempio nei processi

infiammatori l’NO viene rilasciato dalle cellule endoteliali dei vasi.

Esiste però anche un’altra forma che viene rilasciata prevalentemente dai macrofagi-monociti che è una forma inducibile di NOS:

si chiama infatti iNOS. Questo enzima è indotto dagli stimoli che vengono dalle chemiochine prevalentemente le quali attivano le

vie di trasduzione (di cui già parlato a proposito della chemiotassi) ed inducono la sintesi di questo enzima e quindi il rilascio di

NO.

Cosa fa l’NO:

-regola le funzioni dei vasi durante la risposta infiammatoria (è un potente vasodilatatore);

-riduce l’adesione e l’aggregazione piastrinica (molto importante in alcune malattie cardiocircolatorie dovute ad alterazioni

dell’adesione piastrinica);

-modula la risposta dell’ospite alle infezioni (in topi privi del gene che codifica per l’enzima abbiamo una deficienza di risposte

immunitarie alle infezioni batteriche)

Alterazioni della produzione di NO sono presenti in alcune malattie umane come il diabete mellito, l’arteriosclerosi e

l’ipertensione arteriosa. Sono note infatti correlazioni tra alterazioni della produzione di NO e formazione della placca

aterosclerotica (con maggiore incidenza nelle donne in post-menopausa in quanto un abbassamento ormonale causa riduzione

della produzione di NO).

Altri mediatori importanti del processo infiammatorio sono i radicali liberi (anione superossido, perossido di idrogeno e radicale

ossidrile); vengono liberati prevalentemente dai leucociti o in seguito alla loro stimolazione con fattori chemiotattici, o perché i

leucociti vengono esposti agli immunocomplessi oppure possono essere liberati durante il processo di fagocitosi per azione

dell’enzima NADPH ossidasi che normalmente è un enzima libero nel citoplasma ma che poi in seguito a stimoli di fagocitosi si

sposta sulle membrane lisosomiali e può svolgere il suo ruolo nella fagocitosi.

I radicali liberi sono importanti anche perché combinandosi con l’NO formano degli intermedi reattivi dell’azoto che hanno una

azione antimicrobica che promuove il rilascio di chemiochine e citochine e regolano l’espressione delle molecole di adesione.

Quando però questi radicali liberi sono prodotti in elevata quantità essi promuovono dei danni tissutali ( o diretti su cellule

endoteliali o mediante inibizione di inibitori di proteasi); in questa maniera le proteasi vengono attivate. 32

Altri mediatori chimici dell’infiammazione sono i costituenti lisosomiali (granuli) che sono soprattutto tipici dei granulociti. Nei

granulociti troviamo granuli specifici e azzurrofili. Il contenuto dei granuli specifici (lisozima, collagenasi, elastasi, gelatinasi)

viene liberato durante tutto il processo infiammatorio e agiscono soprattutto sulla componente della matrice extracellulare. Nei

granuli azzurrofili troviamo le mieloperossidasi, le idrolisi e altri fattori battericidi che giocano un ruolo nei processi di fagocitosi

(liberati solo nella fagocitosi).

I mediatori chimici possono essere sintetizzati ex novo o essere contenuti in granuli. Esistono anche dei mediatori che già si

trovano in forma inattiva nel plasma (sistema del complemento e della cascata coagulativa, fattore 12 di Hagemann).

Il fattore 12 di Hagemann è una proteina prodotta dal fegato e attivata poi in seguito allo stimolo infiammatorio.

Il sistema del complemento è costituito da una ventina di proteine ed ha un ruolo importante nelle difese immunitarie perché

attraverso l’attivazione di queste proteine del complemento si ha la formazione di un complesso che si chiama complesso di

attacco alle membrane; questo complesso serve ad eliminare l’agente che ha causato l’infiammazione. E’ anche detto MAC 5-9

(perché da 5 a 9 sono i fattori del complemento che costituiscono questo complesso di attacco alla membrana).

Durante la formazione di questo complesso si producono altre molecole ( ad esempio C3a e C5a) che vanno ad aumentare la

permeabilità vascolare e la vasodilatazione (hanno una azione simile all’istamina). C5a è in grado di attivare la degradazione

dell’acido arachidonico e in particolar modo la linea che è catalizzata dalla lipossigenasi. Quindi il complesso finale MAC 5-9 è

importante anche perché durante la sua formazione vengono rilasciate altre proteine che hanno azione a livello vascolare, o

funzionano sulla pat-way dell’acido arachidonico oppure inducono la attivazione di leucociti e quindi regolano i fenomeni di

adesione e di chemiotassi (soprattutto C5a), attivano i processi di fagocitosi (C3b).

La formazione del MAC comincia con l’attivazione di C3b che può essere attivato in 2 modi: esiste una via classica e una via

alternativa. La via classica di attivazione del complemento è attivata dai complessi antigeni-anticorpi; l’anticorpo può essere una

IgG o una IgM. Quando si formano i complessi antigeni-anticorpo attivano la proteina del complemento C1. Questa proteina

attivata va ad agire sulla C3 convertasi (un complesso di proteine del complemento) che attiva a sua volta C3; C3 poi si scinde in

due frammenti: C3a che è libero di agire come mediatore dell’infiammazione e C3b che va ad agire sulla C5 convertasi che attiva

a sua volta C5; a questo punto dalla C5 attivata si liberano C5a e C5b.C5b attivato recluta a sua volta C6, C7, C8 e C9 formando

in questo modo il complesso finale MAC 5-9. Il punto critico resta l’attivazione di C3 da parte di C3 convertasi. Insieme alla

formazione del complesso MAC vengono rilasciati una serie di potenti mediatori infiammatori.

La pat-way alternativa di attivazione del complemento è attivata o da proteine esposte sulla superficie dei batteri, o dai

polisaccaridi batterici; in questo caso si attiverà C3 il quale viene attivato e si trasforma in C3b. C3b viene stabilizzato da una

serie di proteine (sistema delle properdine, tra cui il fattore b e il fattore d) ed attiva anche esso la C3 convertasi; poi si hanno gli

stessi processi attivati dalla via classica (vedi sopra).

Nella via classica il primo fattore del complemento attivato è C1, nella via alternativa il primo fattore ad essere attivato è C3.

Un altro mediatore importante è il fattore 12 di Hagemann. Esso controlla 4 processi importanti: la cascata delle chinine, la

cascata coagulativa, il sistema fibrinolitico e la cascata del complemento.

Le chinine sono potenti mediatori chimici dell’infiammazione (la più importante è la bradichinina).

Il sistema coagulativo è importante nella guarigione di una ferita ( per la chiusura di una ferita è necessaria la formazione del

coagulo). Da una parte il fattore 12 attiva il sistema coagulativo, dall’altra il sistema fibrinolitico. Nel controllare il sistema

fibrinolitico libera una proteina, la plasmina, la quale va ad attivare la cascata del complemento.

Il fattore 12 di Hagemann viene attivato dal collageno, dalle membrane basali, dalle piastrine.

L’attivazione del fattore 12 consiste in una modificazione allosterica di questa proteina che espone il suo sito serinproteasico

(parliamo quindi di una serinproteasi); modificando la sua conformazione viene attivata la sua azione proteolitica e a questo punto

accadono 2 cose importanti:1) questo fattore 12 attivato va ad attivare il sistema delle chinine; trasforma la pre-callicreina in

callicreina. La callicreina ,così formata, in presenza del chininogeno (cofattore ad alto peso molecolare), produce la bradichinina

che è un mediatore chimico dell’informazione che ha soprattutto effetti vasodilatatori. Contestualmente la callicreina che si

produce va a stimolare ulteriormente l’attivazione del fattore 12; in questa maniera la risposta infiammatoria si amplifica. 2) il

fattore 12 attivato va ad influenzare la cascata coagulativa: il fattore 12 attiva il fattore 11 (per proteolisi), il quale a sua volta fa

formare la trombina a partire dalla protrombina. La trombina attivata trasforma il fibrinogeno in fibrina. Dal fibrinogeno non si

forma solo la fibrina che poi entra a far parte del coagulo, ma vengono anche liberati dei fibrinopeptidi che hanno anche essi

azione sui vasi. Contestualmente alla formazione della callicreina viene attivato il sistema di fibrinolisi (di scissione del tappo di

fibrina) perché la callicreina a sua volta trasforma un precursore, il plasminogeno, in plasmina. La plasmina a sua volta controlla

la formazione di fibrina e normalmente i processi fibrinolitico e coagulativo nel nostro organismo sono in perfetto equilibrio tra

loro; ciò significa che in condizioni normali non c’è mai né un eccesso coagulativo né fibrinolitico. Eventuali squilibri si hanno ad

esempio in malattie cardiocircolatorie.

Contemporaneamente la plasmina attivata dalla callicreina va ad attivare la cascata del complemento perché facilita la

trasformazione del C3 in C3a. In definitiva possiamo dire che il fattore 12 rappresenta un punto nodale di tutte queste attività

descritte.

Riassumendo:

-la cascata delle chinine porta alla formazione del mediatore bradichinina che fa aumentare la permeabilità dei vasi, induce

dilatazione delle arteriole e contrazione della muscolatura liscia (questo spiega anche il dolore che accompagna quasi sempre il

processo infiammatorio).

La bradichinina viene metabolizzata immediatamente nel sangue da parte di alcuna sostanze dette chininasi ed ha delle azioni

vascolari simili a quelle dell’istamina.

-il sistema della coagulazione porta alla formazione di fibrina come detto sopra.

Il processo infiammatorio è accompagnato da effetti sistemici che sono le reazioni della fase acuta. 33

Tali reazioni sono la febbre, l’anolessia, la stanchezza; altri parametri chimico-clinici sono la sintesi aumentata delle proteine della

fase acuta ( es: proteine del complemento, proteina C reattiva), l’aumento della velocità di eritrosedimentazione e alterazioni a

carico degli elementi della serie bianca del sangue che sono quelli reclutati durante la risposta infiammatoria.

Queste reazioni sono mediate generalmente dalle citochine prodotte dai leucociti e soprattutto dal fattore tumor necrosis factor

(TNF), il quale induce la produzione di una interleuchina, IL-1, la quale a sua volta induce la produzione dell’IL-6. Quindi TNF e

IL-6 sono prevalentemente responsabili delle reazioni della fase acuta come la febbre che accompagna sempre i processi

infiammatori. Per quanto riguarda gli elementi figurati del sangue, se eseguiamo un esame emocromocitometrico nel corso

dell’infiammazione acuta, avremo un aumento dei globuli bianchi che raggiungono il valore di 15/20 mila; in alcuni casi

registreremo un aumento da 40 a 100 mila (tipica reazione leucemoide). Questa conta dei globuli bianchi però è tipica di alcune

leucemie e non dei processi infiammatori;questa reazione eccessiva può però accompagnare le infiammazioni. I globuli bianchi

vengono rilasciati dal midollo osseo.

La leucocitosi riguarda i polimorfonucleati nel caso di infezioni batteriche (cioè aumentano di numero), gli eosinofili aumentano

moltissimo nelle infezioni da parassiti, alcuni virus possono causare un aumento dei linfociti, altri invece, possono indurre

leucopenia. E’ importante sapere che quando troviamo i valori dei polimorfonucleati alterati siamo di fronte sicuramente a un

processo infiammatorio di tipo acuto.

Come si può risolvere l’infiammazione acuta?

-Si può risolvere con una restitutio ad integrum del tessuto e quindi con la guarigione;

-alcune volte non si ha la guarigione e si hanno dei processi di fibrosi (questo è quello che succede molte volte purtroppo nel

fegato, soprattutto nelle epatiti C che evolvono spesso verso la cirrosi epatica);

-oppure si può avere la formazione di un ascesso, ossia la raccolta di un essudato purulento che viene chiamato pus in una cavità;

-oppure possiamo avere la progressione verso l’infiammazione cronica.

INFIAMMAZIONE CRONICA

L’infiammazione cronica viene definita anche istoflogosi a differenza dell’infiammazione acuta che viene definita flogosi. Nel

primo caso prevalgono i fenomeni tissutali, nel secondo prevalgono i fenomeni vascolari.

Come può essere una infiammazione cronica?

- può essere una infiammazione cronica ad initio, cioè si presenta già come processo infiammatorio cronico;

-

- oppure può essere dovuta alla mancata risoluzione di un processo infiammatorio acuto che si protrae nel tempo.

L’infiammazione acuta è di breve durata ( può durare max 7/15 giorni), l’infiammazione cronica invece si protrae nel tempo

addirittura per anni e può a volte accompagnare l’individuo fino alla morte. Nell’infiammazione cronica i fenomeni di

infiammazione attiva, del danno ai tessuti e del tentativo di guarigione tissutale procedono simultaneamente, a differenza

dell’infiammazione acuta dove abbiamo varie fasi.

L’infiammazione cronica è caratterizzata da modificazioni che avvengono soprattutto a livello tissutale. Tali modificazioni

coinvolgono le cellule mononucleate (quindi abbiamo un infiltrato di macrofagi, di linfociti e di plasmacellule); è caratterizzata

anche dalla distruzione tissutale e dalla guarigione che coinvolge due fenomeni importanti:

1) Angiogenesi; 2) fibrosi del tessuto.

Il sistema di cellule mononucleate fagocitiche è rappresentato dai monociti che circolano nel sangue e che sono importanti anche

nella risposta infiammatoria acuta perché questi monociti dal sangue periferico in seguito ad uno stimolo infiammatorio vengono

attivati (allo stesso modo dei granulociti neutrofili), attraverso processi di adesione aderiscono alle cellule endoteliali, trasmigrano

per diapedesi, fanno la chemiotassi e una volta arrivati nel tessuto extravascolare si differenziano in macrofagi e fanno

prevalentemente fagocitosi.

Questo sistema di cellule mononucleate fagocitiche è caratterizzato da elementi figurati del sangue circolanti come i monociti

oppure dai cosiddetti macrofagi tissutali o residenti.

Tali macrofagi residenti esistono in piccole quantità soprattutto in alcuni tessuti: fegato (cellule di Kupfer), milza (istiociti), SNC

(cellule della microglia), polmone (macrofagi alveolari).

Come vengono attivati questi macrofagi?

Possono essere attivati sia attraverso reazioni di tipo immunitario, per esempio attraverso i linfociti T attivati, oppure possono

essere attivati attraverso meccanismi non immunitari.

Nel primo caso (reazione immunitaria) i macrofagi vengono attivati perché i linfociti T secernono le citochine ( la più importante

è l’interferone gamma); l’attivazione non immunitaria avviene invece da parte di queste sostanze: endotossine ( ad esempio TNF

ed interleuchine responsabili della febbre che accompagna l’infiammazione), fibronectina (proteina della matrice extracellulare) e

mediatori chimici.

Il macrofago attivato differenzia, va incontro a cambiamenti morfologici e comincia a secernere una batteria di sostanze che sono

responsabili sia del danno tissutale che dei processi fibrotici.

Le sostanze che inducono danno tissutale sono: le specie reattive dell’ossigeno, le proteasi, i fattori chemiotattici per i neutrofili,

fattori della coagulazione, metabolici dell’acido arachidonico e ossido nitrico. Le sostanze responsabili della fibrosi sono invece: i

fattori di crescita secreti o stimolati dai macrofagi quali PDGF (fattore di crescita di derivazione piastrinica), FGF (fattore di

crescita dei fibroblasti), TGF beta (trasforming grow factor); vengono prodotte anche citochine fibrogeniche, fattori angiogenici e

collagenasi che rimodellano i tessuti. 34

Gli eosinofili a volte sono presenti in maniera del tutto occasionale nel processo di infiammazione cronica.

Uno degli elementi più importanti che caratterizzano l’infiammazione cronica è la formazione del granuloma. Il granuloma è una

lesione caratteristica del processo infiammatorio cronico. Il granuloma è un aggregato di macrofagi che hanno un fenotipo di tipo

epiteliale (cellule appiattite). Perciò parliamo di macrofagi epitelioidi. Il granuloma è un insieme di macrofagi epitelioidi che sono

circondati da tanti linfociti. I granulomi più importanti sono quello tubercolare, sifilidico, da corpo estraneo (tipico di alcuni

ambienti lavorativi) e quello da artrite reumatoide che rappresenta un importante processo infiammatorio cronico.

LEZIONE PROF. CASTORIA 21-02-2008 : ESITI DEL PROCESSO INFIAMMATORIO

In seguito ad una lesione abbiamo un fascio di mediatori chimici che sono responsabili di questo processo flogistico, il quale può

evolvere o verso la risoluzione e quindi la guarigione, oppure, una volta che si è formato l’essudato, questo essudato

infiammatorio si può andare a raccogliere all’interno di una cavità per dare luogo ad esempio ad un ascesso. Qst accade

frequentemente ad esempio nelle infiammazioni del polmone, nelle broncopolmoniti ed in seguito alla formazione dell’essudato,

qst essudato si va a raccogliere all’interno di cavità e dà origine ad ascessi. Altre volte invece l’infiammazione acuta può evolvere

in un processo infiammatorio che si automantiene e diventare quindi infiammazione cronica. Quindi l’infiammazione cronica può

essere o una conseguenza del processo infiammatorio acuto oppure può esordire come infiammazione cronica sin dall’inizio. Da

cosa è caratterizzato il processo di risoluzione della lesione?

La risoluzione è caratterizzata da diversi eventi: innanzitutto abbiamo il ripristino della normale permeabilità vascolare ( che nel

processo infiammatorio è notevolmente alterata) , vengono drenati i liquidi e le proteine dell’essudato o da parte dei linfatici o

attraverso processi di pinocitosi, abbiamo ancora la fagocitosi dei neutrofili apoptotici e dei detriti necrotici che sono presenti nel

sito del danno, ed infine l’eliminazione per morte naturale dei macrofagi che hanno fagocitato sia i detriti necrotici che i neutrofili.

Ora che cos’è invece il processo infiammatorio cronico? È un processo di prolungata durata in cui l’infezione attiva, il danno

tissutale e il tentativo di procedere verso la guarigione avvengono simultaneamente. Quindi abbiamo fenomeni di rilascio dei

mediatori (quindi risposta infiammatoria), danno del tessuto, reclutamento di alcune cellule specifiche dell’infiammazione cronica

e tentativo di guarire da parte di qst tessuto e sono tre processi ke nn avvengono in varie fasi, ma in maniera simultanea.

Quali sono le cause che danno in genere luogo all’infiammazione cronica?

- le infezioni persistenti: un tempo, quando nn erano ancora in uso gli antibiotici specifici, le infezioni persistenti potevano

essere quelle della tubercolosi, oppure sifilide, cioè infezioni causate da agenti batterici che danno origine a fenomeni di

ipersensibilità ritardata. Qst agenti sono batteri che nn hanno una grandissima virulenza, sono dei patogeni, ma nn

essendo molto virulenti, permangono per lungo tempo nel sito in cui sono arrivati e danno origine a infezioni persistenti,

anche la lebbra per esempio (anche se nn riguarda il bacino mediterraneo né le regioni occidentali, come invece la

tubercolosi e la sifilide che negli ultimi anni hanno avuto una recrudescenza). Qst infezioni danno luogo ad un particolare

processo infiammatorio cronico che viene detto processo granulomatoso e sono caratterizzate da una lesione particolare

che viene detta o granuloma tubercolare o granuloma sifilitico. 35

- Esposizione prolungata ad agenti esogeni (es. polveri, metalli pesanti che possono dare origine a processi di

infiammazione cronica) oppure ad agenti endogeni potenzialmente tossici. Una delle cause endogene di infiammazione

cronica + diffusa e studiata è il processo di autoimmunità. I fenomeni autoimmuni danno origine a malattie molto diffuse:

artrite reumatoide o il lupus eritematoso sistemico che è molto + frequente nel sesso femminile.

- In qst processi di autoimmunità si ha un processo infiammatorio molto lento, continuo nel tempo dovuto alla produzione

di autoanticorpi che si possono dirigere o contro le cellule del miocardio o quelle del rene o contro quelle epatiche e

quindi dare dei quadri infiammatori diversi. Anche in questo caso si hanno reazioni granulomatose.

L’infiammazione cronica è caratterizzata da un infiltrato che è costituito da cellule mononucleate (macrofagi, linfociti,

plasmacellule) ; inoltre è caratterizzata dall’enorme distruzione tissutale che è operata soprattutto nei macrofagi e da un processo

di guarigione che è caratterizzato da due momenti: angiogenesi (formazione di nuovi vasi) e fibrosi, nei tessuti.

Le cellule che caratterizzano il processo di infiammazione cronica sono :

-macrofagi (giocano un ruolo importantissimo)

-linfociti (cooperano con i macrofagi per amplificare la risposta infiammatoria)

-plasmacellule ed occasionalmente eosinofili che però non sono assolutamente caratteristici di questo processo.

Nel midollo osseo ci sono le cellule staminali, che quando sono sottoposte a stimoli differenziativi, si differenziano in monoblasti.

Questi monoblasti vengono reclutati nel sangue dove si differenziano in monociti. Nel sangue periferico si trovano i monociti che

o in seguito a un processo infiammatorio, o a processi di differenziamento, passano dal sangue periferico ai tessuti. Quindi a

livello tissutale i macrofagi possono subire due processi: o un processo di attivazione ( e qst è quello ke avviene durante i processi

infiammatori) o un processo differenziativi che viene regolato da fattori di differenziamento e fattori di crescita. Attraverso questo

processo differenziativo una piccola quota di macrofagi va a risiedere nei tessuti e questi sono i macrofagi residenti, che sono

quelli della microglia nel sistema nervoso centrale, le cellule di Kupffer del fegato ( che giocano un ruolo importantissimo nelle

lesioni epatiche), i macrofagi alveolari dei polmoni e gli osteoclasti dell’osso. Questi macrofagi residenti intervengono tantissimo

ad es. nel caso delle ischemie cerebrali o nelle altre malattie del cervello o nelle reazioni infiammatorie del fegato, del polmone o

nella ricostruzione delle ossa in seguito a fratture o ad altri traumi.

Qnd invece abbiamo una risposta di tipo infiammatorio i macrofagi vengono attivati o dai linfociti T che secernono delle

citochine. Una delle citochine + importanti è l’interferone γ che attiva i macrofagi che, una volta attivati, producono delle sostanze

che sono responsabili del danno tissutale e delle sostanze , o fattori di crescita, che intervengono nei processi fibrotici. Questo è

solo un tipo di attivazione d macrofagi, perché si può avere anche un tipo di attivazione non immunitario. Questa attivazione è

mediata o da mediatori chimici che vengono secreti durante il processo infiammatorio, o dalle endotossine oppure ancora dalle

proteine della matrice extracellulare. Una volta attivati, i macrofagi producono metaboliti tossici dell’ossigeno, proteasi, fattori

chemiotattici, fattori che intervengono nei processi coagulativi, metaboliti dell’acido arachidonico, ossido nitrico.

Ma

M che cosa fanno ancora di importante??

Fanno sì ke vengano secrete, accelerano o modificano la secrezione di alcuni fattori di crescita tra cui il TGF β, il fattore di

crescita dei fibroblasti TFGF, il fattore di crescita di derivazione piastrinica PDGF, secernono ancora delle citochine fibrogeniche,

poi dei fattori che contribuiscono all’angiogenesi e delle collagenasi che partecipano al rimodellamento dei tessuti, quindi una

batteria di sostanze che, o intervengono nel danno tissutale (contribuiscono al danno tissutale), o alla fibrosi del tessuto. Qual è la

differenza tra il processo infiammatorio acuto e quello cronico?

Nell’infiammazione acuta si osserva la scomparsa di questi macrofagi quando il danno viene rimosso. Nel processo infiammatorio

cronico invece, il reclutamento dei macrofagi è continuo. Perché si ha qst continuo reclutamento dei macrofagi? Questo è quello

che succede nelle malattie autoimmuni di qualsiasi tipo, che danno alterazioni a livello della pelle soprattutto oltre che in altri

organi, e in qsti casi si ha un reclutamento continuo di macrofagi. Come avviene qst reclutamento continuo? Voi vi ricordate qnd

abbiamo parlato del processo di adesione degli elementi figurati del sangue alle pareti dei vasi, degli endoteli, del processo di

trasmigrazione? Abbiamo detto ke a livello periferico abbiamo dei monociti circolanti i quali aderiscono alle cellule endoteliali,

vengono reclutati negli spazi extravascolari attraverso l’azione di fattori chemiotattici tra cui le chemiochine e il PDGF. Una volta

che sono stati reclutati fuori dal torrente circolatorio, possono fare una cosa che fino a poco tempo fa si pensava impossibile per

un macrofago, cioè proliferare. Uno dei fattori che sia in vitro, sia in vivo, riesce a far proliferare i macrofagi è il Colony

Stimulating Factor (CSF 1). Una volta reclutati e dopo la proliferazione, sono caratterizzati anke da un altro evento, cioè vengono

immobilizzati perché vengono prodotte dai macrofagi stessi delle sostanze che inibiscono la loro chemiotassi. Quindi come

bilancio finale si ha un accumulo di macrofagi nel sito del danno e qst è quello che caratterizza il processo infiammatorio cronico.

Anke i linfociti partecipano a questa reazione infiammatoria, vengono mobilitati sia nelle reazioni umorali che in quelle cellulo-

mediate.

La cosa che avviene, però, nell’infiammazione cronica è che c’è una cooperazione tra linfociti e macrofagi. Questa cooperazione

amplifica la risposta infiammatoria. Come avviene qst cooperazione? Avviene perché innanzitutto il macrofago presenta

l’antigene al linfocita; dopodiché il linfocita si attiva, e una volta attivato, secerne dei mediatori chimici e secerne anche

l’interferone γ che, come abbiamo visto, attiva il macrofago. Il macrofago attivato, a sua volta, rilascia da un lato dei mediatori

chimici dell’infiammazione, dall’altro due fattori importantissimi che sono l’interleuchina-1 e il Tumor Necrosis Factor. In questa

maniera si ha un circolo vizioso tra linfocita e macrofago e quindi una attivazione reciproca tra macrofagi e linfociti. Quindi

attraverso questa attivazione reciproca si ha il reclutamento sempre più forte di queste cellule nel sito del danno.

Che cosa si intende per reazione granulomatosa? 36

È tipica di alcuni processi infiammatori cronici (non tutti, ad es. un’epatite cronica non è una reazione granulomatosa). In qst

processo abbiamo come caratteristica l’aggregazione di macrofagi che hanno un aspetto addirittura di cellule epiteliali per cui

vengono anche detti epitelioidi, cioè il macrofago diventa ancora più piatto, ancora più allargato e subisce una modificazione

quasi fenotipica, cioè cambia la morfologia di qst cellula e diventa simile ad una cellula epiteliale. Il granuloma altro non è che

una raccolta di macrofagi epitelioidi che sono circondati da linfociti. Il granuloma può essere prodotto dall’azione lenta e continua

di batteri, per esempio nel caso della tubercolosi, della lebbra o della sifilide; oppure può essere indotto da infezioni da parassiti

come nel caso della schistosomiasi; oppure ancora da infezioni fungine come nelle istoplasmosi e nelle blastomicosi; oppure da

metalli e polveri come la silice che dà la silicosi e il berillio che dà la berilliosi ( in questo caso parliamo anche di granulomi da

corpi estranei). Granulomi da corpi estranei sono anche quelli che si formano in seguito a delle suture chirurgiche, o ancora

possono essere dovuti a sostanze estranee, infatti i granulomi sono abbastanza frequenti in persone che fanno uso di sostanze

stupefacenti per via endovenosa. Il granuloma della tubercolosi viene anche detto granuloma caseoso perché all’interno del

granuloma c’è un liquido giallastro che si accumula dando la cosiddetta necrosi caseosa, inoltre abbiamo macrofagi epitelioidi che

hanno una forma arrotondata che si uniscono tra loro a formare una cellula gigante che viene detta cellula del langhans,

caratteristica del granuloma tubercolare, che può avere anche 40-50 nuclei a seconda dei macrofagi che si uniscono fra loro in una

specie di sincizio. Tutto intorno ci sono i linfociti, quindi abbiamo una zona centrale di necrosi caseosa, macrofagi epitelioidi che

si uniscono a sincizi per formare la cellula di langhans e intorno i linfociti.

Nell’infiammazione cronica intervengono anche i vasi linfatici che dopo i macrofagi costituiscono una seconda linea di difesa da

parte del nostro organismo e la loro azione è quella di drenare soprattutto l’area che ha subito il danno tissutale.

Un altro processo infiammatorio molto importante è l’ulcera peptica che può interessare sia lo stomaco che il duodeno. È un

processo infiammatorio che può esordire come infiammazione acuta ma evolve nel tempo dando vita a una vera e proprio

infiammazione cronica, non di tipo granulomatoso, ma di tipo ulcerativo. Questa ulcera è caratterizzata da necrosi ed erosione

delle cellule epiteliali di superficie, ma si possono avere anche ulcere della pelle che sono presenti principalmente negli arti

inferiori e sono dovute generalmente a dei processi ischemici come complicanza o conseguenza di fenomeni aterosclerotici. Le

ulcere altro non sono che esempi di processo infiammatorio acuto che si mantiene nel tempo e diventa un processo infiammatorio

cronico. Quali sono gli effetti sistemici che il processo infiammatorio genera o le reazioni della fase acuta? Sono la febbre,

l’anoressia, stanchezza, la sintesi delle proteine della fase acuta ( proteine del complemento sintetizzate a livello epatico, poi la

proteina C reattiva), alterazioni negli elementi figurati del sangue, alterazioni che possono essere messe in evidenza attraverso

l’esame emocromo citometrico del sangue. Queste reazioni della fase acuta sono dovute e sono mediate da citochine, prodotte dai

leucociti, e poi ancora dal tumor necrosis factor che induce la produzione dell’interleuchina-1 la quale a sua volta induce la

produzione di interleuchina-6 .

Quindi interleuchine e TNF giocano un ruolo importantissimo nel mediare queste reazioni della fase acuta. Il quadro ematologico

di un processo infiammatorio è piuttosto caratteristico, è caratterizzato dalla leucocitosi ( voi vi ricordate che nel processo

infiammatorio acuto vengono reclutati soprattutto granulociti neutrofili e avete quindi una leucocitosi marcata che può

raggiungere anche 15-20.000 globuli bianchi ). Poi ancora possiamo avere una reazione di tipo leucemoide con una conta che va

da 40.000 a 100.000 globuli bianchi. Questi globuli bianchi vengono rilasciati dal midollo osseo. Nell’ambito di questi globuli

bianchi si ha l’aumento dei polimorfonucleati neutrofili nel caso delle infezioni batteriche, aumento degli eosinofili (e quindi

eosinofilia) nelle parassitosi, in alcune infezioni virali potete avere aumento dei linfociti, mentre la maggior parte dei virus induce

leucopenia.

La riparazione in che cosa consiste? Consiste nella rigenerazione del tessuto leso da parte di cellule parenchimali dello stesso tipo,

oppure può accadere che vi è una sostituzione di tessuto connettivale, quindi o si ha rigenerazione del tessuto, o formazione di una

cicatrice. Significa che se abbiamo una sostituzione della cellula lesa con una dello stesso tipo abbiamo una restitutio ad integrum

di questa ferita, di questo processo. Se invece quel tessuto viene rimpiazzato con tessuto connettivo, come succede in molte

malattie umane (es. cirrosi epatica, infarto del miocardio), si ha la formazione di una cicatrice e non la rigenerazione del tessuto.

Questo processo dipende dal potenziale proliferativo delle cellule, che a sua volta è dovuto al fatto che esistono nel nostro

organismo delle cellule che sono dette labili, delle cellule stabili e delle cellule perenni. Cellule labili sono quelle dell’epidermide,

degli epiteli delle mucose o degli epiteli del tratto gastro-intestinale. Sono delle cellule che si dividono continuamente, quindi

hanno un elevato indice mitotico, mentre le cellule stabili hanno dei bassi livelli di replicazione. Queste cellule sono ad es. gli

epatociti, oppure le cellule degli epiteli tubulari renali, oppure gli acini pancreatici. Questo significa che queste cellule sono

generalmente arrestate in G0 , però in seguito a degli stimoli, per es. in seguito a un danno , un’epatite acuta, gli epatociti possono

entrare in ciclo e quindi duplicare. Poi vi sono le cellule permanenti che non si dividono mai e che sono sempre arrestate in G0.

sono le cellule del sistema nervoso, i miociti cardiaci e le cellule della muscolatura. Il fatto che queste cellule siano sempre

arrestate in G0 non significa che non hanno un’intensa attività, anzi le cellule perenni sono quelle che hanno una più intensa

attività metabolica rispetto alle altre. Come è influenzato il potenziale proliferativi di una cellula, o l’indice mitotico? È

influenzato perché esistono dei fattori detti fattori di crescita, che sono generalmente polipeptidici. Quindi esistono dei fattori

solubili che influenzano il potenziale proliferativi di una cellula ed esistono dei fattori non solubili che sono le proteine della

matrice extracellulare. Come funzionano questi fattori di crescita? Funzionano o per autocrinia, perché vengono secreti da una

cellula ed agiscono sulla cellula stessa che li ha prodotti ( questo ad esempio è il meccanismo attraverso il quale le cellule

neoplastiche riescono a sfuggire a qualsiasi meccanismo di controllo proliferativi, perché esse stesse secernono dei fattori di

crescita che le fanno duplicare) o per paracrinia, cioè questi segnali chimici vengono trasmessi tra cellule vicine, oppure attraverso

il sistema endocrino, cioè organi specializzati secernono ormoni e fattori di crescita ( per es. le cellule del pancreas che secernono

l’insulina che è un fattore di crescita, oltre ad essere importantissimo nel metabolismo dei carboidrati, va ad agire su dei tessuti a

distanza). Quali sono i mediatori più importanti che controllano la crescita cellulare? Sono le EGF, fattori di crescita

dell’epidermide, il PDGF, fattore di crescita di derivazione piastrinica e tutti gli altri fattori, le chemiochine, vengono prodotti 37

dalle cellule infiammatorie durante la risposta infiammatoria acuta o cronica. Sono presenti nel siero questi mediatori o sono

prodotti localmente e hanno un effetto pleiotropico, perché intervengono nella proliferazione delle cellule, nella migrazione

cellulare, nei processi differenziativi e nel rimodellamento dei tessuti. Regolano la crescita delle cellule perché regolano

l’espressione di geni che sono coinvolti nel controllo della proliferazione cellulare, quindi nel controllo del ciclo cellulare.

Come fanno questi fattori di crescita, queste chemiochine, ad indurre questa importantissima risposta fisiologica che è la

progressione in ciclo? Abbiamo visto che modulano l’espressione di alcuni geni chiave che sono coinvolti nella transizione G1- S

del ciclo cellulare. Ma questo segnale chimico che arriva dall’esterno della cellula come fa a raggiungere il nucleo? ( voi sapete

che la maggior parte delle proteine coinvolte nella regolazione del ciclo, cicline, inibitori, chinasi ciclino-dipendenti, sono tutte

localizzate nel nucleo della cellula, così come alcuni fattori di trascrizione tipo myc). Questi segnali, essendo di natura peptidica,

non possono passare attraverso la membrana cellulare e devono essere riconosciuti da recettori specifici, che sono dei recettori di

membrana. Questi sono i cosiddetti recettori per i fattori di crescita. Come sono costituiti e caratterizzati? Sono caratterizzati da

una porzione extracellulare che è destinata al legame con il ligando o con il fattore di crescita, da uno stretch di amminoacidi

idrofobici che permettono l’ancoraggio del recettore alla membrana plasmatici, e da un dominio interno citoplasmatico che può

essere dotato di attività enzimatica, anche se non è sempre così ( ci sono molte chemiochine che si legano a dei recettori che non

hanno questa attività enzimatica, ma che si accoppiano ad altre molecole che in genere posseggono attività chinasica). Quindi non

per tutti i fattori di crescita vale questo schema, comunque, una volta avuto il legame del fattore di crescita al proprio recettore,

succede che attraverso dei movimenti laterali sulla membrana, questi recettori dimerizzano, quindi possiamo avere o degli

omodimeri o degli eterodimeri. Se per esempio prendiamo il recettore per il fattore di crescita EGF, quel recettore può anche

eterodimerizzare perché appartiene a una superfamiglia di proteine di membrana che vengono dette ERB-b ed il recettore per il

fattore di crescita è uno dei membri di questa famiglia. Una volta che viene attivato dal ligando, può sia omodimerizzare, cioè

formare dei dimeri con delle molecole uguali, sia eterodimerizzare, cioè potete avere quello che succede in molti tumori umani,

cioè un eterodimero formato dal recettore dell’EGF ed Erb-b2 che è un marcatore tumorale soprattutto espresso e presente nei

tumori della ghiandola mammaria. Quando avete un segnale chimico in genere avete una omodimerizzazione e come conseguenza

si ha l’autofosforilazione del recettore di membrana. Questa autofosforilazione avviene in un residuo amminoacidico molto

importante che è la tirosina. Perché questi processi di autofosforilazione della tirosina sono importanti? Vennero scoperti

casualmente negli anni ’70 per un errore di laboratorio e fu visto di lì a poco che i livelli di fosforilazione di questo amminoacido

aumentavano moltissimo nelle cellule trasformate da alcuni oncogeni virali. Quindi questo tipo di fosforilazione di tirosina fu

messo in relazione con i processi di proliferazione e trasformazione neoplastica delle cellule. Esistono diversi tipi di fosforilazioni

e di chinasi, che possono essere chinasi in serina, in treonina e in tirosina; quindi gli amminoacidi che possono essere fosforilati

sono tre: serina, treonina e tirosina. La fosforilazione di tirosina, che è un processo rapidissimo perché tutto qst di cui stiamo

parlando avviene in pochissimi secondi nella cellula, è messa sempre più in relazione con il controllo della proliferazione cellulare

e quindi del ciclo cellulare, e la trasformazione neoplastica delle cellule, e la migrazione e il differenziamento dei tessuti. Una

volta che qst recettore si è autofosforilato in tirosina, perché possiede in questo dominio citoplasmatico attività enzimatica,

fosforica anche il membro che gli sta vicino, quindi si ha una trans-fosforilazione tra le 2 molecole recettoriali, cioè ciascuna

molecola si autofosforila e poi si fosforilano reciprocamente. Dopo succede che questo recettore attivato va a reclutare e a attivare

una piccola proteina che lega il GTP e che si chiama Ras. Ras è prevalentemente coinvolta nei processi di proliferazione e

sopravvivenza, infatti è un crocevia tra la vita e la morte della cellula, a seconda della condizione in cui viene attivata, a seconda

del sistema cellulare ed è anche responsabile dell’invecchiamento cellulare. Dopo essere stata reclutata, Ras viene attivata, quindi

viene trasformata da GEF (scambiatore di guanina) in forma attiva, cioè quella che lega il GTP. Ras cicla continuamente tra queste

due forme, di cui una è attiva (che lega il GTP) e l’altra è inattiva Ras-GDP, in cui il GTP viene idrolizzato a GDP. Deve ciclare

continuamente perché stiamo parlando di un segnale chimico, che si “accende” quando arriva alla cellula bersaglio e che si deve

“spegnere” immediatamente dopo, altrimenti il risultato sarebbe quello di una costitutiva attivazione di Ras che porterebbe alla

costitutiva attivazione del ciclo cellulare e della proliferazione. Quindi stiamo parlando di segnali rapidi, transienti e reversibili. Se

il segnale non è così si può avere la trasformazione delle cellule. Perché viene reclutato Ras? Perché quando il recettore è

fosforilato in tirosina recluta delle proteine che fanno da scaffold, o degli intermedi molecolari che sono riconosciuti da questi

residui di tirosina fosforilati; sono le proteine adattatrici che sono molto importanti nella trasduzione del segnale perché adattano

due molecole, di cui una è a monte e una è a valle. Queste molecole adattatrici posseggono generalmente dei domini SH2, che sta

per Src Homology 2, che furono identificati in una chinasi in tirosina( il prototipo delle chinasi in tirosina) che è la chinasi Src,

responsabile della trasformazione di alcune cellule, è coinvolta nella patogenesi di molti tumori umani ed è una delle prime

chinasi in torosina che è stata identificata e studiata in laboratorio. In questa chinasi è stato trovato questo dominio SH2 che può

legare tirosine fosforilate. Poi si è visto che anche altre proteine che fanno parte di questi circuiti di traduzione del segnale

posseggono questi domini SH2 e fungono da proteine adattatrici. Quindi attraverso delle proteine adattatrici, che sono GRB2, SOS

o altre molecole, Ras viene reclutata, viene avvicinata alla membrana alla fine e viene attivata. Dopo l’attivazione di Ras, a valle

si attiva a sua volta una cascata di chinasi, che sono le chinasi che dipendono da Ras. Tra queste abbiamo soprattutto la MAP-

chinasi che significa mitogen-activated protein. Si tratta di una famiglia di chinasi di cui esistono diversi membri, alcuni sono

importanti nella proliferazione, altri nella risposta allo stess (ad es. la p38), altri nel differenziamento e nella migrazione delle

cellule. Dopo che la Map-chinasi viene attivata da Ras, la MAP-chinasi trasloca nel nucleo e va ad attivare alcuni geni che sono

responsabili della progressione in ciclo, però a livello di membrana succede che i recettori di membrana attivati, oltre che reclutare

ed attivare Ras, possono anche reclutare ed attivare la fosfolipasi C-γ, che fa sì che il PIP2 (fosfatidilinositolo) venga scisso in

inositolo trifosfato ( IP3) e in diacilglicerolo (DAG). L’IP3 a livello del reticolo endoplasmatico promuove il rilascio del calcio,

per cui aumenta il calcio intracellulare e quindi aumentano tutti i processi che dipendono dal calcio ( es. le fosforilazioni calcio-

dipendenti), poi attraverso la liberazione del DAG vengono attivate le proteinchinasi- C. quindi a questo stimolo portato dal 38

fattore di crescita, segue l’attivazione di una serie di eventi biochimici che consistono soprattutto in eventi di fosforilazione. Tutto

questo porta, a livello nucleare, all’attivazione di fattori di trascrizione nucleari.

Gli effettori terminali di queste vie, quindi parliamo delle MAP-chinasi, di alcune proteinchinasi-C (soprattutto quelle atipiche),

hanno la capacità di traslocare nel nucleo. Sono detti effettori terminali perché sono le ultime molecole ad essere attivate e

migrano anche nel nucleo ( questo è il caso di MAP-chinasi) e attivano questi fattori di trascrizione. In questa maniera il segnale si

trasmette dall’esterno della cellula fino al nucleo. Nel nucleo queste proteine vanno ad attivare alcuni geni, tra cui myc, fos e jun.

Myc è una proteina a doppio effetto perché è coinvolta, a seconda delle condizioni in cui viene studiata, sia nei processi di

apoptosi che nei processi di proliferazione. Alterazioni e mutazioni di myc sono responsabili della mutazione neoplastica, però se

voi overesprimete myc in una cellula in cui non date nutrienti, quindi in una cellula in basso siero, la cellula va in apoptosi. Quindi

myc è una delle molecole più importanti che è stata scoperta negli ultimi anni perché ha questa capacità: si può comportare da

oncogene e da antioncogene. Fos e Jun dimerizzano e vanno ad attivare il promotore della ciclica D, che è responsabile della

progressione G1-S delle cellule. Alla fine tutto questo processo si riflette nella progressione in ciclo, per cui se voi avete una

cellula arrestata in G0, quindi quiescente, che ha un certo potenziale proliferativo( es. cellula epatica), che viene sottoposta a

stimoli (es. da parte del fattore di crescita degli epatociti), questa cellula passerà dalla fase G0 a quella G1-S del ciclo. Vi ricordo

che il ciclo cellulare è costituito da quattro fasi: G1 (gap1), S (sintesi del DNA e duplicazione del DNA), G2 (gap 2) e la fase M

che è la fase vera e propria di mitosi. Il ciclo cellulare induce la duplicazione delle cellule in seguito a questa serie di eventi fino

ad arrivare a due cellule figlie che hanno lo stesso corredo della cellula da cui sono state originate. Da che cosa sono regolate

queste fasi? Da proteine dette cicline perché oscillano durante le varie fasi del ciclo cellulare. Quindi la fase G1 è caratterizzata

soprattutto dalla oscillazione della ciclica D e della ciclina E, la fase S è caratterizzata dall’oscillazione della ciclina A e la fase

G2-M soprattutto dall’oscillazione della ciclina B. Le cicline altro non sono che coenzimi perché sono generalmente associati con

delle chinasi, la cui attività è a loro volta regolata dalla presenza di queste cicline, dalla loro quantità e disponibilità. Quali sono i

tipi di cicline e di chinasi che regolano le varie fasi del ciclo? La fase G1 è regolata dai complessi ciclina D- CDK4/6, la fase G1-S

è regolata dal complesso ciclina E-CDK2, la fase S dal complesso ciclina A-CDK2, la fase M dal complesso ciclina B-CDK1.

Questi vari cicli hanno una durata diversa, diciamo che mediamente la fase G1, che è quella più importante, ha una durata di 10

ore, la fase S di 7,5 ore, la fase G2 di circa 3,5 ore e la fase M di 1 ora. Questo ciclo è controllato anche da inibitori tra cui gli

inibitori puri della famiglia Ink 4 e poi ancora da inibitori non puri. Gli inibitori puri della famiglia Ink 4, per esempio p16, vanno

ad inibire direttamente l’attività catalitica delle chinasi associate alle cicline, quindi della CDK4 e CDK6 e quindi inibiscono i

complessi che queste chinasi formano con i vari tipi di cicline. Gli inibitori che maggiormente si conoscono, p21 p27 e p57, si

legano al complesso ciclina-cdk quindi non inibiscono direttamente l’attività catalitica di queste chinasi, ma reclutano questi

complessi e in talune condizioni possono addirittura favorire l’entrata in ciclo (anche per questo sono detti non puri). Queste

condizioni dipendono dalla quantità di inibitori che è presente nel complesso, dalla capacità che questi inibitori hanno di legarsi

con i complessi ciclina D, E ed A, dalla localizzazione di questi inibitori (quando sono localizzati ad es. nel citoplasma per un

eccesso di quantità possono indurre la cellula ad entrare in ciclo). Che cos’è la fase G1? È l’intervallo in cui le cellule rispondono

agli stimoli extracellulari e decidono se duplicare il DNA e dividersi o uscire dal ciclo ed entrare in uno stato di quiescenza. Il

punto in cui la cellula decide di entrare nel ciclo o di uscire rimanendo in G0 viene anche detto punto di restrizione, punto al di là

del quale la progressione in ciclo diventa indipendente dai fattori di crescita. Quindi avete una prima fase precoce in G1 che

ancora dipende dai fattori di crescita, caratterizzata da un aumento minimo del citoplasma, da elevato metabolismo e da

mitocondri che si dividono. Quando la cellula ha attraversato questo punto di restrizione, la sua entrata in ciclo diventa

indipendente dai fattori di crescita, vuol dire che la cellula è commissionata esclusivamente al ciclo ed è caratterizzata dal fatto

che il citoplasma aumenta sempre di più, ha un metabolismo elevato, i mitocondri si dividono, la cellula è commissionata

esclusivamente alla divisione e avete l’espressione di geni che sono coinvolti nella duplicazione del DNA, fino ad arrivare poi alla

fase S che è quella di sintesi del DNA. Il punto di restrizione, che molti confondono con il checkpoint G1-S è una cosa

completamente diversa. Il checkpoint G1-S è un punto di controllo che fa sì che non venga duplicato del DNA mutato, evitando

quindi di trasmettere delle mutazioni alle cellule figlie, invece il punto di restrizione è il punto in cui la cellula è commissionata al

ciclo cellulare. Come viene controllato questo punto di restrizione dai segnali mitogenici? Viene controllato perché tutti i mitogeni

vanno ad attivare, sebbene in maniera diversa, i complessi ciclina D-CDK4. perché in maniera diversa? Esistono dei fattori di

crescita che attivano dei circuiti intracellulari che agiscono per esempio sul promotore della ciclina D, incrementando

l’espressione della ciclina D, favorendo quindi la formazione del complesso ciclina D-CDK 4. Esistono altri fattori di crescita che

invece

Stabilizzano la ciclina D e ne evitano la proteolisi, altri fattori di crescita che bloccano la ciclina D o favoriscono l’accumulo di

ciclina D nel compartimento nucleare attraverso dei meccanismi di fosforilazione. Questo per dire che la maniera in cui i fattori di

crescita controllano questi geni è svariata, molteplice. Quindi questi fattori possono influenzare questo complesso o perché

favoriscono la trascrizione genica della ciclina, o perché stabilizzano la proteina o perché attraverso delle fosforilazioni nella

ciclina D, soprattutto in alcuni residui di treonina, la bloccano nel nucleo oppure la fanno uscire dal nucleo, quindi anche in questa

maniera regolano il ciclo cellulare. Il problema del ciclo cellulare è che fino a qualche anno fa non si conoscevano i substrati su

cui queste chinasi agivano, mentre oggi si sa che le chinasi che dipendono dalla ciclina D vanno ad agire su un fattore di

trascrizione che è Rb (retinoblastoma), normalmente ipofosforilato. Quando è ipofosforilato è legato in complesso con un altro

fattore di trascrizione che è EF2. Con questo complesso normalmente viene bloccata la sintesi del DNA. Quando la chinasi ciclina

dipendente fosforila la Rb si ha il rilascio di Rb da E2F, quindi E2F diventa libero di funzionare come fattore di trascrizione e

promuove la sintesi di ciclina A, che è il marcatore della fase S e di altri geni coinvolti nel controllo della duplicazione del DNA.

Però E2F induce anche la sintesi della ciclina E, che a sua volta si associa a CDK2 e questo complesso iperfosforila Rb e quindi

questo ciclo si amplifica. L’alterazione di una qualsiasi di queste molecole può comportare la deregolazione del ciclo cellulare,

cosa che avviene in molti tumori umani. I fattori di crescita e la matrice extracellulare controllano quel punto di restrizione 39

attraverso l’attivazione delle vie della trasduzione del segnale. Vediamo come: prima abbiamo detto che i segnali arrivano alla

cellula che dal recettore a tirosinochinasi rtk vengono reclutate, una volta che questo sia fosforilato, delle proteine adattatrici che

sono Grb2 e Sos (le più importanti) le quali reclutano Ras, che viene attivato, si attiva la cascata dipendente da Ras e succede che

gli effettori terminali, detti Erk1 e Erk2 (extracellular regulated kinase), traslocano nel nucleo. Qui Erk1 va ad agire sul promotore

della ciclina D e quindi si attiva il complesso ciclina D-CDK4. Dall’altra parte però fa anche un’altra cosa: attraverso una

fosforilazione di p27, inibisce l’azione di p27 sul complesso ciclina E-CDK2. Quindi queste chinasi ERK, una volta che sono state

attivate dai segnali extracellulari promuovono la progressione G1-S perché stabilizzano e favoriscono la formazione del

complesso ciclina D-CDK4 attraverso l’effetto sul promotore della ciclina D. inoltre inibiscono p27 per cui i complessi ciclina E-

CDK2 sono più liberi di funzionare e quindi di portare la cellula in fase S. queste sono solo alcune delle azioni, perché sono

tantissime. Queste due chinasi regolano anche la degradazione di p27, la degradazione della ciclina D. Un altro effettore che viene

controllato sempre dai fattori di crescita è la via delle fosfatidilinositolo-3-chinasi, che sono delle chinasi che vengono attivate sia

dai fattori di crescita che dalle proteine della matrice extracellulare e promuovono la sintesi del PIP3 (fosfatidilinositolo trifosfato)

a partire dal PIP2 (fosfatidilinositolo difosfato). Quando questo PIP3 si è liberato, cosa che avviene soprattutto in prossimità delle

membrane plasmatiche, viene attivata una chinasi che viene anche detta AKT, che è una serin-treoninchinasi, la quale controlla il

ciclo perché induce la sintesi della ciclina D attraverso un’azione sul promotore della ciclina D, cosa che avviene soprattutto nelle

cellule mesenchimali, inoltre inibisce p21 perché ne facilita la degradazione e la fuoriuscita dal compartimento nucleare, ed

inibisce ancora la p27 che è un altro inibitore del ciclo perché o ne favorisce l’uscita dal nucleo attraverso processi di

fosforilazione, o diminuisce la sintesi della p27 con l’azione sul promotore. Comunque alla fine i segnali di crescita, attraverso dei

recettori di membrana possono ingaggiare queste due strade: la via che porta all’attivazione delle MAP-chinasi, o la via che porta

all’attivazione della AKT. Alla fine questi effettori terminali vanno a controllare il ciclo, soprattutto la progressione G1-S,

andando ad agire sulle cicline e sugli inibitori del ciclo cellulare.

Lezione di Patologia generale 22\02\2008: professoressa Castoria

Redatta da: Roberto Acampora

I fattori di crescita regolano la proliferazione cellulare, che è un evento essenziale nella guarigione delle ferite in seguito a un

processo infiammatorio o a un danno tissutale. Oltre ai segnali che arrivano dai fattori di crescita, che sono dei segnali chimici

solubili importanti, altri segnali, altrettanto importanti per la proliferazione e la migrazione cellulare, arrivano dalla matrice

extracellulare e dalle componenti di questa matrice. A che cosa serve questa matrice e che tipo di segnali trasmette?

Mentre i fattori di crescita servono a trasdurre all' interno della cellula dei segnali chimici, la matrice extracellulare, trasduce all'

interno della cellula dei segnali meccanici. Quindi, anche le proteine della matrice extracellulare, attraverso l'interazione con delle

integrine, trasmettono all' interno della cellula dei segnali che possono essere di tipo proliferativo, migratorio e, quindi, anche

differenziativo. Questo tipo di segnalazione è stato oggetto di moltissimi studi, in quanto, è difficile comprendere come una forza

fisica possa andare ad attivare all’interno della cellula le stesse molecole attivate dai segnali chimici. Tale matrice non è solo un

ancoraggio, uno "scaffold" per la crescita delle cellule, ma, è una componente importantissima perché regola la crescita, la

motilità e il differenziamento cellulare. Quali sono gli elementi di questa matrice e che cosa fa questa matrice?

La matrice, in primis, riesce ad attirare e a concentrare l’acqua (e questo dà la tonicità propria dei tessuti e degli organi), ancora,

riesce a richiamare i minerali (funzione utile per l' architettura dell'osso), serve a far aderire le cellule. Le cellule senza matrice

non possono aderire! ad esempio, se si studiano dei neuroni in coltura senza matrice, questi vanno in apoptosi, per cui, molte

cellule sono commissionate alla sopravvivenza solo in presenza della matrice extracellulare. Non solo!!! Le vie di segnalazione

sono enormemente influenzate dalle interazione con la matrice, ad esempio, in seguito ad uno stimolo con IgF, le cellule

rispondono a tale stimolazione con l'attivazione di MAPK (Mitogen Activated Protein Kinases), e questa attivazione controlla il

40

ciclo, in quanto, MAPK va ad agire sul promotore della ciclina D, quindi, accade che aumenta la trascrizione della ciclina D e la

cellula va in ciclo (transizione G1-S).Tutto ciò non accade se non c'è la matrice extracellulare. Altro esempio: i fibroblasti

quiescienti (G0) stimolati con il siero, che è ricco di fattori di crescita e di proliferazione cellulare, trascrivono la ciclina D solo se

sono piastrati sulle proteine della matrice extracellulare (fibronectina, collagene ecc.).Quindi, la matrice extracellulare indirizza

anche i segnali all' interno della cellula e, alcune volte, cambiando il substrato, si possono avere risposte diverse stimolando la

cellula con lo stesso fattore di crescita. Ad esempio, stimolando i neuroni in coltura, con l' NGF (Neuronal Growth Factor), il

fattore di differenziamento e di sopravvivenza neuronale, quest'ultimo accelererà il differenziamento neuronale se i neuroni sono

piastrati su fibronectina, mentre, indurrà fenomeni di sopravvivenza cellulare se i neuroni sono piastrati su collagene. Questi

segnali sono estremamente importanti nel dettare i processi biologici che vengono trasmessi dai segnali chimici. Esiste proprio un

cross- talk (un dialogo continuo) tra i recettori di membrana e le integrine; questo cross-talk è responsabile della continua

comunicazione tra i segnali chimici, segnali della matrice (ossia, i fenomeni fisici che avvengono all'esterno della cellula) e i

processi biologici.

Gli elementi che compongono la matrice extracellulare includono le proteine del collagene (di cui esistono almeno 10 tipi),

l'elastina, la laminina e la fibronectina. Le prime sono, sostanzialmente, due proteine strutturali, mentre, la laminina e la

fibronectina, che sono importantissime, conferiscono l'elasticità alla matrice extracellulare, inoltre, prendono contatto con le

integrine (recettori posti sulla membrana cellulare). Questi elementi della matrice extracellulare, oltre a reclutare acqua e minerali,

riescono ad attirare e concentrare fattori di crescita polipeptidici.

Le integrine vengono attivate in seguito a contatto con la fibronectina e laminina, in genere. sono eterodimeri che si formano da

singoli monomeri che si uniscono all'atto dell'attivazione della proteina. La proteina non si attiva per una reazione chimica

enzimatica, bensì, semplicemente per una modificazione conformazionale non chimica. Siccome esistono numerosissimi tipi di

catene α e β, si possono avere una miriade di combinazioni di diverse integrine, alcune delle quali sono tessuto-specifiche, per

esempio, nei fibroblasti sono espresse le integrine α2β2, nei neuroni altri tipi; quindi, la tessuto-specificità delle integrine è data

dalla miriade di combinazioni di un certo tipo di catena α con un altro tipo di catena β.

Una volta che l'integrina è stata attivata grazie al legame con la fibronectina (che conferisce a queste molecole una modificazione

conformazionale), si ha l' attivazione di Complessi di Adesione Focale.

Ma che cosa sono tali complessi di adesione focale?

I complessi di adesione focale sono dei punti della cellula, posti sotto la membrana cellulare , caratterizzati da determinate

proteine: Vinculina, Calina, FAK. Perchè questa FAK è importante? E' importante in quanto anche essa è una chinasi in tirosina, la

quale, nel momento in cui sono attivate le integrine (e sono attivi i complessi di adesione focale), si attiva e si autofosforila in un

sito di autofosforilazione, che è la Tyr (tirosina) 397. Una volta attivata, FAK recluta tutte quelle proteine che hanno i domini SH2,

in quanto, c'è un’interazione tra fosfotirosine e domini SH2 delle altre proteine, in questa maniera il segnale si trasmette all' actina

citoscheletrica. Le proteine attivate successivamente, che regolano l'assetto citoscheletriche, sono le piccole proteine leganti il

GTP, quindi, la cellula o aderisce di più al substrato, o si muove, oppure, addirittura, prolifera (perchè molte di quelle proteine

leganti il GTP [come Rho,Rac e Cdc42] possono anche regolare la trascrizione dei geni come il gene della ciclina D, oppure,

possono regolare l'espressione genica degli inibitori del ciclo cellulare p21 e p27). Quindi, questi segnali mediati dai complessi di

adesione focale possono anche pervenire al nucleo.

Ricapitolando:

1) le proteine come la fibronectina o la laminina attivano queste integrine, che si modificano conformazionalmente nella

porzione intracitoplasmatica; in questo modo si formano i complessi di adesione focale.

2) il complesso di adesione focale serve alle cellule per fare Preding (cioè quando la cellula si appiattisce e prende la propria

forma sul substrato), oppure, serve a far migrare la cellula e, quindi, è importante nei processi di chemiotassi e migrazione

3) cellulare (importante quindi nel processo di guarigione delle ferite e nel differenziamento di organi e tessuti).

4) quando i complessi focali si sono attivati, le chinasi delle adesioni focali (FAK) si autofosforilano e reclutano altri effettori;

gli effettori più importanti reclutati dalla chinasi FAK sono PI3K (che ha un dominio SH2, che la fa interagire con la tirosina

fosforilata del dominio fosforilato di FAK) e la proteina Src. Prototipo degli oncogeni cellulari, Src (che pesa 60.000 Da) è

coinvolta nei processi di migrazione, perché, quando FAK si attiva, recluta questa chinasi e, di conseguenza, la maggior parte

di questa chinasi la si ritrova nei complessi focali. I segnali che arrivano a questa chinasi sono mediati dalle integrine, (e

NON come scritto sui libri di testo che Src è importantissima per la proliferazione cellulare, ciò non è vero, difatti, solo il

3-4% delle molecole di questa chinasi Src presente nelle cellule [SARC è ubiquitaria!] sono coinvolti nei meccanismi di

proliferazione cellulare). il 95% di questa chinasi, dimostrato da studi in vivo, è impegnata a regolare la migrazione

cellulare, e, quindi, il differenziamento (infatti, il tessuto che più esprime questa proteina nel differenziamento è il tessuto

nervoso, che è uno degli esempi di tessuto più differenziato, in cui il differenziamento è più complesso che in altri tessuti).

5) Questi segnali, attraverso le piccole proteine leganti il GTP, modificano l'actina citoscheletrica, quindi, si ha la contrazione

dei filamenti di actina e la formazione delle stress fibres, la formazione di lamellipodi e filopodi, per cui, questa cellula o

aderisce meglio o comincia a muoversi a seconda di specifiche condizioni. Se viene espressa più chinasi FAK la cellula non è

più in grado di migrare, ma, aderisce solo.

6) Questi segnali, sempre attraverso le proteine leganti il GTP, quelle coinvolte nella migrazione e nella chemiotassi, possono

arrivare al nucleo; Rho, Ras e Cdc42 sono coinvolte anche nella regolazione del ciclo cellulare, perchè agiscono su alcuni

marcatori chiave del ciclo, come la ciclina D e la ciclica E, inoltre, agiscono, soprattutto, sugli inibitori del ciclo cellulare,

ovvero p21 e p27. 41

Tutto ciò è importante nella guarigione delle ferite e nella Fibrosi. La guarigione delle ferite è un meccanismo che dipende dal

potenziale proliferativo delle cellule. Quando, in seguito a un danno, si ha la riparazione con sostituzione di tessuto connettivo si

parla di Fibrosi. Questo accade in alcune patologie come la Cirrosi epatica e l’Infarto del miocardio: si ha sostituzione del tessuto

parenchimale con tessuto connettivo e, quindi, avviene la fibrosi di quelle cellule. Questo processo è caratterizzato dalla

formazione del tessuto di granulazione, ed è caratterizzato dal fatto che le cellule parenchimali vengono sostituite da fibroblasti,

che proliferano attivamente, e da cellule vascolari endoteliali. Il risultato finale sarà la fibrosi con la cicatrice. L'evento più

importante è la formazione del tessuto di granulazione, composto da fibroblasti e capillari, quindi i due processi che avvengono

sono i processi : Differenziazione e Angiogenesi.

Il processo di Angiogenesi è regolato dalle angiopoietine o dai fattori angiogenetici ed è un processo di formazione di nuovi vasi

che gemmano da un vaso preesistente. Il processo angiogenetico, è un processo che il medico dovrebbe auspicarsi in alcuni casi,

soprattutto nell' infarto del miocardio, dove avviene la necrosi, la fibrosi e la cicatrice residua e, quindi, sarebbe di sicuro ottimale,

laddove si ha l'intasamento di arterie coronariche del miocardio, l'attuazione di un processo angiogenetico. La terapia selettiva

potrebbe essere d’aiuto in questo tipo di patologia, perché, favorendo il processo di angiogenesi, si andrebbe a favorire la

formazione di circoli collaterali e si avrebbe, quindi, una maggiore possibilità di risoluzione di quella patologia (anche in maniera

non definitiva). L'altro aspetto della medaglia è che i processi di neoangiogenesi sono alla base dell’attecchimento della metastasi

tumorali: se una cellula tumorale supera la membrana basale e va in un altro distretto tissutale, quella cellula può sopravvivere

solo se riceve nutrienti, che le arrivano solo dal circolo neoformato. Quindi, la cellula in questo modo riesce a metastatizzare. Una

terapia utile contro le metastasi tumorali potrebbe essere quella dell' utilizzo degli inibitori selettivi della neoangiogenesi.

Il processo angiogenetico avviene grazie a fattori di crescita come il VGF(Vascular Growth Factor) e ad altri fattori come le

angiopoietine. L’angiogenesi porta alla formazione di nuovi vasi a partire da quelli vecchi.

La Fibrosi consiste nel fatto che una certa quantità di fibroblasti comincia a migrare e a proliferare, quindi, si ha migrazione dei

fibroblasti e successiva proliferazione attiva di questi (la proliferazione è indotta da fattori di crescita come il PDGF, a cui i

fibroblasti sono molto sensibili), infine, i fibroblasti proliferanti cominciano a produrre e secernere proteine della matrice

extracellulare, soprattutto collagene. Alla fine si ha il rimodellamento di questa cicatrice, che è un processo regolato sia dalle

proteasi, che dagli inibitori delle proteasi.

Le cellule coinvolte in questo processo, una volta stimolate da PDGF o da altri fattori di crescita (TNF, IL-1), cominciano a

produrre la procollagenasi, la quale viene, a sua volta, attivata dalla plasmina in collagenasi, quest'ultime sono inibitori della

formazione della proteina del collageno. Le collagenasi distruggono le proteine della matrice extracellulare e la degradano. Tale

funzione viene controbilanciata dall'azione degli inibitori delle metalloproteasi.

Nel rimodellamento del tessuto si ha sia la formazione di collagenasi, che degradano la matrice, sia l'inibizione di queste

collagenasi da parte di inibitori tissutali. Il rimodellamento del tessuto di granulazione è frutto dello equilibrio tra questi due

processi. Se tale processo non è bilanciato, non si ha il rimodellamento di qlla cicatrice.

L'infiammazione cronica si risolve nella maggior parte dei casi con la formazione di tessuto di granulazione e l'esito fibrotico di

quel tessuto (questo accade nella cirrosi epatica e nell'artrite remautoide e in molte altre patologie croniche).

Nelle ferite da taglio, invece, il più delle volte, si ha la guarigione di quella ferita. Questa guarigione altro non è che una risposta

infiammatoria acuta ad uno stimolo iniziale. In una sutura chirurgica in un tessuto, si ha un danno infiammatorio caratterizzato dal

taglio chirurgico e dalla chiusura di quella ferita, se i lembi di quella ferita non sono infetti e se sono uniti giustamente si risolve il

tutto con una guarigione di 1° intenzione.

Nei due lembi di pelle tagliati, avviene l'induzione di una risposta infiammatoria acuta da parte del danno iniziale (taglio

chirurgico).Ciò è caratterizzato dalla proliferazione delle cellule parenchimali e dalla migrazione e proliferazione cellulare di

cellule connettivali che devono dare la resistenza e consistenza a questa ferita.

Tale processo di guarigione è caratterizzato da:

 sintesi di proteine della matrice extracellulare

 rimodellamento delle cellule parenchimali, che devono recuperare la normale funzione tissutale

 rimodellamento del tessuto connettivo per ottenere la resistenza della ferita

Da cosa dipende la guarigione di una ferita e da cosa è caratterizzata?

E' caratterizzata sia da fattori sistemici che da fattori locali. Quali sono i fattori sistemici e quali quelli locali?

I fattori sistemici possono essere tutte quelle interferenze che condizionano la guarigione di una ferita perchè si oppongono alla

sintesi delle proteine della matrice; ad esempio, la carenza di Vitamina C (acido ascorbico) determina la scarsa formazione, sintesi

e stabilizzazione delle molecole di collagene, quindi, si ha alterazione nella guarigione della ferita. Altro esempio il Diabete

Mellito come malattia metabolica, malattie autoimmuni (per alterazione del sistema immunitario della risposta infiammatoria non

si ha una pronta guarigione della ferita). Malattie cardiovascolari o aterosclerotiche, per esempio un individuo che si taglia ad un

arto inferiore, che ha un deficit cardiovascolare e aterosclerosi, quella ferita diventerà un’ulcera, in quanto non c'è apporto

sanguigno adeguato, quindi, si svolgeranno processi ipossici e ischemici, che rallenteranno la guarigione della ferita.

I fattori locali possono essere le infezioni (e questo è il motivo per cui si attua sempre copertura antibiotica nelle suture

chirurgiche). La premessa locale per cui può avvenire la guarigione è che i lembi della ferita siano intatti. Altro fatto importante è

che non ci siano corpi estranei in quella ferita. Non ci devono essere corpi estranei che rallentino la guarigione della ferita. Nei

tagli chirurgici si considera anche la posizione della ferita, in interventi a carico dell' addome, la tosse o fattori meccanici

(compressione sulla ferita) possono non agevolare la guarigione della ferita, per cui, si può, addirittura, avere la riapertura della

42

ferita. Oppure, altre volte, si può avere, soprattutto negli individui di razza nera, un eccesso di tessuto parenchimale che prolifera

per guarire la ferita e la formazione di Cheloidi (tessuto parenchimale in eccesso formatosi nel tentativo di guarire le ferite).

La guarigione delle ferite si può distinguere in : guarigione di 1° intenzione e in guarigione di 2° intenzione.

Nella guarigione per 1° intenzione il processo più importante è l'unione fibrosa (che si avrà alla fine) caratterizzata dal non avere

dei processi di contrazione sotto la ferita. Cosa significa?Esempio: incisione chirurgica, piuttosto sottile, al di sopra di questa si

forma la crosta, mentre, all'interno della ferita si forma un tappo di fibrina ed elementi ematici (la crosta altro non è che la

disitratazione del tappo di fibrina). Nel giro di 24 ore, intorno a questa ferita cominciano ad accorrere neutrofili (come una

reazione infiammatoria acuta) successivamente, le cellule basali proliferano (mitosi sostenute) e, al di sotto di queste cellule basali

(epiteliali), si comincia a formare del tessuto di granulazione, quindi, i neutrofili vengono sostituiti da macrofagi (nel giro di 3-7

giorni), i fibroblasti cominciano ad accorrere nel tessuto di granulazione, con processi di migrazione e proliferazione dei

fibroblasti, e processi di neoangiogenesi, in quanto si formano, al di sotto di questa ferita, nuovi capillari. Alla fine si ha

l'organizzazione di questo tessuto fibroso e un processo detto unione fibrosa, quindi, nel giro di alcune settimane, il tessuto leso

viene rimpiazzato da nuovo tessuto, simile a quello precedente. Una ferita non guarisce subito e per portare il tessuto alla sua

normale condizione possono passare anche mesi.

Nella guarigione per 2° intenzione si ha un danno molto più esteso; generalmente, si ha perdita di sostanza che riguarda organi o

tessuti molto profondi. Quindi, in questo caso, i fenomeni che prevalgono sono quelli della contrazione; anche in questo caso si

hanno gli stessi processi della guarigione per 1° intenzione, ma, per poter chiudere i lembi di questa ferita (che sono molto più

grossi), il tessuto che si forma al di sotto, per azione dei fibroblasti, è costretto a contrarsi. Ciò che fa la differenza non è il

processo, che è simile, ma il tipo di danno. Essendo, in questo caso, la ferita più larga, avendo perdita di tessuto, per poter essere

chiusa, ha bisogno che i fibroblasti inducano la contrazione di questi tessuti.

In generale, quando si ha un danno, come risposta al danno si hanno delle risposte vascolari e cellulari, si ha un processo

infiammatorio acuto che termina nella formazione di un essudato. Questo processo infiammatorio acuto e l'essudato si possono

risolvere in 2 modi:

1) si possono rimuovere prontamente gli stimoli che hanno causato tale processo infiammatorio

2) non si rimuovono prontamente tali stimoli.

Che cosa succede se il danno viene rimosso?

Se il danno viene rimosso (con una terapia antibiotica, o perché è un danno chimico, fisico, ecc..) si ha una necrosi mininima delle

cellule, con una possibilità di guarigione molto ampia; c'è la possibilità che l' essudato si risolva precocemente. Risolvendosi

l'essudato si ha la riorganizzazione del normale tessuto e la risoluzione del processo infiammatorio; questo succede, per esempio,

quando ci si scotta: necrosi minima, risoluzione dell' essudato, eliminazione di tutte le sostanze e detriti che compongono

l'essudatosi ha la restituzione integrale del tessuto (Restitutio ad integrum).

Se, invece, l'essudato si organizza, (perché si accumula in una cavità, come la cavità peritoneale, nel caso delle peritoniti), in

questo caso si possono formare cicatrici, come nelle peritoniti e pericarditi, infiammazioni in cui si forma dell' essudato fibrino-

purulento.

Se lo stimolo non è prontamente rimosso si ha la necrosi della cellula; se questa necrosi concerne tessuti stabili o cellule labili,

come la necrosi epatica o la necrosi degli enterociti, si posso avere 2 opzioni: se l'architettura tissutale è intatta si ha la

rigenerazione di quel tessuto e il ritorno a normali funzioni del tessuto (come può avvenire in alcune broncopolmoniti lobari), se

invece, la normale architettura del tessuto è distrutta, cosa che può succedere in alcune epatiti, si ha la formazione di cicatrici;

nelle epatiti che cronicizzano, o negli ascessi batterici, si ha la distruzione di quest’architettura tissutale. Ed ancora c'è una terza

possibilità: se lo stimolo non è prontamente rimosso e la necrosi delle cellule è a carico di un tessuto perenne (come nel tessuto

nervoso o miocardio), si ha una cicatrice perenne o permanente ( come l’infarto del miocardio).

ALTERAZIONI DEL METABOLISMO DEL COLESTEROLO (coinvolto nella patogenesi delle aterosclerosi).

I lipidi sono divisi in 3 classi: fosfolipidi, trigliceridi e colesterolo. Come viaggiano in circolo i lipidi?

I lipidi non sono solubili in acqua, perchè liposolubili,e, quindi, devono viaggiare mercè delle lipoproteine che le trasportino. Il

lipide in viaggio nel circolo ematico, si comporta come un " ferrero Rocher", in quanto, ha una porzione interna lipidica idrofobia

(core idrofobico) e una porzione esterna idrofilica proteinca.

Quali sono le varie classi di lipoproteine conosciute?Variano per densità e grandezza e sono:

I chilomicroni : hanno un diametro superiore ai 30 nm (i più grandi dal punto di vista strutturale) e un contenuto proteico

bassissimo, ciò indica che questi chilomicroni hanno una densità molto bassa (la densità è direttamente proporzionale alla quantità

di proteine contenute nella molecola).

Le LDL : che sono implicate nella patogenesi della aterosclerosi in quanto trasportano il colesterolo, cosiddetto "cattivo", in

quanto è pro-infiammatorio (mentre quello trasportato insieme alle HDL è antiinfiammatorio e, quindi, è colesterolo "buono", per

cui ancora oggi si pensa che l'aterosclerosi sia un processo infiammatorio acuto). Le LDL hanno un diametro che varia i 20-22 nm

trasportano prevalentemente colesterolo.

Le HDL (lipoproteine ad alta densità): hanno un diametro molto piccolo fra i 9-15 nm con una grossa concentrazione

proteica(perciò high density lipoprotein).

I chilomicroni vengono prodotti a livello intestinale, le VLDL dal fegato, Le LDL (lipoproteine a bassa intestinale) originano dalle

VLDL, mentre le HDL originano dall'intestino e dal fegato. 43

Le lipoproteine sono formate da una parte proteica e parte lipidica. In realtà sono delle apoproteine sintetizzate principalmente a

livello epatico, per cui, quando si hanno alterazioni epatiche, si hanno, irrimediabilmente, alterazioni del metabolismo lipidico, in

quanto non vengono sintetizzate nella cellula epatica le apoproteine deputate al trasporto dei lipidi.

Esistono diverse classi di apoproteine: classe A, B (la più importante è la B-100, in quanto è la parte proteica delle LDL che

trasportano il colesterolo ed è la proteina riconosciuta dai recettori per le LDL perchè il colesterolo venga internalizzato nelle

cellule mediante endocitosi mediata da recettori),C e classe E.

Le HDL hanno forma variabile,sono eterogenee in quanto possono essere discoidali o sferiche.

Le LDL trasportano sia il colesterolo esterificato che quello libero, la porzione proteica è formata dall' Apo B-100 e da un core

formato da trigliceridi ed esteri del colesterolo.

IL Colesterolo serve alle membrane plasmatiche per assicurare il giusto grado di deformabilità delle membrane a certe

temperatura, inoltre, è indispensabile per la sintesi degli ormoni steroidei (nelle donne in pre o post-menopausa molto del

colesterolo sintetizzato a livello epatico è poco impegnato per la sintesi degli ormoni steroidi, per cui l'aumento dei livelli di

colesterolo nelle donne in pre e post- menopausa, non è legato alla dieta, ma, semplicemente al meno utilizzo nella sintesi di

ormoni steroidei; ciò comporta un aumentato rischio di patologie cardiovascolari).

Questo colesterolo viene trasformato, nel fegato, da parte di un’idrossilasi che lo rende solubile e viene secreto nella bile, in forma

solubile, sotto forma di acidi biliari (colati o idrossicolati).Il colesterolo totale dovrebbe sempre essere al di sotto di 200 mg|dl con

una quota di colesterolo LDL inferiore a 130 mg|dl e una quota di colesterolo buono HDL superiore ai 35 mg|dl. Il fegato è una

sorgente di colesterolo, regola tutto il metabolismo del colesterolo, in quanto, può captare dai tessuti periferici (intestino,

muscolo,ovaie ecc.) il colesterolo che viene internalizzato in esso. Le sorgenti di colesterolo sono 3: tessuti periferici, sintesi

endogena epatica, e colesterolo assorbito dal tratto intestinale. Quindi, il fegato è l'organo che regola l'omeostasi del colesterolo.

Come regola questa omeostasi? La sintesi endogena di colesterolo avviene a livello del tessuto epatico a partire da Acetil-CoA,

attraverso l'azione del HMG-CoA sintetasi e successivamente per mezzo dell' HMG-CoA reduttasi.Ora, alcuni ormoni, regolano la

sintesi di colesterolo; ad esempio, l'insulina e gli ormoni tiroidei attivano l'enzima HMG-CoA redattasi, stimolando la sintesi di

colesterolo e, invece, ormoni come il glucagone e i glucocorticoidi, vanno ad inibire la sintesi del colesterolo inattivando l'enzima

HMG-CoA reduttasi.

Esiste anche un trasporto inverso di colesterolo: viene prodotto nei tessuti periferici, attraverso il sangue viene trasportato, poi, al

fegato, dove viene internalizzato e utilizzato dalla cellula epatica. Quindi, una volta trasformato dall' epatocita, viene secreto nella

bile, sottoforma di sali biliari, perchè a livello epatico, il colesterolo può essere idrossilato da un enzima (colesterolo 7-α-

idrossilasi) che lo rende solubile come Colato e Idrossicolato solubile nella bile. A livello epatico avviene la sintesi endogena del

colesterolo, al fegato arriva il colesterolo sintetizzato dai tessuti periferici (in quantità modica), trasformazione successiva del

colesterolo di modo da renderlo solubile. La bilirubina, per esempio, da parte degli epatociti, da liposolubile diventa idrosolubile;

in alcuni itteri si ha l'escrezione della bilirubina nelle urine in altri itteri pre- epatici non avviene in quanto la bilirubina non è stata

ancora trasformata (cioè resa idrosolubile).Inoltre, tutto il colesterolo esogeno, cioè quello assorbito con la dieta dall'intestino

mesenteriale, viene portato al fegato tramite il sistema portale per essere immagazzinato.

Sbobinatura Patologia Lezione del 25/2/08 Prof.ssa Castoria

Il Metabolismo del Colesterolo

La scorsa lezione abbiamo cominciato a parlare del metabolismo del colesterolo e dicemmo che il fegato è l’organo che ne regola

l’omeostasi, essendo in grado di captarlo dai tessuti periferici sotto forma di HDL (High Density Lipoprotein) e di trasformarlo

(attraverso la Colesterolo-7α-idrossilasi) in Colati (Sali biliari).

Generalmente assumiamo con la dieta (Dieta Occidentale) 0.4g/die (pressoché tutti gli alimenti contengono colesterolo), in più, il

fegato stesso (maggiore centro di sintesi endogena di colesterolo) ne produce 2g/die.

Parte del colesterolo totale (prodotto endogenamente + assunto con gli alimenti) viene assorbito a livello intestinale (ileo), per poi

essere riportato al fegato attraverso Chilomicroni, mentre il resto (circa 1,2g) viene escreto con le feci. 44

Quindi, considerando che il colesterolo totale è 2,4g (2g prodotti dal fegato e 0,4g assunti con la dieta) e che 1,2g sono espulsi con

le feci, il colesterolo assorbito è il 50%.

I principali trasportatori di colesterolo ai tessuti periferici sono le LDL (Low Density Lipoprotein).

L’internalizzazione di queste lipoproteine avviene per endocitosi mediata da recettore e la maggior parte dei recettori per queste

lipoproteine si trova sulle membrane delle cellule epatiche; recettori si trovano anche nelle cellule della corteccia surrenale e del

tessuto adiposo.

Le LDL sono internalizzate tramite un meccanismo di endocitosi mediata da recettore un po’ diverso da quello della endocitosi

mediata dal ligando (poi vedremo questa distinzione): in una struttura specializzata della membrana, la fossetta rivestita, il

recettore specializzato (il cui gene è localizzato sul cromosoma 19) riconosce la porzione proteica della lipoproteina (Apo-B 100)

e, una volta avvenuto il legame LDL-recettore, la fossetta si invagina, dando luogo ad una vescicola rivestita; a questo punto si

cominciano ad avere delle variazioni all’interno della vescicola, soprat-tutto a livello del pH, dovute all’incontro della vescicola

con i lisosomi (e, quindi, all’intervento degli enzimi lisosomiali), si ha quindi la formazione dell’endosoma e la dissociazione del

ligando dai recettori, che tornano sulla membrana plasmatica per poi essere riutilizzati.

Una volta privata della parte proteica, la vescicola riversa il suo contenuto nella cellula, questo colesterolo va a regolare una serie

di funzioni fondamentali:

– Aumenta l’azione di ACAT, enzima che catalizza l’ esterificazione del colesterolo

– Fa diminuire la produzione recettori delle LDL, così da non avere eccesso LDL intracell

– Inibisce l’azione dell’enzima HMG-CoA reduttasi dimodochè venga sempre conservato un equilibrio omeostatico tra la

concentrazione plasmatica di colesterolo e quella intracellulare.

Quando l’equilibrio tra plasma e citosol degli epatociti è alterato si instaura uno stato patologico che va sotto il nome di

IPERCOLESTEROLEMIA.

Possiamo quindi distinguere in questo catabolismo delle LDL attraverso la via recettoriale

4 fasi:

1. Legame Ligando-Recettore, che è saturabile ed ad alta affinità

2. Internalizzazione del recettore

3. Idrolisi lisosomiale

4. Effetti regolatori dovuti alla liberazione del colesterolo all’interno della cellula

Prima è stata fatta una distinzione tra endocitosi “mediata da ligando” e “mediata da recettore”,

vediamo ora meglio in che cosa consiste questa differenza:

– MEDIATA DA RECETTORE: è un processo che avviene continuamente, anche in assenza di carico per questi shuttle,

quindi può, talvolta, rivelarsi un meccanismo futile, considerando che richiede una certa quantità di energia. (Prima

abbiamo visto con le LDL che i recettori abbandonavano la vescicola una volta internalizzata:shuttling. Questo ritorno

del recettore sulla membrana avviene anche in assenza di LDL)

– MEDIATA DA LIGANDI (come avviene nei meccanismi d’azione di alcuni ormoni, come l’Insulina, o di alcuni fattori

di crescita, come le IGF): segnale che si accende solo qualora vi sia il ligando; il recettore viene internalizzato e

degradato all’interno della cellula

Il 75% del catabolismo delle LDL è mediato dal recettore per Apo-B e per Apo-E, mentre il 25% del catabolismo del colesterolo

avviene attraverso meccanismi “non recettoriali” (es.: Scavenger operati dai macrofagi, cellule importantissime nei processi di

aterosclerosi, che catabolizzano LDL).

Ora vediamo come può essere alterato il recettore per le LDL e quali sono gli esempi di malattie genetiche per le quali può essere

alterato il gene che dà luogo a questo recettore.

Il recettore per le LDL è una proteina di membrana che ha, quindi

1. un dominio extracitoplasmatico

2. un dominio di “ancoraggio alla membrana”

3. un dominio intracitoplasmatico (importante per l’esatta localizzazione del recettore sulle fossette rivestite).

Il gene per il recettore delle LDL è localizzato sul Cromosoma 19 ed è costituito, a partire da 5’, da

– un primo esone che codifica per la sequenza segnale del recettore (di 21 amminoacidi), necessaria, come per tutte le

proteine, a far localizzare giustamente il recettore cellulare nel compartimento cellulare dove deve funzionare (in questo

caso la sequenza porta il recettore sulle fossette rivestite). Mutazioni in questa sequenza possono alterare la

localizzazione di questo recettore ed il percorso della proteina

– 5 esoni che codificano per la regione del recettore destinata all’interazione con il ligando (Apo-B 100 e Apo-E).

Mutazioni provocano una diminuzione dell’affinità recettore-LDL. Questa regione codifica per una sequenza

amminoacidica costituita da 7 strutture ripetute “a dito”, molto ricca in Cisterne (Cys), queste regioni sono presenti in

45

quasi tutti i domini dei recettori di membrana che legano i ligandi. Questa regione del gene è, quindi, quella che dà luogo

alla porzione di recettore che interagisce col ligando.

– una regione caratterizzata da altissima omologia col precursore delle IGF

– un esone che codifica per una regione di 58 amminoacidi responsabile delle modificazioni che questa proteina subisce

(si tratta di una glicoproteina, quindi, nel corso delle sue modificazioni, legherà degli zuccheri: glicosilazione)

– un esone che codifica per una sequenza di 22 amminoacidi responsabile del legame del recettore alla membrana

plasmatici

– 2 esoni terminali che danno luogo alla coda citoplasmatica del recettore, importantissima nel meccanismo di

internalizzazione

Vediamo, quindi, che questo è un gene enorme, in cui gli esoni codificano per il recettore delle LDL che è costituito da 6 domini

funzionali: 1. Sequenza segnale

2. Dominio extracitoplasmatico (destinato al legame con le LDL)

3. una regione intermedia, omologa al precursore delle IGF, che pare sia implicata nella stabilità della proteina

(Mutazioni in questa regione causano grave instabilità della proteina

4. Regione di glicosilazione della proteina

5. Regione di ancoraggio alla membrana citoplasmatica (che sarà costituita, prevalente-mente, da residui

amminoacidici idrofobici)

6. Regione intracitoplasmatica di 50 amminoacidi

Gli epatociti sono ricchi di recettori per le Apo-E (un recettore LDL-correlato). Un recettore per le LDL modificate (che hanno

subito processi di ossidazione o di acetilazione) è abbondantemente rappresentato sulla superficie dei macrofagi.

Alterazioni del gene che codifica per il recettore per le LDL sono il fattore principale della Ipercolesterolemia Familiare, la più

nota tra le cause di ipercolesterolemia, e rappresenta uno dei più comuni difetti monogenici descritti in patologia umana. Le

mutazioni del gene sono ristrette ad alcune popolazioni: Libanesi, Francofori del Canada, Africani Bianchi del Sud Africa.

La malattia è molto spesso caratterizzata da due difetti genetici: un individuo può apparire fenotipicamente un omozigote ( e

quindi non affetto dalla patologia ), mentre, in realtà, l’omozigosi è dovuta ad una doppia mutazione.

Dal punto di vista genico esistono 4 classi di mutazioni del gene per il recettore per le LDL:

1.  

Allele Nullo : Grosse delezioni Mancata sintesi del recettore Totale assenza del recettore. La proteina, quindi, non

sarà identificabile tramite la metodica del Western Blot e non ci sarà alcuna interazione Ligando-Recettore. (tipico di

omozigoti Canadesi)

2. Mutazioni a carico della regione del gene omologa al precursore delle IGF (che determina la stabilità) Deficit di

trasporto all’apparato del Golgi (la proteina è sintetizzata, ma, non essendo trasportata in tempi utili al Golgi per essere

modificata, diventa instabile, e quindi, bersaglio per le proteasi e per i sistemi di degradazione proteica intracellulari.

(tipico dei Libanesi)

3. 

Mutazioni a carico della regione extracitoplasmatica del recettore Deficit nel legame delle LDL al recettore

(mutazioni per delezione o duplicazione)

4.  

Mutazioni a carico della porzione citoplasmatica del gene Recettore non ben localizzato all’interno della cellula

Deficit di internalizzazione (- mutazioni puntiformi per sostituzione di un residuo di Cisteina con uno di Tirosina in

posizione 807 – mutazioni frame shift che alterano la lettura e, quindi, il dominio citoplasmatico presenta 8 aa aggiuntivi

– mutazioni non senso, in cui viene aggiunto un codone di stop e, quindi, la proteina sintetizzata sarà più piccola di

quanto ci si aspetti, il dominio citoplasmatico presenta solo 2 dei 50 amminoacidi)

La malattia si manifesta clinicamente sin dai primi giorni di vita in omozigosi, mentre può comparir tardivamente in eterozigosi.

La prima manifestazione clinica è, ovviamente, un’alterazione dei livelli di colesterolo (negli eterozigoti i livelli di colesterolo

totale sono 2-3 volte superiori al normale: variano in un range di 270 – 550 mg/dl; negli omozigoti il range va da 600 a 1200mg/dl

(livelli circa il doppio di quelli degli eterozigoti), in questi casi seguono lesioni xantomatose ( - xantomi: infiltrati lipidici

contenen-ti cellule schiumose istiocitiche localizzati, generalmente, ai tendini ed alla cute – xantelasmi palpebrali: anch’essi

infiltrati lipidici contenenti cellule schiumose, localizzati intorno alla rima dell’occhio [la presenza di xantelasmi palpebrali stanno

ad indicare alterazioni a livello del metabolismo lipidico, ma non implicano che si tratti di ipercolesterolemia familiare]).

Altra manifestazione clinica è l’Aterosclerosi, dovuta ad un eccesso di LDL, per cui, negli omozigoti, la comparsa di malattie

ischemiche (in questo caso Angina Pectoris) è molto precoce e la morte per infarto del miocardio si verifica entro i 30 anni di età

(in alcuni casi è precocissima, dopo 2-3 anni di vita); gli eterozigoti presentano aterosclerosi coronarica circa 20 anni prima di un

soggetto normale e, ovviamente, alla comparsa di queste placche aterosclerotiche fa seguito una riduzione delle aspettative di vita.

Come si fa la diagnosi di ipercolesterolemia familiare?

Negli omozigoti si fa attraverso

– dosaggio del colesterolo totale

: una colesterolemia> 650mg/dl deve far sempre sospettare, nel bambino,

un’ipercolesterolemia familiare

– presenza/assenza ittero : in caso di ittero congenito, dovuto a mutazioni genetiche, si ha, generalmente, ipercolesterolemia

46

– incubazione in vitro di fibroblasti : effettuata in presenza di LDL marcate, in caso di ipercolesterolemia si avrà una ridotta

(o assente) attività recettoriale (recettore epatico non è più in grado di legare LDL marcate, utilizzate per il “dosaggio

recettoriale”)

Negli eterozigoti la diagnosi viene effettuata in presenza di, almeno, due alterazioni

– Coesistenza Livelli Colesterolo > 290mg/dl e Xantomi tendinei

– Coesistenza Livelli Colesterolo > 290mg/dl e Storia familiare di Cardiopatia Ischemica,con comparsa entro i 50 anni di

vita

Abbiamo visto che l’Ipercolesterolemia Familiare è connessa al processo aterosclerotico (induce aterosclerosi) ed a tutto ciò che

ne deriva (Angina pectoris o morte per Infarto del miocardio).

Si dice, correntemente, che esistono un colesterolo “Buono”, trasportato dalle HDL, ed uno “Cattivo”, trasportato dalle LDL.

Nel processo aterosclerotico, le LDL presenti in eccesso attraversano rapidamente l’endotelio dei vasi e, una volta penetrati nella

tonaca intima dei vasi, dove si accumulano (il processo ateroscle-rotico colpisce la tonaca intima di grossi vasi o comunque di una

certa consistenza), subiscono dei processi di modificazione: possono essere ossidate o idrolizzate; in seguito le cellule tendono ad

aggregarsi. Le LDL modificate sono delle molecole pro-infiammatorie, inducono la sintesi di un fattore chemiotattico, MCP-1,

che si va a localizzare al di sotto delle cellule endoteliali, dove richiama monociti dal sangue periferico; una volta reclutati questi

monociti, le LDL modificate ne promuovono il differenziamento in macrofagi. I macrofagi ottenuti cominciano, a loro volta, a

secernere citochine (di cui, la più importante è l’ Interleuchina 1, IL-1), che vanno ad agire a livello delle cellule endoteliali,

stimolando la produzione di molecole di adesione, che , a loro volta, reclutano altri monoliti (tutto ciò avviene profondamente alle

cellule endoteliali). Quindi abbiamo, attraverso la modificazione delle LDL in eccesso, l’instaurarsi dell’ amplificazione di un

segnale che non è altro che una risposta infiammatoria. Le LDL vengono fagocitate dai macrofagi, finchè questi non diventino

cellule schiumose, prima lesione del processo aterosclerotico, individuabile sulle pareti dei grossi vasi. Le cellule schiumose

cominciano, a loro volta, a produrre fattori di crescita e metallo-proteasi, con conseguente proliferazione cellulare e degradazione

della matrice.

Le HDL, invece, sono, generalmente, antinfiammatorie, perciò, il colesterolo da esse trasportato è detto colesterolo “buono”; le

HDL

– promuovono la fuoriuscita del colesterolo dalla tonaca intima verso il lume vasale, quindi, si oppongono

all’internalizzazione del colesterolo

– inibiscono l’ossidazione delle LDL , e quindi le modificazioni che provocano il reclutamento delle cellule infiammatorie (

ed il conseguente processo infiammatorio)

– inibiscono l’espressione delle molecole di adesione , che servono a reclutare le cellule infiammatorie sul sito del danno

Quindi diciamo che, nel processo infiammatorio, il ruolo dei prodotti catabolici delle LDL è proinfiammatorio, mentre, quelli

delle HDL hanno ruolo antinfiammatorio (HDL sono le uniche lipoproteine antinfiammatorie).

Oggi si tende a fare delle diete prive di colesterolo che, in realtà, non hanno alcun effetto.

Esistono in commercio degli inibitori della sintesi endogena di colesterolo (Statine [alcuni anni fa si è anche pensato che fossero

causa di morte in alcuni pazienti, soprattutto negli USA]) che promuovono la clearance delle LDL, perché, inibendo la sintesi

epatica di colesterolo, influenzano anche la produzione di LDL (abbassano i livelli di LDL).

Le Statine agiscono inibendo l’enzima HMG-CoA reduttasi, enzima chiave nel processo di sintesi del colesterolo; questa azione

non solo inibisce la sintesi di colesterolo, ma incrementa anche la produzione di recettori per le LDL, per cui, i livelli plasmatici di

colesterolo si abbassano sia per ridotta produzione endogena, sia per aumento della sua internalizzazione sotto forma di LDL.

Tutto il discorso fatto finora è un’introduzione fondamentale per comprendere l’aterosclerosi.

La Lesione Aterosclerotica è una lesione a carico dell’endotelio e dell’intima dei vasi di medio e grosso calibro (non si presenta

quasi mai in corrispondenza di capillari o venule). La lesione, generalmente, si localizza in prossimità di biforcazioni dei grossi

vasi (Aorta, vasi Carotidei, vasi arti inferiori) e può provocare gravi complicanze quali ischemia cerebrale (se interessa le

carotidi), alterazioni agli arti inferiori (come la Claudicatio Intermittens, che consiste in una inadeguata irrorazione degli arti

inferiori che non permette al paziente di camminare per lunghi intervalli di tempo, costringendolo a frequenti pause), Aneurisma

Dissecante dell’Aorta, Trombosi (distacco di un trombo dalla lesione ateromatica che può andarsi a localizzare in un’arteria

terminale[come le Coronarie, le Renali o le Mesenteriche] e provocare un infarto, di cui il più comunemente osservabile è quello

del miocardio, prima causa di morte al mondo).

Il colesterolo è implicato in tutti questi processi per la sua azione pro-infiammatoria.

La lesione ateromatica e la malattia aterosclerotica sono, in realtà, considerati dei processi multifattoriali; L’aterosclerosi è

intimamente connessa ad altri disturbi diffusissimi che rappresentano delle vere e proprie “malattie sociali”, quali l’ipertensione

arteriosa, l’obesità, il fumo di sigaretta e il diabete. Queste patologie sono molto diffuse nei paesi occidentali; prima che le

popolazioni orientali cominciassero ad invadere gli Stati Uniti, quasi colonizzandoli, non conosce-vano affatto queste patologie,

data la loro alimentazione molto povera di colesterolo (elevato consumo di pesce), ma, da una ventina di anni, l’aterosclerosi è

molto diffusa anche in quei paesi.

Altro studio epidemiologico molto importante è quello che stabilisce la correlazione scoperta tra il fumo di sigaretta, la malattia

aterosclerotica e gli ictus, gli episodi ischemici a livello cerebrale: per esempio, nelle donne inglesi, prima della 2 guerra

mondiale, c’era una bassissima incidenza di fumo, malattia aterosclerotica e malattie cerebrovascolari; dalla 2 guerra mondiale in

47

poi, invece, questo trend è completamente cambiato, c’ è una correlazione diretta tra fumo di sigaretta e danno aterosclerotico.

Anche in questo caso, come nel caso dei processi infiammatori, l’evento più importante è il danno endoteliale. Nel caso del fumo

di sigaretta il danno è dovuto al deposito sugli endoteli vasali dei prodotti di combustione del tabacco. Ancora, il danno può essere

dovuto ad ipertensione arteriosa: le lesioni si vanno a formare in corrispondenza delle biforcazioni dei vasi, dove il flusso

sanguigno diventa più turbolento (il flusso è già particolarmente turbolento in soggetti sani, quindi, immaginate quale possa essere

l’effetto della cinetica del flusso in soggetti ipertesi).

Oggi si pensa

1. La malattia aterosclerotica è una malattia infiammatoria cronica che si automantiene e amplifica;

2. La malattia aterosclerotica è dovuta, non all’alto tasso di colesterolo, ma, al danno che l’endotelio subisce, danno a cui

segue una risposta proliferativa innescata dai mediatori che partecipano al processo infiammatorio. 48

28.02.08

La scorsa lezione cominciai a parlare della adenosclerosi e dissi che è una malattia di interesse sociale soprattutto si è avuto un

picco di questa patologia tra gli anni 60 e gli anni 90 e proprio in questo trentennio sono stati fatti degli studi presso le università

Americane per studiare i fattori che predispongono l’adenosclerosi, per studiare le complicanze di questa malattia, per studiare la

patogenesi. Da un certo punto in poi, dagli anni 90, l’incidenza di questa malattia si è ridotta notevolmente proprio perché,

effettuati gli studi epidemiologici, si sono fatte delle terapie preventive e pensate che nella maggior parte dei casi l’incidenza di

questa malattia viene rilevata attraverso le complicanze che essa provoca: la malattia ischemica o addirittura l’infarto del

miocardio. Facendo una prevenzione soprattutto in quel trentennio si è riusciti ad avere una diminuzione dell’incidenza di questa

malattia che altro non è che un processo infiammatorio cronico, di circa il 50%. Questa prevenzione la si è fatta attraverso una

dieta di cui avete sentito parlare continuamente, la dieta mediterranea ricca di acidi grassi e altra prevenzione il divieto del fumo

che è stato importantissimo nel prevenire queste lesioni adenosclerotiche e le sue complicanze e ancora soprattutto per la società

occidentale si è posto l’accento sulla vita sedentaria e sull’esercizio fisico perché quest’ultimo previene moltissimo questi

fenomeni adenosclerotici.

La malattia adenosclerotica o alterosclerotica fa parte di un grosso gruppo di malattie che sono le malattie vascolari. Queste

possono essere divise in due grossi gruppi: malattie vascolari da restringimento oppure ostruzione perché è quello che accade

nella formazione dell’ateroma in cui voi avete l’ostruzione al flusso sanguigno e quindi alterazioni emodinamiche notevoli che

portano generalmente ad infarti schemici o ad infarti veri e propri a seconda del punto in cui si ha il restringimento o l’ostruzione;

oppure c’è un’altra classe di malattie vascolari che sono dovute all’indebolimento della parete dei vasi. In questa gruppo di

malattie rientrano ad esempio gli aneurismi uno dei più diffusi è l’aneurisma dell’aorta che è caratterizzato da uno sfiancamento

della parete dell’aorta per cui si forma una sacca collaterale che viene detta aneurisma nella quale si può avere un flusso ematico

estremamente turbolento fino alla rottura di questa sacchetta che si forma e quindi avere la rottura dell’aneurisma con emorragia e

morte.

Se voi vi ricordate le arterie possono essere arterie di grande calibro che sono anche dette le arterie elastiche che sono soprattutto

l’aorta; poi esistono arterie di medio calibro che sono dette arterie muscolari o arterie di distribuzione e a questo gruppo di arterie

che appartengono ad esempio le arterie coronarie,le arterie renali, le arterie mesenteriche: sono quelle che distribuiscono il sangue

a dei grossi organi importanti. Ed infine vi sono le piccole arterie, le arterie, che costituiscono un letto enorme: pensate che tra le

arteriole e i capillari potete raggiungere le dimensioni di 700 mq, quanto 2 campi da tennis.

Le arterie di grande calibro e di medio calibro sono importanti perché portano il sangue ai distretti periferici ma le arteriole che

regolano i fenomeni ipertensivi o ipotensivi sono proprio quelle periferiche e quindi le piccole arterie e il letto capillare.

Quindi quando parliamo di patologie ateromasiche parliamo di lesioni che avvengono a livello di arterie di grande o di medio

calibro; Quando parliamo di fenomeni ipertensivi parliamo di alterazioni che avvengono a livello del piccolo circolo, delle piccole

arterie.

Altra cosa importante quindi è che mentre il processo alteriosclerotico riguarda questi 2 tipi di arterie, le piccole arterie,invece,non

sono interessate da processi ateromatici veri e propri ma sono interessati a fenomeni patologici che sono associati al diabete melito

e all’ipertensione.

La parete vascolare di un’arteria muscolare è costituita da cellule endoteliali e questa barriera di cellule è importantissima perché

ha numerose funzioni tra cui, una delle più importanti, è quella di fare da barriera tra il sangue e quindi lo spazio intravascolare e

lo spazio extravascolare; poi è costituita da una lamina elastica interna; poi ancora trovate soprattutto delle fibrocellule muscolari

che si chiamano cosi perché hanno la forma simile a quella dei fibroblasti e sono delle cellule importantissime perché migrano e

proliferano ne più ne meno dei fibroblasti e questa è una caratteristica importante nel processo arteriosclerotico; Poi ancora avete

una lamina elastica esterna; e poi ancora l’avventizia che è costituita dai vasa vasorum; E poi ancora una matrice extracellulare.

Quindi abbiamo da un punto di vista macroscopico la parete cellulare di un’arteria muscolare si divide in intima, media e

avventizia diciamo che quella che partecipa maggiormente al processo arteriosclerotico è l’intima.

Le cellule endoteliali sono importanti perché hanno numerosissime funzioni. Innanzitutto contengono dei corpuscoli di Weibel-

Palade che secernono un fattore, il fattore di Von Willebrand che è importante nel processo coagulativo e questa è una specialità

delle cellule endoteliali, solo queste secernono questo fattore.

Le cellule endoteliali mantengono la permeabilità di barriera, fanno da barriera tra il letto intravascolare e gli spazzi

extravascolari; elaborano delle molecole antitrombotiche e anticoagulanti quindi molecole che si oppongono al processo di

formazione del trombo e che si oppongono ai processi coagulativi; producono matrice extracellulare e anche questo processo è

importantissimo nella patogenesi della placca e ateromasica; regolano la crescita delle fibrocellule muscolari perchè secernono dei

fattori di crescita quali il fattore di crescita dei fibroblasti oppure ancora il PDGF, interleuchina1, e regolano il flusso ematico

hanno un ruolo nei processi infiammatori e nei processi immunitari e a livello sempre delle cellule endoteliali avvengono quelle

trasformazioni delle lipoproteine a bassa densità LDL soprattutto processi di ossidazione che sono poi responsabili di tutti quei

fenomenici cui abbiamo parlato la scorsa volta. LDL nono sono di per sé ateromasiche, lo sono quando vengono trasformate e una

delle trasformazioni più importanti è proprio l’ossidazione dell’LDL. Questa è importante perché i macrofagi se intervengono

anche in questo processo riescono a fagocitare solo LDL modificato perché il recettore che posseggono sulla loro superficie

riconosce solo LDL modificato. Queste LDL vengono modificate dalle cellule endoteliali perché in risposta a un danno che può

49

essere un danno transiente oppure un danno persistente, continuo a livello delle cellule endoteliali vengono prodotte delle specie

reattive dell’ossigeno e attraverso la produzione dei ROS si ha l’ossidazione dell’LDL;quindi se voi inducete un danno endoteliale

sia transiente sia persistente (se io fumo per tutta a vita ad esempio) vengono rilasciate dalle cellule endoteliali delle sostanze:le

specie reattive dell’ossigeno che ossidano LDL.

Le LDL ossidate producono tutti quegli effetti di cui abbiamo parlato la lezione scorsa.

La cosa più importante nel processo aterosclerotico è l’attivazione degli endoteli.

Questa attivazione endoteliale può essere di 2 tipi: può essere un attivazione transiente, rapida, indotta per esempio da un

influenza perché le tossine batteriche sono in grado di attivare in maniera molto transiente gli endoteli dei vasi indicendo in questi

una risposta ma sicuramente non si formerà la placca ateromasica.

Quali sono gli attivatori endoteliali? Le più importanti sono le citochine di cui abbiamo parlato nel processo infiammatorio poi

ancora i prodotti batterici , le fosse emodinamiche sono importantissime e per fosse emodinamiche ci riferiamo alla pressione del

sangue sia la pressione sistolica sia quella diastolica.( E’ visto in uno studio recente negli Stati Uniti che comparivano delle lesioni

endoteliali in individui giovanissimi che avevano una pressione diastolica aumentata in presenza di una pressione sistolica

normale quindi non è solo la pressione sistolica importante nell’attivazione endoteliale ma anche la diastolica).Poi ancora per

fosse emodinamiche intendiamo la turbolenza del flusso, questo è sicuramente molto più turbolento in corrispondenza di una

biforcazione di un vaso, là potete avere dei fenomeni di rigurgito anche da un punto di vista emodinamico proprio e quindi queste

fosse di natura fisica possono esercitare un danno a livello endoteliale.Poi ancora sono i prodotti di glicosilazione di alcuna

sostanze, questo è quello che succede nel diabete.

Durante il diabete voi avete la glicosilazione di molte sostanze anche per esempio dell’emoglobina tanto è vero che quando un

medico ha il sospetto che un paziente abbia il diabete non solo gli fa fare la curva da carico del glucosio ma fa dosare anche

l’emoglobina glicosilata. I prodotti glicosilati attivano gli endoteli e questo spiega anche perché nella maggior parte dei casi voi

avete correlazioni tra i diabetici, gli ipertesi e l’arteriosclerosi. In quasi tutti i soggetti diabetici ci sono fenomeni di alterosclerosi

di placche ateromasiche non che fenomeni di danno proprio a livello delle arteriole, quindi anche ipertensione. Poi ancora molti

virus possono indurre l’alterazione degli endoteli, i prodotti del complemento e ancora l’ipossia, quindi l’assenza di ossigeno.

Questi attivatori quindi vanno a stimolare gli endoteli vasali per un tempo più prolungato generano delle risposte che

presuppongono la sintesi di nuove proteine.

Facciamo questa distinzione: se si parla di reattività degli endoteli si parla di una risposta rapida, transiente che non richiede

l’attivazione della trascrizione genica e che non richiede la sintesi di nuove proteine quindi sono risposte che avvengono in

secondi o minuti perché sono reversibili; se parliamo invece di una attivazione degli endoteli che non è un fatto transiente reattivo

ma gli endoteli sono sottoposti continuamente e in maniera prolungata a danni degli attivatori vengono indotti dei nuovi geni nelle

cellule endoteliali e tra questi geni quali sono importanti nella patogenesi dell’alterosclerosi? Le molecole di adesione perché

attraverso queste le cellule endoteliali poi riescono a reclutare le cellule infiammatorie; ancora le citochine e le chemiochine che

sono fattori di proliferazione e di migrazione;i fattori di crescita che sono squisitamente fattori implicati nella proliferazione delle

cellule della muscolatura liscia sottostante; i mediatori vasoattivi; le proteine coinvolte nei processi di coagulazione; le molecole

coinvolte nel complesso di maggiore istocompatibilità.

Quindi vedete quando e cosa accade in seguito a un processo di attivazione delle cellule endoteliali. Quindi parliamo di una

reazione degli endoteli in presenza di uno stimolo che viene rimosso ed è transiente e che non richiede l’attivazione della

trascrizione genica e la sintesi di nuove proteine; parliamo invece di attivazione endoteliale che è quello che accade nella

formazione della placca adenopatica quando lo stimolo è prolungato e sostenuto nel tempo e quindi induce la trascrizione di nuovi

geni e la sintesi di nuove proteine: questi processi richiedono ore quindi più tempo.

Che cosa significa arteriosclerosi? Significa indurimento delle arterie, sclerosi delle arterie ma quando parliamo di arteriosclerosi

ci riferiamo a tre quadri: il più frequente è quello dell’aterosclerosi ed è caratterizzato dalla presenza di una lesione anatomo-

patologica ben specifica che viene detta ateroma, questo termine deriva dal greco e significa pappa: è una pappa composta da

detriti necrotici, macrofagi pieni di lipidi (colesterolo, esteri del colesterolo); poi ancora c’è un’altra manifestazione anatomo-

patologica che è molto rara e che si chiama sclerosi calcifica mediale di MONCKEBERG, questo processo di indurimento

interessa la tunica media delle arterie e come conseguenza dell’indurimento avrete la calcificazione quindi la precipitazione di

calcio e quindi l’indurimento delle arterie; e infine l’arteriolo-sclerosi che è l’indurimento delle arteriole che è associato

soprattutto ad alcune malattie metaboliche tra cui il diabete, è coinvolta anche nei processi ipertensivi che sono molte volte

associati alla malattia diabetica.

Quello che ci riguarda maggiormente e di cui parleremo maggiormente è il processo dell’aterosclerosi che è caratterizzato da

lesioni dell’intima di vasi di grosso o medio calibro, queste lesioni sono chiamate ateromi o anche placche fibro-lipidiche perché

sono costituite da tessuto fibroso e da lipidi soprattutto sottoforma di LDL in cui c’è colesterolo libero o esterificato quindi già il

fatto che si forma una placca fibrosa ci fa pensare a un processo infiammatorio cronico, l’aterosclerosi infatti contrariamente a

quello che si pensava fino a qualche anno fa altro non è che una risposta a un danno che le cellule endoteliali subiscono

continuamente e come conseguenza di questo stimolo continuo avete attivazione degli endoteli ed avete una risposta

infiammatoria di tipo cronico con formazione di tessuto fibroso. Quindi stiamo parlando ancora di una risposta a un danno e

questa è la patogenesi attualmente più accreditata nella lesione ateromasica.

Sono state chiamate in causa tantissime altre cose si è pensato ad esempio molto spesso che la lesione dell’intima potesse essere

dovuta a delle infezioni da parte di batteri o da parte di virus, per esempio vi sono alcune Clamidie che sono molto frequenti nei

soggetti immunodeficienti che possono indurre lesioni ateromatiche addirittura fino a qualche anno fa si pensava la lesione

ateromasica altro non fosse che la lesione neoplastica di natura benigna dell’intima dei vasi e questa teoria è stata completamente

abbandonata quando si è capito che altro non è una risposta infiammatoria che è caratterizzata da un ispessimento dell’intima che

50

avviene perché una volta che avete avuto l’attivazione degli endoteli avete la migrazione delle cellule muscolari dalla media verso

l’intima(sono cellule simili ai fibroblasti e come questi ultimi vanno nella guarigione delle ferite la stessa cosa fanno queste

fibrocellule muscolari lisce, cioè migrano verso l’intima,proliferano attraverso l’azione di fattori di crescita che vengono prodotti

dalle cellule endoteliali vanno in mitosi e riescono ad elaborare proteine della matrice extracellulare), quindi avete

un’ispessimento dell’intima che è caratterizzato da un processo di de-differenziamento delle fibrocellule muscolari lisce. Questo

de-differenziamento è dovuto ad una riorganizzazione dei filamenti di actina del citoscheletro di queste fibrocellule muscolari.

Queste fibrocellule muscolari diventano ancora più affusolate,ancora più allungate e quindi hanno in questa maniera la capacità di

migrare,e poi proliferano per cui come effetto,come risultato finale avete questo ispessimento dell’intima dei vasi.

L’ateroma non è semplicemente riempito di lipidi ma contiene delle cellule che sono critiche nel processo di aterogenesi e quali

sono queste cellule? Sono quelle intrinseche degli endoteli, le cellule muscolari lisce ma a livello della placca ateromatica giocano

un ruolo importantissimo le cellule di cui abbiamo parlato nel processo infiammatorio: i macrofagi (soprattutto), i linfociti T e

anche i linfociti B e ancora le mastcellule ma quelle che giocano un ruolo chiave in questo processo sono proprio i macrofagi.

Quindi queste sono le componenti di una placca ateromasica e dal punto di vista anatomico cosa trovate a livello della placca

aterosclerotica in un cool lipidico che è formato da una porzione centrale in cui ci sono detriti, macrofagi che hanno inglobato il

colesterolo, quindi cellule schiumose e all’esterno trovate una porzione fibrotica, un capuccio fibrotico che è biancastro. Questo

cappuccio è importante perché molte spesso si può ulcerare o si può fessurare e quindi dare origine alle complicanze del processo

ateromatico: ulcerazione, emorragia, trombosi.

Ora vediamo invece la storia di un processo aterosclerotico: abbiamo un passaggio che può durare tantissimi anni in cui avete la

transizione da un processo cronico ad un processo di ateroma acuto. Questa transizione altro non è che la comparsa di segni di

questo ateroma, mi spiego meglio: voi avete la presenza di un processo infiammatorio cronico di cui probabilmente non vi rendete

neanche conto, processo infiammatorio e la lesione ateromatica è stata rinvenuta addirittura in persone di giovanissima età in

assenza di ipercolesterolemia familiare quindi parliamo addirittura di lesione avvenute tra i dieci e i quindici anni di età con

prelievi fatti in alcune autopsie quindi le lesioni compaiono veramente molto presto nel tempo senza dare fenomeni, senza dare

manifestazioni per cui la malattia non si manifesta fino a un certo punto in cui questo ateroma subisce delle alterazioni e quindi

voi avete delle complicanze. Quali possono essere queste complicanze e quindi la manifestazione di alcune malattie? La malattia

ischemica del cuore (se avete le placche ateromatiche soprattutto a livello delle coronariche) o addirittura l’infarto (nel caso di un

trombo), malattie celebro-vascolari e quindi danni a livello encefalico che si manifestano con ictus o ischemie cerebrali transitorie

e poi ancora malattie vascolari periferiche oppure ancora la gangrena gassosa soprattutto se poi l’individuo è anche diabetico, in

genere queste due patologie sono associate. Perché in quel caso avete la gangrena gassosa? Perché oltre ad avere il difetto

vascolare dovuto all’aterosclerosi avete anche delle alterazioni del circolo periferico e quindi avete il cosiddetto piede diabetico

che è caratterizzato dalla gangrena diffusa agli arti inferiori quindi voi avete per moltissimo tempo durante la vita una risposta

infiammatoria cronica di cui probabilmente non ci rendiamo conto perché si manifesta direttamente con una patologia molto acuta

per cui avete la transizione da una forma cronica ad una forma acuta di ateroma: perché avete questa transizione? Perché l’ateroma

può andare incontro a delle modificazione anatomo-patologiche che sono ovviamente accompagnate da modificazioni molecolari.

Quali sono queste modificazioni e queste complicanze? La trombosi, in genere dovuta al fatto che gli endoteli lesi a livello

dell’ateroma si cominciano a fessurare e quindi avete la lesione delle piastrine e poi ancora eventualmente l’organizzazione delle

piastrine e del trombo. Altre volte se avete in maniera concomitante alterazioni del ritmo cardiaco questi trombi si possono

staccare dal loro luogo originario e andare a localizzarsi in un’arteria antistante che se è un’arteria terminale dà origine ad altri

infarti. Poi ancora le altre complicanze che potete avere sono le emorragie di questa lesione ateromatica quindi emorragie dei

piccoli vasi che vanno ad irrorare questa lesione fibrotica (fibroateromatica) e questo succede ad esempio nei processi di

aterosclerosi delle coronarie e quindi a carico del cuore soprattutto. Oppura ancora potete avere l’ulcerazione e quindi il

sanguinamento di questa lesione, di questa placca ateromasica, altre volte potete avere la formazione di aneurismi quindi si tratta

sempre di complicanze che danno origine ad una patologia acuta.

Dal punto di vista del tempo vediamo come evolvono questi processi ateromatici: voi avete una lesione iniziale generalmente

avete una stria lipidica inizialmente che si incomincia ad organizzare; per molti anni voi non avete assolutamente sintomi,poi man

mano che passa il tempo e questo accade in genere tra i quaranta e i cinquanta anni cominciano a comparire dei sintomi di queste

lesioni ateromatiche i quali sono in genere le malattie cardiovascolari. Nel sesso M compaiono molto frequentemente tra i 40-50

anni di età, nel sesso F compaiono in genere dopo la menopausa e questo processo è correlato all’abbassamento dei livelli di

estrogeni perché quando si abbassano questi livelli durante la menopausa il colesterolo non serve più alla sintesi degli ormoni

steroidei e quindi voi avete un’ aumento del colesterolo LDL ma non è solo questo il meccanismo d’azione.

Il meccanismo d’azione più importante che è stato trovato negli ultimi anni è un meccanismo rapido attraverso il quale gli

estrogeni stimolano a livello delle cellule endoteliali,inducono la vasodilatazione perché in tempi rapidissimi gli estrogeni

stimolano e attivano la produzione di acido nitrico da parte delle cellule endoteliali attivando il solfatilchenolo 3 fosfatasi questo è

il meccanismo che preserva le giovani donne dai processi aterosclerotici e cioè l’effetto sulla contrazione dei vasi che è dovuta al

fatto che gli estrogeni inducono il rilascio di acido nitrico sino poi alla comparsa dopo i 50 anni dei sintomi di cui vi ho parlato

precedentemente.

Quindi diciamo che è una malattia molto lenta,progressiva , che può durare anche 30-40 anni.

Gli americani hanno fatto questa tabella, un po’ complicata, in cui hanno associato le lesioni al meccanismo responsabile della

lesione e al’età di comparsa di queste lesioni e all’aspetto clinico di queste lesioni. Quando abbaiamo una lesione iniziale in cui

voi trovate solo delle cellule schiumose questa lesione è dovuta prevalentemente all’accumulo di lipidi e generalmente è tipica

della prima decade di vita. Quindi questo significa che voi già nella prima decade di vita nelle arterie di alcuni bambini potete

trovare queste lesioni iniziali di tipo1. Poi ancora avete la progressione di questa lesione con un incremento dell’accumulo 51

lipidico; poi ancora abbiamo una lesione di tipo 3 detta anche intermedia fino ad arrivare alla formazione dell’ateroma(quello che

vi ho fatto vedere prima caratterizzato dalla placca fibrosa e dal core lipidico). Poi ancora potete avere un tipo 5 di lesione in cui

avete processi di calcificazione e l’aumento della fibrosi fino ad occludere quasi completamente il lume vascolare perché dovete

pensare che questa lesione ateromatica ispessendosi sempre di più,aumentando sempre di puiù, incomincia d ostruire tutto il vaso

fino ad occludere il lume del vaso. E poi ancora una lesione di tipo 6 in cui avete le complicanze della lesione. La cosa importante

è che per un lungo periodo di tempo queste lesioni sono clinicamente silenti, solo dalla quarta decade in poi cominciano ad essere

manifeste dal punto di vista clinico.

(immagini da avari testi di anatomia patologia…)

Questa è la rappresentazione schematica di quello che vi ho detto prima, cioè di questa lesione progressiva che poi si complica in

maniera acuta e quindi può dare origine all’aneurisma, con la rottura dell’aneurisma e la morta improvvisa. Oppure ancora

l’occlusione attraverso la formazione di un trombo oppure ad uno stenosi critica e in questo caso avete alcune manifestazioni

cliniche per esempio la malattia ischemica del cuore che è dovuta a una stenosi non a un processo trombotico come avviene

invece nel caso dell’infarto del miocardio. Ora questo che vedete è un’aterosclerosi, una placca fibrosa lieve a livello dell’aorta,

quando questa placca incomincia ad ulcerarsi avete questo quadro anatomo-patologico quindi avete ulcerazione e in questo caso

credo ci sia stata anche la rottura di questa placca ateromasica dal punto di vista istologico. Vediamo quali sono i fattori di rischio

quindi l’eziologia di questi processi. I fattori di rischio sono divisi in due categorie: fattori non modificabili, che sono l’età il sesso

la storia familiare e le malattie genetiche. l’età, in genere il processo ateromasico si manifesta tra i 40-50 anni nel maschio, nella

donna è più tardiva; il sesso maschile è molto più colpito da questo processo aterosclerotico, quindi l’incidenza è maggiore; esiste

anche una certa familiarità in questi processi così come sapete che esiste una familiarità per le malattie del cuore, la malattia

ischemica del cuore: si tratta di malattie poligeniche così vengono definite (anche il diabete è una malattia poligenica); ancora le

malattie genetiche, abbiamo visto uno degli esempi più importanti di malattie genetiche che dà luogo a malattia altero sclerotica è

l’ipercolesterolemia familiare che è dovuta a mutazione del gene che codifica per il recettore dell’LDL. Esiste ancora comunque

una miriade di malattie di cui non abbiamo parlato l’altra volta che sono sempre malattie del metabolismo lipidico che interessano

soprattutto le apo-proteine che sono responsabili di alterazioni dell’assetto lipidico e anche della comparsa della malattia

alterosclerotica. Poi vi sono dei fattori di rischio che sono modificabili e tra questi il fumo di sigarette è il più importante, infatti

l’incidenza delle lesione ateromatiche è diminuita del 50% da un certo punto in poi perché è stato vietato il fumo di sigaretta negli

ambienti pubblici; un altro fattore modificale o idealmente modificabile potrebbe essere il diabete che in genere nella nostra

società è di tipo alimentare quindi è un diabete di tipo 2 legato alle abitudini alimentari e in questo senso potrebbe essere

modificabile; l’ipertensione è come dicevo prima è importante non solo l’aumento della pressione sistolica ma anche l’aumento

della pressione diastolica che è anch’essa controllabile con i farmaci ipertensivi di cui si dispone oggi; e poi ancora le

iperlipidemie che sono legate anch’esse a quelle di tipo alimentare non di tipo genetico che sono anch’esse correlate a quelle

abitudini alimentari per esempio l’assunzione di molti grassi saturi, invece attualmente si fanno delle diete che sono ricche di

grassi insaturi; poi ancora altri fattori di rischio minori ma che comunque hanno una certa incidenza sono l’obesità che molto

spesso è correlata al diabete e anche all’ipertensione perché in genere i soggetti diabetici e ipertesi sono anche obesi (diabete

grasso) [il diabete magro di tipo 1]; ancora lo scarso esercizio fisico; lo stress; i livelli di omocisteina. Esiste infatti una malattia

genetica l’omocistenuria in cui avete l’aumento dell’omocisteina sia a livello ematico, l’omocisteina viene poi persa nelle urine e

questa malattia genetica è stata associata alla comparsa di lesioni ateromatiche precoci; ancora la modesta assunzione di alcol

(soprattutto il vino rosso) agisce a livello del metabolismo del colesterolo e riduce l’incidenza della comparsa di lesioni

ateromatiche; poi ancora la carenza di estrogeni di cui vi ho parlato prima, infatti nelle donne in menopausa avete la comparsa di

malattie cardiocircolatorie mentre fino a quel punto le donne sono in un certo senso protette dall’azione di questi ormoni; poi

ancora un altro fattore di rischio minore è la Clamidie pneumonie di cui vi ho accennato precedentemente e poi ancora il ridotto

apporto di acidi grassi insaturi che è poi collegato alla dieta. Ora vediamo quali sono i meccanismi patogenetici dell’aterosclerosi.

Si e discusso tantissimo di questi meccanismi, noi abbiamo parlato del volo dell’LDL modificate (nella lezione scorsa). Oggi si sa

che questa malattia, questa lesione altro non è che la risposta a un danno ed è una risposta di tipo infiammatorio e quello che si ha

è un processo infiammatorio cronico. Abbiamo parlato la lezione scorsa dell’LDL e del ruolo che svolge e abbiamo visto perché

sono pro-infiammatorie; un altro ruolo importantissimo è rivestito dai macrofagi che vengono attirati dalle cellule endoteliali e in

questa prima fase vengono attirati perché c’è o c’è stato un danno a livello endoteliale quindi i monociti vengono reclutati da

questa parete endoteliale, avete un aprima fase di adesione di questi monociti alla parete endoteliale. Perché avviene questo

riconoscimento? Perché le cellule endoteliali esprimono delle molecole di adesione che riconoscono i monociti, i linfociti B, i

linfociti T, i polimorfonucleati e più o meno quello che avviene durante il processo infiammatorio. Il ruolo importante del

processo ateromatico ce l’ha questa proteina, questa molecola di adesione che viene detta molecola di adesione vascolare.

Questa molecola lega i monociti e i linfociti ed è stata trovata espressa soprattutto nelle placche ateromatiche. Viene regolata

dall’ipercolesterolemia, questa molecola di adesione DICAM1 è espressa dalle cellule endoteliali in risposta all’ipercolesterolemia

quindi se avete un aumento del colesterolo voi avete l’espressione di questa molecola di adesione, quest’ultima recluterà i

monociti nel sangue periferico. Quando il monocita è stato reclutato voi avete la penetrazione di questo monocita all’interno delle

cellule endoteliali quindi avete questo processo di penetrazione che è regolato da questi fattori di cui abbiamo parlato anche la

lezione scorsa, vi dissi che le LDL modificate( ossidate) inducevano la secrezione di un chemioattrattante da parte delle cellule

endoteliali, questo fattore che viene detto anche MPC1 ed è un fattore chemiotattico per i monoliti. Quando viene rilasciato dalle

cellule endoteliali che hanno subito il danno questo fattore attrae le cellule mononucleate e questo fattore è stato trovato

soprattutto negli ateromi umani e in quelli sperimentali. E’uscito un lavoro alcuni anni fa in cui hanno visto che nei topi che sono

stati privati del recettore per l’LDL attraverso il knout-out genico l’abolizione concomitante del gene che codifica per questo

fattore chemiotattico induceva la deposizione dei lipidi. 52

Se vedete questa è la sezione dell’aorta del topo che ha il knout-out del recettore per l’LDLcos significa che questo topo è prono

all’ipercolesterolemia; se in questo topo era presente il gene che codifica per questo fattore chemioattrattante gli sperimentatori

vedevano comparire delle lesioni ateromatiche che sono su questa sezione dell’aorta dove le strie ateromatiche sono state colorate

con il rosso congo che colora soprattutto i lipidi.

Se invece si faceva il doppio knout-out,si aboliva sia il recettore dell’LDL sia il gene che codifica per questo fattore chemiotattico

vedete che le lesioni erano notevolmente ridotte. Cosa significa tutto ciò? Significa che esiste una cooperazione fortissima tra

questo chemioattrattante e il recettore dell’LDL e questo ha dimostrato che questo fattore gioca un ruolo proprio in vivo.

Una volta che i macrofagi sono stati attirati da questo chemioattrattante penetrano nelle barriere endoteliali e si attivano,né più né

meno di come avviene nel processo infiammatorio e attivandosi espongono dei recettori che riconoscono le forme ossidate

dell’LDL, e forme modificate dell’ LDL, fagocitano queste materiale lipidico e si forma questa cellula detta “SCHIUMOSA”. Non

è sufficiente tutto questo perchè per dare origine al processo fibrotico deve succedere che il macrofago deve rimanere in quel

posto,deve rimanere immobilizzato, si deve dividere ed è quello che succede a livello della placca ateromatica quindi si forma la

placca ateromatica. La cellula Schiumosa,quindi, il macrofago attivato che ha inglobato i grassisi diide e prolifera e questa è una

cosa che fino a qualche tempo fa era impensabile perché il macrofago secondotutti era già una cellula molto specializzata che non

era più capace di dividersi. Come si divide? Si divide perché viene stimolato dal fattore CSS che è un fattore stimolante la

proliferazione dei macrofagi e quidi un attivatore dei monoliti ed è un comitogeno. Questo significa che è un fattore di

sopravvivenza cellulare, se voi prendete i macrofagi o i monoliti li mettete in coltura queste cellule non sopravvivono se non in

presenza di questo fattore importante di sopravvivenza. Questo fattore è prodotto dalle cellule endoteliali e dalle cellule della

muscolatura liscia dei vasi ed è stato localizzato sia nell’uomo sia negli ateromi sperimentali ed è proprio questo CSS che fa

aumentare la proliferazione dei macrofagi infatti l’espressione del gene che codifica per CSS è stata trovata aumentata sia nei

processi ateromatici umani sia in quelli sperimentali.

Quindi avete una aumentata espressione di questo fattore di crescita dei macrofagi che è dovuta a un effetto sul gene e come

vedete questa è una colorazione di un ateroma,una sezione istochimica, in cui questi puntini neri altro non sono che CSS colorato

con anticorpi che lo riconoscono e poi lo rivelano attraverso una colorazione specifica. L’intima di un ateroma è piena di questo

fattore. Esistono numerosissimi lavori in cui hanno visto che CSS promuove l’aterogenesi.

In un esperimento (bellissimo) fatto in un modello sperimentale di topo in cui è stato fatto il knout-out del recettore dell’LDL però

in questi topi veniva fatta anche una mutazione del gene che codifica per questo fattore stimolante le colonie: questa mutazione

viene generalmente chiamata dai ricercatori “OP-MUTATION”. Vedete come quando sono presenti tutte e due le mutazioni cioè

quando il topo non c’ha il recettore dell’LDL e non ha neanche il CSS vedete questa colorazione rossastra, questo indica il

deposito di lipidi a livello dell’intima di questo vaso. Quando passate alla condizione normale cioè in cui il gene CSS è presente

nel topo vedete come si riducono notevolmente queste chiazze rosse e quindi si riduce la possibilità di questa lesione ateromasica.

Questo significa che il CSS è importantissimo nel processo ateromasico. Non è tanto il colesterolo e l’ipercolesterolemia ma il

processo infiammatorio che si genera a livello dell’intima dei vasi. I mediatori più importanti sono queste molecole di adesione:

D-CAM,questo fattore chemiotattico MCT1 e CSS.

Il processo infiammatorio partecipa a tutte le fasi del processo aterotrombosico. Il processo infiammatorio partecipa alla lesione

iniziale, nella progressione della lesione ed ancora nelle complicanze trombotiche di questo processo. 53

Prof. Castoria – Patologia 26 Marzo

Dunque, ragazzi l’ultima volta che ci siamo eh… innanzitutto domani dovrebbe venire il Prof. Migliaccio ma non viene, quindi

domani non avete lezione di patologia generale e si fa Venerdì, la prossima lezione. Eh dunque l’ultima volta che ci siamo visti,

credo, abbiamo parlato dell’aterosclerosi,e vi accennai che avremmo fatto di lì a poco nelle lezioni successive, ci saremmo

interessati delle complicanze di questo processo aterosclerotico, vi dissi già che tra le varie complicanze una delle più importanti

dal punto di vista emodinamico è la trombosi di cui cominceremo a parlare oggi, ma prima di cominciare a parlarvi della

trombosi, vi volevo accennare, fare qualche cenno sull’omeostasi dei fluidi e sulle alterazioni emodinamiche. Ora voi sapete che

l’acqua è una componente importantissima del nostro corpo, il 60% circa del peso corporeo è costituito da acqua: quest’acqua, i

due terzi di quest’acqua, si trovano all’interno dei tessuti, solo il 5%, una quota minima, la trovate nel plasma, e quello che resta è

acqua che trovate nei liquidi interstiziali. Quando questo viraggio si sposta verso i liquidi interstiziali voi avete l’edema. Quindi

l’edema è l’aumento di liquido degli spazi interstiziali. Vi ricordate che noi abbiamo già parlato di edema a proposito del processo

infiammatorio, abbiamo detto in quell’occasione che l’edema che avevamo era un edema di natura infiammatoria caratterizzato

quindi da che cosa, dalla formazione di un essudato, che ha un certo peso specifico, e in cui esistono, si trovano e si rinvengono

delle proteine. Ora vediamo cosa succede invece quando abbiamo un edema non infiammatorio: l’edema non infiammatorio,

come abbiamo visto, altro non è che l’accumulo di trasudato, null’altro che trasudato, e qualche volta questo trasudato si può

andare ad accumulare e versare in delle cavità, per esempio a livello toracico, per cui avrete l’idrotorace, quello che si verifica per

esempio frequentemente nello scompenso cardiaco, oppure ancora a livello del pericardio, trascorso di pericarditi(?)potete avere,

l’idropericardia, oppure a livello peritoneale, quindi avete l’idroperitoneo, oppure ancora potete avere un edema generalizzato che

è tipico dell’insufficienza renale in stadio avanzato e che viene detto anche anasarca. Ora questo quando il liquido si va a versare

in queste cavità. Vi ricordate voi come, questo lo abbiamo già visto, proprio a proposito dell’infiammazione, come sono regolate e

quali sono le forze fisiche che controllano il trattenimento dei fluidi all’interno dei vasi? In quale modo è influenzato questo

processo? E’ influenzato da due tipi di pressione: la pressione idrostatica, che è quella che tende a far fuoriuscire il liquido al di

fuori dei vasi ed una pressione oncotica,o pressione colloidosmotica, che è quella che tende a trattenere i liquidi all’interno dei

vasi. In condizioni normali che cosa succede? Che avete un bilancio tra queste due pressioni in maniera tale che i pochi liquidi che

sfuggono a questo controllo e che vengono riversati negli spazi extravascolari, vengono riassorbiti a livello post venulare. Vi

ricordate quando ne abbiamo parlato a proposito delle infiammazioni? Ed in ogni caso che cosa avete? Avete che esiste un

drenaggio da parte dei vasi linfatici, quindi, quella certa quantità di liquido che trasuda negli spazi extravasali, viene o riassorbita

a livello post venulare oppure può essere drenata dai linfatici. Che cosa succede invece quando voi avete un edema? Quando voi

avete un edema voi potete avere o un aumento della pressione idrostatica oppure una diminuzione della pressione colloidosmotica,

dopo vedremo tutte le situazioni in cui potete avere edema dovuto ad aumento di pressione idrostatica o edema dovuto a

diminuzione della pressione colloidosmotica. In generale che cosa accade? Accade che in una delle due situazioni, i liquidi si

versano negli spazi extravascolari. Questi liquidi che si versano vengono generalmente riassorbiti dai vasi linfatici,va bene?

quando è superata la soglia di riassorbimento da parte dei vasi linfatici, questi liquidi rimangono negli spazi extravascolari. E da

qui per esempio avete la formazione degli edemi declivi agli arti inferiori, degli edemi periorbitali che sono tipici

dell’insufficienza renale e anche dello scompenso cardiaco. Ora quali sono le cause fisiopatologiche dell’edema. Abbiamo detto

che l’edema può essere dovuto o all’aumento della pressione idrostatica oppure alla diminuzione della pressione oncotica: in quali

condizioni si verificano queste situazioni. L’aumento della pressione idrostatica la potete avere perché avete un ostacolo al ritorno

venoso, l’ostacolo al ritorno venoso si verifica in un certo numero di condizioni, una delle più importanti è l’insufficienza cardiaca

congestizia, ancora nella pericardite costrittiva ed ancora nella cirrosi epatica: sono tre condizioni, queste, che ostacolano il ritorno

venoso e quindi fanno aumentare la pressione idrostatica. Oppure ancora potete avere aumento della pressione idrostatica perché

avete una ostruzione o una compressione venosa, e quando è che si verifica questa condizione? Nelle trombosi, nelle flebo

trombosi, che sono le trombosi delle vene proprio, oppure quando ancora esistono delle masse strane come per esempio le

formazioni neoplastiche che ostruiscono meccanicamente il ritorno venoso. Quali sono invece le cause che danno luogo a una

riduzione della pressione colloidosmotica? Sono tutte quelle condizioni in cui avete, che cosa? La riduzione o la perdita o la

mancata sintesi delle proteine. Quali soprattutto? Dell’albumina che è la proteina più importante nel mantenere e nel regolare

questa pressione colloidosmotica. Quindi quali sono le condizioni? Le glomerulopatie o la sindrome nefrotica in cui i capillari

glomerulari sono alterati in maniera tale che lasciano filtrare anche le proteine, per cui avete in questo caso una diminuzione della

pressione colloidosmotica perché le proteine vengono perse con le urine, quindi avete proteinuria. Nella cirrosi epatica, invece,

che cosa succede? Nella cirrosi epatica avete una scarsa o una ridotta sintesi di albumina plasmatica, non solo di albumina, ma 54

anche di tutte le altre proteine che la cellula epatica sintetizza e quindi avete una diminuzione della concentrazione di albumina e

della pressione colloidosmotica dovuta a che cosa? Ad una ridotta sintesi. Quindi la pressione colloidosmotica si altera soprattutto

quando avete una perdita delle proteine attraverso le urine e quindi nelle glomerulonefriti o nelle glomerulopatie o nella sindrome

nefrotica oppure quando queste proteine non vengono sintetizzate, quindi o per un’eccessiva perdita o per una diminuzione della

sintesi. Esistono anche altri esempi in cui la pressione osmotica si riduce e questi quali sono questi esempi? La malnutrizione che

accompagna molto frequentemente le cirrosi epatiche, perché la maggior parte delle cirrosi epatiche è dovuta all’alcolismo,

nell’alcolismo si crea questo circolo vizioso, si ha cirrosi epatica, gli alcolisti si nutrono soltanto di sostanze alcoliche, quindi c’è

malnutrizione, ridotto apporto proteico, quindi questa malnutrizione amplifica ancora di più questo processo di riduzione della

pressione osmotica, oppure ancora in alcune gastroenteropatie in cui avete perdita delle proteine. Ancora altre cause

fisiopatologiche di edema sono le alterazioni o le ostruzioni delle vie linfatiche che possono essere o di natura infiammatoria

oppure di natura neoplastica ed ancora potete avere edema quando avete la ritenzione di sodio, questa ritenzione di sodio quand’è

che si verifica? Si verifica quando un paziente che ha già un’insufficienza renale cronica introduce un eccesso di sodio attraverso

la dieta oppure la potete avere ancora quando avete un aumento del riassorbimento tubulare del sodio, cioè il sodio viene assorbito

a livello del tubulo renale e questo si verifica quando? Quando avete una ipoperfusione renale. Ipoperfusione renale significa che è

ridotta la quantità di sangue che arriva al rene, quando questa quantità di sangue che arriva al rene viene ridotta, io credo che voi

l’abbiate già fatto in fisiologia, che cosa succede a livello renale? Avete una vasocostrizione, perché? Perché il rene tenta in questa

maniera di sopperire all’ipoperfusione. Quando avete questa vasocostrizione, che cosa avete? Un aumento della secrezione di

renina e di angiotensina e questo complica ulteriormente come vedremo dopo la situazione. Ancora potete avere edema negli stati

infiammatori: di questo tipo di edema ne abbiamo già parlato. L’edema infiammatorio altro non è che un essudato ricco di

proteine, con peso specifico superiore a uno. Invece l’edema di cui abbiamo parlato finora, che è un edema generalmente

emodinamico, perché è tipico di che cosa? Delle alterazioni cardiache, soprattutto dello scompenso congestizio del cuore, destro o

sinistro, l’edema emodinamico è un trasudato che è povero di proteine. Va bene? Quindi, in questo trasudato voi difficilmente

troverete delle cellule infiammatorie. Dunque, gli esempi più comuni di edema che voi troverete nella pratica medica, sono

l’edema sottocutaneo, come vi dicevo prima, che si va a localizzare soprattutto nelle parti declivi del corpo, quindi arti inferiori,

anche arti superiori, e che è tipico dell’insufficienza cardiaca e dell’insufficienza renale; un altro tipo di edema che trovate molto

frequentemente nello scompenso cardiaco, che complica uno scompenso cardiaco, è l’edema polmonare che è anche tipico però di

alcune infezioni polmonari gravi, non solo dell’insufficienza cardiaca; e poi ancora l’edema cerebrale che è dovuto ad ascessi

cerebrali o ad encefaliti, oppure a delle crisi ipertensive, oppure ancora a neoplasie che comprimono meccanicamente i vasi

cerebrali, oppure ancora all’ostruzione del flusso venoso cerebrale. Ora… si vede male, eh?, questa diapositiva…Si vede

malissimo… E’ molto sfocata, ma non dipende dalla presentazione, credo sia un fatto di… Allora quali sono i meccanismi che

sono coinvolti in questa formazione dell’edema, qualsiasi sia l’evento fisiopatologico che induce quest’edema. Allora sia nel caso

della insufficienza cardiaca, sia nel caso della sindrome nefrosica oppure ancora delle alterazioni epatiche, sia ancora nelle

alterazioni renali, che cosa succede? Succede che quello che viene a mancare, diciamo, è il volume di sangue efficace, va bene?

Se voi avete uno scompenso cardiaco o un’alterazione della contrattilità del miocardio il cuore non è capace di effettuare la sua

normale gittata cardiaca. Che cosa significa questo? Significa che il cuore non è capace di perfondere gli altri tessuti, tra cui il più

importante è il rene. Come conseguenza quindi di questa alterazione cardiaca che cosa avete? Avete una risposta come vi dicevo

prima…

Entra il prof. Ciro Abbondanza

CASTORIA: Ma mica c’hai lezione tu?!

ABBONDANZA:No, scusa se ti interrompo ma Antimo mi ha detto che non viene a fare gli esami perché sta ad Avellino

CASTORIA: Domani?

ABBONDANZA:Oggi c’erano gli esami dei fuori corso… se potevi dopo la lezione, sono pochi studenti.

CASTORIA: Va bè, tu dove stai?

ABBONDANZA: Sto al terzo piano, ti lascio, scusami per…

CASTORIA: Senti, Ciro.. terzo piano? Ma gli esami di patologia generale o di immunologia?

ABBONDANZA: Patologia generale

CASTORIA: Scusa ti volevo chiedere io sta presentazione vedi com’è sfocata, ma questa si vedeva benissimo sullo schermo.

ABBONDANZA: Eh eh eh che ti devo dì?Forse la risoluzione del video non è…

CASTORIA Il video prima non partiva…

ABBONDANZA… Io non lo so comunque, perché anche io noto che c’è una...

CASTORIA: Nooo Ciro, allora se non lo sai non fa niente!!!!!

ABBONDANZA: No perché, no è che purtroppo forse probabilmente ci sarà pure un meccanismo…

CASTORIA: NO! NO! NO! Ti prego, perché c’è voluta…

ABBONDANZA: In genere sai che è? E’ la risoluzione dei video. Ci sono monitor più risoluti e monitor meno risoluti, questi qua

non sono molto risoluti, lavorano… se tu hai un video molto risoluto è chiaro che lo vedi molto nitido, questo qua invece è come

se fosse un monitor a bassa risolutzione, lascia stare che è un po’ sfocato probabilmente bisogna andare là a regolare un attimo la

predisposizione però probabilmente è dovuto… devi cercare di usare caratteri non minori di 16 o 18

CASTORIA: no ma questo l’ho preso dal…

ABBONDANZA: no, no, lo so, lo devi semplicemente ingrandire, purtroppo eh… devi usare un carattere dell’ordine di …14…

comunque ti aspetto sopra

CASTORIA: vabbè vengo dopo… vengo al terzo piano

Quindi come vi dicevo, nel caso della insufficienza cardiaca o uno scompenso cardiaco abbiamo diminuzione della gittata

cardiaca, come conseguenza della diminuzione della gittata cardiaca una minore quantità di sangue raggiungerà il rene quindi 55

abbiamo una ipoperfusione renale. Il rene come risponde a questa ipoperfusione renale? Risponde attraverso una vasocostrizione

renale e quando avete la vasocostrizione renale, avete il riassorbimento del sodio e dell’acqua, va bene? Tutto questo perché il

rene cerca di ristabilire un equilibrio, cerca in questa maniera di migliorare la sua perfusione, cosa che invece altro non fa che

aggravare la situazione di edema. Poi ancora che cosa succede? Che quando il rene è sottoposto a questa ipoperfusione viene

stimolata la secrezione di renina angiotensina quindi che cosa succede? Che aumenta la secrezione di aldosterone e viene ritenuto

da parte del rene più sodio. Insieme al sodio viene ritenuta l’acqua. E tutto questo quindi che cosa comporta? Comporta l’edema.

L’altra cosa importante che avviene è che quando avete un deficit di perfusione renale viene anche stimolata la secrezione

dell’ormone antidiuretico ADH e quindi avete un’ulteriore ritenzione renale di acqua, quindi sono tutte situazioni che alla fine

pero che cosa fanno? In questo tentativo di compenso il rene altro non fa che peggiorare questa situazione dello scompenso

cardiaco e di dar vita all’anasarca cioè all’edema diffuso generalizzato di cui vi parlavo prima.

Ancora quando voi avete la cirrosi epatica o la sindrome nefrosica, che cosa avete? La settimana prossima parleremo dell’ascite

ma la patogenesi dell’ascite, contrariamente a quello che si pensava, fino a un po’ di tempo fa, è questa, cioè ve lo spiego subito,

quando voi avete una ridotta sintesi epatica di albumina oppure la malnutrizione, oppure avete la sindrome nefrosica in cui

l’albumina viene persa con le urine, succede né più e né meno la stessa cosa; il problema fondamentale qual è? Che non solo in

quel caso avete una riduzione della pressione oncotica, ma che cosa succede? Succede che quando avete una cirrosi epatica, una

grossa quantità di sangue, ragazzi, viene trattenuta intorno al fegato e viene quindi sottratta agli altri organi, d’accordo? Perché?

Noi abbiamo parlato della cirrosi, un po’, l’abbiamo accennata quando abbiamo parlato del processo di fibrosi, nel tentativo di

guarigione della ferita,ecc… in quel caso si formano a livello epatico, dei veri e propri noduli, micronoduli o macronoduli che che

cosa fanno? Fanno sì che si abbia una ipertensione portale. Va bene? Come conseguenza di questa ipertensione portale voi avete la

stasi di una grandissima quantità o volume plasmatico intorno al fegato a livello del circolo portale. Questa grossa quantità di

sangue viene sottratta alla circolazione sistemica e quindi l’effetto finale della cirrosi epatica qual è? E’ l’ipoperfusione renale

anche in quel caso, tanto è vero che anche nei cirrotici gli edemi che voi avete sono edemi declivi, sono edemi che si manifestano

agli arti inferiori ancor prima che possa comparire l’ascite e quindi il trasudato a livello peritoneale voi potete avere edemi

periorbitali ed edemi agli arti inferiori, va bene? Quindi anche in questo caso che cosa succede? Succede che una grossa quantità

di sangue viene sottratta alla circolazione sistemica, il rene è ipoperfuso come conseguenza voi avete la secrezione di renina e

angiotensina, la secrezione di aldosterone , e che cosa? La ritenzione di sodio e di acqua, non solo, e contemporaneamente la

secrezione dell’ormone antidiuretico. Quindi l’effetto finale di tutti questi processi alla fine è l’edema. Nella patogenesi di

quest’edema il rene gioca un ruolo importantissimo proprio nel tentativo di recuperare questa situazione di ipoperfusione.

Ancora altri disturbi emodinamici sono l’iperemia e la congestione. Iperemia e congestione altro non sono che un aumento locale

del flusso di sangue, però, mentre l’iperemia è un processo attivo, che consegue a una dilatazione arteriolare, quando è che si ha la

dilatazione arteriolare? Si ha o nei processi infiammatori oppure nell’esercizio fisico. E a che cosa porta questa iperemia? E’

dovuta all’aumento di questa pressione arteriolare, in genere causa un arrossamento della pelle sovrastante e viene detto anche

eritema, quindi, l’eritema è conseguenza di iperemia, di questo processo attivo conseguente alla dilatazione arteriolare. Invece la

congestione è un processo passivo, e a che cosa è dovuto generalmente? E’ dovuto alla diminuzione del flusso venoso. E questa

diminuzione può essere dovuta a sua volta o a ostruzioni locali, per esempio una tromboflebite, per esempio, che ostruisce il

ritorno venoso, oppure all’insufficienza del ventricolo destro. Quindi quando avete questa congestione generalmente avete la

cianosi e l’ipossia… potete avere come conseguenza dell’ipossia danno ipossico, una vera e propria necrosi ipossica di cui

abbiamo parlato alle prime lezioni.

L’emorragia invece che cos’è? L’emorragia è la perdita di sangue attraverso un vaso e può essere di due tipi: può essere

un’emorragia esterna oppure il sangue si va ad accumulare in una cavità e in quel caso parliamo di una emorragia interna, in

genere provocata da danni vascolari, che possono essere i traumi delle grosse o delle piccole arterie, ancora l’aterosclerosi,

ricordate quando abbiamo parlato dell’aterosclerosi abbiamo detto che una delle complicanze della lesione ateromatica poteva

essere l’emorragia della placca con la rottura quindi del vaso oppure ancora fenomeni infiammatori, oppure ancora l’erosione

della parete vascolare. Come vi dicevo prima, questa emorragia può essere esterna nel senso in seguito a un trauma per esempio

molto spesso questo sangue si riversa all’esterno, non sempre per la verità, altre volte può essere racchiusa in un tessuto, in questo

caso noi parliamo di ematoma. Ora piccole emorragie che sono generalmente dovute ad alterazioni delle piastrine e delle

funzionalità piastrinica vengono dette petecchie e sono in genere di uno o due millimetri, sono delle raccolte piccolissime di

sangue e hanno queste dimensioni molto piccole e altro non sono che delle manifestazioni petecchiali, si possono anche verificare

nel corso di malattie autoimmuni, per esempio, quando voi avete degli autoanticorpi diretti contro le piastrine. In quel caso voi

avete la formazione di petecchie oppure potete avere delle emorragie più ampie di circa 3 mm che vengono dette porpore. E’ tipica

la porpora trombocitopenica per esempio, che è dovuta alla assenza o riduzione proprio del numero delle piastrine. Ancora poi

potete avere degli ematomi sottocutanei, quelli che normalmente chiamiamo lividi, e che raggiungono la grandezza di 2 o 3 cm e

che vengono detti ecchimosi, per la verità. Quando questi ematomi sono più estesi e si vanno a localizzare in cavità del nostro

corpo possiamo avere l’emoperitoneo, se la raccolta avviene a livello peritoneale, oppure ancora l’emotorace se avviene a livello

toracico e emopericardio se avviene a livello del pericardio: sono le stesse cavità in cui potete avere la raccolta edematosa. E

queste che voi vedete sono delle petecchie emorragiche che si stabiliscono, vedete tutti questi puntini rossi, a livello del colon in

un paziente che ha una trombocitopenia e questa invece è una emorragia cerebrale che come vedete è molto più estesa e dà luogo

a un vero e proprio ematoma cerebrale.

Ora come vi dicevo queste sono alcune delle alterazioni emodinamiche più importanti che voi troverete, di cui parleremo ancora

più specificamente nelle prossime lezioni; come vi dissi l’altra volta sarei arrivata a un’alterazione importantissima che in genere è

conseguente al processo ateromatico ed è la trombosi e la formazione del trombo. Ora l’emostasi normale, è il risultato di

processi molto sottili, molto controllati, questi processi comunque alla fine che cosa debbono fare? Due cose importanti! Devono

mantenere il sangue non coagulato, in condizioni normali, altrimenti avremmo una coagulazione intravasale disseminata, che è 56

una malattia, e poi ancora questi processi inducono la formazione del coagulo dove è presente il danno vascolare. Quindi questa è

la prima cosa importante: che in condizioni normali non si formi un coagulo e che questo coagulo invece si formi laddove c’è

stato un danno al vaso soprattutto agli endoteli vasali come abbiamo già visto parlando della aterosclerosi. Ora la trombosi altro

non è che l’aspetto patologico di questa situazione, di questo equilibrio di cui vi ho detto ed è dovuta generalmente a

un’inappropriata funzione emostatica, questa inappropriata funzione emostatica può riguardare però sia un vaso che è del tutto

indenne da lesioni sia un vaso danneggiato. Per esempio se voi avete un processo ateromatico il vaso è danneggiato ed il trombo si

va a formare su di una lesione preesistente che è la lesione ateromasica, va bene? Se avete dei deficit genetici, come vedremo

dopo, che portano ad alterazioni della coagulazione, in quel caso potete avere invece la formazione di trombi, in vasi che non sono

danneggiati, perché avete delle alterazioni genetiche che inducono la formazione di questo trombo. Ora quali sono i fattori che

influenzano normalmente l’emostasi, il normale processo di emostasi, emostatico? La parete vasale, e quando parliamo di parete

vasale parliamo ancora una volta delle cellule endoteliali che hanno un ruolo fondamentale in questo processo, ancora una volta;

le piastrine ed ancora la cascata della coagulazione.

Ora vediamo che cosa succede… Ci vogliamo fermare un attimo e poi…

II PARTE

Dicevamo che i fattori che influenzano questo processo omeostatico sono la parete vasale, quindi le cellule endoteliali, le piastrine

che intervengono nella formazione del trombo e la cascata della coagulazione. Ora quando voi avete un danno alla parete vasale

come abbiamo visto anche parlando dell’aterosclerosi, no?! Vi ricordate? … vengono messe in moto dalle cellule endoteliali dei

meccanismi… che cosa succede? Che voi avete… questo è il sito del danno: quale può essere questo danno innanzitutto? Può

essere il fumo di sigaretta, può essere l’obesità, oppure può essere un processo infiammatorio, come per esempio può accadere

nelle vasculiti, qualsiasi tipo di danno che si verifica nella parete vasale induce un riflesso di vasocostrizione. Ora che cosa segue

a questo riflesso di vasocostrizione? Segue il rilascio da parte delle cellule endoteliali, di questa endotelina, questa endotelina che

è responsabile proprio della vasocostrizione, di questo riflesso di vasocostrizione; e l’altra cosa importante, non so se ve lo

ricordate, noi già ne abbiamo parlato, che la matrice extracellulare, particolarmente il collagene, vengono esposti, e questo è un

fatto estremamente importante, perché? Perché attraverso l’esposizione del collagene vengono reclutate le piastrine, quindi avete

che cosa? Avete il rilascio di fattori da parte delle cellule endoteliali ed uno dei fattori più importanti che viene rilasciato dalle

cellule endoteliali è il fattore di Von Willembrand, vi ricordate che ne abbiamo già parlato, le cellule endoteliali hanno questa

peculiarità di secernere questo fattore come conseguenza… ragazzi, che c’è? … Come conseguenza di questo rilascio avete che

cosa? Né più e né meno gli stessi processi che si verificano con gli elementi figurati, tipo neutrofili, granulociti neutrofili, ecc…

Avete l’aumento dell’adesione delle piastrine, le piastrine normalmente… voi sapete che il sangue ha un certo flusso che viene

detto laminare; che cosa significa flusso laminare? Che gli elementi corpuscolati del sangue viaggiano all’interno, al centro, del

vaso e all’esterno non viaggiano, questo vale per tutti gli elementi figurati; quando le cellule endoteliali secernono questo fattore

di Von Willembrand che cosa succede? Che avete un aumento dell’adesione piastrinica insieme ad un cambiamento morfologico

delle piastrine, quindi le piastrine diventano più appiatite e che cosa fanno? Incominciano a secernere dai granuli delle sostanze tra

cui il trombossano e l’ADP adenosin difosfato; questo che cosa induce? Il rilascio da parte dei granuli piastrinici di queste

sostanze induce il reclutamento di altre piastrine fino a che si forma un tappo emostatico perché queste piastrine si aggregano tra

loro e questo processo avviene in un tempo brevissimo, è molto rapido e viene anche detto emostasi primaria; questa è la prima

reazione che avete ad un danno della parete vasale. Bene, quindi, rilascio da parte delle cellule endoteliali di endotelina che causa

vasocostrizione, esposizione elementi del collagene e quindi di elementi della matrice extracellulare, ancora secrezione del fattore

di Von Willembrand e avete l’adesione delle piastrine in questa maniera, le piastrine riescono ad aderire di più a questa superficie

lesa, cambiano la morfologia, rilasciano dei granuli (e in questi granuli c’è l’adenosin difosfato e il trombossano) che reclutano

altre piastrine, fino a che avete questo tappo primario, tappo emostatico primario, che altro non è che un aggregato di piastrine.

Ora che cosa succede dopo questa risposta primaria che come vi dicevo è molto rapida? Succede che avete un processo di

emostasi secondario: questo processo di emostasi secondario è dovuto al rilascio, sempre da parte delle cellule endoteliali, di

fattori tissutali; questi fattori tissutali che vengono rilasciati dalle cellule endoteliali, stimolano l’espressione di un complesso

fosfolipidico a livello delle piastrine. Perché è importante l’espressione di questo complesso fosfolipidico?... Ragazzi… lo so che

state stanchi però… E’ importante l’espressione di questo complesso fosfolipidico perché solo quando il complesso fosfolipidico

delle piastrine è esposto si ha l’attivazione della cascata coagulativa. Va bene? La cascata coagulativa che cosa richiede? Richiede

l’espressione di questi fosfolipidi di superficie delle piastrine e richiede ancora un’altra cosa importante, che cosa? Voi lo dovreste

già sapere, il calcio. Perché richiede il calcio? Perché i fattori della coagulazione generalmente sono dotati di quale attività? Che

cosa sono i fattori della coagulazione? Come avviene l’attivazione della cascata coagulativa? Un processo a catena…? Proteolitica

e in genere quasi tutte le proteasi richiedono calcio, dipendono da calcio per funzionare… esattamente, simile all’attivazione delle

caspasi che avviene nel processo apoptotico. Da un precursore inattivo si forma un fattore della coagulazione attivo, il quale a sua

volta agisce… poi dopo lo vedremo! Quindi che cosa avete? Avete l’espressione di questo complesso di fosfolipidi e l’attivazione

della cascata di coagulazione; l’attivazione della cascata di coagulazione a che cosa porta? Alla formazione e all’attivazione di

trombina, la quale una volta che si è attivata, dopo lo vediamo meglio come avvengono queste tappe, che cosa fa? Trasforma il

fibrinogeno in fibrina, va bene? La fibrina perché serve? Perché serve a mantenere coese tutte queste piastrine, d’accordo? Quindi

senza l’attivazione della trombina non potete avere la formazione di fibrina, che si forma dal fibrinogeno, e non potete avere

l’emostasi secondaria, perché le piastrine non possono aderire tra loro. Tutti questi meccanismi di cui parleremo fra poco più in

profondità sono mediati secondo voi da che cosa? Questi meccanismi di riconoscimento da che cosa possono essere mediati? Da

recettori e da molecole di adesione espresse sulle piastrine prevalentemente; le piastrine, infatti, sono gli elementi figurati del

sangue che contengono una miriade di integrine, sono le più studiate proprio per questa caratteristica, per questa peculiarità. Va

bene? Ed esprimono una serie innumerevole di recettori: attraverso l’espressione di tutti questi recettori riescono ad aderire tra

loro e ad interagire anche con tutti questi fattori della cascata coagulativa. E quindi alla fine con la formazione della fibrina avrete

57

questo tappo fibrinico e questo processo che viene detto anche emostasi secondaria che è un processo che impiega molto più

tempo per avvenire. Ora che cosa succede anche in linee generali? Succede anche un altro processo importante, che la formazione

del tappo fibrinico deve essere limitata a quella sede, va bene? Altrimenti che cosa avreste? Avreste dei processi generalizzati, va

bene? Invece il processo, la formazione del tappo fibrinico avviene solo nel luogo in cui c’è il danno endoteliale. E questo perché?

Perché si mettono in moto nello stesso sito dei meccanismi di fibrinolisi. Questi meccanismi di fibrinolisi che altro non significa

che lisi e quindi dissolvimento della fibrina, da che cosa sono modulati? Sono modulati sempre dalle cellule endoteliali, le quali

secernono una sostanza tissutale che viene detta anche TPA e che funziona come fibrinolitico; poi ancora secernono quest’altra

sostanza, la trombomodulina; queste sostanze che cosa fanno? Da un lato si oppongono alla formazione della fibrina e quindi

inducono la fibrinolisi; dall’altro la trombomodulina blocca la cascata coagulativa. Questo quindi permette al processo di essere

localizzato in quel punto e di non estendersi e generalizzarsi. Va bene? Quindi avete un equilibrio tra che cosa? Tra attivazione

della via coagulativa ed attivazione della via fibrinolitica, d’accordo? Ora le cellule endoteliali, quindi… mi dispiace che non si

vede bene questa cosa… hanno due funzioni: hanno la funzione di favorire il processo trombotico ed hanno la funzione di inibire

il processo trombotico. In quale maniera attivano questo processo trombotico? Attivano questo processo trombotico perché

espongono dei fattori legati alla membrana che poi sono responsabili della attivazione della cascata coagulativa, quella che viene

detta comunemente via estrinseca. E poi ancora sono trombotiche, protrombotiche, le cellule endoteliali perché come abbiamo

visto prima secernono il fattore di Von Willembrand che recluta le piastrine, quindi con questi due meccanismi hanno azione

protrombotica. Hanno anche un’azione antitrombotica; e in quale maniera hanno questa azione antitrombotica? Le cellule

endoteliali esprimono innanzitutto delle molecole che si legano, dei recettori di superficie, come vi dicevo prima, che si legano

alla trombina e quindi queste trombomoduline - così vengono chiamati questi recettori di superficie – si legano alla trombina e

competono con il… Ragazzi mi state seguendo? Vi vedo un poco…! Se non mi state seguendo io mi fermo, eh? Continuiamo la

prossima volta…

Allora ricapitoliamo… Questa parte qua l’avete capita? Avete capito perché sono pro trombotiche, no?, le cellule endoteliali?

Allora perché inibiscono la trombosi? La inibiscono in diverse maniere: innanzitutto esprimono questo recettore, questa proteina

di superficie, che viene detta trombomodulina. Questa trombomodulina è capace di legare la trombina. Generalmente la trombina,

ragazzi, si lega a un recettore di membrana che a sua volta attiva delle proteine G eterotrimeriche, va bene?, quindi recettori di

membrana che hanno sette domini. E che cosa fa questa trombina? Non le avete fatte in fisiologia ‘ste cose? Allora questa

trombina che cosa fa? Fa una cosa particolare: quando si lega al recettore, al suo recettore, ne stacca una porzione amino-

terminale; quando questa porzione amino-terminale del recettore si è staccata, va ad attivare, il recettore si attiva, cioè

l’attivazione del recettore della trombina passa per che cosa? Attraverso un taglio della parte amino-terminale del recettore.

Questo però che cosa permette anche? Permette l’amplificazione del messaggio, cioè con pochissime molecole di trombina e

pochissime molecole recettoriali, la trombina è in grado di amplificare, in questa maniera, il suo segnale. La trombina, però, può

essere reclutata e può legare anche, questa proteina che viene detta trombomodulina e che è espressa sulle cellule endoteliali;

quando si forma il complesso tra la trombina e la trombomodulina che cosa succede? Succede che questo complesso va ad attivare

la proteina G, va bene? Una volta che la proteina G si attiva, che cosa avete? La proteolisi di alcuni fattori della coagulazione,

della cascata coagulativa. Quindi questa è una delle maniere con le quali le cellule endoteliali sono antitrombotiche. Vediamo

ancora quale altra maniera hanno: secernono l’attivatore del plasminogeno tissutale il TPA, di cui vi ho parlato prima, che attiva la

cascata fibrinolitica e quindi la lisi del tappo di fibrina; ancora un altro meccanismo con cui inibiscono il processo trombotico qual

è? Attraverso delle molecole che sono simili alla eparina che cosa fanno? Vanno a legare la antitrombina terza e questo complesso

“antitrombina terza – molecole simili all’eparina” va ad inibire la formazione di trombina e l’attivazione di alcuni fattori della

cascata coagulativa; quindi, ancora, un ultimo evento che pure è importante, le cellule endoteliali che cosa fanno? Secernono

anche delle prostacicline e secernono soprattutto che cosa? L’ossido nitrico, vi ricordate? Ne abbiamo già parlato… che inibiscono

l’aggregazione piastrinica. Quindi con dei meccanismi diversi, o rilascio di mediatori – ossido nitrico- , rilascio di fattori più

complessi – il TPA- oppure ancora attraverso il legame di molecole che le piastrine espongono sulla loro superficie con altre

molecole vanno ad inibire il processo trombotico e quindi la formazione del trombo. Va bene? Vi è chiaro? Ora le cellule

endoteliali, quindi, in condizioni normali, in definitiva possiamo dire, inibiscono l’adesione piastrinica e la coagulazione del

sangue, questo è l’effetto finale che voi avete. In seguito a un danno oppure all’attivazione, perché potete avere anche l’attivazione

delle cellule endoteliali, no? Vi ricordate? L’abbiamo fatto quando abbiamo parlato dell’aterosclerosi… diventano procoagulanti e

quindi facilitano la formazione del trombo. Ancora le piastrine hanno un ruolo importantissimo – dopo mi fermo ragazzi, non vi

preoccupate! Continuiamo la prossima volta - Le piastrine perché hanno un ruolo importante? Hanno un ruolo importante perché

secernono una serie di sostanze, posseggono dei granuli, granuli alfa e granuli delta: i granuli alfa secernono il fibrinogeno,

esprimono ancora una molecola di adesione, che si chiama p-selectina, poi ancora secerno un fattore di crescita che è il PDGF, di

cui abbiamo già parlato, ancora il TGF beta, il fattore quinto e in minima quantità possono secernere anche questo fattore di Von

Willembrand; poi ancora i granuli delta che sono contenuti nelle piastrine, secerno l’ADP che è importantissimo per l’attivazione

della cascata coagulativa, gli ioni calcio che anche sono importanti, poi ancora dei mediatori, di cui abbiamo già parlato nel

processo infiammatorio, che sono l’istamina e la serotonina. Le tre reazioni piastriniche più importanti che sono coinvolte nel

processo trombotico sono queste: l’adesione e la modificazione della superficie piastrinica, quindi, vedete, sono né più né meno

gli stessi eventi che abbiamo descritto nei granulociti neutrofili, e nella risposta infiammatoria.; quindi avete l’adesione delle

piastrine alla superficie lesa del vaso, la secrezione di queste sostanze contenute nei granuli piastrinici e poi ancora l’aggregazione

di queste piastrine per formare alla fine il tappo emostatico, va bene?

Mi fermo qua, e poi di questo ne parliamo la prossima volta. 58

28/03/08 Castoria(le diapositive sono le prime 89 delle “malattie emodinamiche”)

L’altro giorno rimanemmo al ruolo delle piastrine nel processo trombotico e nei processi coagulativi. Le piastrine contengono 2

tipi di granuli: i granuli α e i granuliδ che sono decisamente importanti perché secernono sostanze che favoriscono il meccanismo

coagulativo nonché l’adesione delle piastrine negli endoteli dei vasi. Queste sostanze secrete dai granuli α sono il fibrinogeno, la

P-Selectina (che è una proteina di adesione espressa in seguito all’ attivazione piastrinica) il PDGF, la TGFbeta, il fattoreV e il

fattore di VW(Von Willembrand). I granuli δ che rilasciano il loro contenuto in seguito all’attivazione piastrinica contengono

adenosindifosfatasi(ADP)che è importantissimo perché si attivi la cascata coagulativa, ioni calcio(perché i fattori di coagulazione

hanno attività proteasica, quindi agiscono in presenza di cofattori- in questo caso il calcio) secernono inoltre istamina e

serotonina(di cui abbiamo già parlato nel meccanismo dell’infiammazione).

Le 3 reazioni piastriniche sono:

• L’adesione e la modificazione della superficie piastrinica

• La secrezione di sostanze da parte dei granuli piastrinici

• L’aggregazione delle piastrine

Senza questi 3 processi non abbiamo un efficiente processo di emostasi. ora come avviene tale processo?avviene attraverso un

meccanismo di riconoscimento tra le molecole espresse sulla superficie piastrinica e le cellule endoteliali vasali. Le piastrine

aderiscono alle cellule endoteliali danneggiate: attraverso quale meccanismo? Le cellule endoteliali secernono il fattore di

VW(che esposto in seguito all’attivazione o al danno endoteliale, riesce a reclutare le piastrine perché esse presentano sulla loro

superficie la glicoproteina 1B, che è la glicoproteina attraverso la quale le proteine interagiscono con questo fattore di VW(quindi

il riconoscimento avviene tra la glicoproteina di superficie e il fattore di VW esposto alla superficie dell’endotelio danneggiato).

Ora esistono 2 malattie che sono di origine gentica: la sindrome di Bernard-Soulier in cui per un’alterazione genetica voi avete

l’assenza della gp1B a livello piastrinico e come conseguenza avete una tromboastenia e difetti dei meccanismi di emostasi e di

coagulazione perché le piastrine non possono aderire alle cellule endoteliali attivate. Esiste una seconda malattia a trasmissione

genetica: la malattia di Von Willembrand in cui viene a mancare il fattore di VW che non può essere secreto dalle cellule

endoteliali. Questo riconoscimento tra la glicoproteina1B e il fattore di VW regola il processo di adesione piastrinica dopodichè

abbiamo la secrezione da parte delle piastrine di varie sostanze tra cui l’adenosindifosfato, che induce delle modificazioni

conformazionali che determinano l’esposizione sulla superficie piastrinica di un complesso di 2 glicoproteine: gp2b-gp3a. che

cosa fanno queste glicoproteine? Questi complessi glicoproteici legano il fibrinogeno, legando il fibrinogeno promuovono

l’aggregazione delle piastrine, dopodichè il fibrinogeno viene trasformato in fibrina( che è la forma insolubile del fibrinogeno)

quindi avete: l’aggregazione delle piastrine e la formazione del tappo fibrinico. Quindi potete avere ancora una tromboastenia

detta tromboastenia di Glansman che è sempre una malattia genetica che è dovuta ad alterazione dei geni che codificano per questi

complessi proteici. Quindi vengono a mancare le glicoproteine di superficie che permettono alle piastrine di aggregarsi tra loro per

formare il tappo fibrinico. Quindi gli eventi che coinvolgono le piastrine sono il danno endoteliale e l’adesione delle piastrine alla

matrice extracellulare(soprattutto il collagene che viene esposto in seguito al danno endoteliale) il fattore di VW va sulla matrice

extracellulare esposta e riesce ad interagire meglio con la superficie piastrinica. Dopodichè avete l’attivazione e il rilascio di ADP

e trombossano, la formazione del tappo emostatico primario, l’esposizione dei complessi fosfolipidici l’attivazione della cascata

coagulativa perché i fattori della coagulazione cominciano ad attivarsi solo quando vengono esposti questi complessi fosfolipidici

sulla superficie piastrinica e quando dalle piastrine viene rilasciata una certa quantità di ioni Ca++. Quindi avete l’attivazione della

cascata coagulativa ed il tappo emostatico emostatico secondario. Che cos’è questa cascata coagulativa? Essa consiste nella

conversione di una serie di proenzimi dalla forma inattiva a quella attiva. La maggior parte di essi sono delle proteasi (quindi

hanno attività proteolitica) e questa cascata coagulativa viene didatticamente e per delle prove che sono state fatte in vitro,viene

divisa in un pathway intrinseco e in un pathway estrinseco. In vivo questa distinzione non esiste e i 2 circuiti si attivano

contemporaneamente. Ora la pathway intrinseca prevede l’attivazione di un fattore di Hageman che viene secreto e sintetizzato 59

dalle cellule epatiche. Come? La maggior parte di queste proteine che fanno parte della cascata coagulativa quindi questo è il

motivo per cui nelle insufficienze epatiche avete disturbi della coagulazione( quindi sanguinamenti, epistassi) ora questo fattore di

Hageman(o fattore 12 ) si attiva in presenza di un precursore del chininogeno di alto peso molecolare. Quando questo fattore 12 si

è attivato si arriva ad un punto critico che è l’attivazione del fattoreIX, quando questo fattoreIX si è attivato,avviene una serie di

eventi che portano all’attivazione della trombina, e una volta attivata la trombina voi avete la trasformazione del fibrinogeno in

fibrina. Quindi gli eventi finali sono l’attivazione della trombina e la trombina attivata che determina la trasformazione del

fibrinogeno in fibrina. Quindi questi sono i due eventi più importanti richiesti in un normale processo emostatico. Esiste ancora

un circuito estrinseco che viene attivato in vitro dal danno tissutale e una volta che avete il danno tissutale vengono secreti dei

fattori tissutali tra cui la tromboplastina, la tromboplastina una volta rilasciata va ad agire anch’essa sul fattore IX . quindi il

fattore IX è il fattore comune sia per la via estrinseca che per la via intrinseca. Questo box giallo rappresenta i fosfolipidi espressi

a livello piastrinico e tutti i processi che avvengono a partire dall’attivazione del fattore IX e che portano all’attivazione della

fibrina avvengono tutti in presenza di calcio e quando vengono esposti i fosfolipidi a livello della superficie piastrinica. Quindi

qualsiasi sia il primo evento che scatena questo processo, esso porta alla formazione della trombina, quindi della fibrina e poi al

processo emostatico.

Altra cosa importante è che la trombina agisce in piccolissime dosi, bastano minime quantità di trombina per poter scatenare

l’attivazione del fibrinogeno e quindi la formazione della fibrina. Perché? Perché avete una amplificazione del segnale da parte

della trombina, perché il recettore della trombina altro non è che una proteina con 7 domini transmembrana( sono quei recettori

serpentinici associati alle proteine G eterotrimeriche transmembrana). Succede che quando arriva la trombina, essa taglia

proteoliticamente il recettore a livello della porzione N-terminale(quindi la porzione extracellulare) che cosa succede? Succede

che quando avete il clivaggio del recettore si stacca questo pezzettino di recettore che amplifica il segnale in quanto attiva gli altri

recettori. quindi questo che cosa significa? Significa che anche in presenza di piccole quantità di trombina può essere attivato un

numero enorme di recettore della trombina. Quindi è un meccanismo di amplificazione, un po’ come accade nella risposta

infiammatoria quando arriva la chemiochina e si lega al recettore. Questa figura mostra in che maniera avviene l’attivazione dei

fattori della coagulazione, in genere avete l’esposizione di questa superficie fosfolipidica da parte delle piastrine che avviene

soprattutto quando le piastrine rilasciano l’ADP e su questa superficie fosfolipidica trovate un fattore della coagulazione attivo che

funge da enzima, un fattore della coagulazione inattivo che funge da substrato e dei cofattori (i cofattori sono non solo il

Calcio,che è richiesto in quanto si tratta di processi proteolitici che richiedono il Calcio. Il Calcio è richiesto anche per un altro

motivo:perché questi fattori possono aderire alla superficie fosfolipidica solo in presenza di calcio, ancora, questi processi

enzimatici avvengono in presenza di altri cofattori che possono essere sempre fattori della coagulazione già attivati. Allora la

superficie in blu è la superficie fosfolipidica esposta dalle piastrine, questo box verde altro non è che un componente della cascata

coagulativa che è stato già attivato:il fattore 8a , esso fa da cofattore perché il fattore 9 attivato possa agire sul fattore 10 che è

inattivo. Quindi avete una reazione particolare in cui i fattori della coagulazione che cosa fanno?essi fungono da enzimi cofattori e

substrati. In presenza di ioni Ca ++ che facilitano l’adesione di queste molecole sulla superficie fosfolipidica delle piastrine per

facilitare i processi di proteolisi. E in questa maniera voi avete l’attivazione dei vari fattori della coagulazione.

La trombina in tutto questo ha un ruolo centrale, essa stimola la formazione di fibrina, quindi il passaggio da fibrinogeno(che è

solubile) a fibrina(che è insolubile) questo passaggio è indispensabile perché altrimenti non potete avere la formazione del tappo

fibrinico( perché altrimenti si dissolverebbe continuamente). La fibrina inoltre stimola direttamente le piastrine che in seguito alla

stimolazione trombinica rilasciano il trombossano, la trombina va a stimolare le cellule endoteliali che come conseguenza di

questa stimolazione secernono un attivatore del plasminogeno tissutale (TPA), quindi la trombina non solo regola il processo di

formazione del tappo fibrinico ma regola anche il processo inverso, che è quello che permette il passaggio del plasminogeno in

plasmino, senza questo passaggio voi non potete avere la fibrinolisi, quindi in condizioni normali nel nostro organismo si ha un

equilibrio delicatissimo tra emostasi e fibrinolisi. Come abbiamo visto prima che le cellule endoteliali possono essere

trombogeniche e possono anche opporsi a questo processo, così accade anche per la trombina, essa può favorire la formazione

della fibrina e del tappo fibrinico ma si può anche opporre a tutto questo e innescare il processo della fibrinolisi, la trombina

inoltre stimola le cellule endoteliali a secernere PGI2 e a secernere ossido nitrico( che abbiamo visto la volta scorsa ha una

potentissima azione antitrombotica) ancora la trombina recluta delle cellule infiammatorie (e la trombosi è una risposta

infiammatoria): i neutrofili, i monociti e i linfociti, la cosa più importante è che quando i monociti vengono richiamati

incominciano a secernere il PDGF che agisce sulle cellule della muscolatura liscia del vaso e lo squilibrio di questo evento

favorisce i processi trombotici. Sulla muscolatura vasale stimolano contrazione e poi vi ricordate quando abbiamo parlato del

processo ateromasico? Il PDGF così come il CSF sono anche dei potenti stimoli proliferativi. Ora quali sono i meccanismi che

controregolano questo processo di emostasi? Sono meccanismi che attivano il processo di fibrinolisi e che limitano la formazione

del tappo emostatico alla sola sede del danno altrimenti voi avrete il processo della coagulazione disseminata, nel momento in cui

si attiva la cascata coagulativa ci deve essere qualcosa che controbilancia la formazione del tappo fibrinico. Ora esistono degli

anticoagulanti che sono naturali che sono l’antitrombina III, che può essere anche legata dalle cellule endoteliali( attraverso la

trombomodulina che è espressa dalle cellule endoteliali) la proteina C, la cui attività è sempre regolata dalle cellule endoteliali. La

proteina C perché è anticoagulante? Perché quando viene attivata dal legame con delle molecole eparino-simili che si trovano

sulla superficie delle cellule endoteliali, questo è il motivo per cui si fa il trattamento con l’eparina nelle malattie cardiovascolari.

Perché il trattamento con l’eparina che cosa facilita? Facilita il reclutamento della proteina C da parte delle cellule endoteliali, e

una che questa proteina C è stata reclutata da queste molecole eparinosimili che cosa succede? Viene attivata la proteinaC e la sua

forma attiva va ad inibire alcuni fattori della coagulazione. (È quello il motivo per cui si danno i derivati dell’eparina nelle persone

che hanno malattie cardiovascolari)e poi ancora la plasmino che è un altro anticoagulante molto importante e che si forma a

partire dal plasminogeno in quale maniera ? attraverso diversi meccanismi,vediamo i meccanismi più importanti. Il plasminogeno

viene trasformato in plasmina, la quale va ad interagire con la fibrina e una volta che si è formato il complesso plasmina-fibrina,

60

voi avete la degradazione della fibrina e il rilascio di questi prodotti che derivano dalla della fibrina. Ora la plasmina si forma a

partire dal plaminogeno( che è la sua forma inattiva) il plasminogeno come viene attivato? Viene attivato perché dalle cellule

endoteliali viene secreto un attivatore del plasminogeno che viene detto anche ATTIVATORE TISSUTALE DEL

PLASMINOGENO(questo è il motivo per cui le cellule endoteliali sono antitrombotiche. Però oltre ad esserci questo attivatore

del plasminogeno tissutale ,esiste un altro attivatore che è solubile e che si chiama UROCHINASI. L’urochinasi viene secreta da

diversi tipi di cellule, come…(?)

L’urochinasi e l’attivatore tissutale del plasminogeno trasformano il plasminogeno in plasmina. La plasmina attacca la

fibrina,quindi si formano dei complessi che vengono degradati dalla plasmina e avete dei prodotti di degradazione della fibrina.

Questo processo però è ancora più controllato perché esistono degli inibitori di questo sistema fibrinolitico. Che cosa significa? Se

voi avete delle molecole libere di plasmina in circolo(che quindi non sono legate alla fibrina, vengono riconosciute da questa

proteina:α2 antiplasmina, per cui avete la formazione di un complesso inattivo. Mi avete seguita o non sono stata chiara? Allora

ripetiamo:abbiamo detto che la plasmina che si forma dall’attivazione del plasminogeno si va a legare alla fibrina e la degrada. Per

cui alla fine voi avete dei prodotti di degradazione della fibrina e la fibrinolisi( quindi la dissoluzione del tappo

fibrinico)d’accordo? Questo processo deve funzionare fintanto che c’è il tappo fibrinico, se esso non c’è più ,la plamina libera

incontra in circolo delle proteine che sono le α2 antiplasmine, per cui si forma un complesso che è formato dalla plasmina e dalla

α2 antiplasmina. È come se fosse un complesso antigene anticorpo che blocca la plasmina che quindi non può più funzionare(è

bloccata e immobilizzata)inoltre, sempre dalle cellule endoteliali vengono secreti degli inibitori dell’attivatore del plasminogeno.

Quindi le cellule endoteliali oltre a secernere l’attivatore tissutale del plasminogeno secernono anche degli inibitori di questo

attivatore tissutale. Quindi avete dei meccanismi di regolazione e di controregolazione che mantengono questo sistema

perfettamente in equilibrio. Per cui non andiamo incontro né ad una coagulazione disseminata, né a dei processi di fibrinolisi

continua. Ora in conclusione quindi come possiamo riassumere questi eventi? I fattori della coagulazione portano all’attivazione

del fibrinogeno che si trasforma in fibrina e quindi avete la formazione del tappo fibrinico e quindi il processo emostatico

secondario. Questo processo è normalmente controbilanciato da un processo di fibrinolisi che è governato dall’urochinasi e

dall’attivatore del plasminogeno tissutale. I quali che cosa fanno? Trasformano il plasminogeno in plasmina, quindi il bilancio tra

questi 2 processi è importantissimo per evitare che si abbiano dei fenomeni trombotici. Che cos’è la trombosi? La trombosi è la

formazione di un coagulo di sangue(trombo) in un vaso indenne. Si può avere per alterazioni genetiche o in malattie

autoimmuni(per esempio nel lupus eritematosus sistemico) oppure in un vaso che ha subito un danno ( uno degli esempi di danno

che un vaso può subire è l’ateroma). L’ateroma è la sede di elezione per la formazione di un trombo. Ora la patogenesi della

trombosi è basata su questa triade( detta triade di Virchow):

• Danno endoteliale

• Afflusso anomalo di sangue

• Ipercoagulabilità del vaso.

I 2 processi più importanti però sono danno endoteliale e l’alterazione del flusso. Un po’ di queste cose noi abbiamo già parlato a

proposito dell’aterosclerosi, quando abbiamo detto che la lesione ateromasica si va a stabilire in un endotelio leso, abbiamo anche

detto che la lesione ateromasica si va a stabilire quando avete una particolare turbolenza del flusso, quindi nell’ intima dei vasi di

grosso calibro e soprattutto in corrispondenza delle biforcazioni di questi vasi. Ora il danno endoteliale può essere dovuto alla

superficie di una placca ateromasica che si è ulcerata, ai processi infiammatori dei vasi( vasculiti , malattie autoimmuni),

attraverso prodotti della combustione del tabacco oppure nelle ipercolesterolemie( in cui avete il deposito delle LDL che sono

altamente proinfiammatorie). La alterazioni del flusso del sangue sono importanti in quanto inducono dei processi di stasi e di

turbolenze. E quali sono le cause di questi processi di stasi e di queste turbolenze? Le placche ateromasiche, gli aneurismi(che

sono delle “sacche “ che si formano in corrispondenza dei vasi) e anche in talune anemie, le anemie falciformi ,ad esempio, in cui

i GR hanno una forma a falce, e questa forma induce una alterazione del flusso laminare. Gli elementi figurati normalmente

viaggiano al centro dei vasi, quindi è difficile che avete contatto con gli endoteli, quando avete alterazioni di questo flusso

laminare, gli elementi figurati del sangue si dispongono alla periferia, il flusso laminare è alterato e quindi avete maggiore

possibilità che le cellule infiammatorie o i GR, come succede nell’anemia falciforme, vengano a contatto con le cellule endoteliali

e in qualche modo le possano danneggiare. Le stasi e le turbolenze del flusso prevengono la diluizione dei fattori di coagulazione

attivati e fanno anche la cosa inversa: ritardano l’afflusso degli inibitori del processo coagulativo. Il terzo fattore che fa parte

dell’equazione di VIRCHOW è l’ipercoagulabilità del sangue che si può avere per delle forme primitive(e si tratta sempre di

malattie genetiche) o per delle forme secondarie. Vediamo le forme primitive e genetiche: la mutazione del fattoreV della

coagulazione può essere mutato per una mutazione puntiforme, e non può essere proteolizzato, e quindi non può essere inattivato

dalla proteina C, la proteina C (quando viene attivata dalle cellule endoteliali va a proteolizzare il fattoreV e lo rende inattivo)

esiste una mutazione: la mutazione di LEIDA( leida è la città olandese in cui fu scoperta questa mutazione) in cui per una

sostituzione di un amminoacido il fattoreV non può più essere reso inattivo dalla proteinaC, ancora un’altra forma primitiva è la

deficienza della proteinaC che è sempre geneticamente trasmessa e ancora la deficienza della’antitrombinaIII. Le forme

secondarie di ipercoagulabilità del sangue sono dovute in genere alla prolungata degenza a letto( o per interventi chirurgici o per

neoplasie), ancora forme secondarie di ipercoagulabilità le trovate in cardiopatie dovute a deficit valvolari( quando avete dei

deficit soprattutto a carico della valvola mitralica, avete dei processi di trombosi,si formano questi trombi proprio perché avete

una ipercoagulabilità del sangue. Un'altra forma secondaria è la sindrome anticoagulante del lupus, ve ne parlo perché nella vostra

pratica medica, troverete dei cardiologi che chiedono spesso il dosaggio della cardiolipina. La presenza di questa cardiolipina è

associata a questa sindrome anticoagulante del lupus, in realtà questa sindrome è un aspetto di una malattia che è il lupus

eritematoso sistemico in cui avete una frequenza di trombosi multiple, cioè trombosi che si possono verificare sia nel versante

arterioso che nel versante venoso, quindi potete avere dei trombi murali del cuore, dei trombi che occludono i vasi coronarici e vi

61

danno delle cardiopatie oppure dei trombi che influenzano il ritorno vesono e si chiamano flegotrobosi. Ora queste trombosi

multiple che sono generalmente associate a questa malattia autoimmune, sono dovuti ad anticorpi sierici che sono diretti contro i

fosfolipidi che sono presenti sulle superficie piastrinica, questi anticorpi sono le cardiolipine, in realtà questi anticorpi non sono

diretti contro i fosfolipidi, sono diretti contro delle proteine che esponendo il loro epitopo, reclutano questi anticorpi sulla

superficie fosfolipidica delle piastrine, ora come conseguenza della presenza di questi anticorpi( il più importante è questa

cardiolipina che però può dare anche dei falsi positivi, come nella sifilide). Spesso inoltre la presenza della cardiolipina, non è

associata al lupus eritematoso sistemico,ama la potete trovare in molte donne in cui avete una frequenza elevata di aborti

spontanei, pur non avendo un lupus eritematoso. Ora questi anticorpi in quale maniera generano il processo trombotico? La parola

sindrome anticoagulante vi confonde solo perché quando furono scoperti questi anticorpi, si vide che in vitro avevano un’attività

anticoagulante, ma in vivo invece favoriscono i processi trombotici, perché attivano le piastrine, perché inibiscono la sintesi o

l’attivazione della proteina C oppure perché inibiscono il rilascio della prostaciclina endoteliale. Questi anticorpi li trovate

generalmente associati a questa malattia autoimmune ma possono essere occasionalmente presenti in individui, donne

soprattutto,che non soffrono di questa patologia, e che possono andare frequentemente incontro a dei fenomeni di aborto

spontaneo. Come è fatto un trombo? È fatto di una testa, un corpo e una coda. I trombi arteriosi hanno in genere una crescita

retrograda, cioè opposta al flusso del sangue, i trombi venosi hanno invece una crescita retrograda, cioè crescono verso il cuore, i

trombi arteriosi si oppongono al flusso cardiaco, quindi vengono detti retrogradi, ora perché vi ho presentato questa figura di

questo trombo striato? Perché il trombo dal punto di vista anatomo patologico è caratterizzato da queste strie più scure che

vengono anche dette strie di zann. Perché ci sono queste strie più scure e le strie più chiare? Le strie più scure sono ammassi di

eritrociti, mentre le strie più chiare sono costituite da ammassi di piastrine e di fibrina. E questa disposizione particolare dal punto

di vista anatomo-patologico rende conto di queste strie di Zann che sono state descritte dagli oncologi. Ora sempre dal punto di

vista anatomo funzionale come possono essere i trombi? I trombi possono essere arteriosi o venosi, i trombi arteriosi possono

essere murali(che cosa significa murali? Che si vanno a indovare sulla parte del vaso, oppure li potete trovare nei ventricoli- dopo

v

vi farò vedere un’immagine di un trombo localizzato in un ventricolo sinistro)

Oppure possono essere occludenti, e questi sono quelli che ci interessano maggiormente perché sono i trombi occludenti quelli

che danno dei processi ischemici. I trombi arteriosi sono quasi sempre occludenti, poi bisogna vedere qual è l’evoluzione del

trombo…ma generalmente sono occludenti.

I trombi venosi vengono anche detti flebotrombi, e quindi danno origine alla flebotrombosi: questo è un trombo, vedete che si è

andato a localizzare nel ventricolo sinistro: vedete questo coagulo rosso e vedete: il ventricolo in questa zona è pallido: che cosa

significa questo? che in questa zona si è formata una capsula fibrosi e che in ventricolo in questa zona ha subito un processo

ischemico. Ora qual è la progressione di un trombo? Può essere la risoluzione,(quando vengono fatte delle terapie appropriate

oppure si rimuovono dei fattori di rischio che sono modificabili, quali il fumo di sigarette, l’assunzione di colesterolo con la dieta,

poi ci sono dei fattori che non sono modificabili purtroppo) oppure l’embolizzazione del trombo( che avviene soprattutto a

livello polmonare, la formazione di questi emboli che si distaccano, sono costituiti da materiale solido o gassoso, si distaccano e si

vanno a localizzare soprattutto a livello polmonare) oppure il trombo si organizza sulla parete del vaso e può addirittura

ricanalizzarsi, cioè che cosa significa? Vedete tutta quest’ area rossa in questo vaso? Questo è un trombo che si è ricanalizzato,

cioè si è riaperto e il sangue in questo vaso fluisce solo attraverso questi 3 piccoli orifizi che si sono formati attraverso il trombo

ricanalizzato. Alla fine quando il trombo si ricanalizza non riuscite neanche più a distinguere il punto di origine del processo

trombotico perché il trombo ha occupato quasi tutta la sessione del vaso. Ora la trombosi di un ateroma è una delle cause più

frequenti della sindrome coronaria acuta e quindi dell’ischemia del miocardio ed è dovuta al fatto che la capsula fibrosa si collassa

e si dissolve e poi ancora al fatto che una volta che la capsula fibrosa si è collassata e si è distrutta viene esposto il core lipidico

che sta al di sotto della placca ateromasica(vi ricordate? Voi avete la capsula fibrosa e al di sotto c’è core lipidico: quando la

capsula fibrosa si distrugge, come voi avete nel processo infiammatorio che tra poco vedremo, voi avete l’esposizione del core

lipidico che è altamente trombogenico. Perché avviene la dissoluzione di questa capsula fibrosa? La dissoluzione della capsula

fibrosa avviene perché esiste un momento particolare in cui le cellule infiammatorie (che come voi sapete si trovano all’interno

dell’ateroma) che cosa fanno? Inducono la degradazione di questa capsula fibrosa perché da un lato secernono IFNγ che inibisce

la sistesi del collageno. La capsula fibrosa( vi ricordate ragazzi) perché si automantiene? Si automantiene perché avete continua

deposizione e sintesi di collageni, esiste un memento all’interno della placca ateromasica in cui le cellule infiammatorie che sono

reclutate sulla placca che cosa fanno? Da un lato secernono degli inibitori della sintesi del collagene come l’IFNγ e dall’altro lato

secernono delle metalloproteasi, la più importante è l’NMP1 che è una mettalloproteasi che va a degradare il collagene,quindi il

bilancio netto è che voi avete dissolvimento della capsula fibrosa, avete l’esposizione del core lipidico, ma avete anche un’altra

cosa molto importante cioè che queste cellule infiammatorie si mettono a produrre dei fattori tissutali procoagulanti, quindi questo

per dirvi che cosa? Che l’evento trombotico a livello della placca ateromasica che è quello che maggiormente ci interessa è

comunque una risposta di tipo infiammatorio. Perché ancora una volta le cellule infiammatorie sono responsabili della trombosi di

questa placca e perché lo avete in conclusione questo processo? Perché la capsula fibrosa viene degradata. Perché viene

degradata? Perché da un lato avete l’inibizione della sintesi di collagene e dall’altro avete la degradazione da parte di una

metalloproteasi MNP1, che è né più né meno che una metalloproteasi responsabile del processo di invasività tumorale. Ancora poi

queste cellule infiammatorie si mettono a secernere dei fattori tissutali che sono procoagulanti, in questa maniera quindi voi avete

la formazione del trombo. Questa è una placca fibrosa che si è quasi distrutta, al di sotto della placca fibrosa avete il core lipidico

e questa zona che voi vedete è il trombo che si è organizzato su questa capsula fibrosa che si è quasi dissolta. Ora quando il

processo trombotico ostruisce totalmente un vaso importante voi avete l’infarto. L’infarto quindi che cos’è? È un’area di necrosi

ischemica di un particolare tessuto dovuta al blocco dell’apporto arterioso oppure al blocco del drenaggio venoso, anche se quello

che viene comunemente definito infarto e quello di cui ci occuperemo maggiormente è l’infarto del miocardio. L’infarto del 62

miocardio è dovuto all’occlusione totale di un ramo delle coronarie,che voi sapete sono delle arterie di tipo terminale quindi che

cosa significa che sono delle arterie di tipo terminale? Che quando in quel vaso si è formato un trombo, e quel trombo non occlude

completamente l’arteria voi non avete la possibilità di circoli collaterali, non avete la possibilità di anastomosi, non avete un

doppio circuito come invece avviene in altri tipi di tessuto. Per esempio a livello polmonare voi avete l’infarto, ma c’è una doppia

circolazione, oppure potete avere delle forme ischemiche agli arti inferiori e agli arti superiori, ma anche lì esistono delle doppie

circolazioni, nel caso del cuore, ma anche del mesentere o anche del rene, voi non avete questa possibilità e quindi avete un’area

di necrosi che viene detta infarto. Il termine infarto si riferisce in realtà alla cicatrice che rimane dopo questo processo che è una

cicatrice perenne che è costituita da materiale fibroso, quel materiale biancastro che abbiamo visto prima nel ventricolo dove si è

andato a formare un trombo altro non è che una zona di necrosi in cui si è andato a formare del tessuto fibroso. Ora quanti tipi di

infarto esistono? Esiste un infarto bianco, che viene detto anemico, ed è quello che abbiamo visto prima nel ventricolo, quella

zona pallida, era una zona infartuata sotto al trombo e che è dovuta all’occlusione di vasi arteriosi generalmente del cuore,della

milza e del mesentere. Esistono anche degli infarti rossi o emorragici , in questa zona il sangue si va a depositare come se il

tessuto costituisse una specie di sacca. Quindi voi avete un infarto rosso che è dovuto a occlusioni venose oppure si va a stabilire

nei tessuti lassi, oppure voi potete averlo quando si ha la riperfusione del cuore dopo un infarto bianco. Vi ricordate quando la

prima lezione abbiamo parlato della risposta al danno? Io vi dissi che nel processo ischemico cardiaco esiste una prima fase in cui

non tutte le cellule che hanno subito l’ischemia muoiono. Il processo di necrosi a un certo punto si blocca. Esistono delle cellule

che stavano per morire, ma che in risposta a quel danno non sono ancora morte. Che cosa succede paradossalmente? Che quando

andate a riperfondere quel tessuto, che cosa accade a livello biochimico? Riperfondendo quel tessuto, o attraverso interventi

chirurgici o attraverso delle terapie trombolitiche arriva il sangue al tessuto, arriva insieme al sangue il calcio e questo afflusso

del sangue insieme all’afflusso del calcio genera i radicali liberi e quindi avete il danno che è prima ischemico e poi quando

l’organo è riperfuso, avete un danno da riperfusione e da radicali liberi. Questo è uno dei casi più importanti di morte per infarto,

cioè paradossalmente quando voi portate un paziente in terapia intensiva può accadere che nelle prime 4 o 5 ore il paziente non

muoia, muore quando viene riperfuso. Ora che cos’è quindi l’infarto acuto del miocardio? È la conseguenza di una riduzione

critica dell’apporto di ossigeno che giunge al muscolo cardiaco attraverso il flusso delle arterie coronarie e quindi la conseguenza

di un’ occlusione totale dell’ arteria coronarica ( perché potete anche avere occlusioni parziali che si manifestano con altre

sintomatologie:o la malattia ischemica o l’angina pectoris). La conseguenza di queste occlusioni totali è un processo di alterazione

irreversibile, cioè un processo di necrosi che induce delle alterazioni cellulari tali che il cuore diventa elettricamente e

meccanicamente inerte. Quella zona che ha subito la necrosi diventa elettricamente inerte e al tracciato elettrocardiografico voi

troverete sempre il reperto elettrico che c’è una zona del cuore che non funziona più. Quindi a un tracciato elettrocardiografico voi

troverete perennemente i segni di questa necrosi, ovviamente il tessuto necrotico viene sostituito da tessuto cicatriziale fibroso e il

tessuto cicatriziale fibroso che si forma è appunto l’infarto. Ovviamente l’aspetto istologico predominante nell’infarto del

miocardio è quello di una necrosi ischemica coagulativa in cui l’architettura del tessuto viene ancora conservata a differenza dei

processi ischemici cerebrali che invece danno una necrosi di tipo colliquativo. E come conseguenza di questa necrosi ischemica

coagulativa voi avete una risposta infiammatoria. Quindi secondo voi quando un paziente ha un infarto del miocardio e nel giro di

1 o 2 giorni avete tutta la risposta infiammatoria, quali saranno i segni di laboratorio che voi trovate in questo paziente? Per

esempio se facciamo un esame emocromocitometrico (è un esame di laboratorio che vi consente di contare la parte corpuscolata

del sangue e se osservate uno striscio di sangue al microscopio ottico voi vi rendete conto se ci sono delle alterazioni

morfologiche serie degli elementi figurati del sangue. Ora questi elementi figurati del sangue che voi andate a dosare quali sono?

Sono i globuli bianchi i globuli rossi e le piastrine, poi dosate ancora l’emoglobina che è contenuta nei globuli rossi. Allora se io

ho un processo infiammatorio del miocardio. Che cosa troverò alterato nell’esame emocromocitometrico? Avrete un alterazione

dei globuli bianche, prevalentemente dei neutrofili e dei monociti. Si osserverà quindi una spiccata neutrofilia. Poi ancora

troverete in circolo degli enzimi che vengono riversati per la necrosi. Quali sono questi enzimi? GOT e GPT, che vengono liberati

anche quando abbiamo alterazioni a livello della cellula epatica. Nel caso della necrosi, cioè del disfacimento dei cardiomiociti,

voi avrete la liberazione in circolo di questi enzimi. Poi ancora esiste ancora un altro enzima importantissimo che viene usato per

la diagnosi di laboratorio di infarto del miocardio: CPK la creatinfosfochinasi, esistono varie isoforme della CPK, alcune delle

quali alterate in alcune distrofie muscolari, in questo caso aumenta l’isoforma cardiaca della CPK. Poi secondo in una cellula

perenne , quale quella cardiaca che ha un intenso metabolismo, quale enzima ci deve essere? La lattico deidrogenasi, quindi avrete

il suo aumento. Ritornando al processo infiammatorio, qual è il segno clinico che accompagna il processo infiammatorio? La

febbre. A livello di laboratorio invece che cosa avrete? L’aumento della proteina C reattiva e delle altre proteine della fase acuta e

poi avete ancora alterazione della velocità di eritrosedimantazione. Quindi avete alterazione di GOT e GTP, della isoforma

cardiaca della CPK, della lattico deidrogenasi e l’esame emocromocitometrico. 63

Lezione del 31.03.08; prof.Castoria

Ivana Martinelli Infarto del miocardio

Ritornando un attimo su questa difinizione vi ricordo soltanto che si tratta di una riduzione critica dell'apporto di ossigeno che

arriva al muscolo cardiaco, e per infarto si intende proprio la cicatrice che residua a questa occlusione delle arterie coronarie che

sono delle arterie terminali (e questo è molto importante nel determinare questo tipo particolare di ischemia). La conseguenza di

questa occusione e lo svluppo di alterazioni irreversibili delle cellule, che andranno quindi incontro a necrosi, con tutti gli aspetti

biochimici e morfologici della necrosi di cui abbiamo già parlato.

L'infarto in genere segue alla malattia aterosclerotica ateromasica, che come abbiamo già detto consiste in placche

aterosclerotiche, che causano il progressivo restringimento del lume coronarico; possono dare origine a diversi quadri clinici, di

cui i più importanti sono l'angina pectoris e l'infarto del miocardio.

Facciamo qualche cenno di epidemiologia della malattia aterosclerotica coronarica. Le malattie cardiovascolari causano ogni

anno in Europa circa 4.000.000 di morti, quindi sono delle malattie molto diffuse; si stanno diffondendo anche nel sesso

femminile che, contrariamente a quanto la maggior parte delle persone pensa, stanno diventando molto più frequenti dei tumori

del seno, che sono anch'essi molto frequenti nella popolazione femminile, in Europa e nei Paesi Occidentali. Ancora, tra i 40 e i 70

anni l'infarto del miocardio colpisce in misura maggiore il sesso maschile, mentre oltre i 70 anni non vi sono più differenze di

sesso. Vi ricordo ancora che le donne fino alla menopausa sono protette nei confronti delle malattie aterosclerotiche e coronariche

dalla presenza degli estrogeni. La malattia può comparire più frequentemente sopra i 35 anni. Vi è però un gruppo particolare

della popolazione, tra cui fumatori, consumatori di droghe, pazienti con il diabete mellito o con ipercolesterolemia, che possono

essere colpiti anche in età giovanile, soprattutto quando questi pazienti sono affetti da malattie genetiche, quali

l'ipercolesterolemia familiare.

Esistono dei fattori di rischio che sono importantissimi per l'insorgenza di questa malattia. Alcuni di questi fattori sono

modificabili e sono il fumo di sigarette, l'abuso di alcol, la dieta ricca di grassi saturi ed ipercalorica e l'inattività fisica. Come

vedete sono tutte situazioni associate alle nostre cattive abitudini. Poi esistono fattori di rischio che sono parzialmente modificabili

, e tra questi l'ipertensione atreriosa, il diabete mellito che se è di origine alimentare è in qualche modo modificabile,

l'ipercolesterolemia con una bassa quantità di colesterolo "buono" o HDL, e l'obesità. Esistono poi dei fattori di rischio che non

sono modificabili: l'età, il sesso, i fattori genetici e la predisposizione familiare e la storia personale di malattie cardiovascolari.

L'altra cosa importante è che il rischio cardiovascolare non è dato dall'addizione di tutti questi fattori di rischio, ma è qualcosa di

esponenziale. Cioè una persona che è un fumatore, che è ipercolesterolemica, che ha una certa familiarità, questi tre fattori si

moltiplicano e si amplificano; quindi non è che voi avete una semplice addizione di fattori, ma è un fatto esponenziale, per cui il

rischio cardiovascolare aumenta moltissimo quando sono presenti almeno due di questi fattori di rischio.

Tra i fattori non modificabili, vediamo l'età. Vediamo che con l'età aumenta progressivamente il rischio in entrambi i sessi anche

in assenza di altri fattori di rischio. L'incremento diventa poi particolarmente significativo dopo i settant'anni, e l'età media con cui

compare il primo attacco coronarico e di 65-66 anni per gli uomini e di 70 anni per le donne. Bisogna sottolineare che esiste

questa differenza tra i due sessi, che è dovuta principalmente all'azione protettiva nei confronti delle donne degli ormoni steroidei

64

prima della menopausa. Le malattie cardiovascolari sono molto più frequenti nell'uomo rispetto alla donna nell'età fertile,

protezione che dopo viene assolutamente annullata, e contemporaneamente alla diminuzione diventano evidenti nella donna e si

esprimono altri fattori di rischio nella donna che sono l'ipertensione arteriosa, l'ipercolesterolemia, l'ipertrigliceremia, il diabete o

la ridotta tolleranza ai carboidrati e l'obesità. L'ipercolesterolemia secondo voi xk compare? xk il colesterolo non viene più

sintetizzato per sintetizzare gli ormoni steroidei.

Poi ancora c'è una sorta di predisposizione familiare; alcuni episodi di cardiopatia ischemica precoce si verificano tra familiari

consanguinei. Ancora, il rischio è influenzato dalla precocità dell'evento e dal vincolo di parentela.

Ora torniamo a quello che maggiormente ci riguarda, che è l'infarto acuto del miocardio si manifesta per lo più in condizioni di

riposo, e questo lo differenzia dall'angina pectoris (forma di cardiopatia ischemica, generalmente causata da sforzo fisico, da

un'emozione molto forte, o ancora da un aumento o una diminuzione della temperatura ambientale). Tutto questo nell'infarto non

avviene, anzi l'infarto insorge per lo più nelle ore mattutine, quando avete l'aumento della pressione arteriosa; può insorgere anche

durante il riposo, per esempio durante il riposo pomeridiano. Può essere presente in questi sogetti una storia di angina pectoris,

anche se l'infarto è spesso la prima manifestazione di una cardiopatia ischemica. L'effetto istologico osservabile è semplicemente

una necrosi ischemica coagulativa, invece se avete un processo ischemico cerebrale vi ricordo che la necrosi è di tipo colliquativo.

Coagulativo significa che la struttura cellulare è conservata, quello che non avviene nelle ischemie cerebrali. Tutto questo genera

una risposta di tipo infiammatorio.

Quanti tipi di infarto posssiamo avere? Possiamo avere degli infarti transmurali, in cui la necrosi interessa l'intero spessore della

parete ventricolare, e questi sono gli infarti più frequenti, perchè sono associati alla lesione ateromasica e alla complicanza di

questa lesione, alla rotttura della placca e alla sovrapposizione trombolica. In genere quindi il trombo che si sovrappone alla

placca ateromasica dà origine all'infarto transmurale.

Poi esistono infarti subendocardici, in cui aree di necrosi ischemica sono limitate e non interessano tutta la parete del ventricolo,

generalmente sinistro (infarti del ventricolo destro sono, per la verità, più rari).

La patogenesi dell'infarto è quella dell'occlusione delle arterie coronariche, dovuta generalmente a processi ateromasici; però

l'infarto si può avere anche quando aumentano le richieste metaboliche dei cardiomiociti: Con una situazione di ipovolemia o

emorragia massiva, per esempio, possono aumentare notevolmente le richieste metaboliche dei cardiomiociti e può aversi l'infarto.

Tuttavia, quello che avviene e che si nota con maggiore frequenza è la catena: placca ateromasica, trombo, infarto del miocardio.

Solo il 10% degli infarti del miocardio non sono associati a lesioni ateromasiche, ma sono dovuti ad ipertensione, la quale porta

poi a vasospasmo.

Oppure ancora possono essere dovuti ad emboli che si staccano e arrivano al cuore da vene, per esempio, come conseguenza di

tromboflebiti.

Esistono, ancora, dei casi di infarto che sono acora del tuttto inspiegabili; per esempio ci sono dei casi che sono esiti di anemie o

Hbpatie.

La risposta del miocardio a questo tipo di necrosi è basata su modificazioni biochimiche del cardiomiocita, su modificazioni

funzionali e morfologiche.

La prima modificazione bochimica che si verifica è la glicolisi anaerobica, dovuta al processo ischemico che si verifica. Questa

glicolisi anaerobica porta ad una sintesi anomala ti ATP e creatinintrifosfato e all'accumulo di acido lattico.

Modificazioni funzionali sono la perdita della contrattilità miocardica e alterazioni del ritmo cardiaco; questa alterazioni elettriche

si manifestano in aritmie e alterazioni della conduzione cardiaca. La zona infartuata è una zona di cellule fibrotiche che è

elettricamente inattiva e i segni di questo infarto saranno sempre visibili in un tracciato elettrocardiografico.

Modificazione morfologiche sono quelle tipiche della necrosi: avete dei difetti srtutturali del sarcolemma, il rigonfiamento

cellulare e mitocondriale, la lacerazione della membrana plasmatica fino ad arrivare alla lisi della cellula e alla necrosi. Ora

vediamo qual è il tempo di comparsa di questi eventi.

I fenomeni biochimici avvengono da secondi a minuti; quindi la perdita di ATP avviene in pochi secondi, la perdita di contrattilità

cardiaca avviene in due minuti, e in 40 minuti voi avete una perdita del 10% rispetto ai valori normali di ATP; in 20-40 minuti il

danno cellulare diventa irreversibile e dopo 1 ora cominciate ad avere i danni microvascolari. Vi ricordo che la situazione

cardiaca può essere ripristinata entro 4 ore; se il medico supera questo limite senza intervenire con una terapia trombolitica

appropriata o con altri interventi (chirurgici, per esempio), il danno dell'infarto è irreversibile, quindi per il paziente sopravviene la

morte. Soprattutto per i pazienti ospedalizzati delle società avanzate la morte è in diminuzione, infatti si porta il paziente presso le

unità coronariche , dove è immediatamente applicata la terapia con trombolitici- vi ricordo la Streptokinasi, che è uno dei

trombolitici che maggiormente si usa nella malattia trombotica.

Gli aspetti clinici sono diversi: il più importante è quello del dolore. L'infarto del miocardio è dominato dal dolore. L'irradiazione

del dolore è particolare. Innanzitutto è un dolore di tipo cosrtittivo, che dà al paziente un senso di morte imminente, che genera

un'ansia notevole, per cui il paziente con l'infarto generalmente è molto agitato- questa è una delle prime caratteristiche. E' un

dolore che non immobilizza il paziente, ma gli immette uno stato di agitazione notevole xk è un dolore insopportabile; talmente

insopportabile che prima, fino a 20-25 anni fa, i medici trattavano questi pazienti con la morfina, e somministravano la morfina

fintanto che il dolore non passava . Adesso non si ricorre più a questo xk facendo la terapia trombolitica cessa anche il dolore.

Il dolore poi dove si irradia? Può irradiarsi allo stomaco, al collo, al braccio sinistro e alla mano sinistra (e quindi dare la

sindrome spalla-mano). Esistono infarti che possono definirsi ambulatoriali: il paziente và dal medico e riferisce al medico di

avere un dolore allo stomaco; l'infarto del miocardio viene per esempio confuso con una gastrite, con un'ulcera...per cui poi il

paziente torna a casa e muore!

Questo dolore è simile ad un dolore anginoso però è di un'intensità maggiore, di durata maggiore, e molto spesso non si risolve nè

con il riposo, nè con le terapie antidolorifiche.

Invece, il dolore dell'angina pectoris si risolve sia tenendo il paziente a riposo, sia somministrandogli degli antidolorifici. 65

Ora, altri aspetti clinici quali possono essere? Il polso è debole, rapido e filiforme, xk avete una perdita rapida della contrattilità

del miocardio. Ancora, una cosa importante è che diminuisce la gittata cardiaca per la necrosi ischemica e quindi avete la dispnea,

l'incapacità di respirare, "la fame d'aria"; e molto spesso i pazienti con l'infarto del miocardio vanno incontro all'edema

polmonare, che è dovuto al fatto che la gittata cardiaca diminuisce notevolmente xk diminuisce la contrattilità del miocardio e

quindi la performance cardiaca; voi avete questo versamento negli spazi polmonari e quindi avete la morte per edema polmonare.

E poi ancora, altri aspetti clinici di cui io però non intendo assolutamente parlare, sono gli indici e i reperti elettrocardiografici che

poi voi farete negli esami di clinica.

Altro aspetto importante è la valutazione di laboratorio. Trattandosi di una necrosi compaiono un pò tutti i segni legati al processo

infiammatorio; ci sono poi in circolo molecole intracellulari che vengono rilasciate nella circolazione, la cui presenza è indice di

danno irreversibile delle cellule cardiache ( come accade per tutti gli organi che hanno delle particolari funzioni, e che immettono

in circolo particolari molecole quando subiscono il processo infiammatorio; stessa cosa accade per esempio per il fegato nelle

epatiti).

Ora quali sono questi marcatori o marker dell'infarto del miocardio, che nalla pratica medica viene definito come IMA. Uno di

questi marcatori più importanti è questo enzima, questa ceratinkinasi, che espressa nel cuore, nel cervello, nel muscolo scheletrico

e nel polmone. Questo marker è composto da dimeri: M e B; nel muscolo scheletrico e nel cuore trovate questo dimero:

ceratinkinasi MM. Nel cervello e nel polmone trovate quest'altro dimero: creatinkinasi BB. Nel cuore però può essere presente

questo eterodimero, questa forma di creatinkinasi MB, ed è proprio questo l'enzima che aumenta moltissimo quando il paziente ha

l'infarto del mioardio. Questo enzima comincia ad aumentare dopo 3 o 4 ore dall'episodio dell'infarto, raggiunge il picco tra le

18-24 ore e declina dopo 72 ore; quindi avete proprio un picco di attività in circolo.

Altri enzimi che sono dei marcatori dell'infarto del miocardio sono le troponine, che servono per la contrazione della cellula

muscolare; queste troponine vengono rilasciate durante l'infarto del miocardio; la differenza però tra il CKMB e le troponine è che

CKMB viene rilascito con un picco e poi declina l'attività dell'enzima, invece l'attività della troponina rimane elevata per 6-7gg;

quindi se volete una diagnosi accurata dovete ricorrere ad un marcatore accurato e preciso come la CKMB, xk è quello che vi dà

già dalle prime ore la risposta nel caso abbiate qualche dubbio o qualche sospetto.

Per quanto riguarda le indagini diagnostiche, le indagini a cui maggiormente si ricorre sono l'ecocardiografia, gli studi

radioisotopici, le scintigrafie e la risonanza magnetica; sono studi che vi danno idea dell'efficienza della gittata cardiaca, per

esempio soprattutto l'ecocardiografia; gli studi isotopici e le scintigrafie vi danno idea delle cavità cardiache e della loro

funzionalità, così come la risonanza magnetica.

Quali sono i principali obiettivi che il medico dovrebbe avere nel trattamento dell'infarto? l'identificazione rapida dei pazienti che

sono candidati alla riapertura dell'arteria coronarica, e questa iperfusione nel cuore la si può ottenere o con dei farmaci

trombolitici-la Streptokinasi-, oppure meccanicamente con la riapertura del vaso con una metodica, che viene detta angioplastica

transluminale coronarica mediante catetere a palloncino, che altro non è che un cateterismo che è diffusissimo oramai

dappertutto. Vi ricordo però che quando il vaso viene riaperto, o attraverso la terapia trombolitica o attraverso la terapia chirurgica

attraverso il catetere, potete avere un danno da riperfusione, e le cellule che non erano state ancora danneggiate dalla necrosi

vanno ora incontro fino alla morte e quindi il paziente muore per danno da riperfusione.

Domanda:"c'è qualcosa per evitare il danno da riperfusione?"

Prof:"dipende dalla maniera in cui fai le cose, dal tempo in cui somministri la Streptokinasi; se lo fa in maniera molto

rapida... ....già la Streptokinasi è un enzima che dà dei problemi quando viene somministrato, infatti la somministrazione è solo

ospedaliera; ...però dipende dagli antiossidanti che puoi dare, insomma da tutti i trattamenti collaterali. Infatti, adesso, quando si

fanno dei cateterismi, i pazienti vengono preparati con una terapia basata sugli antiossidanti, ad esempio il glutatione

ridotto.........."

Ora, quali sono le conseguenze dell'infarto del miocardio; sono definite anche i rimodellamenti ventricolari post-infarto; e questo

sono: l'assotigliamento del ventricolo, i processi di fibrosi (xk è un tessuto che non può replicarsi), l'ipertrofia compensatoria (che

dà origine alla cardiopatia ipertrofica) , opppure ancora la dilatazione del ventricolo (che dà origine alla cardiopatia dilatativa).

Queste sono le complicanze che consistono in un rimodellamento del ventricolo in seguito ad un infarto.

Le conseguenze dell'infarto del miocardio più importanti sono: la disfunzione contrattile del ventricolo sinistro che provoca edema

polmonare ed uno shock cardiogeno. La maggior parte dei pazienti che muoiono per infarto, muoiono per queste due complicanze.

Altre complicanze sono le aritmie, che sono disturbi della contrattilità e dell'eccitabilità cardiaca. Un'altra complicanza, per la

verità rarissima, è la rottura del miocardio. La complicanza più ovvia è la pericardite reattiva, quindi l'infiammazione del

pericardio, un'infiammazione in cui si forma un essudato di tipo fibrinoso, ed è dovuta all'estensione della risposta infiammatoria

anche al pericardio.

Poi ancora potete avere l'estensione e l'espansione dell'infarto...estensione significa che l'infarto si estende anche a delle aree

vicine, e l'espansione significa che questa cicartice si espande (non nel senso che si estende; ..siccome il tessuto è molto più

sottile, essendo tessuto cicatriziale, si ha un processo di espansione di questa cicartice).

Ancora un'altra complicanza è l'insufficienza cardiaca progressiva.

Queste sono complicanze (insufficienza cardiaca, aritmie,..) a cui si assiste soprattutto oggi, xk la morte per infarto è diventata

piuttosto rara, per fortuna; però quasi tutti i pazienti che sopravvivono all'infarto sviluppano delle insuficcienze cardiache serie, e

l'insufficienza cardiaca progressiva che molto spesso si manifesta come una cardiomiopatia di tipo dilatativo.

Una delle complicanze e lo shock (che non è solo una delle complicanze dell'infarto del miocardio). Per shock si intende

ipoperfusione sistemica dovuta a riduzione della gittata cardiaca e riduzione del volume di sangue circolante. Uno dei segni

cardinali dello shock consiste nel fatto che la pressione arteriosa sisitolica si abbassa notevolmente a livelli critici, e in qualche

situazione può arrivare addirittura anche a 50-60 mmHg; questo è uno dei segni clinici più importanti. Ovviamente questa 66

diminuzione della pressione arteriosa dà origine ad una ipoperfusione sistemica, che dà origine a danni gravi ad organi critici

come il rene, il fegato ed il cervello.

Le 3 caratteristiche principali di questo shock sono quindi l'ipotensione, l'insufficiente perfusione cellulare e il danno da ipossia.

Questo problema dell'ipossia cellulare è un problema molto dibattuto, come vedremo successivamente. La classificazione dello

shock prevede che lo shock possa essere cardiogeno, ipovolemico oppure settico. Cardiogeno in genere si verifica nelle ischemie

coronariche, nell'infarto del miocardio, xk avete una diminuzione della performance cardiaca, quindi una diminuzione della gittata

cardiaca. Lo shock ipovolemico è dovuto a perdita di liquidi, quindi a disidratazione nelle ustioni, nelle malattie che danno

vomito eccessivo, nella diarrea con perdita di liquidi attraverso le feci, oppure nel caso di traumi che danno emorragie interne o

esterne, quindi rotture di vasi. E poi ancora lo shock settico, che è dovuto a delle setticemie, ossia a delle infezioni batteriche

diffuse.

Cominciamo col dire che tutta questa classificazione che viene fatta è una classificazione molto virtuale, xk la mggior parte di tutti

gli shock, compreso lo sock settico, altro non sono che degli shock cardiogeni. Cardiogeno indica un'alterazione cardiaca,

ipovolemico xk diminuisce il volume plasmatico e settico xk c'è una setticemia. In realtà tutti e 3 questi shock convergono in un

punto fondamentale, che è la disfunzione del cuore, che può causare lo shock ipovolemico e sotto altri aspetti lo shock settico.

La pressione arteriosa, che è quella che diminuisce nel caso di shock, dipende da 2 eventi fondamentali: dalla gittata cardiaca e

dalle resistenze periferiche. Se diminuisce la gittata cardiaca xk diminuisce la contrattività del cuore, voi avete una diminuzione

della pressione arteriosa; allo stesso modo, se si verifica una dilatazione massiva a livello periferico, ad esempio in caso di shock

anafilattico, che è un'inappropriata reazione immunitaria, voi avete una vasodilatazione massiva che vi dà un tipo particolare di

shock, che viene detto shock anafilattico. La gittata cardiaca a sua volta è condizionata dal precarico, dalla contattività cardiaca e

dal postcarico. Durante ogni ciclo arriva una certa quantità di sangue al cuore, che viene detta precarico. Se io ho un'emorragia,

con la perdita massiva di sangue, diminuirà anche il precarico; quindi lo shock è cmq uno shock cardiogeno, xk la quantità di

sangue che giunge al cuore diminuisce, diminuisce il precarico, quindi diminuisce la gittata cardiaca. Poi ancora la gittata cardiaca

è determinata dalla contrattività del miocardio, e quand'è che puo essere alterata la contrattività? O xk avete delle crisi ipertensive,

o xk avete la contrattività del miocardio, o xk avete dei disturbi vascolari. La gittata cardiaca, inoltre è influenzata anche dal

postcarico, ossia dalla resistenza che il ventricolo sinistro incontra ogni volta che deve pompare sangue. Quindi le maggiori

resistenze dove le incontra? Al livello del ventricolo sinistro. Quindi se voi avete un processo ateromasico a carico dell'aorta, il

cuore incontrerà una resistenza sicuramente maggiore; questo è il motivo x cui molto spesso, lesioni ateromasiche a livello

dell'aorta inducono dei gravi danni alle cellule cardiache, proprio xk il cuore deve adattarsi e avere molta più forza contro queste

resisenze che trova nell'aorta per pompare sangue. Le resistenze periferiche dipendono invece essenzialmente dalla sezione del

vaso: più è piccola la sezione del vaso, più aumentano le resistenze e viceversa.

Il cuore ha un ruolo chiave sia nello shock cardiogeno, che nello shock ipovolemico, xk come abbiamo visto nello shock

ipovolemico è sempre il cuore ad entrare in gioco xk diminuisce la quantità di sangue che arriva al cuore, inducendo

un'alterazione del precarico, così come nelle malattie cardiache quella che viene alterata è la gittata cardiaca e tutto questo è

alterato xk è alterata la contrattività del miocardio. Lo shock settico invece è dovuta invece ad un'anfezione microbica grave

oppure è dovuta ad uno shock endotossico indotto da Gram -, oppure anche setticemie da Gram+; esistono anche delle sepsi, delle

infezioni che sono dovute a miceti e funghi. Lo shock settico è dovuto all'estensione di un'infezione che inizialmente è

localizzata, come ascessi, peritoniti e polmoniti.

Xk sta diventando importante questo shock settico? Esistono dei fattori epidemiologici che lo hanno fatto diffondere molto negli

ultimi tempi negli Stati Uniti, xk c'è un aumento delle patologie associate alle infezioni, come le neoplasie, oppure

l'immunodeficienza acquisita, oppure gli interventi chirurgici o malattie croniche. Esistono poi dei fattori iatrogeni che colpiscono

nelle infezioni chirurgiche: i cateteri, le ventilazioni meccaniche; e poi ancora gli antibiotici ad ampio spettro ed i corticosteroidi,

che diminuiscono le difese immunitarie. Poi ancora esistono dei fattoria mbientali, come l'inosservanza delle norme igieniche da

parte dei pazienti. Tutti questi fattori hanno aftto enormemente aumentare il numero di pazienti che sono andati incontro a queste

sepsi, a queste setticemie ed eventualmente allo shock settico.

Qual è la patogenesi dell' shock settico? Durante un'infezione batterica, il lipopolisaccaride della parete batterica viene liberato.

L'LPS batterico è formato da un core costituito da un acido grasso, il lipide A, e da un rivestimento di polisaccaride che può

cambiare tra i vari batteri, ed è quasi sempre specifico per ogni batterio. Quando questi LPS vengono liberati si legano ad una

proteina detta LPSbinding-protein; quindi avete in circolo il complesso dato dalla proteina legante l'LPS e dal lipopolisaccaride

liberato dalla parete batterica. Questo complesso trova, soprattutto a livello dei monociti e dei macrofagi, una molecola che lo

riconosce e questa molecola è il CD45 ( dove CD sta per cluster designation) e questo complesso viene internalizzato nel

macrofago dove induce l'espressione dei geni per citochine: interleuchine, TNF e il fattore che attiva le piastrine. Il rilascio di

tutte queste citichine è importantissimo xk spiega tutti quei fenomeni che si verificano nello shock settico. Inoltre l'attivazione del

pathway che porta alla coagulazione può dar luogo ad una coagulazione intavasale disseminata, che viene detta anche CID;

oppure ancora una sindrome da stress respiratorio, xk le cellule infiammatorie si possono andare a locallizzare vicino ai capillari

polmonari, iducendo sindrome da stress resiratorio che può portare a morte il paziente. Poi ancora avete l'attivazione e il rilascio

di prostaglandine e leucotrieni. Ancora, potete avere l'attivazione della cascata del complemento, in pratica avete il rilascio di tutti

quei mediatori chimici di cui abbiamo parlato a proposito dell'infiammazione. Come conseguenza avete danni vasali che sono

responsabili di questa sintomatologia multiorgano che voi avete, cheriguarda prevalentemente organi critici per l'omeostasi idro-

salina e metabolica, quindi il rene e il fegato, e anche il cervello.

Se fate un'analisi dettagliata nel tempo, in seguito ad un'infezione batterica voi avete delle alterazioni dei livelli plasmatici di LPS;

avete prima un incremento notevole di questi LPS; questi LPS attivano monociti e macrofagi, che poi provvedono al rilascio del

67

TNF e dell' IL1 prevalentemente. Quando i macrofagi rilasciano questi fattori, viene indotto, soprattutto a livello delle cellule

endoteliali, il rilascio di queste altre 2 interleuchine: l'IL6 e l'IL8. Quindi questa è la sequenza degli eventi che accadono: rilascio

del LPS dalla parete batterica, sintesi e rilascio di IL1 da parte dei monociti e macrofagi, che induce il rilascio di IL6 e8 da parte

delle cellule endoteliali. Quindi la cascata poterbbe essere questa: alla fine l'IL6 e l'IL8 induce il rilascio di NO, del fattore che

attiva le piastrine nonchè di altri mediatori; questi, se sono presenti in piccole quantità, voi avete semplicemente un'infiammazione

locale; se ne avete moderate quantità in circolo, voi avete alterazioni dei centri termoregolatori e quidi la febbre, avete ancora la

liberazione da parte del fegato delle proteine della fase acuta dell'infiammazione ed inoltre il rilascio dei leucociti in circolo,

quindi voi avete degli effetti sistemici. Quando questi mediatori vengono rilasciati in dosi elevate, come nelle setticemie e nelle

sepsi, avete una cosa importante: una diminuzione della funzionalità cardiaca, dovuta alla liberazione di mediatori che vanno a

deprimere l'attività cardiaca, quindi avete una riduzione della gittata cardiaca. Sono state isolate recentemente delle sostanze

simile alle interleuchine, dei cosiddetti fattori che deprimono il miocardio. Avete poi l'attivazione della cascate coagulativa, con

coagulazione intravasale disseminata, ed eventualmente una sindrome da stress respitatorio.

Ora, dov'è il legame tra lo stress settico e il danno d'organo? xk si verificano dei danni in corso di sepsi? Ancora una volta è

coinvolta l'attivazione delle cellule endoteliali; in seguito all'attivazione dell'endotelio viene innescata la cascata coagulativa; il

ruolo chiave di questo processo è quindi l'attivazione dell'endoltelio. Le cellule endoteliali rispondono poi secernendo delle

interleuchine e rispondono anche attivando la cascata coagulativa. Una volta attivato l'endotelio, avete poi delle microtrombosi

che si generano xk le cellule endoteliali secernono degli antigeni tissutali di cui abbiamo parlato a proposito della trombosi. In uno

studio fatto si è visto che esiste una correlazione diretta tra quantità di antigene tissutale che viene liberato dalle cellule endoteliali,

e che può essere dosata nel plasma, con il danno ai vari organi; esiste quindi una correlazione diretta tra la disfunzione degli

endoteli e gli organi lesi. Ora, xk abbiamo l'insufficienza cardiocircolatoria nello shock settico? xk la sepsi altro non è che un

processo infiammatorio che induce danno agli endoteli, microtrombosi ed edema. Come conseguenza avete una disfunzione

cellulare che porta al danno d'organo. Ed ancora, durante la sepsi, potete avere una disfunzione circolatoria, una ipotensione

massiva, a cui seguono processi ischemici a carico di altri organi e anche in questo caso una disfunzione cellulare.

Quindi da un lato avete una disfunzione circolatoria del cuore che è dovuta al rilascio di sostanze che deprimono il miocardio, e

quindi avete processi ischemici a livello renale, dove avete una ipoperfusione...l'altra volta abbiamo parlato dell'edema, che è

dovuto ad un'ipoperfusione xk il cuore non riesce a pompare bene quindi non riesce a mandare in maniera efficiente il sangue agli

organi, e gli organi critici, quelli che maggiormente risentono di questa ipoperfusione sono il fegato e il rene; quindi avete la

disfunzione cellulare e il danno alle cellule renali. Poi ancora il processo infiammatorio induce ovviamente un danno endoteliale,

la formazione di microtrombi e edema anche in questo caso. Quidi, alla fine , i due processi vano ad intaccare la funzionalità

cellulare, dànno ipossia cellulare e quindi inducono il danno l'organo.

L'insufficienza respiratoria è dovuta soprattutto al danno a livello alveolare, ai microtrombi che si formano e si vanno a localizzare

a livello polmonare, e all'adesione delle cellule infiammatorie (monociti e macrofagi) ai capillari che si trovano a livello

polmonare, e questa adesione dà la sindrome da insufficienza respiratoria.

Poi ancora che l'insufficienza renale, che è un'altra manifestazione di questo tipo di shock. L'insufficienza renale è dovuta sia alla

vasocostrizione intrarenale che si verifica mancando la giusta quantità di sangue; si attiva infatti il sisitema renina-angiotensina e

viene ritenuta più acqua. L'insufficenza renale si ha anche per ipotensione sistemica.

Avete ancora il danno endoteliale; avete il danno tossico e tutti questi eventi si manifestano in una riduzione della filtrazione

glomerulare, in una scarsa filtrazione renale xk la velocità di filtrazione glomerulare è indice della funzione del glomerulo renale.

Come conseguenza di ciò potete avere una insufficienza renale acuta oppure una necrosi tubulare acuta, che può evolvere in

insufficienza renale cronica. L'insuffucienza renale acuta, a sua volta, o può guarire, oppure può trasformarsi in una necrosi

tubulare, quindi in un'insufficienza renale cronica.

Quindi la vasocostrizione intrarenale, l'ipotensione sistemica, il danno tossico e il danno degli endoteli inducono la riduzione della

filtrazione glomerulare renale. Come conseguenza potete avere un'insufficienza renale acuta o una necrosi dei tubuli renali, che si

può trasformare in un'insufficienza renale cronica. A sua volta l'insufficienza renale acuta o va incontro a guarigione o si

trasforma in necrosi tubulare.

Ancora un altro organo colpito, organo critico anch'esso è il fegato. Quando avete shock settico avete anche un'ipoperfusione delle

cellule epatiche; come conseguenza avete dei processi ischemici, danni al microcorcolo epatico, che è piuttosto delicato per la sua

anatomia e per la sua architettura, produzione di radicali liberi e di proteasi e quindi avete una disfunzione primaria della cellula

epatica. Come conseguenza di questa disfunzione epatica primaria, avete il rilascio in circolo degli enzimi epatici, e che sono la

transaminasi glutammico-ossalacetico e glutammico-piruvico, avete la ipoglicemia, xk il fegato è la sede del metabolismo dei

carboidrati, avete l'aumento dei lattati, ed avete anche grazie alla capacità del fegato nel produrre proteine della coagulazione, una

possibilità nella compartecipazione alla coagulazione intravasale disseminata.

Ancora, come conseguenza dello shock, avete una insufficienza neurologica, dovuta alla presenza di endotossine e prodotti

dell'infiammazione con distruzione dei neuroni e della barriera emato-encefalica, con formazione di edema cerebrale, anomalie

del flusso cerebrale e del pool amminoacidico cerebrale; tutto questo porta ad una disfunzione del trasporto di aa a catena

ramificata e aa aromatici, quindi avete interferenza con la sintesi di neurotrasmettitori oppure la sintesi di falsi neurotrasmettitori;

e questa è la patogenesi del coma, e in genere complica le epatopatie croniche oppure ancora il coma vemico(????????)....che cosa

succede: avete insufficienza renale ed epatica croniche, avete alla fine o un coma epatico o un coma uremico xk viene alterata al

livello epatico la sintesi di neurotrasmettitori importantissimi, e viene alterata o per l'accumulo di ammonio...Se il danno d'organo

è attribuito all'ipossia tissutale e al danno cellulare, la necrosi epatica fulminante, che molto spesso accompagna le epatiti acute, è

rarissima; questa è la prima cosa strana. E poi in genere, i pazienti che sopravvivono alla necrosi tubulare a livello renale,

raramente richiedono la dialisi. E poi altra cosa strana è che dal punto di vista morfologico, questi organi danneggiati sono del

tutto normali, cioè non mostrano delle alterazioni che sarebbero invece tipiche di un danno ipossico. Questo xk, dicono alcuni 68

autori, il difetto che si ha in questa sindrome che accompagna lo shock settico è un difetto funzionale piuttosto che strutturale , che

è un difetto potenzialmente reversibile, e ancora, piuttosto che di un' ipossia tissutale, si tratta di un deficit cellulare di ossigeno; è

una cosa molto diversa, e questo spiegherebbe quest'ultima cosa, spiegherebbe xk non avete quei processi di necrosi di tipo

fulminante. Questo spiega xk pazienti con insufficienza renale hanno potuto ricompensarsi dopo e non hanno avuto bisogno di

trattamento dialitico, proprio xk non si tratterebbe di un'ipossia cellulare ma di un deficit di utilizzo cellulare di ossigeno da parte

delle cellule.

Ora le alterazioni che accompagnano questa sindrome multiorgano, che a sua volta accompagna lo shock settico, sono delle

risposte di tipo prottettivo che mirano ad aumentare la possibilità di sopravvivenza delle cellule riducendone il metabolismo, ed i

mitoconrdi in questo processo giocano un ruolo fondamentale, cioè la cellula del rene, del fegato, la cellula nervosa, va incontro a

delle alterazioni che la spingono verso la sopravvivenza.

Quindi questa sindrome da disfunzione di più organi sarebbe dovuta a risposte potenzialmente protettive da parte delle cellule.

Sbobinatura Patologia Lezione del 03/04/08 Prof.ssa Castoria

Funzioni della cellula epatica

Parleremo, soprattutto, degli itteri, delle alterazioni del metabolismo della Bilirubina (che è regolata dalla cellula epatica), poi,

ancora, delle epatiti più diffuse e della cirrosi epatica (soprattutto in relazione al consumo di alcool).

Alcuni cenni sul fegato e sulla funzionalità delle cellule epatiche.

L’unità funzionale del fegato è l’epatocita; parliamo di unità funzionale, come nel rene, perché si tratta di un organo che controlla

l’omeostasi metabolica del nostro corpo: all’interno dell’epatocita avvengono processi metabolici importantissimi. La cellula

epatica è servita da un flusso sanguigno particolare, che arriva all’epatocita attraverso la Vena Porta e l’Arteria Epatica;

all’epatocita giungono anche i dotti biliari, che poi daranno dotti molto più piccoli all’interno dell’epatocita stesso, e questa serie

di vasi termina in una vena epatica terminale e, attraversano tre zone precedentemente definite come Spazi Periportali, Zone

Intermedie e Zone Centrolobulari (attualmente vengono definite come Zona 1, 2 e 3, man mano che ci si sposta dalla Vena Porta

alla Vena Epatica terminale). Questo particolare flusso sanguigno serve proprio a portare del sangue pieno di scorie metaboliche

(attraverso la Vena Porta) e, una volta che questo sangue è entrato nell’epatocita, viene filtrato da queste scorie metaboliche e

viene restituito alla circolazione depurato di tutte queste sostanze.

E’ chiaro fin da ora che un blocco della funzione epatocitaria comporterà un blocco della funzione depurativa da parte del fegato

(e questo è ciò che accade negli stadi terminali della cirrosi, dove avete un coma encefalo-epatico, o coma epatico, proprio perché

avete l’accumulo di sostanze tossiche per l’organismo che possono superare la barriera emato-encefalica ed andarsi a depositare e

concentrare a livello del SNC).

Detto questo, andiamo a vedere quali sono le principali funzioni della cellula epatica.

Come abbiamo già accennato in precedenza, quando abbiamo parlato della patogenesi dell’edema, abbiamo detto che il fegato

contribuisce moltissimo, essendo sede della sintesi dell’albumina, che mantiene la pressione colloidoosmotica del sangue. Quindi,

una diminuzione della funzione epatica, di natura infettiva, di natura autoimmune o tossica, porterà ad una diminuzione della

produzione di albumina e, quindi, ad una diminuzione della pressione colloidoosmotica (anche se, come vedremo, la patogenesi

dell’edema che si verifica nel corso delle epatopatie è più di origine renale che non epatica). 69

Poi, ancora, altre proteine importanti, che vengono sintetizzate a livello epatico, sono i fattori di coagulazione (protrombina,

fibrinogeno, i fattori V, VII, IX e X), quindi il fegato controlla i meccanismi di coagulazione, di cui abbiamo parlato

precedentemente, ed, ovviamente, anche la risposta infiammatoria (dato che la cascata coagulativa si attiva anche durante il

processo infiammatorio).

Poi, ancora, a livello del fegato, vengono sintetizzate delle proteine che hanno una funzione particolare: servono per il trasporto ed

il deposito del rame (Ceruloplasmina) e del ferro (Transferrina e Ferritina), vengono, ancora, sintetizzate le globuline ed i

fattori del complemento.

Quindi, qualsiasi disfunzione del fegato porterà ad alterazioni della risposta coagulativa e di quella infiammatoria.

Poi, ancora, a livello epatico, viene regolata la sintesi dei lipidi. Abbiamo già visto che il fegato contiene un enzima chiave per la

sintesi del colesterolo e che, nel nostro organismo, la maggior parte del colesterolo endogeno (che poi è la quota più rilevante di

colesterolo) viene sintetizzata proprio a livello epatico. Le Statine, che oggi vengono somministrate per la riduzione del

colesterolo, riducono proprio la sintesi epatica del colesterolo perché vanno ad inibire l’enzima chiave di questo processo di

sintesi.

Poi, ancora, a livello epatico, avviene la sintesi dei trigliceridi (TAG, triacilgliceroli), dei fosfolipidi, delle lipoproteine e degli

acidi biliari.

Ricordiamo, ancora, che tutte le apoproteine, che servono per il trasporto dei grassi nel sangue, vengono sintetizzate a livello

epatico, quindi, il fegato controlla il metabolismo dei grassi attraverso questa duplice funzione [1) Sintesi dei lipidi; 2) Sintesi

delle apoproteine].

Poi, ancora, funzioni metaboliche importanti della cellula epatica sono i processi di ossidazione che avvengono nell’epatocita. Il

fegato è la sede di controllo del metabolismo di carboidrati e glucosio, degli amminoacidi, degli acidi grassi liberi. Due processi

importanti che avvengono a livello epatico sono la Chetogenesi (presente in alcune forme di diabete) ed il Ciclo dell’ Urea (il

blocco della cellula epatica provoca il blocco del ciclo, per cui, questo ammonio arriva al SNC ed induce il coma epatico).

Poi, ancora, un’altra funzione importantissima è la regolazione del metabolismo della bilirubina, della captazione e del

catabolismo delle lipoproteine, soprattutto a bassa densità (LDL), e del metabolismo ormonale (regola il metabolismo

ormonale perché è in grado di sintetizzare delle proteine che trasportano in circolo,gli ormoni liposolubili,gli ormoni tiroidei e gli

ormoni steroidei).

Quindi, in corso di cirrosi, avrete, nelle donne, alterazioni anche del ciclo mestruale: oligomenorrea, o, addirittura, amenorrea,

proprio perché viene alterato il metabolismo degli ormoni sessuali.

Poi, ancora, un’altra funzione importante è quella di coniugazione, solubilizzazione e deaminazione dei farmaci, quindi, tutti i

farmaci, o quasi, vengono metabolizzati a livello epatico (alcuni anche a livello renale).

Poi esistono funzioni specifiche della cellula epatica, che sono:

√ endocitosi, mediata da recettore, di molti ligandi, tra cui le LDL (meccanismo di cui abbiamo già parlato)

√ secrezione di sali biliari e bilirubina

√ fagocitosi e processazione di antigeni assorbiti dall’intestino, partecipa, quindi, alla risposta infiammatoria ed

immunitaria

√ accumulo vitamine liposolubili (A, D, K) e B12 ed accumulo metalli (Fe e Cu, importantissimi per i processi

metabolici del nostro organismo)

√ soprattutto, mantenimento del volume plasmatico e della concentrazione degli elettroliti, ciò spiega la patogenesi

dell’edema, in quanto, quando il fegato viene ad essere alterato nella sua architettura da processi nodulari (come quelli

che si verificano nel corso della cirrosi) questo volume plasmatico viene sottratto alla circolazione sistemica e, quindi, si

scatenano, come conseguenza, delle risposte da parte del rene (di cui abbiamo parlato nelle lezioni scorse a proposito

dell’edema: ipoperfusione renale e secrezione di renina-angiotensina) [questa è la patogenesi dell’edema che

accompagna la cirrosi epatica, non tanto la diminuzione dell’albumina plasmatica].

Come già detto in una lezione precedente, il fegato regola l’omeostasi del colesterolo, perché a livello epatico si trova la HMG-

CoA reduttasi, enzima chiave del metabolismo del colesterolo. Attraverso questo enzima si forma l’Acido Mevalonico, il quale,

per successive modificazioni, da origine al colesterolo.

Questo enzima è anche controllato da alcuni ormoni:

– gli “ormoni catabolizzanti”(come il Glucagone) reprimono l’attività di questo enzima

– gli ormoni tiroidei e l’Insulina aumentano l’attività di questo enzima e, quindi, inducono la sintesi del colesterolo

Il colesterolo, sempre a livello epatico, viene trasformato (essendo liposolubile) in una forma idrosolubile per poter essere secreto

con la bile. Come viene trasformato? Viene trasformato dalla cellula epatica perché la cellula epatica è l’unica con questa capacità

di idrossilare il colesterolo, quindi, attraverso l’enzima α-7-idrossilasi, contenuto negli epatociti, vengono aggiunti dei gruppi

ossidrilici al colesterolo, due o tre, e il colesterolo viene anche modificato in un gruppo -COOH, e viene trasformato in questo

-

modo in un acido che prende il nome di Acido Colico (o Colato, -COO ) e, in questa forma, è solubile e può essere secreto con la

bile. Quindi, il colesterolo viene catabolizzato, a livello epatico, in sali biliari (il Colato è uno dei sali biliari, in realtà ne esistono

anche altri). I Sali biliari vengono prodotti dalla cellula epatica, dal catabolismo del colesterolo, sono molecole antipatiche che

formano delle micelle, quindi, sono dei “detergenti”, cioè servono ad emulsionare i grassi ed a farli digerire. Attraverso questi sali

biliari, infatti, si ha la digestione dei grassi che vengono immessi attraverso la dieta. 70

Poi, ancora, hanno la funzione di trasportare il colesterolo nel il sistema digerente.

Com’ è costituita questa bile (che è la secrezione esocrina del fegato)? La bile è una secrezione acquosa in cui si trovano dei sali

biliari (67% della bile sono sali biliari, di cui i più rappresentati sono l’Acido Colico e l’Acido Chenodesossicolico; poi, ancora, ci

sono i Desossicolati, gli Ursodesossicolati, Litocolati che sono altri Sali biliari che vengono ugualmente prodotti dalla cellula

epatica, ma sono rappresentati in minore quantità), poi, ancora, il 22% della bile è costituito da fosfolipidi, solo una piccola quota,

il 4%, è costituita da colesterolo, lo 0.3%, quindi una quota minima, è costituito da bilirubina (e, generalmente, la bilirubina che si

trova nelle secrezioni biliari, è una “bilirubina coniugata”, che è stata coniugata dalla cellula epatica), poi, ancora, un 4% di

proteine. Ora, i lipidi biliari, quindi, sono essenzialmente costituiti dai sali, dai fosfolipidi, ed dal colesterolo, e la secrezione

giornaliera è:

Sali Biliari 24g

– Fosfolipidi 11g

– Colesterolo 2g

Queste sono le quantità di lipidi che vengono immesse giornalmente nella secrezione biliare.

Ora, come vengono trasportati questi sali biliari e questi lipidi biliari? Vengono trasportati attraverso i vari canalicoli e dotti biliari

e vengono conservati, in condizioni di digiuno o prima dei pasti, a livello della cistifellea. Quando mangiamo cosa succede?

Succede che la cistifellea si contrae e secerne questa bile e riversa, insieme a questa bile, anche i sali biliari a livello intestinale,

quindi, a livello del duodeno, del digiuno e dell’ileo. Vi ricordo ancora che i grassi che noi ingeriamo con la dieta vengono

assorbiti soprattutto a livello del digiuno e vengono, quindi, una volta che sono stati assorbiti, attaccati o resi digeribili attraverso

l’azione di questi sali biliari che sono contenuti, appunto, nella bile.

Esiste un circolo entero-epatico dei sali biliari. La secrezione dei sali biliari, come già detto prima, è di 24g/die, mentre, la sintesi

è di 0,4g/die; la maggior parte di questi sali biliari che vengono secreti viene riassorbita nella parte distale dell’intestino (a livello

dell’ ileo) e ritorna al fegato attraverso un circolo che viene detto entero-epatico (quindi attraverso la Vena Porta), e solo 0,4g di

questi sali biliari vengono persi attraverso le escrezioni fecali. Quindi, la maggior parte dei sali biliari che vengono secreti con la

bile sono riassorbiti attraverso il ciclo entero-epatico e, riassorbiti a livello dell’ileo, vengono portati, o riportati, al fegato

attraverso il circolo portale. Solo 0,4g/die di questi sali biliari vengono persi attraverso l’escrezione fecale (che poi è più o meno la

stessa quantità di sali biliari che vengono sintetizzati giornalmente).

Detto questo, un’altra funzione importantissima del fegato, come già accennato prima, è quella di metabolizzare e modificare la

bilirubina. La produzione di bilirubina è di 0,2-0,3g/die in un individuo normale; questa bilirubina deriva dal catabolismo

dell’Emoglobina (Hb), quindi, viene prodotta

come conseguenza dell’invecchiamento dei globuli rossi;

– da altre cellule che possono possedere questi gruppi eme, e che posseggono gli enzimi per poter convertire o modificare

– questi gruppi eme.

Ora, questi gruppi eme, quest’Hb come viene modificata? Viene modificata attraverso l’azione di diversi enzimi, le N-ossigenasi.

Attraverso le N-ossigenasi viene convertita in Biliverdina, la quale, mediante l’azione di una Redattusi, viene, a sua volta,

convertita in Bilirubina. Quindi, dall’Eme si ha la Biliverdina, e dalla Biliverdina, per azione di una reduttasi, si ha la formazione

di Bilirubina.

Questa Bilirubina, che viene liberata (immessa) in circolo, è una sostanza liposolubile, quindi, non è idrosolubile, non ha solubilità

in ambiente acquoso, e, quindi, non può essere trasportata nel sangue da sola, proprio perché nono ha solubilità in ambiente

acquoso. Quindi è, generalmente, coniugata con l’Albumina. L’Albumina plasmatica, quindi, serve a trasportare la Bilirubina, e

71

l’accompagna fino al versante sinusoidale della cellula epatica. Ora, arrivata al versante sinusoidale della cellula epatica, questa

Bilirubina, che è complessata con l’Albumina, lascia l’Albumina, trova delle molecole carrier sulla membrana degli epatociti

(molecole che vengono anche chiamate ligandine), viene internalizzata nella cellula epatocitaria, viene trasformata dagli epatociti

(viene trasformata nel senso che è resa idrosolubile) e, in questa maniera, quindi, una volta che è resa idrosolubile attraverso

l’azione di un enzima che agisce a livello del reticolo endoplasmatico, viene modificata e può essere secreta nella bile. Infatti,

abbiamo visto, prima, che la Bilirubina, sotto forma di coniugati (diconiugati, in genere), è uno dei costituenti della bile e,

attraverso le secrezioni biliari, viene immessa nell’intestino, dove subisce delle modificazioni ad opera dei batteri intestinali e,

quindi, una certa quantità di questa Bilirubina viene trasformata in Urobilinogeno ed Urobilina e viene escreta con le feci. Una

piccola quantità di Urobilinogeno ed Urobilina, in talune condizioni, le potete trovare anche nelle urine.

Ricapitolando:

La Bilirubina si forma dai globuli rossi invecchiati o da altre cellule, come ad esempio le cellule del sistema fagocitario.

1. Si forma qui perché in queste cellule è presente un enzima che si chiama N-ossigenasi, che produce la Biliverdina,

quindi, la Biliverdina è il primo composto che si forma a partire dall’Eme;

Poi, per azione di un altro enzima, la Biliverdina Reduttasi, abbiamo la trasformazione della Biliverdina in Bilirubina.

2. Questa Bilirubina che si è prodotta è liposolubile, quindi, non può essere veicolata nel plasma se non è accoppiata ad una

proteina che fa da carrier (l’albumina);

Il complesso formato da Bilirubina ed Albumina raggiunge, attraverso il sangue, la cellula epatica e viene captato a

3. livello del versante sinusoidale della cellula epatica;

Una volta che il complesso è arrivato su questo versante sinusoidale della cellula epatica, la Bilirubina lascia l’Albumina

4. (che, quindi, si libera) e trova, a livello della membrana dello epatocita, delle proteine, che vengono dette anche

ligandine, e servono a legare questa Bilirubina ed a portarla all’interno della cellula epatica, dove la Bilirubina viene

coniugata, ad opera di un enzima coniugante che agisce a livello del reticolo endoplasmatico dello epatocita; per cui si

possono avere dei monoconiugati della bilirubina e dei diconiugati della Bilirubina (le forme che si trovano

maggiormente nella bile sono le forme diconiugate della Bilirubina, con una minima quantità di forme monoconiugate);

*Questo processo di coniugazione della bilirubina ( è questa che la cosa che bisogna capire bene per fare l’applicazione

medica) è un processo che serve a rendere solubile la Bilirubina; ed è una cosa importantissima questa perché esistono

degli itteri dove è presente la Bilirubina nelle urine ed altri dove non è presente. Questo significa che nell’ittero in cui

non trovate la bilirubina nelle urine, quella che si accumula è bilirubina non coniugata (perché non può essere

metabolizzata ed escreta attraverso le urine); l’ittero in cui, invece, trovate la bilirubina nelle urine è un ittero che avviene

sicuramente dopo questa tappa di coniugazione, dovuto al blocco di qualsiasi tappa successiva al processo di

coniugazione (l’ittero si manifesta con il colorito marsala delle urine; questo colorito particolare delle urine si manifesta

ancor prima del colorito giallo di cute e sclere)*

Una volta che questa bilirubina è stata coniugata a livello dell’epatocita, viene secreta con la bile nell’intestino e, a livello

5. intestinale, viene trasformata dai batteri intestinali in Urobilinogeno ed Urobilina, questi vengono escreti con le feci (una

minima quantità possono essere riassorbiti ed escreti con le urine).

Detto questo, la Bilirubina sierica totale è inferiore, in un individuo normale, ad 1mg/dl; di questa Bilirubina sierica totale,

una minima quantità (inferiore al 15% della totale) è bilirubina coniugata, o Diretta; perché si chiama “diretta”? Nella pratica

medica troveremo Bilirubina Diretta e Bilirubina Indiretta nelle analisi chimico-cliniche, non Bilirubina Coniugata e Non

Coniugata. Perché la Bilirubina Coniugata viene detta “diretta”? Perché riesce ad interagire direttamente con un composto che

è il reattivo di Van den Bergh (Reazione di Van den Bergh). Perché reagisce direttamente con questo composto? Perché è 72

idrosolubile, essendo già stata coniugata dalla cellula epatica. Invece, la Bilirubina Non Coniugata viene anche detta

Indiretta, perché è quella che non riesce ad interagire direttamente con questo composto della reazione di Van den Bergh, non

essendo ancora stata coniugata dal fegato.

Ora, l’ittero, quindi, a che cosa è dovuto? E’caratterizzato da una colorazione giallastra della cute e delle sclere, come già

detto prima, ed è dovuto ad un aumento della Bilirubina. Quando la Bilirubina supera la concentrazione di 1mg/dl si ha

l’ittero. Ci possono essere degli itteri, per esempio quelli che accompagnano le forme acute di epatite, in cui si possono avere

dei valori enormi di Bilirubina (la Bilirubina può raggiungere valori di 20 mg/dl); così come esistono delle malattie,

geneticamente trasmesse, che danno delle alterazioni che compaiono sin dalla nascita, dai primi giorni di vita del bambino.

La classificazione dell’ ittero, generalmente, prevede che vi siano degli itteri dovuti ad Iperbilirubinemia prevalentemente

Non Coniugata e degli itteri che siano dovuti ad Iperbilirubinemia prevalentemente Coniugata. Questa classificazione non la

trovate nelle maggior parte dei testi; nei testi troverete una classificazione che va bene lo stesso, ma, che è poco funzionale, e

che distingue itteri Preepatici, Intraepatici e Postepatici. Questa classificazione è solo molto didattica, perché, nella maggior

parte dei casi, gli itteri, soprattutto nelle epatopatie, è preferibile classificarli con questa distinzione, perché, in quelle forme,

voi trovate sia una Iperbilirubinemia Non Coniugata, che una Iperbilirubinemia Coniugata; Quindi, questa classificazione è

più funzionale che non morfologica, o anatomica. Comunque va bene lo stesso distinguere l’ittero come Preepatico (quindi,

dovuto a cause che sarebbero precedenti all’alterazione epatica), Intraepatico (che sarebbe dovuto ad alterazione della cellula

epatica) oppure Postepatico (dovuto ad alterazioni, prevalentemente meccaniche dei dotti biliari e delle vie biliari).

Ora, quali sono le Iperbilirubinemie Non Coniugate e quali sono quelle Coniugate? Vediamo quali sono le malattie che

possono provocare questi tipi di itteri.

L’Iperbilirubinemia prevalentemente Non Coniugata può essere dovuta a:

Eccesso di produzione di Bilirubina, che si verifica quando abbiamo

1. Anemia Emolitica, quindi un’emolisi massiva dei globuli rossi (perciò vengono detti itteri Preepatici)

– Riassorbimento di sangue da emorragie interne

– Eritropoiesi inefficace

Ridotta captazione epatica della Bilirubina, ciò si verifica

2. quando si assumono alcuni farmaci (per esempio ci sono degli antibiotici, o altri farmaci, che interferiscono con la

– funzionalità della membrana plasmatici dell’epatocita ed inibiscono la captazione della Bilirubina)

in una forma particolare di ittero, la Sindrome di Gilbert, in cui si hanno delle alterazioni delle ligandine (che

– servono a legare la Bilirubina ed a portarla all0interno della cellula), e sono delle alterazioni geneticamente

trasmesse

Alterata coniugazione della Bilirubina, ciò accade

3. nell’ittero fisiologico del neonato (o può accadere in alcuni neonati)

– ma, soprattutto, quando si ha un deficit geneticamente trasmesso dell’enzima Glucuronil Transferasi, enzima che

– agisce a livello del Reticolo Endoteliale per coniugare la Bilirubina e per renderla, quindi, idrosolubile

*esistono delle malattie, o degli itteri, geneticamente trasmessi, in cui si può avere l’assenza totale di questa

Glucuronil Transferasi (e questo ittero viene anche detto Ittero di Crigler-Najjar, e dà una sintomatologia gravissima,

perché la Bilirubina è talmente elevata che si va ad accumulare nei nuclei della base encefalica e dà il cosiddetto

kernicterus, il bambino muore nelle prime settimane di vita); esiste una variante, ancora, in cui l’enzima funziona in

73

maniera ridotta: il gene c’è, ma funziona in maniera ridotta (la riduzione è del 50% dell’attività enzimatica, e questa

e la forma di ARIAS [questa sigla indica i nomi di coloro che hanno studiato per primi questa forma]); poi, ancora,

esistono delle forme meno importanti, in cui il deficit enzimatico è sempre geneticamente trasmesso, ma, si ha solo

una riduzione poco consistente e poco significativa dell’attività enzimatica. Quindi, possiamo avere o l’assenza

proprio dell’enzima (e avere l’ittero di Crigler-Najjar che dà il kernicterus e la morte nelle prime settimane di vita), o

la riduzione del 50% dell’attività enzimatica (e, quindi, avere l’ittero di ARIAS), o, ancora, avere riduzioni poco

significative, sempre geneticamente trasmesse, dell’attività dell’enzima (ed anche in questo caso, quindi, si avrà un

aumento della Bilirubina Non Coniugata)*

in caso di epatopatie diffuse (ecco perché non è efficace effettuare una classificazione in ittero Preepatico,

– Intraepatico e Postepatico: nella maggior parte delle epatopatie si hanno degli itteri “misti”, perché nelle epatopatie

vengono alterate le membrane epatocitarie, quindi, viene alterata la forma degli epatociti e, quindi, in queste

alterazioni epatopatiche si ha anche un deficit di captazione della Bilirubina; perciò è più giusto fare una

classificazione in forme dovute ad Iperbilirubinemia Non Coniugata e forme dovute ad Iperbilirubinemia Coniugata)

Le forme di tipo Coniugato sono dovute, in genere, ad un difettoso trasporto di Bilirubina nella membrana canalicolare. Ora,

quando la Bilirubina viene captata dalla cellula epatica, viene trasformata, deve essere poi secreta attraverso i canalicoli biliari.

Questo trasporto è regolato da alcune proteine che richiedono energia, ed è un trasporto di tipo vettoriale. Il trasporto della

Bilirubina, dal versante sinusoidale a quello canalicolare della cellula epatica, è un trasporto di tipo vettoriale, che è controllato da

alcune proteine che fanno sì che la Bilirubina venga sempre trasportata dalla parte sinusoidale alla parte canalicolare, una volta

che è stata coniugata, e che non possa tornare facilmente indietro, e questo trasporto vettoriale è regolato da proteine che

richiedono l’ATP per la loro funzione (quindi, processi energetici); e, ancora, è controllata anche, a livello della membrana

canalicolare, da alcune proteine che facilitano, poi, la fuoriuscita della Bilirubina nei canalicoli biliari (la Bilirubina coniugata,

ovviamente).

L’assenza e/o il deficit di queste proteine sono responsabili di alcuni itteri che vengono trasmessi geneticamente, e che sono

l’Ittero di Rotor è lo Ittero di Dubin-Johnson. Esistono, quindi, degli itteri sia caratterizzati da Bilirubina Non Coniugata, che

caratterizzati da Bilirubina Coniugata, che sono trasmessi geneticamente (oltre a quelli che già conoscete), tra cui quello dovuto ad

una diminuita escrezione epatica di Bilirubina. Quando si ha la diminuita escrezione epatica di Bilirubina? In genere, quando

avete un’ostruzione meccanica delle vie biliari. Quali sono i casi di ostruzione meccanica delle vie biliari?

Compressione delle vie biliari dovute ad un tumore della testa del pancreas (in presenza di un ittero improvviso in una

1. persona che non ha mai avuto alterazioni della funzione epatica bisogna quasi sempre sospettare che ci sia qualcosa a

livello del pancreas, e , soprattutto della testa del pancreas)

Calcolosi delle vie biliari (quindi, calcoli come, ad esempio, quelli del colesterolo), ciò significa che questi calcoli

2. impegnano le vie biliari, le ostruiscono, e, quindi, il flusso della bile viene interrotto; i calcoli, oltre ad essere verdastri di

colesterolo, possono essere anche neri (si riportano due reperti)

Quindi, gli itteri in cui si ha un aumento della Bilirubina Coniugata possono essere o genetici (e sono legati ad un’alterazione del

trasporto canalicolare della Bilirubina, e, quindi, della sua secrezione nei canalicoli biliari), oppure possono essere dovuti ad

impedimento del flusso biliare, ostacolo del flusso biliare che si può stabilire o per un tumore della testa del pancreas (che

comprime le vie biliari), oppure per una calcolosi delle vie biliari (che è una patologia molto comune che porta l’ittero da

Iperbilirubinemia Coniugata). 74

Questa qui sopra riportata è un’immagine dell’Ittero di Dubin-Johnson. E’ una colorazione immunoistochimica: con ematossilina

ed eosina vengono colorati gli epatociti, si vedono dei pigmenti colorati con rosso congo che precipitano come delle inclusioni tra

gli epatociti normali.

Ora, a livello cellulare, cosa succede in caso di Colestasi? Nell’immagine si vedono epatociti normali, canalicoli biliari, cellule di

Kupffer (che sono i macrofagi residenti, che si trovano a livello epatico). Si vede come cominciano ad ingrossarsi gli epatociti (1)

e, soprattutto, si ingrossano i canalicoli biliari (2). Si possono trovare anche delle cellule apoptotiche (3), che vanno incontro ad un

suicidio programmato, e si vede come si ingrossano anche le cellule di Kupffer (4). Successivamente si ha edema, ingrossamento

dei dotti biliari e lo scompaginamento della struttura epatocitaria. Questo è quello che avviene a livello morfologico.

Ora, quali sono i segni predominanti e i meccanismi di compenso che l’organismo adotta negli itteri dovuti a Iperbilirubinemia

Non Coniugata? E’una Bilirubina, quella che si accumula, che non può essere secreta con le urine, e che si va a modificare, viene

modificata, e i prodotti si accumulano al di sotto della pelle e danno il prurito. Nella maggior parte delle leucemie (in cui si hanno

comunque dei processi di emolisi dei globuli rossi) uno dei primi segni che compare è il prurito (oltre alle microemorragie). Il

prurito in tutte le forme dovute ad Iperbilirubinemia Non Coniugata è dovuto all’accumulo di queste sostanze tossiche, prodotte

dalla trasformazione della Bilirubina, che si accumulano sotto l’epidermide.

Invece, il meccanismo di compenso più importante che l’organismo adotta nel caso di una Iperbilirubinemia di tipo Coniugato

qual è? E’ l’eliminazione di queste sostanze in eccesso attraverso le urine. Ciò spiega perché nelle epatiti si ha il colore marsala

delle urine: perché la Bilirubina Coniugata viene secreta con le urine (e la tipica colorazione appare anche prima del tipico colorito

giallastro della cute e delle sclere: è il primo segno di un ittero dovuto ad Iperbilirubinemia di tipo Coniugato).

Questi sono i due meccanismi di compenso che il nostro corpo adotta per l’eliminazione di questa sostanza.

Esiste anche un danno epatico che è dovuto a processi infiammatori, e questi processi infiammatori possono essere causati da:

Virus (Epatiti Virali)

√ Batteri (per esempio Salmonella Tiphy, Staphylococcus Aureus)

√ Elminti (fasciola hepatica, clonorchis sinensis)

√ Parassiti (shistosomiasi, leishmaniosi)

Quindi, danno epatico indotto da agenti esterni di natura biologica: quando si parla di epatiti non sempre ci si riferisce ad epatiti

virali (ci possono essere epatiti causate anche da altri agenti).

Ancora, un altro gruppo importante di epatiti è quello delle epatiti autoimmuni, che, generalmente, sono associate a malattie

autoimmuni gravi, come, ad esempio, il Lupus Eritematoso Sistemico, che dà la cosiddetta Epatite Lupoide.

Poi, ancora, esistono, come vedremo, delle epatiti che sono dovute a delle sostanze tossiche (come le epatiti da farmaci e le

epatiti da alcool).

Le epatiti virali sono dovute a dei virus (Virus dell’epatite) che sono quasi tutti dei virus ad RNA (fatta eccezione per il Virus B,

che è un virus a DNA), sono quasi tutti capsulati (tranne il virus A, che non è capsulato). Questi virus inducono danno epatico con

delle sequele molto diverse e, anche, con tempi di incubazione diversi. 75

Il virus dell’epatite A ha un’incubazione di 2-6 settimane e l’epatite che genera viene detta anche Epatite Alimentare, che ha una

trasmissione oro-fecale ed è caratterizzata da un processo infiammatorio acuto, che si risolve in poco tempo e, generalmente, porta

alla guarigione. Questa epatite è caratterizzata a astenia, affaticamento, nausea, vomito e febbre. Molto spesso questa epatite è

confusa con le comuni influenze e può essere confusa se non compare l’ittero perché, a volte, le epatiti possono anche essere

anitteriche; in genere, però, il segno dominante di questa epatite A è l’ittero, e, insieme all’ittero compaiono anche altri segni della

necrosi epatica. Quali sono questi segni della necrosi epatica? Sono la liberazione massiva di alcuni enzimi in circolo. Quali sono

gli enzimi epatici? Le transaminasi glutammico-ossalacetico e glutammico-piruvico. Però vengono liberati anche altri enzimi, che

sono la lattico deidrogenasi e, nelle forme di necrosi delle vie biliari, il marcatore per eccellenza che si va a dosare nel siero dei

pazienti è la gamma-glutammil-transferasi (quindi, in quasi tutte le forme di necrosi che interessano canalicoli biliari e vie biliari,

quello che trovate alterato è questo enzima in circolo, gamma-glutammil-transferasi [o chiamato più semplicemente Gamma-GT]).

L’epatite B è dovuta al virus dell’epatite B, che è un virus a DNA, che ha un’incubazione che può veriare da 4 a 26 settimane

(dopo vedremo quale può essere il decorso di questa epatite, perché è un’epatite che può guarire, ma anche cronicizzare).

Ancora, il virus dell’epatite C (che è diffusissimo in Campania) è un virus ad RNA, capsulato, che ha un’incubazione di 2-26

settimane e, in genere, è asintomatica questa epatite. Mentre l’epatite A si trasmette per via oro-fecale, l’epatite B e l’epatite C si

trasmettono per via parenterale (l’epatite C non si trasmette dalla madre al feto: si trasmette solo attraverso il sangue, non

attraverso sudorazione ecc… [ciò significa che esistono soggetti a rischio per l’epatite C che sono, ad esempio, i consumatori

abituali di droghe]).

Poi, ancora, esistono dei virus che vengono anche detti difettivi, e sono quelli dell’epatite D, dell’epatite E, e dell’epatite G. Che

cosa significa che sono difettivi? Che da soli non sono in grado di dare il danno, ma, in genere, possono dare il danno quando sono

associati ad altre infezioni virali.

Da che cosa sono caratterizzati, quali sono i marcatori sierologici importanti in queste varie forme di epatite?

Nell’epatite A si ha in 4 settimane la presenza del virus dell’epatite nelle feci, quindi, il virus viene eliminato attraverso le feci, e

questo spiega perché ci sono delle epidemie di queste epatiti, soprattutto negli asili, le comunità dei bambini, proprio perché

durante le prime 4 settimane il virus viene escreto attraverso le feci. Poi, tra la 4 e l’8 settimana cominciano a comparire le IgM

contro il virus e, solo successivamente, cominciano a comparire, tra la 12 e la 13 settimana, le IgG.

Quindi, questi sono i marcatori che si vanno a ricercare in caso di infezione da epatite A.

L’epatite B, invece, è una cosa un po’diversa. L’epatite A è caratterizzata dal fatto che quasi sempre si risolve come processo

infiammatorio, invece, sia l’epatite B, che l’epatite C, sono state chiamate in causa per spiegare la patogenesi dei tumori del

fegato, o i processi di cronicizzazione dell’epatite (e, quindi, danno delle epatopatie croniche). Ora, l’epatite B può evolvere in

questo modo:

Si ha una prima fase, in cui si ha un’infezione acuta che può evolvere in diversi modi:

Si può avere una malattia subclinica (nel 60-65% dei casi) la quale, a sua volta, può evolvere verso la guarigione;

1. Si può avere un’epatite che si mantiene acuta e che può evolvere o verso la guarigione, oppure verso una epatite

2. fulminante ed il decesso (e questo avviene, per fortuna, in una minima percentuale dei casi); 76

Si può avere, in seguito all’infezione acuta, il cosiddetto portatore sano (l’individuo diventa un portatore sano nel 5-10%

3. dei casi);

In un 4% dei casi l’infezione persiste e questa infezione persistente può dare origine o ad un’epatite cronica, o alla

4. guarigione (e l’epatite cronica può, a sua volta, evolvere in cirrosi e la cirrosi in carcinoma epatico).

Ora, fino a qualche anno fa (quando ancora non era stato bene identificato il virus dell’epatite C) si pensava che quasi tutte le

forme di epatite B cronicizzassero e portassero al carcinoma del fegato. Questa cosa è stata del tutto sconfessata, perché, quando si

è scoperta l’esistenza del virus della epatite C, si è visto che, invece, è l’epatite C che è responsabile della maggior parte dei casi

di epatopatia cronica e di evoluzione verso le forme tumorali. Perché questo non si sapeva fino a qualche anno fa? Perché non

esistevano proprio le possibilità di poter rinvenire dei marcatori per questa epatite C. Ora si sa, invece, oggi che la maggior parte

delle epatopatie croniche sono dovute all’evoluzione del virus dell’epatite C. Perché il virus dell’epatite C tende a cronicizzate e a

dare la cirrosi, e a dare l’epatopatia cronica? Contrariamente a quello che succede nell’infezione da virus B, nell’epatite C si ha la

presenza di marcatori nel siero, cioè, di anticorpi che sono diretti contro alcune porzioni del virus dell’epatite C. Questi anticorpi

che si formano, però, non sono neutralizzanti, quindi non servono assolutamente a proteggere il nostro organismo (fegato ed

epatocita) dalla cronicizzazione del processo infiammatorio. Quindi, bisogna ricordare che la maggior parte delle epatiti B sono

dei processi che guariscono (solo in una minima percentuale dei casi queste epatiti procedono verso la cirrosi e verso il carcinoma

epatico).

Quindi, si possono avere due possibilità nel caso di epatite B: 1)Guarigione, quindi, convalescenza e guarigione;

2)Cronicizzazione, quindi, eventualmente, epatopatia cronica e cirrosi.

Quando è che si ha la guarigione? Abbiamo detto che questa epatite ha un periodo di incubazione che varia da 4 a 26 settimane;

tra la 4 e la 12 settimana si riescono a dosare nel siero l’antigene E (HBeAg), a trovare il DNA virale (HBV-DNA) e l’antigene S

(HBsAg). Questi antigeni vengono dosati, inizialmente, e, poi, scompaiono nel caso in cui l’individuo va incontro a guarigione.

La persistenza nel tempo, invece, nel siero di questi antigeni e, soprattutto, del DNA virale è segno della malattia cronica, della

cronicizzazione dell’epatopatia.

Quindi, quando vengono dosati questi antigeni nel siero dei pazienti e, soprattutto, quando si rinviene nel tempo il DNA virale e

moltissime copie del virus in circolo vuol dire che il processo sta procedendo verso la cronicizzazione.

Questa è la struttura genomica del virus dell’epatite C:

ha al 5’ una regione che è molto conservata (e darà origine al capisde);

√ poi, ancora, la regione ipervariabile; questa regione ipervariabile è importante perché spiega anche il motivo per cui l’epatite

√ può anche cronicizzare più facilmente, proprio per la presenza di questa regione ipervariabile, perciò, si hanno diversi fenotipi

77

del virus (esistono dei fenotipi virali che sono associati agli individui che fanno uso di droghe, vi sono diversi fenotipi a

seconda dei gruppi di individui affetti dall’epatite);

poi, ancora, al 3’ c’è una regione che codifica per l’RNA polimerasi;

√ NS5 e C200 sono le proteine virali contro le quali si formano degli anticorpi che rimangono, poi, in circolo, che vengono

√ dosati e che sono i marcatori dell’epatite C.

Ora, l’evoluzione dell’epatite C qual è?

Si ha un’infezione acuta (che, a volte, è anche asintomatica): nell’85% dei casi si ha la cronicizzazione dell’epatite (che può

evolvere verso la cirrosi; la cirrosi, a sua volta, può portare o al decesso, o al carcinoma epatico), solo nel 15% dei casi si ha una

risoluzione di questo processo infiammatorio (con la guarigione).

Ora, i marcatori sierologici che vengono dosati nell’epatite C sono l’anticorpo Anti-C100, lo anticorpo Anti-C22 e Anti-C33 (sono

degli anticorpi che, come già detto prima, non sono neutralizzanti)e poi, ancora, uno dei marcatori più importanti è l’RNA virale.

Ricordiamo, però, che questi marcatori sono sostenuti e sono elevati per moltissimo tempo, mentre, se si vanno a dosare gli enzimi

(transaminasi glutammico-ossalacetico e glutammico-piruvico) si possono avere delle fasi, un comportamento ondulante di questi

enzimi. Quindi, cosa accade? Accade che in dei momenti in cui c’è una necrosi maggiore da parte degli epatociti, gli enzimi

vengono rilasciati in circolo, poi, a questa fase di rilascio fa seguito una fase di normalizzazione dei livelli enzimatica e così si

procede durante tutta la vita del paziente, con questi innalzamenti e ritorni ai livelli basali degli enzimi epatici.

Abbiamo prima accennato all’esistenza di alcune epatiti autoimmuni, che sono associate alle malattie autoimmuni ed hanno una

predominanza nel sesso femminile. Sono caratterizzate dal fatto che, se si vanno a fare il dosaggio dei marcatori sierologici, questi

marcatori sono del tutto negativi, mentre, si hanno livelli elevati di IgG sieriche e, soprattutto, si hanno dei titoli autoanticorpali

elevati. Quali sono gli autoanticorpi che vengono trovati? Vengono trovati anticorpi anti-nucleo ed anti-DNA, anti-muscolatura

liscia ed anti-mitocondrio e, in genere, queste epatiti sono associate ad altre malattie autoimmuni, come, ad esempio, il Lupus

Eritematoso Sistemico, come già detto prima.

Ancora, esiste un danno epatico che è indotto da farmaci e tossine. Questo è un elenco di quasi tutti i farmaci che sono

responsabili di danno epatico:

Sono tutti farmaci molto utilizzati nella pratica medica per il trattamento delle malattie cardiocircolatorie, farmaci anti-ipertensivi,

antibiotici (come le tetracicline).

*L’Etanolo viene ingerito attraverso l’assunzione di alcool e di questo aspetto particolare si parlerà nella prossima sbobinatura*

Il danno che viene indotto da questi farmaci e da queste sostanze può risultare o perché i farmaci sono direttamente tossici nei

confronti degli epatociti, o perché (come già abbiamo visto chissà quando) questi farmaci vengono convertiti, a livello epatico, in

tossine attive; oppure, ancora, probabilmente, attraverso dei meccanismi immunitari. Quindi, o si ha un’azione tossica diretta da

parte di queste sostanze, o l’azione tossica è indiretta, perché queste sostanze vengono trasformate, sempre dall’epatocita, in

sostanze che poi diventano tossiche.

Vediamo, ancora, quale tipo di danno possono indurre questi farmaci e queste tossine: 78

Steatosi Micro e Macrovescicolare, steatosi significa degenerazione grassa del fegato

• Necrosi Centrolobulare, in questo caso la necrosi viene detta anche zonale, cioè limitata, in questo caso, alla zona

• centrolobulare

Necrosi Diffusa o Massiva

• Trasformazione Fibrotica (e della fibrosi ne abbiamo già parlato), con l’evoluzione di Cirrosi

• Colestasi

• Formazione di Granulomi

*di necrosi, fibrosi e granulomi ne abbiamo già parlato quando abbiamo trattato l’infiammazione*

Uno degli agenti che maggiormente induce il danno epatico è l’alcool. In quale maniera quest’alcool induce il danno epatico? Lo

induce in diversi modi, in questo grafico si vede come le morti per malattie epatiche aumentano con l’aumentare del consumo di

alcool.

Si vede che nei paesi dell’ex Unione Sovietica, della Francia e del Messico (dove ci sono moltissimi consumatori abituali di alcool

sono molto frequenti le morti per epatopatie, quindi, il danno epatico è direttamente correlato al consumo di alcool e, soprattutto

alla quantità di alcool che viene consumata giornalmente.

Ora, generalmente, in una persona che fa abitualmente uso di alcool i danni epatici seri sono del tutto inusuali (non è frequente

trovare dei danni epatici), perché? Perché il danno epatico è dato da un equilibrio. Esistono dei fattori di comorbidità che sono:

Età

□ Sesso

□ Virus

□ Assunzione dei farmaci e di sostanze tossiche

□ Situazioni di Sbilancio nutrizionale; es. : se, oltre a consumare una notevole quantità di alcool, viene fatta una dieta

□ ipoproteica, questa associazione diventa drammatica nello stabilire il danno epatico. Perché? Perché le proteine servono al

fegato, alla cellula epatica per la sua sopravvivenza, per i suoi processi.

Quindi, questo è il motivo per cui l’alcool da solo non sempre è sufficiente ad indurre questo danno epatocitario, ma, ha quasi

sempre bisogno di altri fattori che vengono detti Fattori di Comorbidità.

Ora, vediamo qual è il rapporto tra l’ingestione giornaliera di alcool ed il danno epatocitario:

Fino a 80g/die si hanno modificazioni modeste e reversibili

• Da 80 a 160g/die si è a rischio per un danno severo a livello epatico

• Oltre 160g/die si cominciano ad avere danni piuttosto consistenti a livello egli epatociti

Dal punto di vista istologico può accadere che, in seguito all’assunzione di alcool, un fegato normale va incontro ad una

degenerazione grassa (che viene detta Steatosi Epatica), la quale può evolvere in un’epatite (che viene detta Epatite Alcolica),

seguita dall’evoluzione in Cirrosi.

Il fegato normale, sottoposto all’azione dell’alcool, piuttosto che andare incontro a degenerazione grassa, può andare direttamente

incontro ad Epatite Alcolica, la quale, poi può ancora evolvere in cirrosi: 79

**Le frecce blu stanno ad indicare che i processi sono ancora reversibili tra loro, quindi, in caso di Steatosi Epatica o Epatite

Alcolica, la rimozione dell’alcool e degli altri fattori di comorbidità può riportare il fegato in una situazione normale. Se non si

rimuove l’assunzione di alcool, si ha la progressione di queste epatiti e di queste steatosi verso il processo cirrotico.**

Ora, come fa l’alcool a funzionare e dare la malattia epatica e, poi, la Cirrosi?

Nell’epatocita normale abbiamo un primo input di danno, che è dato dall’azione tossica dell’etanolo che può portare la Steatosi.

Come avviene il passaggio dalla Steatosi alla Steatoepatite e, poi, il terzo passaggio verso la Cirrosi? Avviene, probabilmente,

attraverso un fattore, che è il Tumor Necrosis Factor (TNF), che sembra avere un ruolo importante in questo passaggio. Quindi,

abbiamo un secondo input di danno, che è dato da questo TNF e, poi, ancora un terzo input, che non è ancora conosciuto, e che

porta dalla Steatoepatite alla Fibrosi e, quindi, alla Cirrosi epatica.

La Steatosi (che sarebbe il fegato grasso) è piuttosto comune nelle persone che fanno uso di alcool, è un processo

reversibile

– che dà pochissimi sintomi clinici,

– associato, generalmente, all’ingrandimento del fegato (che viene detto Epatomegalia)

– gli enzimi epatici sono moderatamente elevati.

Diciamo, quindi, che la Steatosi Epatica non dà una sintomatologia né sierologia, né clinica, molto evidente o molto seria.

Lezione 4/04/08

Prof Castoria

Allora ragazzi,finalmente per me è l’ultima lezione,fra l’altro io ho portato un altro lavoro che voi potete prendere con la pennetta.

Anche questo è un lavoro interessante che parla del rapporto tra il processo infiammatorio e i tumori, quindi ci sono vari esempi

su come i processi infiammatori possono dare origine a tumori, c’è una tabella che raccoglie tutte le evidenze, vi fa vedere come

nei siti in cui si generano delle infiammazioni croniche si generano delle trasformazioni neoplastiche e poi vi parla molto in

generale del meccanismo con cui questi processi infiammatori possono generare la trasformazione neoplastica e soprattutto vi

mostra come le infiammazioni sono in relazione con la progressione dei tumori. In questo articolo è preso in considerazione

soprattutto la progressione dei tumori mammari umani. La progressione dei tumori mammari umani, di cui parleremo un po’ nella

seconda parte della lezione oggi è regolata moltissimo dalle chemochine, dalle citohine, dai recettori per le chemochine e le

citochine, soprattutto dal reettore CSF (color stimulated factor) uno dei marcatori più importanti dei tumori della ghiandola

mammaria che sapete sono molto diffusi nella civiltà occidentale e costituiscono una delle prime cause di morte nella popolazione

femminile. Quindi la diffusione di questo tumore aumenta sempre di più, così come nella popolazione maschile sono diffusi i

tumori della prostata. Questi due tipi di tumori sono anche detti tumori ormono-dipendenti; ne parleremo nella seconda parte della

lezione perché tra l’altro sono i due argomenti di cui io mi interesso in laboratorio, ma soprattutto tra i rapporti che c sono tra

questi due tumori e i recettori degli ormoni steroidei femminili (recettori per gli estrogeni e per il progesterone) e maschili

(recettore per gli androgeni, e quindi del testosterone per quando riguarda il tumore della prostata). In questa revew che vi ho

portato, che è stata pubblicata su Nature, sono appunti descritti i meccanismi infiammatori che contribuiscono alla progressione

neoplastica. Sono dei meccanismi che per voi saranno molto facili da capire perché ne abbiamo già parlato spiegando il processo

infiammatorio. Chi di voi vuole approfondire questo argomento può farlo, è una libera scelta, poi ne parleremo durante l’esame.

Dunque noi ieri siamo arrivati a parlare, parlando del fegato, abbiamo fatto un accenno al danno epatico indotto dall’alcol.

Abbiamo visto che esiste un rapporto tra la quantità giornaliera di alcol, poi sono andata a documentarmi eri, in realtà abbiamo un

apporto che corrisponde più o meno a 6-7 birre, che sono circa 4 once di super alcolico, perché c’era qualcuno ieri che parlava

della grappa. Abbiamo visto che l’alcol può indurre danni epatici o per azione diretta o per azione indiretta. Dicemmo ieri che il

fegato subisce questa modificazione che viene detta anche steatosi o degenerazione grassa del fegato, dopo vedremo perché si

accumulano questi lipidi a livello epatico, che possono depositarsi sottoforma di micro o macro vescicole. La steatosi epatica è 80

ancora un processi reversibile (vi ricordo che oltre alla steatosi epatica potete avere la steatosi del cuore), e il processo di

degenerazione grassa si verificano di solito in quei tessuti che utilizzano lipidi per i loro fabbisogni metabolici. E’ una

degenerazione piuttosto comune nelle persone che assumono alcol, è reversibile se voi vedete il danno, è caratterizzata da pochi

sintomi, quindi è generalmente asintomatica e il referto che si può associare a questa patologia è epatomegalia, quindi

l’ingrossamento del fegato e un modesto aumento degli enzimi epatici che sono le transaminasi. Poi ancora il quadro può essere

caratterizzato da una steatoepatite che è degenerazione grassa più infiammazione della cellula epatica e danno. E’ meno comune,

in genere precede il processo cirrotico, anch’essa è caratterizzata da pochi sintomi, però può indurre anche danno a più organi

come abbiamo visto per lo shock settico, e infine abbiamo la possibile evoluzione della steatosi e dell’altra forma nella cirrosi. La

cirrosi è caratterizzata da noduli a livello epatico, si sviluppa nel 20% delle persone che fanno abuso di alcol. E’ caratterizzata da

ascite, cachessia, infezioni ricorrenti, eventualmente da encefalopatia, e talvolta può evolvere nel cancro del fegato nel giro di 10

anni.

Perché l’alcol induce danno epatico:L’alcol può agire o direttamente sugli epatociti provocandone la morte, in genere apoptosi, o

può portare alla produzione di prodotti tossici che secondariamente agiscono sugli epatociti. Quindi l’alcol può avere un effetto

diretto epatocitario o indiretto, e dopo vedremo qual è questo effetto secondario che l’etanolo esercita. Ora vediamo

l’epototossicità diretta in cosa consiste. L’alcol viene metabolizzato a livello epatico da un enzima che è l’alcol deidrogenasi .

Questo enzima trasforma l’etanolo che noi assumiamo con la dieta in acetaldeide; l’acetaldeide viene a sua volta trasformata in

acetato dall’aldeide deidrogenasi. Cosa succede quando si inerisce una grossa quantità di etanolo: succede che formandosi molta

acetaldeide, viene messa a disposizione molta nicotinammide-adenin-dinucleotide (NAD). Questa sostanza induce la formazione

di grassi, favorisce il processo di formazione dei lipidi a livello epatico, e questo spiega perché il primo seno che voi avete è

l’accumulo di lipidi, e quindi la steatosi.; e non solo, ma viene anche favorita la sintesi delle lipoproteine a livello epatico. Stiamo

parlando non di quantità normali, ma di una condizione per cui vi è una iper produzione di questa acetaldeide e quindi quasi tutto

il metabolismo della cellula epatica è spostato verso la formazione dei lipidi e come conseguenza avete una steatosi della cellula

epatica. Quando noi ingeriamo etanolo, viene stimolato il citocromo p450 il quale produce dei prodotti tossici all’interno della

cellula, e ancora vengono attivate delle specie ossidanti microsomiali tra cui il più importante è il cip2e1 che inducono la

formazione di specie reattive all’ossigeno. Quindi come conseguenza di ingestione da alcol voi avete la formazione di acetaldeide

e di acetato, l’acetaldeide induce la formazione di lipidi e di lipoproteine, poi avete ancora l’attivazione di queste sostanze reattive

che portano ala formazione di sostanze tossiche, di tossine quindi, e poi avete l’induzione delle specie reattive all’ossigeno che

avviene soprattutto perché l’etanolo stimola la produzione di queste specie ossidanti microsomiali. Quindi avete un’attività

tossica delle tossine attivata dal citocromo p450, avete un’attività tossica dell’acetaldeide e un’attività tossica delle specie reattive

all’ossigeno. Questa è l’epatotossicità diretta, cioè il danno diretto che l’alcol indurrebbe a livello della cellula epatica. Abbiamo

visto però che ci può essere anche un danno di tipo indiretto. In questo caso succede che l’etanolo ingerito, a livello intestinale

viene degradato in acetaldeide da parte dei batteri intestinali. L’acetaldeide che si libera indurrebbe la produzione di endotossine e

tra queste endotossine una delle più importanti è il TNFα che agisce secondariamente provocando danno alla cellula epatica. E

questo è il danno di tipo indiretto in cui la tossicità del’etanolo va ad agire prima a livello intestinale, poi tramite il rilascio di

TNFα si avrebbe il danno epatico. TNFα come il TGFβ hanno delle azioni duplici: in alcuni casi possono stimolare l’apoptosi

delle cellule, in alcune condizioni il TNFα può stimolare l’apoptosi delle cellule, il suicidio delle cellule, in altre condizioni

stimola la sopravivenza, più o meno come il TGFβ, il quale poi addirittura in alcuni casi stimola la proliferazione, in altri la

migrazione. Il TNFα funziona perché è riconosciuto da dei recettori di membrana, questi attivano delle vie di segnalazione del

segnale intra cellulare le quali convergono a livello mitocondriale dove stimolano il rilascio del citocromo c e di specie reattive

all’ossigeno ed attivano anche le caspasi intracellulari. Nel’insieme questi processi inducono la morte della cellula per apoptosi. Il

TNFα fa un’altra cosa importante, cioè va a liberare un altro fattore che l’NFkB il quale trasloca in forma attiva nel nucleo, va ad

attivare la trascrizione di geni coinvolti nella sopravvivenza cellulare. Quindi da un lato abbiamo un’azione del TNFα che si

svolge tramite caspasi, citocromo c e ROS e che favorisce la morte della cellula, dall’altra abbiamo l’attivazione di questo

effettore terminale, NFkB (effettore della via del fosfatidil inositolo 3chinasi, è controllato dall’attivazione della via IP3 chinasi

perché ricordate che i sistemi di sopravivenza cellulare sono sempre controllati dalle via del IP3 chinasi e dalla via della serin

treonin chinasi AKP. A valle di questa via esistono vari effettori finali, tra cui questo NFkB che quando poi traslocano nel nucleo e

sono attivati, vanno a indurre la trascrizione di geni coinvolti nella sopravvivenza cellulare). Quindi abbiamo questo duplice

effetto attivato da questo TNFα. In seguito all’assunzione cronica di etanolo, una della vie viene bloccata: la via dell’NFkB viene

bloccata, e quindi si blocca la via della sopravvivenza cellulare. A questo punto la risposta diventa impari: una parte della via è

bloccata e l’altra funziona. Quindi la via della sopravivenza viene blocata, mentre viene enormemente attivata la via che porta alla

morte cellulare attraverso l’attivazione delle caspasi e delle specie reattive all’ossigeno. Tutte le vie del segnale funzionano in

questo modo: quando una via viene attivata,l’altra viene in qualche modo a essere silenziata o inibita, tranne pochi casi, come le

chemochine. In questa maniera l’etanolo indurrebbe attraverso il TNFα la morte cellulare.

Cirrosi: è un processo di fibrosi in cui il parenchima normale viene sostituito da tessuto connettivo fibroso, come abbiamo visto

nel processo di guarigione delle ferite. A questa fibrosi fa seguito la formazione di noduli parenchimali. Questa formazione di

noduli sovverte l’organizzazione del fegato. E’ proprio la presenza di questi noduli nel parenchima epatico che caratterizza tutti i

segni caratteristici della cirrosi epatica. L’eziologia della cirrosi è molto dibattuta: nel 60% dei casi è associata a una malattia

epatica alcolica, nel 10% può essere conseguenza di un’epatite virale,soprattutto l’epatite C che cronicizza nella maggior parte dei

casi, in minima quantità può essere dovuta a malattie croniche delle vie biliari, a ancora nel 10-15% dei casi è criptogenetica, cioè

non è associata a nessuna di queste condizioni precedenti. Ora dal punto di vista anatomopatologico le cirrosi si distinguono in

cirrosi micro nodulari, tipica dell’epatopatia alcolica,e la cirrosi macronodulare con noduli più grandi a livello del parenchima

epatico, che ostruiscono la circolazione portale. 81

Patogenesi: voi avete come conseguenza del danno che la cellula ha subito, un deposito di collagene di tipo I e di tipo III nei

lobuli epatici. Questo deposito di collagene comporta il fatto che si formano dei nuovi vasi che bypassano l’epatocita; questo

sangue viene quindi portato direttamente dal versante circolatorio portale a quello ella vena centro lobulare. A questo punto tutti i

processi metabolici che avvengono nella cellula vengono completamente saltati. Il sangue che arriva alla vena non è un sangue

completamente depurato, e quindi sarà pieno di scorie metaboliche e tra cui una delle più importanti è l’ammonio. Oltre alla

formazione di vasi, voi avete il continuo deposito di collagene negli spazi di Disse; questo collagene a furia di depositarsi,

formano questi noduli che poi strozzano completamente la circolazione epatica.

Ora perché viene depositato questo collagene: perché la cellula epatica danneggiata è sottoposta a un processo infiammatorio

cronico e come conseguenza avete la continua produzione di fattori di crescita, quali TNFα, IL1 e TGFβ; ancora avete la continua

produzione di citochine da parte delle cellule del Kuppfer attivate e da parte delle cellule endoteliali; quindi come vedete si tratta

sempre di mediatori chimici liberati in un processo infiammatorio cronico; poi ancora avete distruzione della matrice

extracellulare normalmente presente nel fegato e soprattutto la stimolazione delle cellule di Ito che servono come deposito della

vitamina A. Quando le cellule di Ito vengono attivate, subiscono una modificazione fenotipica, diventano simili a mio fibroblasti e

cominciano a secernere collagene e a depositarlo. Quindi abbiamo infiammazione cronica, rilascio di TNFα, IL1 e TGF ,

attivazione dei macrofagi residenti e delle cellule endoteliali, liberazione di citochine da parte di queste cellule attivate, abbiamo

ancora distruzione della matrice extracellulare e stimolazione delle cellule di Ito, che normalmente servono come cellule di

deposito, ma in questo caso subiscono una modificazione fenotipica, si differenziano in senso miofibroblastico e quindi possono

produrre collagene e si possono anche contrarre. Quindi noi abbiamo la produzione e il deposito di collagene di tipo I e II che va

poi a strozzare l’epatocita.

Ora quali sono i segni e le complicanze più importanti di questo processo fibrotico: i segni più importanti sono ipertensione

portale, ascite, alterazioni del metabolismo ormonale, potete avere iperestrogenismo e come conseguenza nella donna possiamo

avere alterazioni del ciclo che vanno dal’oligomenorrea all’amenorrea, poi ancora potete avare degli eritemi palmari, delle

formazioni teleangectasiche (che cosa sono, sono delle alterazioni cutanee caratterizzate dalla presenza di un’arteriola centrale

molto più rossa con delle diramazioni stellate che si dipartono, sono come rush cutanei), poi ancora potete avere degli shunt porto

sistemici che danno origine a delle vere e proprie varici dei plessi emorroidali ed esofagei, molto più gravi di quelle del plesso

emorroidale che danno delle semplici e banali emorroidi,ancora potete avere la rottura di queste varici, ancora come conseguenza

grave della cirrosi potete avere encefalopatie porto sistemica dovuta a una quantità elevata di ammonio che non può essere

degradata e quindi supera la barriera ematoencefalica, arriva al cervello, inibisce la sintesi di neurotrasmettitori importanti, nonché

inibisce la sintesi di amminoacidi che sono indispensabili x il metabolismo delle cellule nervose.

Le manifestazioni cliniche più importanti sono 1)l’ipertensione portale,2) l’ascite, 3) gli shunt porto sistemici e 4) la

splenomegalia.

1) Ipertensione portale: aumento della pressione nella vena porta dovuta non solo a cause intraepatiche. In questo caso

parliamo di cause intraepatiche perché è il processo fibrotico la causa dell’ipertensione portale perché i noduli epatici che

si formano durante il processo fibrotico strozzano i rami della porta e quindi avrete un aumento della pressione della

porta. I vasi sono strozzati per l’accumulo di collagene. Esistono altri tipi di ipertensione portale che possono essere pre

epatici o post epatici. Che cosa accade in questa ipertensione, accade che in seguito a strozzamento voi avete un aumento

di pressione nella vena porta. Come conseguenza voi avete un aumento degli shunts porto sistemici perché vengono

stabiliti dei collegamenti tra la circolazione portale che si è interrotta e la circolazione sistemica. Questi shunt si vanno a

2) stabilire a livello del plesso emorroidale e possono provocare le emorroidi, o si possono stabilire e livello del plesso

esofageo, provocano varici esofagee che addirittura possono portare la rotture del vaso e morte x emorragia. Quindi le

varici esofagee sono una delle conseguenze più serie che potete avere in corso di cirrosi epatica.

3) Ascite: è l’accumulo del liquido nella cavità peritoneale. Questo liquido è un trasudato, ovvero un edema non

infiammatorio. Se il liquido dell’ascite è inferiore a una quantità di 2ooml, voi l’ascite non la potete vedere, quindi è

invisibile all’indagine clinica; la potete solo reperire attraverso ecografia. Se invece il liquido che si versa supera i 200ml,

si incominciano a vedere i segni clinici, apprezzabili a livello addominale con la palpazione. La patogenesi dell’ascite: in

condizioni normali il fegato regola la concentrazione del volume plasmatico e degli elettroliti plasmatici. Avete nel

processo cirrotico una diminuzione delle proteine plasmatiche, della pressione colloido-osmotica e quindi una

diminuzione dell’albumina epatica. Durante il processo cirrotico, una quantità di sangue, per stazionare intorno al fegato

cirrotico, viene sottratta dalla circolazione sistemica; il rene viene ipoperfuso; il rene risponde attraverso il sistema

renina-angiotensina; avete quindi vasocostrizione, aumento del riassorbimento di sodio e acqua e rilascio di ADH che

aumenta ulteriormente la ritenzione di acqua e sodio. Questo è il motivo per cui nella cirrosi epatica complicata da ascite

si somministrano diuretici. Quindi da un lato la terapia si basa sulla somministrazione di albumina ricombinante per

ripristinare la pressione colloido-osmotica del plasma, e dall’altra terapia con diuretici. Molto spesso il paziente cirrotico

muore per complicanze renali,più che per complicanze dovute a distruzione della cellula epatica.

4) Come conseguenza di questi shunt porto sistemici si formano delle varici a livello esofageo e queste sono le varici che

possono andare incontro a rottura; poi ancora come conseguenza degli shunt porto sistemici si formano delle varici a

livello addominale che vengono chiamate caput medusae proprio perché ricordano la testa di una medusa.

5) E infine, sempre come conseguenza dell’occlusione del parenchima epatico voi avete la splenomegalia, ovvero

l‘ingrossamento della milza.

Quindi, i segni più importanti, ricapitolando,sono ascite, ipertensione portale, shunt porto sistemici con la formazione del caput

medusae e varici esofagee, e ingrossamento della milza. 82

Per i tumori ormono-dipendenti è interessante il meccanismo degli ormoni, e in particolare degli estrogeni, degli androgeni e dei

progestinici, cioè degli ormoni sessuali maschili e femminili. Prima di parlare di questi ormoni io vi volevo ricordare cos’è il

sistema endocrino e cosa sono gli ormoni. Il sistema endocrino è formato da ghiandole specializzate (ipotalamo, ipofisi, tiroide,

gonadi ) che secernono delle sostanze che vanno ad agire a distanza rispetto a quella ghiandola che le ha secrete e questo tipo di

segnalazione è detta appunto segnalazione endocrina perché li ormoni vengono per esempio secreti dal pancreas, come l’insulina,

e vanno ad agire su un organo completamente diverso. Questa segnalazione è diversa dalla segnalazione autocrina in cui la cellula

secerne delle sostanze che agiscono su se stessa; è questo il meccanismo per esempio di alcuni oncogeni come SIS omologo del

PDGF, secreto dalle cellule tumorali e agisce sulle cellule stesse. E ancora esiste un altro tipo di segnalazione che viene detta

paracrina in cui un mediatore chimico viene rilasciato da una cellula e va ad agire sulle cellule vicine. Ora gli ormoni sono dei

messaggeri chimici che vengono secreti da un organo endocrino, vengono immessi in circolazione talvolta liberi, talvolta legati ad

altre proteine a seconda della loro natura. Vanno ad agire in diverse parti del corpo e si dividono in due classi: ormoni steroidei

che derivano dal colesterolo e quindi nono sono solubili in ambiente acquoso, e questi sono gli ormoni che vengono veicolati in

genere attraverso delle proteine leganti (secrete dal fegato) e sono l’estradiolo, progesterone,androgeni, corticoidi, glucocorticoidi,

vengono tutti veicolati in circolo da queste proteine leganti. Poi ci sono degli ormoni di natura peptidica per esempio l’insulina,

che viene veicolata in circolo libera, poiché può essere solubile nel plasma, e trova i suoi recettori specifici a livello dei tessuti

bersaglio. Le classi chimiche degli ormoni sono: derivati da proteine, peptidi e glicoproteine,derivati di amminoacidi come per

esempio l’adrenalina, derivati di lipidi come gli eicosanoidi, testosterone ed estrogeni. Ora questi ormoni funzionano perché sono

riconosciuti sulla superficie cellulare da recettori di natura proteica. La caratteristica del legame al recettore è basata su due cose:

si tratta di un legame ad alta affinità ed è un legame specifico. Cosa significa ad alta affinità, che quella molecola recettoriale è

avida di quel ligando, quindi questo concetto di alta affinità viene seguita in laboratorio attraverso l’analisi della costante di

dissociazione: più alta è l’affinità, più bassa è la costante di dissociazione, attraverso un’analisi molto utilizzata in biochimica che

viene detta Plot di Scacciard in cui voi mettete una certa quantità di ligando e vedete quanto recettore si lega a quel ligando. La

caratteristica di questa interazione è che, oltre ad avere un’alta affinità, è saturabile; ciò significa che se io metto 10 molecole di

ligando, queste si legheranno a 10 molecole di recettore, se ne metto 20, a 20 molecole di recettore e così via; tutto questo arriva

però ad un plateaux al di là del quale voi non avete più,anche se continuate a mettere il ligando, il legame tra ligando e recettore.

Quindi la caratteristica è l’alta affinità e la saturabilità di questo legame. Un’altra caratteristica importante è la specificità, che in

pratica è come un meccanismo di chiave serratura: quel ligando è riconosciuto da quel recettore, sebbene ci siano dei ligandi

molto simili, appartenenti alla stessa famiglia, ma questi recettori riconoscono un solo ligando. Basta una mutazione singola sul

recettore, e questa mutazione non permette più al recettore di riconoscere il proprio ligando. E’ chiaro che il meccanismo di azioni

di questi ormoni è basato sul riconoscimento di questi recettori. Ma come possono essere questi recettori ormonali;possono essere

dei recettori di membrana, quando l’ormone è idrosolubile(insulina, PGF, PDGF) poiché tali ormoni non possono attraversare la

membrana plasmatica e quindi a livello della membrana trovano il loro recettore. Una volta che avviene il legame, i recettori si

attivano, ovvero dimerizzano tra loro attraverso dei movimenti laterali sulla membrana, quindi avviene una modificazione

conformazionale della molecola recettoriale e la trasduzione di questo segnale chimico all’interno della cellula. Una volta che

questo segnale chimico si è trasdotto, avete la produzione di secondi messaggeri all’interno della cellula, come l’AMPciclico, e

quindi l’attivazione della cascata di chinasi dipendenti dall’AMPciclico, poi ancora avete la liberazione del calcio intracellulare e

del diacil glicerolo che anche vanno ad attivare delle chinasi dipendenti dal calco, o ancora potete avere l’attivazione di tirosin

chinasi che portano al’attivazione delle piccole proteine che legano GTP, come Ras, e quindi l’attivazione di MAP chinasi; e poi

ancora, nel caso d ormoni steroidei, parliamo di molecole lipofiliche, ovvero di molecole che possono attraversare la membrana

della cellule, e per questi ormoni sono stati identificati dei recettori che vengono detti intracellulari; il meccanismo classico è che

tali ormoni attraversano la membrana e trovano i loro recettori all’interno della cellula, quindi intracellulari sulla cui

localizzazione ancora si discute molto, e il complesso recettore ormone migra nel nucleo dove il recettore si va a legare a delle

sequenze specifiche di DNA che vengono dette sequenze di risposta agli ormoni steroidei. Questo meccanismo vale per tutti gli

ormoni steroidei, con delle minime modificazioni. Ora i recettori degli ormoni steroidei sono dei fattori di trascrizione, che quindi

una volta attivati vanno a modificare l’espressione di geni target. Anche l’identificazione di questi geni è molto discussa: secondo

alcuni sarebbero geni implicati nel controllo del ciclo cellulare come p21, p27, mic, fos; secondo altri gli ormoni steroidei non

sono in grado di andare ad attivare questi geni direttamente ma si servirebbero di altre vie. Gli ormoni steroidei attivano delle vie

di segnalazione rapide, quali la via IP3chinasi, la via attivata dalla chinasi in tirosina Sarc, e attraverso queste vie rapide, gli

ormoni steroidei riescono a controllare per esempio il rilascio di ossido nitrico a livello endoteliale. Questo è un meccanismo

regolato dagli estrogeni, ma che non è di tipo trascrizionale; cioè l’NO che viene liberato dalle cellule endoteliali in seguito a

stimolazione con estrogeni, è un processo che avviene attraverso l’attivazione della via del IP3 chinasi AKT, ed è un processo

rapido osservato sia in vivo che in vitro. Questo spiega come mai li estrogeni siano protettivi in confronto della placca ateromasica

dell’aterosclerosi, con un meccanismo di tipo non trascrizionale, che non prevede cioè l’interazione del recettore per gli estrogeni

con il DNA, ma l’attivazione di via extranucleari. Questi recettori sono importanti perché sono un indice prognostico favorevole

in caso di tumori ormono-dipendente; questi sono i tumori mammari e tumore della prostata che sono in assoluto i tumori più

diffusi nella popolazione femminile e maschile della società occidentale. I tumori mammari sono stati messi in relazione con

diversi altri fattori epidemiologici come per esempio il numero di gravidanze: si sa infatti che il tumore alla mammella è più

diffuso nella popolazione femminile che non ha mai avuto gravidanze, poi ancora un’altra cosa importante è stato messo in

rapporto alla lattazione, cioè una donna più ha allattato nella vita e minore è la possibilità che questa donna sviluppi il tumore alla

mammella; ancora è stato messo in relazione alle diete, si sa infatti che l’alcol, il fumo, hanno una certa incidenza epidemiologica

su questo tumore. Quindi per quando il tumore mammario la presenza del recettore per gli estrogeni e del recettore del

progesterone sono indici prognostici. 83

Per quanto riguarda i tumori della prostata, questo è un tumore che nella maggior parte dei casi viene scoperto per caso, in corso

di altri tipi di analisi, ed è un tumore che rimane in uno stato di quiescenza per molti anni e poi improvvisamente da delle

metastasi; queste cellule tumorali restano infatti bloccate in G1, quindi no sono caratterizzati da un indice mitotico e proliferativo

elevato questi tumori, però succede che improvvisamente diventano altamente metastatici, e danno delle metastasi a livello osseo;

infatti la maggior parte delle volte il tumore è identificato per le metastasi, e poi si risale al tumore originario. In questo caso il

marcatore importante è il recettore per li androgeni. Ora perché questi sono dei marcatori importanti, perché se questi tumori

esprimono ancora questi recettori, vuol dire che non hanno perso del tutto il controllo ormonale. Quindi per questi tumori si può

usare una terapia basata sull’uso degli antagonisti degli ormoni steroidei. Quindi nel caso dei tumori mammari viene usata una

molecola, che è il tamoxifene, un antiestrogeno. Nel caso dei tori della prostata viene usato un antiandrogeno, il casodex. Molto

spesso però succede che questi tumori che inizialmente rispondono a queste terapie basate sul’impiego di agonisti, cominciano ad

evadere rispetto a questa terapia e quindi cominciano ad acquisire una refrattarietà verso queste terapie e cominciano ad avere una

progressione neoplastica; così questi tumori acquisiscono quella che in clinica è detta androgeno indipendenza, nel caso del

tumore della prostata, ed estrogeno indipendenza, nel caso del tumore della ghiandola mammaria. Questo passaggio da tumore

ormono dipendente, a tumore ormono indipendente non è ancora chiaro; ci sono diverse ipotesi tra cui la presenza di un recettore

mutato per gli estrogeni per quanto riguarda il tumore della ghiandola mammaria e del recettore degli androgeni nel tumore della

prostata. Ancora queste mutazioni altererebbero questi recettori in maniera tale che quel tessuto non riesce più a rispondere a

trattamento con li antagonisti. Quelli che si usano sono degli antagonisti puri di questi recettori, che spiazzano completamente i

recettori dai loro ligandi. Un altro meccanismo ancora che è stato preso in considerazione per spiegare questo cambiamento

fenotipico è il possibile cross- talk, cioè un dialogo intracellulare tra questi recettori e il recettore per i fattori di crescita. Può

succedere in pratica che per un’alterazione intracellulare il recettore steroideo non sta più sotto controllo del proprio ligando, ma

viene attivato dai recettori per i fattori di crescita e tra questo il più importante è il recettore dell’EGF. Quindi in questi tumori i

recettori per gli androgeni, e i recettori per gli estrogeni, possono essere attivati in una maniera che non dipende più dagli ormoni

steroidei, ma dai fattori di crescita, in particolar modo dall’EGF. Il recettore dell’EGF è un indice prognostico sfavorevole nei

tumori della ghiandola mammaria e nei tumori della prostata. Oggi quando l chirurgo opera un tumore della ghiandola mammaria

o della prostata, chiede all’anatomopatologo di andare ad esplorare la presenza di questi recettori per le EGF perché

l’iperespressione di questo recettore costituisce un marcatore prognostico sfavorevole, ovvero un marcatore prognostico di

progressione cellulare, significa che quel tumore avrà moltissime possibilità di metastatizzare e soprattutto non risponderà alla

terapia classica basata sull’impiego di antagonisti. Ancora un’altra osa importante, nei tumori mammari c’è un membro della

famiglia delle EGF che è un marcatore importante di malignità e di prognosi sfavorevole. La molecola si chiama Erb-B2 ed è un

oncogene, iperespresso in questi tumori a prognosi infausta della ghiandola mammaria, è omologo ai recettori dell’EGF,

appartengono alla stessa famiglia genica, diventa un oncogene perché viene attivato costitutivamente;v a segnalare continuamente

a quei effettori tirosin chinasici, che dipendono quindi dalle tirosin chinasi. Altra cosa importante è che esistono dei fenotipi

tumorali, soprattutto nel tumore della ghiandola mammaria, che voi potete avere. Il meccanismo classico degli ormoni steroidei,

come vi ho detto, prevedono che questi ormoni arrivano alla cellula, si legano al recettore, il complesso trasloca nel nucleo e qui

va ad attivare la trascrizione di geni. Allora uno dei geni che iene regolato dagli estrogeni è il gene che codifica per il recettore del

progesterone. Questo significa che se in una cellula non arriva l’estradiolo e se l’estradiolo non si complessa al proprio recettore,

questa cellula bersaglio non potrà esprimere il recettore del progesterone e quindi non potrà rispondere al progesterone. Quindi

l’estradiolo regola la sintesi del recettore del progesterone. Allora quando si vanno a fare i dosaggi di questi recettori come

marcatori nel tumore mammario umano, si chiede la presenza e il dosaggio del recettore degli estrogeni e del progesterone. SE voi

avete la presenza di ambedue i recettori, significa che il segnale trascrizionale del recettore degli estrogeni è intatto perché il

recettore per gli estrogeni, una volta che si è legato all’estrogeno, induce la formazione del recettore per il progesterone.

Quindi noi possiamo avere diverse possibilità fenotipiche. E quali sono queste possibilità:

1)

2) il tumore può essere positivo al recettore per gli estrogeni e positivo al recettore per il progesterone. In questo caso

questo tumore con buone probabilità risponderà alla terapia basata sugli antagonisti.

3) Poi sono state trovate delle forme di tumore in cui il recettore per gli estrogeni è presente, ma è assente il recettore del

progesterone. Ciò si spiega con il fatto che in questi tumori esiste una variante del recettore per gli estrogeni, mutata, che

non è in grado di attivare trascrizione genica, quindi un recettore che conserva il dominio legante l’ormone, ma che non è

capace di attivare la trascrizione genica, per cui questi tumori sono positivi per il recettore degli estrogeni, negativi per il

recettore del progesterone. Questo significa che i segnali trascrizionali in questi tumori sono interrotti.

4) Poi ancora esistono dei tumori che sono negativi per il rettore per gli estrogeni, e positivi per il recettore del

progesterone. Anche qui esiste una forma mutata del recettore per gli estrogeni che è costitutivamente attiva dal punto di

vista trascrizionale e che ha perso la capacità di essere modulata dal ligando. Quindi voi avete una variante in cui il

recettore per gli estrogeni non lega più l’ormone me è tuttavia presente il dominio che attiva la trascrizione genica. I

recettori sono formati da vari domini: una parte centrale responsabile del legame al DNA, e quindi responsabile della

trascrizione, un dominio carbossi terminale responsabile del legame al ligando.

5) E poi infine esistono dei tumori che sono negativi per il recettore per gli estrogeni e negativi per il recettore del

progesterone. Quasi tutti questi tumori che hanno perso i recettori steroidei, sono invece fortemente positivi per il

recettore delle EGF e ancora sono positivi per la presenza di questo oncogene Erb-B2 e neu Erb-B2. Questi tumori

vengono trattati con degli inibitori specifici, sostanze che vanno ad agire sul recettore delle EGF e bloccano il legame

delle EGF al proprio ligando, oppure le terapie sono basate sull’uso di anticorpi che bloccano l’attività di Erb-B2. 84

Per queste situazioni intermedie la terapia è piuttosto discussa: alcuni somministrano degli antagonisti del progesterone, per

esempio in questi tumori in cui voi avete ridotta o assenza di attività del legame del recettore, ma quando è attiva l’attività

trascrizionale ed è fortemente presente il recettore del progesterone, sono stati somministrati anche degli anti progestinici .

Esiste dunque una scala fenotipica in cui la presenza di entrambi i recettori costituisce un indice prognostico e di terapia molto

favorevole; l’assenza dei recettori significa che quel tessuto è completamente sganciato dal controllo ormonale.

PATOLOGIA 20-02-08

Prof Migliaccio

La Febbre

Breve riepilogo sull’infiammazione: quanti tipi di infiammazione cronica conoscete? Vi ricordate che ‘è una forma ab

inizio,quella che comincia con il granuloma e ha una sua dignità particolare, e poi c’è una forma che invece è un’evoluzione

dell’infiammazione acuta, sono le cosiddette forme evolutive. Se uno ha un’epatite cronica, osa i aspettiamo di trovare il

granuloma? No, ci aspettiamo di trovare un’infiltrazione linfo-monocitaria,una rigenerazione connettivale, soprattutto con

infiltrazione di collagene e di fibroblasti, quindi queste sono forme che portano alla fibrosi,la quale a sua volta può portare alla

cirrosi. La cirrosi è una grave malattia che può portare a un’alterazione del lobulo epatico,perde l’architettura e il contatto con la

rete vascolare e quindi va in necrosi,e questo lobulo viene sostituito con tessuto fibroso,quindi alla fine ci troviamo con questo

fegato completamente fibroso e quindi non funzionante. Invece l’infiammazione cronica,cosiddetta granulomatosa, ha una dignità

del tutto particolare,nel senso che sono delle vere e proprie malattie,h esordiscono come malattia cronica granulomatosa. La

tubercolosi è una malattia a sé stante, caratterizzata dalla presenza del tubercolo, che è un granuloma, che è il prototipo di tutti i

granulomi. Quindi abbiamo detto che le malattie granulomatose sono rappresentate dalla presenza di questo granuloma, nel casi

della tubercolosi dal tubercolo, sono annoverate tra le infiammazioni croniche perché c’è una rappresentazione abbastanza 85

massiccia di cellule infiammatorie (monociti,macrofagi ecc…), e quindi la malattia è rosso modo infiammatoria, anche se in realtà

ha tutto un suo percorso,tutta una sua dignità.

Ora, sulla scorta di queste informazioni, parleremo di meccanismi di riparazione che a di pari passo con l’infiammazione, che

porta alla formazione di tessuto di granulazione, c’è la formazione di questo tessuto particolare. Un altro aspetto da

considerare,oltre la riparazione al danno, sono li effetti sistemici dell’infiammazione, come per esempio la febbre. Allora qual è la

malattia tipica associata al concetto di infiammazione? (intervento: l’influenza. Prof: non è male come esempio, è essenzialmente

provocata da un virus, ma anche la tonsillite, per portare un esempio di natura batterica.). E quali sono i segni caratteristici? Come

si manifesta? Temperatura alta, ma se uno per esempio vuole fare delle indagini cliniche? In un infiammazione cosa ci aspettiamo

di trovare? Aumento della VES, aumento dei leucociti,ma quali leucociti? Sono neutrofili se l’infiammazione è di tipo batterica,

cioè in una tonsillite voi vi troverete 20000 bianchi neutrofili, e quindi l’80% della forma dei globuli, e quindi non abbiamo dubbi

di trovarci di fronte a un’infiammazione di tipo batterica. Ma, in un influenza ci aspettiamo di avere delle alterazioni dei

neutrofili? Un po’ ci sono perché ci sono delle alterazioni concomitanti, ma soprattutto troveremo monociti e macrofagi aumento

della ES, della velocità di eritrosedimentazione, aumento della temperatura, aumento dei granulociti o leucociti, e un’altra cosa

abbastanza caratteristica, aumento della sintesi di proteine della fase acuta. Se voi andate a fare un elettroforesi delle proteine del

sangue, vi troverete che tutta la parte delle beta globuline è abbastanza aumentata, troveremo anche un aumento della gamma

globulina che sono gli anticorpi che vengono prodotti.

Ora uno degli effetti caratteristici dell’infiammazione acuta è sicuramente la febbre. La febbre è uno dei concetti più associati

nell’immaginario collettivo all’idea di malattia. Se noi vediamo uno che sta male, la prima cosa che gli si chiede : ma hai la

febbre? In genere la febbre è un concetto molto importante. Ma che cos’è la febbre? È un’alterazione della temperatura. Questo

significa che ‘uomo ha una temperatura costante. Ma perché? Voi sapete che gli animali si distinguono in eterotermi e omeotermi.

Eterotermi sono le farfalle, gli uccelli, ma anche animali più complessi,come i pesi, le lucertole,alcuni pesci riescono a spostarsi

anche a scopo terapeutico da zone calde a zone più fredde per regolare la temperatura. Noi questo non lo possiamo fare, entrano in

gioco dei meccanismi complessi di regolazione, se andiamo in eccessivo caldo stiamo male, così come con il freddo eccessivo.

Perché c’è questa regolazione raffinata della temperatura corporea?Perchè sostanzialmente la temperatura constante è necessaria

al corretto funzionamento degli enzimi, è necessaria per tutte quelle razioni che sono essenziali per tutte le reazioni vitali. Il

concetto di temperatura costante risiede addirittura nel cervello a livello dei famosi nuclei della base soprattutto a livello

dell’ipotalamo. Ci sono due nuclei della base che presiedono al controllo della temperatura, anzi due centri e che risiedono nel

nucleo sopraottico e nel nucleo paraventricolare. Il centro che risiede nel nucleo paraventricolare soprattutto riceve le afferenze

dalla periferia: recettori superficiali e profondi. I recettori superficiali hanno ovviamente percezione della temperatura ambientale,

quelli profondi sono già dei recettori che avvertono come la temperatura si modifica. Queste informazioni vengono condotte al

nucleo paraventricolare che le trasferisce al nucleo sopraottico, che ha una funzione affettrice, regola la temperatura, mette in

funzione i meccanismi di regolazione a seconda che percepisce una temperatura troppo alta o troppo bassa, quindi meccanismi di

termoconservazione o di termodispersione. Chi gli dice com’è la temperatura? La temperatura è una memoria neuronale, dove ci

sono dei neuroni che conducono un determinato stimolo e producono un determinato effetto, così questi neuroni hanno una

memoria di tipo neuronale per cui quando ricevono uno stimolo, il quale è ad aree: alcune aree ricevono lo stimolo di basse

temperature,altre alta temperatura, se vengono attivate producono meccanismi di termoproduzione o di termodispersione. Tutta

questa area è molto importante nel controllo della temperatura, e in particolare nella febbre. Allora, quali sono le fonti sostanziali

che possono interferire con la temperatura corporea: la più comune è l’irraggiamento ambientale, poi altre maniere di dispersione

del calore sono il contatto, quindi conduzione; un altro sistema che nell’ambiente ha una rilevanza particolare è la convenzione,

cioè il corpo viene continuamente lambito da fonti di temperatura più bassa che in questo modo sottraggono temperatura al corpo

risaldandosi, e infine c’è una maniera caratteristica dei mammiferi superiori (dal cavallo in poi…) che è la sudorazione. Quando fa

troppo caldo si suda, perché viene prodotto un film liquido sul corpo, l’evaporazione che voi sapete è fortemente endoergonica

(assume temperatura) in questo modo si sottrae temperatura al corpo. Questo è un meccanismo fondamentale che permettere di

scendere tantissimo al di sotto della temperatura ambientale, per esempio deve avvenire quando la temperatura fuori è 39°C, noi

riusciamo a tenerci a 37°C grazie a questo meccanismo di termodispersione. La temperatura normale oscilla tra i 35,8 °C ai

37-37,2°C e può oscillare in funzioni di azioni ormonali,di attività fisica, in funzione di una serie di funzioni metaboliche che

normalmente regolano la temperatura. Diciamo però che la temperatura corporea risulta dall’equilibrio di termogenesi e

termodispersione; in linea di massima cerchiamo di produrre temperatura attraverso le reazioni metaboliche esotermiche e

soprattutto attraverso il difettoso accoppiamento dei produttori di energia e utilizzatori. Noi produciamo ATP che poi viene

utilizzato ampiamente nelle reazioni biologiche, questo ATP viene idrolizzato, dall’idrolisi dell’ATP si ricavano una quantità

enorme di kcal,non tutte queste kcal vengono utilizzate per le accoppiate attività endoergoniche ma buona parte viene persa

sottoforma di calore. Un’altra forma caratteristica di produzione di calore è la pompa Na/K ATP dipendente.

La temperatura poi viene dispersa per irradiazione nel 70% dei casi, conduzione ovvero contatto tra superfici di temperatura

diversa che possono riscaldare o raffreddare, convenzione ed evaporazione nel 30 %. LA sede degli scambi è rappresentata gran

parte dalla superficie corporea, la cute responsabile della dispersione del 90% circa della temperatura, mentre i polmoni sono

responsabili dell’altro 10%. Tutto questo, termoproduzione e termodispersione concorrono a mantenere la temperatura il quel

range. L’ipotalamo, quando uno ha freddo attiva i meccanismi di termoprduzione, quando invece a temperatura è troppo alta attiva

meccanismi di termodispersione. La temperatura è circa 37°C a livello centrale; in realtà a livello periferico, soprattutto della

muscolatura periferica e sulla superficie, la temperatura è più bassa, può scendere notevolmente rispetto alla temperatura centrale.

Un’altra cosa che vi volevo dire è questa, cioè che esiste un gradiente termico tra arterie e vene: normalmente la temperatura nelle

arterie è un pò più alta, c’è un flusso di calore che va dalle arterie alle vene. Un’altra cosa che potete vedere è che in condizioni di

temperatura bassa (40F, quindi 7-8°C) c’è una forte adesione delle arterie e delle vene che hanno una temperatura più o meno

simile, proprio per evitare termodispersione. Quando invece la temperatura corporea sale c’è un allontanamento tra le due, c’è una

86

vasodilatazione che fa in modo che il gradiente arteria-vena sia più forte ma soprattutto questa vasodilatazione agevola la

dispersione verso l’esterno e quindi consente una riduzione della temperatura. Allora alla base della regolazione della temperatura

mantenuta costante abbiamo detto tramite un equilibrio. I meccanismi di termoproduzione e di termodispersione risiedono

nell’ipotalamo; come si fa a produrre? A disperdere è più facile: abbiamo visto,la prima osa è la vasodilatazione,aumenta il flusso

di sangue,gradiente artero-venoso,si incrementa la frequenza respiratoria (il polmone è sede di scambio termico e quindi è un

modo per eliminare la temperatura) e poi quel meccanismo molto efficacie, quando funziona bene, se le condizioni ambientali lo

consentono, che è la sudorazione, cioè si produce questo film liquido, che è una soluzione idrosalina, che viene prodotta dalle

ghiandole sudoripare, che consente un a sudorazione di calore dal corpo e quindi un’efficace termodispersione. Come si fa invece

a produrre temperatura, a parte che la produzione di temperatura è obbligata, nel senso che non è possibile bloccare la pompa del

sodio, i meccanismi metabolici, non si può bloccare l’idrolisi del acidi grassi, però si può modificare, nel senso che si può

aumentare o ridurre la quantità di calore prodotto a livello della muscolatura. Se voi fate un lavoro, chiaramente il calore che si

produce aumenta, se voi state fermi non si produce temperatura. Oltre ai movimenti volontari, ossia la capacità di sviluppare un

lavoro volontariamente, i sono alcune operazioni come il brivido, on il brivido si mettono in contrazione involontaria dei muscoli

che permettono di idrolizzare una quantità non trascurabile di ATP e quindi di alzare la temperatura. Un’altra funzione è

l’orripilazione: questo è dovuto al fatto che innanzitutto è rivolto a quando avevamo i peli, molti anni fa, il pelo faceva da camera

d’aria e produceva la temperatura, adesso comunque c’è un muscolo del pelo e produce quell’effetto che si chiama pelle d’oca.

Quando uno sta in ambiente freddo, altre caratteristiche sono vasocostrizione e riduzione della frequenza respiratoria mentre in

ambiente caldo si ha vasodilatazione ed aumento della frequenza respiratoria dovuta al fato che si cerca di aumentare queste cose.

Ciò è importante perché in alcune patologie che riguardano il controllo della temperatura, vasodilatazione e vasocostrizione hanno

il loro ruolo. Un altro meccanismo di termoconservazione è il grasso bruno: voi sapete che gli animali che anno in letargo, ma

anche noi ne abbiamo una parte, soprattutto gli asiatici, i imponesi mandavano le povere giapponesi nell’acqua fredda a prendere

le perle perché essendo un po’ “chiattoncelle” e soprattutto dotate di grasso bruno, avevano questo meccanismo che in qualche

modo le proteggeva dal freddo. A livello del mitocondrio normalmente che una pompa protonica che cambia gli idrogeni in

idogenioni e c’è idrolisi di ATP; nel grasso bruno l ATP sintetasi è bloccato per cui non si produce ATP e protoni del sistema

NADH dipendente vengono utilizzati completamente per produrre temperatura, per cui esiste una protezione termia dovuta al fatto

che c’è questo grasso particolare che consente la conservazione della temperatura più efficace. Tutti questi sono meccanismi

naturali di conservazione della temperatura cioè quando ci troviamo in ambiente freddo rabbrividire, l’orripilazione e la riduzione

della frequenza respiratoria, la temperatura sale un po’; al contrario, quando ci troviamo in ambiente troppo caldo, con

vasodilatazione ma soprattutto con la sudorazione, la temperatura viene riportata a valori accettabili. Tutto ciò non sempre è

possibile: siamo animali fatti in maniera strana in quanto non possiamo stare a lungo in ambiente troppo caldo o tropo freddo.

Allora quali sono i meccanismi che intervengono in questo tipo di regolazione: quando la temperatura non viene più controllata in

maniera efficace, quando scende, già quando si arriva a 32- 33 ° si ha uno stato di saporoso, sonnolenza e perdita di conoscenza.

Al di sotto dei 30° si parla di poichilotermia, nel senso che vengono rallentate tutte le funzioni vitali, le funzioni vitali che

esplicano poi, nel caso di temperature che scendono al di sotto dei 29°C in interferenze dell’attività di conduzione cardiaca: prima

esordisce una lente fibrillazione atriale (fenomeno per cui c’è una dissociazione tra il pacemaker atriale e il fascio di conduzione

ventricolare, per cui atri e ventricoli non vanno più alla stessa frequenza. Il ventricolo è quello responsabile dell’eiezione della

massa sanguigna, conserva una sua frequenza che è più o meno quella normale. Quella atriale comincia ad avere una frequenza

molto più alta, perciò si parla di fibrillazione; quando comincia a superare i 120-150-180 atti al minuto parliamo di fibrillazione);

è una condizione che può portare a una serie di complicazioni croniche molto gravi, ma nella fattispecie porta a una ridotta

efficacia della contrazione; quest atrio che non si contrae bene può causare problemi al circolo sistemico, può causare danni

polmonari. Al di sotto dei 29° subentra la vera e propria fibrillazione ventricolare,un aumento parossistico della frequenza al di

sopra dei 200battiti al minuto che chiaramente fa perdere l’efficacia di contrazione, il cuore vibra in pratica, non pompa più

sangue ed è una condizione pre-mortale in quanto sono condizioni in cui il sangue non circola più. Quindi se la temperatura

scende al di sotto di questi dati si può avere la morte per una serie progressiva di condizioni di incompatibilità. Cosa succede se

invece la temperatura sale: diciamo che fino a 38- 39° uno ha dei segni soggetti più o meno intensi: mal di testa, cefalea, fastidio

agli occhi, perdita del corretto funzionamento di alcune funzioni superiori, sonnolenza ma non si ha perdita di coscienza. I

problemi cominciano quando si va oltre i 41° : si hanno le convulsioni tipiche dei bambini quando hanno la febbre molto alta;

infatti è temibile in quanto quando si hanno degli episodi convulsivi da bambini, si può subentrare nella vita adulta a uno stato di

grande male, l’epilessia vera e propria. Oltre i 42- 43° c’è danno cerebrale e morte neuronale e il danno può essere più o meno

esteso e più o meno reversibile. Quindi diciamo che la temperatura deve essere contenuta in un regime abbastanza contenuto.

Tutte le condizioni che sono caratterizzate da una bassa temperatura si chiamano ipotermie. Le condizioni caratterizzate

dall’aumento della temperatura si chiamano ipertermie. Ipertermia è un’eccessiva produzione di calore, un eccessivo aumento

della temperatura corporea. Quante ipertermie possiamo considerare? 1)ipertermia di lavoro: se uno lavora troppo può avere un

incremento della temperatura corporea. Poi ci sono le forme più sottili di ipertermia che vanno considerate: una è il colpo di

calore, l’altra è il colpo di sole; l’ipertermia maligne che è una cosa recente, nel senso che si studiava da molti ani, ma solo

ultimamente si è capito cos’è; il feocromocitoma che è l tumore della corticale del surrene caratterizzato da un’eccessiva

produzione di catecolammine; la tireotossicosi, l’aumento degli ormoni tiroidei per il fatto che aumenta l’attività della pompa ATP

dipendente determina un aumento della temperatura. Un’altra cosa, c’è il progesterone che fa salire la temperatura, prodotto dal

corpo luteo su cui si basava un famoso sistema anti-concezionale “che ha dato molti figli alla patria”. Quali possono essere le

cause dell’ipertermia: tutto ciò che impedise la termodispersione: colpo di calore può essere un fatto attivo dovuto alla

temperatura ambientale, contro cui non si può avere un adeguamento delle funzioni di termoregolazione, poi l’abbigliamento

occlusivo; le disidratazione è un'altra causa di ipertermia e poi disfunzioni del sistema nervoso autonomo. Poi ci sono altre

malattie che non si possono considerare delle febbri vere e proprie che sono traumi dell’ipotalamo. Questi possono essere causati

87

da accidenti cerebrovascolari, traumi in seguito a incidenti per esempio stradali, tumori cerebrali, meningiti ed encefaliti che

possono portare a un alterazione non immunologia dell’attività dell’ipotalamo per cui non sono delle proprie febbri. Ora veniamo

alla differenza tra colpo di calore e colpo di sole, sono entrambi delle situazioni che portano a un innalzamento della temperatura,

producono guai anche seri ma che sono completamente differenti.

COLPO DI CALORE

Quando si ha colpo di calore? Quando si viene introdotti in un ambiente in cui la temperatura è eccessivamente alta. Ci sono due

forme: la forma cinematografica, edonistica: la sauna di James Bond; nella sauna suda eccessivamente ma non evapora in quanto

l’ambiente è più saturo di vapore di quanto non lo sia egli stesso. La temperatura comincia a salire e c’è anche una percezione

della temperatura che sale, i termorecettori profondi realizzano perfettamente che le cose stanno andando male allora mettono in

funzione meccanismi di termodispersione, allora aumenta la frequenza respiratoria ma soprattutto aumenta una vasodilatazione

molto intensa a livello della periferia. L’intensa vasodilatazione periferica fa crollare la pressione cardiaca, ipotensione grave, il

soggetto va in shock. Questo è il primo segno. Prima di andare in shock, o meglio anche in shock, per contenere i danni cerebrali

vengono messi in atto ulteriori meccanismi di riparazione. La prima cosa che avviene è una vasocostrizione muscolare

compensatoria e soprattutto una vasocostrizione a livello del distretto splancnico (intestini, rene, fegato). Quindi per privilegiare il

cervello viene ridotta la vascolarizzazione degli organi interni e soprattutto dei muscoli. Allora che succede, che ipotensione

grave, associata alla vasocostrizione compensatoria porta a una necrosi del fegato, quindi al danno epatico, e a una necrosi

ischemica del rene. Il rene, come conseguenza alla vasocostrizione che si ha anche a livello dei muscoli, i muscoli vanno in

necrosi (rabdomiolisi), liberano mioglobina, la mioglobina va al rene, provoca danno glomerulare e poi insufficienza renale grave.

Allora anche se il soggetto, in seguito a colpo di calore viene portato al fresco, pur non presentando shock, può succedere che il

giorno dopo sopraggiungano dei danni glomerulari e quindi renali gravi. Quindi aumento della temperatura, corretta percezione

della temperatura, vasodilatazione, ipotensione, vasocostrizione viscerale e muscolare, ischemia dei muscoli e dei visceri e quindi

necrosi, e quindi danni al fegato ma soprattutto al rene.

COLPO DI SOLE

Il colpo di sole si può prendere a mare, su uno scoglio o su una barca, quando c’è un “bel venticello”. Prendendo il sole si ha

irraggiamento solare sulla testa; il vento non dà percezione di questo profondo calore che colpisce soprattutto la testa, quindi non

si mettono in atto neanche meccanismi di termodispersione (non suda o suda poco) e allora che succede, che il calore colpisce

soprattutto i vasi cerebrali determinando così un’ iperemia subaracnoidea, ovvero una vasodilatazione molto intensa a livello

dell’aracnoide; questo porta innanzitutto a un aumento della pressione idrostatica e quindi edema cerebrale, e molto spesso poiché

colpisce vasi molto piccoli e largamente anastomizzati, si cominciano a rompere per cui si determinano delle microemorragie a

livello della corteccia. Infatti i primi segni in questo caso non è lo shock, ma sono seni di tipo corticale. Il soggetto colpito da

colpo di calore è agitato: comincia ad avere mal di testa, si agita; dopo comincia ad avere perdita del sensorio fino al delirio e poi

alla morte dovuta appunto al coinvolgimento dei vasi cerebrali, all’edema cerebrale che porta alla cefalea, e alle microemorragie

che possono portare ala lunga a danni più gravi nel senso che i possono essere danni focali.

Differenze: colpo di calore ha un coinvolgimento generale e è associato a efficienza dei meccanismi di termodispersione, nel

colpo di sole si ha una localizzazione quasi esclusivamente cerebrale e un’inefficiente meccanismo di termodispersione in quanto

non si ha percezione della temperatura che aumenta.

IPERTERMIA MALIGNA

E’ una strana malattia che si eredita con ereditarietà autosomica dominante; uno si dovrebbe aspettare che sia una malattia diffusa,

evidentemente compatibile con la vita; invece è una malattia molto rara riscontrabile in poche persone. Innanzitutto quando ce

l‘avete, le vedete in soggetti sottoposti a interventi chirurgici molto lunghi, in anestesia generale tramite intubazione (interventi di

cardiochirurgia o interenti ortopedici molto complicati), soprattutto in persone soggette ad anestesia con anestetici gassosi.

Succede che il soggetto, se non si fosse operato, non sapeva della sua malattia; il soggetto ha una mutazione di un recettore

presente nel muscolo, a livello del sarcolemma, è un recettore rianodinico del calcio che è il recettore più importante che concorre

alla contrazione muscolare. Succede che quando viene stimolato con anestetici gassosi che sono degli idrocarburi, gli idrocarburi

in presenza del recettore mutati si comportano come lindi del recettore (che porta una conversione della cisteina in arginina)

rianodinico del calcio per cui viene attivato in maniera massiccia, si attiva la contrazione muscolare, il muscolo diventa durissimo

e se il calcio viene rilasciato in maniera massiccia il muscolo rimane contratto: si attiva sia la glicolisi che la glicogenolisi e

soprattutto si ha una violenta idrolisi di ATP. Tutto ciò provoca ipertermia e poi c’è una vera e propria rabdomiolisi che provoca un

rilascio di mioglobina, la quale può portare agli stessi fenomeni, ma in maniera molto più grave, che avete visto nel colpo di

calore. SI cura on il dantrolene, on il raffreddamento e con l’iperventilazione; iperventilazione perché la prima cosa che succede è

un acidosi metabolica dovuta a una glicolisi molto brusca; la temperatura sale fino a 46°C: se non riuscite a far scendere la

temperatura nel giro d pochi minuti, si hanno danni cerebrali molto gravi e scompensi metabolici altrettanto significanti.

Tutto quello che vi ho detto con la febbre centra poco, a questo punto vi devo dire che cos’è la febbre

FEBBRE

Risposta adattativi complessa e coordinata del sistema neurovegetativo che portano a un attivazione dei meccanismi di riparazione

al danno. La febbre è la variazione della temperatura corporea da 1 a 4°C . La differenza sostanziale che c’è tra febbre e ipertermia

l’ipotalamo non è dichiarato, la temperatura sale, ma l’ipotalamo conserva la sua memoria, anzi, nel colpo di calore la corretta

percezione della temperatura è causa del danno perché mette in funzione i meccanismi di termodispersione. Invece nel caso della

febbre siamo noi che “decidiamo di diventare più caldi”. C’è una serie di fenomeni che si associano normalmente alla febbre:

innanzitutto un aumento della secrezione di gluocortioidi e di aldosterone, diminuzione di GH, diminuzione di ADH, diminuzione

del livello di cationi divalenti nel plasma e la secrezione di proteine della fase acuta; vasocostrizione, aumento della pressione

cardiaca (è il modo migliore per vedere se la persona ha la febbre o no) e poi fenomeni quali brividi, ricerca di calore, anoressia se

la febbre perdura per tanto tempo, sonnolenza e malessere che si possono associare all’insorgere dello stato febbrile. Ma perché si

88

ha questo spostamento dell’ipotalamo? Mente nell’ipertermia maligna voi subite passivamente l’aumento della temperatura in

seguito a fattori ambientali o a incidenti di varia natura, nella febbre non i sono fattori ambientali, ma siamo noi che spostiamo il

nostro set ipotalamico da 36- 37 ° a una temperatura più alta di 38- 39° e quindi facciamo in modi che la temperatura salga. Il

brivido questo significa, che noi una temperatura che prima consideravamo una temperatura normale di 37°, adesso la

consideriamo bassa perché il nostro ipotalamo ha deciso che dobbiamo avere 38-39°. Questo perché c’è stata quasi sempre una

reazione infiammatoria legata quasi sempre a un agente infettivo. La prima osa che è necessaria è l’attivazione dei macrofagi i

quali portano alla riduzione di citochine pirogene (IL-1, TNF, IFN-γ, IL-6). Queste sostanze raggiungono un organo, che è

l’organo vascoloso del Corti a livello dell’ipotalamo e attivano la sintesi di prostaglandine, questo determina lo spostamento della

memoria termica, viene immediatamente aumentato il tono muscolare, viene indotta sudorazione, poi vasocostrizione, aumento

della temperatura. Quindi la febbre viene dal dentro come reazione al danno. Ma chi è che fa venire la febbre: la presenza di

endotossine e in genere i microrganismi, i prodotti microbi e poi tutte le circostanze in cui vi è un’intensa fagocitosi; ancora può

essere indotta la formazione di pirogeni tramite la formazione massiccia di complessi immuni e dal danno tissutale (questo è

l’esempio in cui nei tumori noi abbiamo febbre di solito bassa tranne alcuni tumori che sono caratterizzati da stati febbrili

altissimi, ma in genere è una piccola febbre che non regredisce con gli antipiretici dovuta al danno tissutale e alla liberazione di

TNF tipica del tessuto che ha un’attività pirogena). Tutto queste sostanze portano alla liberazione di sostanze pirogene che tutte

insieme sono pirogeni endogeni che entrano nella circolazione sistemica, raggiungono l’ipotalamo, attivano qui la produzione di

prostaglandine e si ha la febbre. Il momento più caratteristico della febbre è proprio la sintesi di prostaglandine, infatti succede che

questi pirogeni hanno dei recettori di membrana che portano all’attivazione del breakdown dell’acido arachidonico: questo può

prendere due strade, la strada delle lipossigenasi che porta alla formazione di leucotrieni che possono essere responsabili degli

effetti sistemici della febbre quali vasocostrizione, broncospasmo, aumento della permeabilità vasale ma soprattutto possono

portare all’attivazione della ciclossigenasi, che è inibita dagli antinfiammatori non steroidei, e alla formazione di prostaglandine

che hanno effetto termoproduttivo e quindi si ha l’aumento della febbre. Infatti una delle cose che voi fate quando c’è febbre qual

è,i sono due modi per bloccare la termogenesi legata a febbre: somministrazione di glicocorticoidi che fanno scendere la febbre in

maniera drammatica, bastano infatti 4mg di bentelan, da medici non lo fate mai, può infatti nascondere la presenza di altre

patologie gravi, manda poi in apoptosi molte cellule, va a bloccare infatti la fosfolipasi a2 e quindi non fa formare acido

arachidonico e quindi blocca la febbre alla radice. Invece la somministrazione di antinfiammatori non steroidei quali la buon

vecchia aspirina o acido acetilsalicilico, ma anche la tachipirina (paracetamolo) tornata “di moda” dopo le disgrazie dell’inibitore

più specifico della ciclossigenasi2 quale la nimesulide (aulin). Quali fenomeni sono sostanzialmente accompagnati da febbre: le

malattie infettive, tutte le malattie infettive sono accompagnate da febbre; le malattie con patogenesi immunitari come l’artrite

reumatoide; le malattie infiammatorie, ogni qual volta c‘è il richiamo di monociti e macrofagi c’è l’attivazione di pirogeni e

quindi febbre; le malattie granulomatose, tipiche la tubercolosi, la lebbra, il granuloma di Veghener (boh) che non si vede più da

tempo, colpiva soprattutto la faccia; e poi i tumori, la febbre da cancro è una condizione che poi studierete anche in oncologia

legata alla necrosi tissutale e alla liberazione di componenti tissutali; e poi i traumi, se uno si fa male, si rompe una gamba ha un

po’ di febbre e ce l’ha perchè i fenomeni riparativi legati alla liberazione di calcio quasi sempre chiamano in causa cellule

infiammatorie. I segni che accompagnano la febbre sono i brividi, la sudorazione perché la temperatura si deve continuamente

riaggiustare, le convulsioni in casi più gravi, la confusione mentale e poi l’herpes labialis perché passa a uno stato di latenza

periferica e può riavere una manifestazione labiale. Ora una domanda che potreste porvi è ma sta febbre serve solo a “rompere le

scatole” o ha effetti positivi? In realtà è solo un gran fastidio, però è una cosa importante in alcune malattie: pensate che fino

all’avvento degli antibiotici più potenti la sifilide terziaria era curata con la piretoterapia: si prendeva il paziente sifilitico e gli

davano il plasmodio della malaria, che porta la temperatura a 40° e uccide il treponema pallido ma a volte anche il paziente.

Quindi c’è un effetto benefico, serve a far morire alcuni batteri, molti virus oltre i 38° non sopravvivono, infatti avrete sentito

qualche infettivologo che dice non prendete niente il primo giorno, ma cominciate a prendere qualcosa dal secondo giorno in

modo tale che uccidete una carica consistente di batteri. Poi ci sono anche degli affetti mediati: un aumento della risposta

infiammatoria acuta perché vengono prodotte tutte quelle proteine che sono importanti nella fase acuta dell’infiammazione,

stimola le attività fagocitiche e chemiotattiche, poi ha un effetto sull’interleuchina-1 quindi potenzia il sistema immunitario. Gli

effetti nocivi sono la perdita di peso (ora qualcuno potrebbe dire e mica è tanto male, no perché non è il grasso ad essere colpito

ma la massa magra) e il deperimento muscolare, aumento del lavoro e del ritmo cardiaco; poi sempre associato all’aumento della

temperatura c’è la perdita di acqua e Sali; poi effetti soggettivi quali cefalea, fotofobia e malessere; e poi quando le cose superano

una certa soglia si hanno le convulsioni.

Ma quali sono queste azione sull’IL-1 per cui potrebbe essere benefica la febbre?Prima di tutto la stimolazione di IL-2 da parte dei

linfociti T, poi serve alla stimolazione della proliferazione dei linfociti B,mobilitazione dei precursori a livello dei depositi

midollari, attivazione dei neutrofili quindi attività chemiotattica, purtroppo c’è una diminuzione della concentrazione dei cationi

bivalenti soprattutto di ferro e zinco, e poi vengono prodotte le proteine della fase acuta (beta globuline, la proteina C reattiva).

C’è una perdita di peso, ma questa perdita di peso non a danno del tessuto adiposo ma soprattutto c’è una perdita di aminoacidi nel

muscolo per proteolisi e poi ci possono essere altri effetti quali l’attivazione di fibroblasti.

Andare a vedere uno che febbre ha può essere importante perché dal tipo di febbre voi potete avere un’idea della malattia.

FEBBRE CONTINUA

Allora a cosa vi fa pensare? Sono virus e batteri Gram- . Questa ha una fase di aumento che si chiama fase di effervescenza per cui

la febbre sale, c’è l’attivazione di macrofagi e l’attivazione di interleuchine e la temperatura sale. Poi la temperatura rimane

ostante con oscillazioni minime di mezzo grado per 2-3 giorni se la malattia è a decorso benigno: questa fase è detta fase di stato.

Dopo la febbre si risolve: secondo gli autori classici la febbre si risolve in due modi, per crisi e per lisi. Quando si risolve per crisi

è quella tipica del crollo di prostaglandine improvviso (esempio quando prendete l’aspirina cosa fate, sudate molto perché

immediatamente c’è il crollo di prostaglandine, il termostato si ristabilizza e voi immediatamente cercate di recuperare la 89

temperatura). Invece per lisi è dovuta a un esaurimento progressivo dei fattori pirogeni e quindi batteri, virus eccetera. Quindi la

febbre continua è tipica dei batteri ram-, di virus e alcuni batteri Gram+ , tranne nel caso in cui c’è setticemia.

Poi ci sono delle forme di febbre più esotiche:una è la febbre remittente, l’altra è la febbre intermittente. Che differenza ‘è?

Entrambi sono febbri non stabili, sono febbri in cui c’è un oscillazione superiore a 1° nel corso della giornata.

FEBBRE REMITTENTE

E’ caratteristica della febbre settica, tipica quindi in caso di setticemie ma anche nei casi di infezioni batteriche da Gram-. Vedete

che vi viene un freddo terribile e la febbre sale, tende a salire soprattutto la sera: la mattina la temperatura è quasi normale, la sera

aumenta notevolmente. SI chiama remittente perché non scompare mai; se c’è un oscillazione di più di un grado ma la

temperatura non torna mai alla normalità.

FEBBRE INTERMITTENTE

Se invece la febbre scompare proprio durante il decorso nell’arco della giornata si parla di febbre intermittente. Questa è tipica di

alcuni particolari agenti patogeni; il caso più noto è la brucellosi o febbre maltese. Chi ha la brucellosi la mattina ha la temperatura

bassa; verso l’una comincia a salire progressivamente, verso le 11, mezzanotte gli arriva sotto i 40° dopodichè si risole da sola e

nel giro d un’ora è tornata a 36-37° .

Poi ci sono altri tipi di febbre che sono caratteristiche. Quando la febbre intermittente assume un ritmo costante, tipico, allora noi

parliamo di FEBBRE RICORRENTE perché la febbre compare e scompare a intervalli tipici. La malattia più caratteristica è la

malaria, terzana, quartana maligna, in cui la febbre compare a giorni alterni, regolarmente ogni 2-3-4 giorni. C’era anche una

malattia neoplastica, la malattia di Ocvin (non capisco!!!!) viene chiamata febbre del venerdì sera perché i soggetti che avevano

questo linfoma avevano una febbricola che compariva ogni settimana per uno o due giorni e poi scompariva. Nella malaria invece

la febbre è tipica e corrisponde esattamente al ciclo riproduttivo del plasmodio.

Accenno di microbiologia: perché c’è questo tipo di febbre nella malaria? Voi sapete che la malaria è una malattia provocata da

una zanzara che prima malignava anche dalle nostre parti ma adesso sembra completamente scomparsa. Questa zanzara si cresce i

plasmodio della malaria in un ciclo, che è il ciclo sessuale, all’interno dell’intestino della zanzara. Quando morde il soggetto, per

fluidificare il sangue, la zanzara inocula un po’ dalla sua saliva e in questa saliva ci sono i precursori, gli sporozoiti che entrano

nel sangue. A questo punto gli sporozoiti vanno nelle cellule del fegato in cui danno origine a una forma ancora precursiva che è lo

schizonte. Questo fa riprodurre tutti gli sporozoiti, dopodichè spara tutti questi sporozoiti in circolo. In circolo succede che questi

entrano nel globulo rosso, diventa tropozoita e matura progressivamente. Poi si sdoppia: da un ciclo sessuale all’esterno del

sangue e un ciclo asessuale all’interno dove darà origine a nuovi schizonti all’interno del globulo. Dopo che hanno raggiunto

un’elevata concentrazione rompono il globulo rosso con produzione di interleuchine e pirogeni e la febbre sale. DI solito questo

fenomeno avviene ogni tre giorni, per cui la febbre sale ogni 3-4 giorni, si ha lo scoppio dello schizonte, la fuoriuscita dei

tropozoiti, si rompono i globuli rossi e si ha un episodio febbrile. E questo è il motivo della febbre ricorrente.

Prof. Migliaccio 05/03/08

Fatta da: Alessio Vinicio Codella

Il metabolismo del calcio e del fosforo, come la ritenzione idrica, vengono precedentemente dominati dal controllo delle

ghiandole endocrine.

Calcio e fosforo sono estremamente importanti: ci sono una serie di effetti importanti legati alla concentrazione di calcio e di

fosforo, ma soprattutto del calcio.

Durante la vostra professione spesso vi troverete di fronte a situazioni di ipocalcemia, ipercalcemia, il fosforo centra quasi di

riflesso; ma vedremo che molti fattori che regolano il calcio regolano anche il fosforo. Alterazioni della concentrazione di fosforo

90

possono essere secondarie ad alterazioni della concentrazione di calcio per l’intervento di questi fattori di regolazione (ormoni

sostanzialmente).

Un altro elemento molto importante è il magnesio che vedremo. Sono tutti responsabili di effetti biologici molto importanti.

Veniamo subito al calcio che ha una serie di effetti molto importanti. Voi come ve ne accorgete?

Azioni extracellulari:

1-mineralizzazione dell’osso - in condizioni di ipocalcemia ci sono ritardi della mineralizzazione dell’osso e quello che è

mineralizzato tende a riassorbirsi.

2-coagulazione - in assenza di calcio non è possibile questo processo

3-eccitabilità neuromuscolare- un elemento utile per una diagnosi di ipocalcemia grave è la tetania

effetti intracellulari:

4-attivazione neuronale

5-contrazione muscolare

6- secrezione di molti organi

7-è un secondo messaggero- voi sapete la via della fosfolipasi C, le vie fosfatidilinositolo-dipendenti il sistema della calmodulina

richiedono il calcio che è un cofattore essenziale

8-è un regolatore diretto attraverso recettori specifici calcio-dipendenti della trascrizione quindi delle attività metaboliche che

discendono dall’espressione di geni specifici

9-conduzione nervosa

10-a livello molecolare interviene perché controlla la stabilità delle membrane.

La concentrazione normale del calcio nel sangue va da 8.5 a 10.4 mg/dl; di cui la parte veramente importante è 4.7 (calcio

ionizzato), c’è un’altra parte legata a proteine di non così pronta disponibilità (4.8 mg/dl) e poi c’è quello in forma di sali non

dissociati che è una frazione rilevante, meno del 10% (0.6 mg/dl). Sul foglio del laboratorio di analisi troverete da 8.5 e 10.4

grosso modo.

Come viene distribuito il calcio all’interno e all’esterno della cellula: fuori 2.5 mM di cui 1.2 mM libero. La concentrazione del

calcio all’interno delle cellule è irrilevante (100 nM) per il bilancio totale del calcio.

Stesso discorso vale per il fosfato: ha una concentrazione di 1 mM a livello dei fluidi biologici ed è essenziale per la

mineralizzazione ossea perché i cristalli di idrossiapatite che si depositano sulla matrice per determinarne l’ossificazione sono

essenzialmente costituiti da fosfato di calcio; fosfato di calcio pericoloso per i reni perché essendo sostanzialmente insolubili sono

molto spesso responsabili della nefrolitiasi. Il fosfato a differenza del calcio si trova all’interno delle cellule in una concentrazione

(1-2 mM) poco più alta che all’esterno (1 mM) e serve essenzialmente a quelle catene di reazioni definite di fosforilazione. La

fosforilazione non è soltanto quella dell’ATP che serve per produrre la riserva energetica, ma anche per esempio la fosforilazione

delle proteine, dei fosfoinositidi (di tutte quelle molecole, essenzialmente proteiche, che devono essere fosforilate per cambiare il

loro stato di attività – fosforilate=attive defosforilate=inattive e viceversa). Il fosforo è essenziale all’interno delle cellule per la

sua capacità di contribuire alla regolazione dell’attività metabolica. Il fosfato è anche molto importante come base, ovvero come

tampone all’interno delle cellule. In laboratorio per mantenere una cellula in vita non si utilizza tanto il tampone bicarbonato (il

tampone più importante per gli organismi complessi) ma il tampone fosfato: il PPS la salina col fosfato è il tampone più

importante.

Le funzioni principali del calcio sono la coagulazione, la mineralizzazione ossea e l’eccitabilità (la conduzione neuromuscolare).

I livelli corretti di calcio sierico non sono così importanti - calcio misurato mg/dl + 0.8 x (4 –albuminemia g/dl)

I livelli di fosfato sierico oscillano tra 2.7 e 4.5 mg/dl; anche in questo caso gli effetti extracellulari sono legati alla

mineralizzazione (in forma di fosfato di calcio concorre alla formazione dell’idrossiapatite), gli effetti intracellulari

essenzialmente riguardano la struttura di membrana, i legami ad alta energia e la regolazione di proteine di importanza biologica

ad attività enzimatica (fosforilazione proteica).

Magnesio: ha anch’esso dei ruoli sia a livello extracellulare: eccitabilità neuromuscolare, controlla la secrezione del paratormone;

che a livello intracellulare: è un cofattore molto importante nel sistema nervoso, stabilizza macromolecole – soprattutto gli acidi

nucleici, interviene nel metabolismo energetico in quanto controlla l’ossidazione a livello dei mitocondri - è essenzialmente un

cofattore.

La concentrazione è più bassa (livelli di magnesio sierico tra 1.7 – 2.4 mg/dl), ha un range di oscillazione relativamente limitato

ed ha comunque un’importanza notevole.

Nel controllo di questi ioni c’è una gerarchia: il più importante è il calcio, perché attraverso una serie di interazioni a feedback è

quello che controlla direttamente o indirettamente anche la concentrazione degli altri ioni e poi il calcio è quello che dà gli effetti

più macroscopici, più evidenti.

Come avviene la regolazione dell’omeostasi del calcio e del fosfato che poi significa sostanzialmente del calcio:

Noi abbiamo una riserva di calcio enorme essendo animali forniti di uno scheletro, noi abbiamo questa specie di volano che è il

calcio; tutti gli animali vertebrati hanno lo scheletro che oltre a fornire una funzione di sostegno ha anche una funzione

metabolica perché rappresenta una riserva di calcio.

Quindi l’osso è il primo bersaglio di tutti i fattori di regolazione del calcio perché dall’osso si può ottenere il calcio e sull’osso si

va a depositare il calcio che è eventualmente presente in eccesso nel sangue. Poi siccome il calcio come tutti gli altri oligoelementi

non ce lo possiamo produrre da soli, il suo equilibrio risulta tra introduzione e perdita; viene introdotto essenzialmente con

l’alimentazione, quindi l’intestino ha un ruolo fondamentale nel regolare l’introduzione del calcio nonché il suo assorbimento, un

po’ l’intestino contribuisce anche all’eliminazione (il calcio in minima parte viene eliminato anche con le feci), ma il calcio è

91

eliminato sostanzialmente attraverso il rene ed è proprio quest’organo l’altro bersaglio dei fattori di regolazione (ormoni): il più

importante è il paratormone (PTH) che influisce sulla regolazione diretta dei livelli di calcio agendo su tutti questi bersagli (osso,

rene, intestino), non meno importante è la vitamina D e infine la calcitonina, prodotta dalle cellule C della tiroide, che avrebbe

un’azione antagonista rispetto a quella del paratormone (che aumenta il riassorbimento osseo), la calcitonina infatti aiuta la

fissazione del calcio all’osso; per questo la calcitonina presa dai salmoni è stata e credo ancora lo sia somministrata alle donne in

menopausa poiché per effetto della caduta dei livelli di estrogeni vanno incontro ad un fenomeno abbastanza importante che si

manifesta anche negli uomini con la caduta degli androgeni ma non con la stessa gravità che è l’osteoporosi. In realtà non è che la

calcitonina funzioni così efficacemente. La calcitonina è molto importante come marcatore tumorale: i tumori delle cellule C della

tiroide o comunque vari tumori tiroidei in genere maligni sono caratterizzati da un’alterazione dei livelli di calcitonina per cui

viene utilizzato molto spesso come elemento diagnostico.

Il più importante di tutti è il paratormone, prodotto dalle paratiroidi che sono organi pari presenti in numero variabile da 4 a 6,

qualcuno ne ha anche 8 poste in posizione paratiroidea a livello del collo, questo può essere un motivo di ipoparatiroidismo poiché

nei tumori della tiroide e nella gotta chi va a togliere la tiroide può togliere anche le paratiroidi (in tumori infiltranti può essere

necessario rimuovere le paratiroidi e questo può essere causa di ipoparatiroidismo). Il paratormone agisce su 3 bersagli

fondamentali: primo bersaglio è l’osso, il secondo bersaglio è il rene, il terzo bersaglio, però indiretto, è l’intestino.

Per quanto riguarda la riserva del calcio voi dovete considerare vari compartimenti: il sangue, il fluido extracellulare osseo (molto

ricco di calcio più del sangue) e poi l’osso che è calcio allo stato puro.

Il paratormone aumenta il rilascio del calcio a livello dell’osso (riassorbimento), stimola la ritenzione di calcio a livello del rene

però fa eliminare il fosfato a qualsiasi concentrazione di fosfato nel sangue, può quindi indurre ipofosfatemia. Sul rene determina

l’attivazione della vitamina D che controlla l’assorbimento intestinale del calcio.

Il paratormone è un polipeptide di 84 amminoacidi che però viene trasformato soltanto nel fegato in una forma attiva che

corrisponde al suo frammento N-terminale, mentre l’estremo carbossi-terminale viene eliminato.

Come avviene la regolazione? Voi avete vari modi per controllare l’attività di un ormone nei sistemi di regolazione a feedback: la

cosa più ovvia che voi potreste pensare è che quando c’è bisogno un sensore percepisce questo basso livello di ormone circolante

e ne induce la sintesi attivando la trascrizione del suo gene. Per esempio il calcio basso attiva un sensore del calcio il quale a sua

volta attiva la trascrizione del gene del paratormone e il paratormone aumenta di livello: nel caso del paratormone non è così.

Il paratormone viene prodotto in concentrazione quasi costante: gli mRNA del paratormone si trovano in cellule di paratiroidi in

concentrazioni non dipendenti dalla concentrazione calcemica. Il calcio agisce determinando il destino del paratormone che viene

secreto: se i livelli di calcio sono alti il paratormone viene buttato direttamente nei lisosomi e distrutto, se i livelli di calcio sono

bassi il paratormone non viene distrutto ma viene inviato sull’apparato del Golgi e successivamente secreto, quindi troveremo il

paratormone circolante in concentrazione molto più alta nonostante la velocità di produzione non sia sostanzialmente alterata.

Quando aumenta il calcio extracellulare aumenta di riflesso anche la sua concentrazione intracellulare e il paratormone viene

proteolizzato; se invece è basso il livello di calcio intracellulare poiché è basso anche quello extracellulare (i meccanismi di

pompa riflettono abbastanza fedelmente le concentrazioni) il PTH viene inviato attraverso l’apparato del Golgi nei granuli di

secrezione ed eliminato all’esterno per poi agire a livello extracellulare.

Effetti del PTH:

a livello del rene:

1- aumenta l’escrezione urinaria di cAMP (il che è importante)

2- aumenta il riassorbimento di calcio a livello del tubulo convoluto distale

3- riduce il riassorbimento di fosfato a prescindere dalla sua concentrazione plasmatica, quindi in un soggetto che si trova in

ipofosfatemia l’aumento del PTH porterà ad una ipofosfatemia ancora più spinta

4- stimola l’attività della 1α-idrossilasi che attiva la vitamina D

a livello dell’osso:

1- aumenta il riassorbimento di calcio e fosfato da quest’organo e ne accentua il flusso verso i liquidi extracellulari

a livello dell’intestino:

la sua azione è fondamentalmente mediata dalla vitamina D attiva che aumenta l’assorbimento di calcio e fosfati.

L’immagine fa vedere com’è regolata la secrezione del paratormone, il sensore è all’interno della cellula delle paratiroidi e

percepisce il livello di calcio intracellulare. Fino ad una certa concentrazione (concentrazione di cut-off) non agisce (il livello di

calcio non influenza sensibilmente la secrezione di paratormone), dopodiché, quando i livelli di calcio crescono, c’è una caduta

dei livelli di calcio circolante abbastanza intensa perché viene rapidamente proteolizzato il PTH neoformato.

Quando ci sono mutazioni dei recettori intracellulari di calcio potremmo andare incontro a forme assai severe di ipo o

ipercalcemia

L’immagine fa vedere i vari ligandi del recettore del paratormone; questi sono suoi precursori il paratormone si lega sui recettori

presenti sugli osteoclasti e sulla placenta e ci sono sia recettori che lo percepiscono positivamente (PTH 2 receptor) e poi c’è il

PTHrP la cui funzione è discussa, non si sa se abbia una azione positiva. Comunque ci sono vari ligandi e vari recettori per il

paratormone che sono essenziali per la regolazione. 92

Una mutazione a livello dell’esagono rosso: condrodisplasia di Blomstrand; mutazioni a livello dei triangoli rossi:

condrodisplasia di Jansen; rettangoli azzurri: punti di interazione con proteine G

L’immagine fa vedere la struttura generale del recettore del paratormone: è un recettore di membrana a 7 ripiegamenti legato ad

una proteina G attivante, a sua volta legata ad una adenilato ciclasi; quando è stimolato il recettore stimola l’attività dell’adenilato

ciclasi, induce un aumento del cAMP all’interno della cellula, si attiva la chinasi A ed insieme ad essa si attivano i CRE (cAMP

response element) fattori di trascrizione regolati dal cAMP e si hanno gli effetti biologici. Esistono 3 tipi di mutazione che

possono determinare una patologia: alcune nel dominio trans-membrana, una sola nel dominio extracellulare (responsabile della

condrodisplasia di Blomstrand), un numero non trascurabile di mutazioni può avvenire a livello della zona intramembranosa.

Queste mutazioni possono essere causa di pseudoipoparatiroidismi: condizioni in cui il PTH c’è però non funziona perché il

recettore è mutato; molto spesso la mutazione può produrre 2 effetti: o non viene proprio attivata la proteina G oppure non legano

proprio l’ormone. I più raffinati per capire che ipoparatiroidismo c’è dosano il cAMP nelle urine. Comunque queste patologie

quasi sempre portano all’ipocalcemia.

Ci sono 2 modi per far funzionare il PTH:

legame PTH-recettore >>> attivazione proteina Gs α (stimolatrice) >>> attivazione adenilato ciclasi >>> formazione di cAMP

>>> attivazione PKA;

legame PTH-recettore >>> attivazione proteina Gq α (stimolatrice) >>> attivazione fosfolipasi C >>> formazione IP3 + DAG

>>> attivazione PKC e aumento intracellulare di calcio

Questi 2 meccanismi hanno effetti lievemente diversi e questi meccanismi sarebbero sostanzialmente diversi a seconda dei tessuti

su cui agisce il paratormone e il suo recettore.

Azione del PTH sul rene: il calcio viene riassorbito per il 65% in maniera ormono-indipendente (come avviene anche per il sodio)

a livello del tubulo contorto prossimale; la parte regolata avviene nella parte finale: a livello dell’ansa di Henle, a livello del tubulo

contorto distale e collettore. L’escrezione del fosfato invece avviene nell’80% nel tubulo prossimale e per il 10% nel tubulo

distale.

Qui il prof. fa un po’ un pastrocchio, credo convenga osservare l’immagine x capire come il PTH induce il riassorbimento di

calcio a livello del tubulo distale e collettore.

Effetti del PTH sull’osso: sostanziale riassorbimento dell’osso che determina una mobilizzazione del calcio che porta ad un

aumento del calcio circolante. Esistono 2 modi di azione: effetto rapido ed effetto lento. Il primo è indipendente dalla sintesi

proteica, il secondo effetto è strettamente dipendente dalla sintesi proteica (viene inibito dagli inibitori della sintesi proteica). Il

primo effetto corrisponde ad una permeabilizzazione del fluido extracellulare osseo; nell’osso all’interno delle lamelle e a livello

del tessuto spugnoso c’è un liquido (fluido extracellulare osseo) che ha una concentrazione di calcio che è molte volte superiore a

quella del siero. Quindi il PTH prima di tutto permeabilizza l’osso e fa uscire questo liquido con elevate concentrazioni di calcio

all’esterno, ciò determina un rapido incremento della calcemia. Se ciò non basta induce il rimodellamento osseo, attacca la matrice

e quindi il calcio se lo fa da solo.

Quindi da un lato libera calcio e fosfato dai cristalli di idrossiapatite, dall’altro induce a livello renale l’escrezione di fosfato e il

riassorbimento di calcio.

Il processo di rimodellamento osseo richiede l’intervento di cellule che erodono l’osso (inducono direttamente il rimodellamento

osseo): gli osteoclasti che agiscono con lo stesso meccanismo utilizzato anche nella ossificazione encondrale. Esiste un doppio

ciclo di attivazione: primo ciclo riguarda l’osso non lamellare (o a fibre intrecciate o woven bone) che porta ad un

rimaneggiamento delle trabecole; una seconda fase del ciclo porta alla formazione di osso compatto ovvero di osso lamellare.

Entrambe queste fasi sono controllate dall’osteoclasta (nella seconda fase chiaramente devono intervenire anche gli osteoblasti) e

possono essere controllate dal paratormone che attiva gli osteoclasti e questi a loro volta inducono la prima fase di erosione che

riguarda l’osso trabecolare rompendo queste trabecole, in una seconda fase questi frammenti vengono eliminati e vengono

depositati nuovi frammenti di matrice ad opera essenzialmente degli osteoblasti. In condizioni normali l’osso va incontro

continuamente a rimodellamento osseo grazie a questi 2 meccanismi. Il PTH va ad alterare l’equilibrio tra l’azione degli

osteoclasti e quella degli osteoblasti. In caso di elevato PTH cronico avremo una elevata concentrazione di osso trabecolare e un

assottigliamento di osso lamellare. Infatti nell’osteoporosi le trabecole ossee sono molto aperte, molto rare e c’è un

assottigliamento della parete ossea.

Osteoclasta: come fa ad erodere l’osso? Si crea un microambiente grazie alle integrine e ci sono 2 sostanziali attività: una è

l’attività delle serino-proteasi (la catepsina-K è abbastanza specifica ed erode la matrice proteica), un altro è un meccanismo di

scambio tra il cloro e i bicarbonati: i bicarbonati vengono riassorbiti e viene secreto il cloro assieme agli idrogenioni nel

microambiente che diventa ad altissima acidità che attacca il calcio, poi la catepsina toglie la matrice in modo tale da evitare la

riaggregazione del calcio. Questa azione erosiva è alla base del funzionamento degli osteoclasti ed è quella che induce il

riassorbimento dell’osso ed è controllata in maniera significativa dal paratormone.

Altro ormone molto importante è la vitamina D che è sostanzialmente un ormone steroideo: c’è un recettore intracitoplasmatico o

più probabilmente intranucleare che attiva la trascrizione di un fattore specifico che serve per il riassorbimento del calcio. L

vitamina D per definizione deve provenire dall’ambiente esterno (dall’ergocalciferolo - vitamina D2 - derivante dalle piante e dai

lieviti e dal colecalciferolo - vitamina D3 - che si trova soprattutto nell’olio di pesce e nel tuorlo dell’uovo e che può essere

sintetizzato a livello cutaneo). Questa vitamina può essere prodotta anche dal fegato sotto forma di 7-deidrocolesterolo ma

comunque c’è un passaggio essenziale per la formazione della vitamina che non possiamo effettuare senza la luce ultravioletta

(primo step dell’attivazione della provitamina 7-deidrocolesterolo che porterà alla produzione di vitamina D). La vitamina D

93

legandosi al suo recettore controlla questo fattore di assorbimento che è una pompa del calcio e stimolandone l’attività aumenta

l’assorbimento contro gradiente a livello dell’intestino.

Nella via di sintesi più comune che parte dal 7-deidrocolesterolo a livello della cute i raggi ultravioletti lo trasformano in

colecalciferolo che a livello del fegato, per azione della 25 α-idrossilasi viene trasformato in 25-idrossicolecalciferolo o calcidiolo,

a questo punto a livello del rene la 1 α-idrossilasi converte il calcidiolo in calcitriolo (1,25-diidrossicolecalciferolo) che è il

composto attivo.

Il paratormone controlla l’attività della 1 α-idrossilasi a livello renale.

Il recettore del calcitriolo si trova soprattutto nelle cellule dell’orletto villoso a livello intestinale: nel nucleo fa produrre l’mRNA

del trasportatore intrinseco che consente al calcio di passare attraverso la cellula e di essere in questo modo riassorbito attraverso

la superficie luminale e restituito allo spazio interstiziale, questo anche contro gradiente di concentrazione. In assenza di vitamina

D:rachitismo. A livello dell’intestino il calcitriolo aumenta il riassorbimento di calcio e fosfato. A livello dell’osso fissa il calcio

alla matrice, ed è essenziale per la mineralizzazione poiché contribuisce a creare quel microambiente che è necessario per la

fissazione di calcio e fosforo alla matrice proteica. A livello renale sembra stimolare l’attività della 1 α-idrossilasi per la sua

ulteriore sintesi (feedback positivo).

Cosa succede quando il paratormone non funziona: in una situazione di ipocalcemia quali segni ci possono essere; prima di tutto

bisogna distinguere 2 condizioni abbastanza diverse: l’ipocalcemia cronica caratterizzata da un abbassamento progressivo e lento

della concentrazione di calcio: i primi segni che vengono in questi casi sono generalmente parestesie (si addormenta un arto o le

dita, sensazioni strane di prurito di formicolio a livello della cute); man mano che questa condizione va avanti si hanno le mialgie:

delle contrazioni isometriche assolutamente indipendenti dolorose che a volte arrivano proprio allo spasmo, ci può essere lo

spasmo carpo-podalico, più serio è il laringospasmo e la condizione più grave è la tetania. Quando la calcemia è al di sotto di 5 –

4 mg/dl la persona è innanzi tutto ipereccitabile e se va avanti può arrivare fino alla tetania (contrazione dei muscoli agonisti ed

antagonisti che porta ad un irrigidimento fino alla paralisi dei muscoli respiratori e alla morte), per arrivare alla tetania per

ipocalcemia ce ne vuole, però per alcuni casi sottovalutati vi si può arrivare (uno dei primi segni è il riso sardonico della morte), ci

possono essere anche le convulsioni. Prima di arrivare alla tetania ci sono dei metodi per vedere se c’è uno stato di ipereccitabilità:

si può osservare col martelletto (anche col riflesso rotuleo), ma ci sono segni più caratteristici: segno di Chvostek e segno di

Trousseau. Il primo: col martelletto sulle emergenze dei nervi faciali se ipereccitato si tira la faccia da quel lato. Il secondo:

braccio disteso con sfigmomanometro gonfiato parecchio (il braccio viene reso ischemico) già in ipocalcemia subclinica le dita si

flettono a livello delle articolazioni metacarpo-falangee, ma per il resto rimangono estese e il pollice a sua volta esteso viene

opposto alla loro punta. Segni cardiovascolari: allungamento intervallo QT che può arrivare fino all’arresto cardiaco o

all’insufficienza cardiaca. Un altro segno dell’ipocalcemia è la cataratta e la calcificazione dei gangli della base.

Ipocalcemia: le cause possono essere varie infezioni, sepsi, insufficienza renale ma quello che ci interessa nell’ipocalcemia

cronica è l’ipoparatiroidismo che può essere primario o secondario.

Cause di ipoparatiroidismo primario

Un caso di ipoparatiroidismo primitivo è quello che può essere determinato dall’ablazione delle paratiroidi (che a volte può essere

una necessità nel caso di tumori tiroidei che hanno infiltrato tessuti circostanti);

poi c’è la sindrome di Di George in cui c’è agenesia delle paratiroidi associata ad ipoplasia del timo;

c’è l’ipoparatiroidismo idiopatico (non si conosce la causa), in alcuni casi è autoimmune (può essere locale o coinvolgere più

organi -sindrome polighiandolare- può essere associato al morbo di Addison o al diabete.

infiltrazione delle paratiroidi: metastasi, emocromatosi (deposito di minerali pesanti che possono portare all’insufficienza), morbo

di Wilson (infiltrazione di rame a livello delle paratiroidi)

Poi ci può essere un ipoparatiroidismo funzionale in caso di ipomagnesiemia severa o di madri che avevano un iperparatiroidismo

(la mobilizzazione del calcio nella madre inibisce la produzione di PTH nel feto e a volte rimane come effetto permanente)

Pseudoipoparatiroidismo di tipo IA (deficit proteinaGs, anche mutazioni del recettore nel punto in cui si lega a Gs), tipo IB (il

recettore non si forma, non è espresso), tipo II (deficit di sintesi di cAMP- per questo gli endocrinologi più sofisticati fanno dosare

il cAMP nelle urine)-(prima venivano definiti pseudo o pseudo pseudo o pseudopseudopseudoipoparatiroidismo): il PTH ematico

è normale, a volte anche la calcemia può essere nella norma, ciò che è anomalo è l’escrezione di calcio, perdono quantità

eccessive di calcio nelle urine ma possono compensare con la dieta.

Poi c’è la secrezione di PTH biologicamente inattivo.

Ipoparatiroidismo secondario:

può essere legato soprattutto negli anziani a deficit da vitamina D: per scarsa esposizione solare, alterata attivazione epatica (la 25-

idrossilasi è prodotta dal fegato) in gravi epatopatie, alterazioni del ciclo entero-epatico (malassorbimento) e poi malattie renali

che portano ad una perdita di vitamina D. Portano a forme di rachitismo vitamina D dipendente.

Da resistenza alla vitamina D e da resistenza al PTH (pseudoipoparatiroidismo o ipomagnesiemia grave)

Ipocalcinuria associata ad ipoparatiroidismo secondario, si osserva nei pazienti trattati con agenti chelanti (EDTA – acido

etilendiamminotetracetico e simili chelano il calcio e fanno ridurre la sua concentrazione nonostante i meccanismi di controllo)

Tutte queste forme sono di ipoparatiroidismo secondario associato all’ipocalcemia; c’è anche l’ipocalcemia non legata

all’ipoparatiroidismo, in questo caso ci può essere anche un iperparatiroidismo compensatorio non sufficiente ad eliminare il

problema.

Cosa succede quando c’è un elevata secrezione di PTH (iperparatiroidismo) e quindi un’elevata mobilizzazione di calcio può

essere dovuto a vari motivi: Iperparatiroidismo primario dovuto ad: adenoma delle paratiroidi (83% dei casi, porta ad una

iperproduzione di PTH), in altri casi c’è la semplice iperplasia delle paratiroidi (15%), solo nel 2% dei casi c’è un tumore maligno

(carcinoma). I tumori benigni sono caratterizzati da un’iperattività della ghiandola che colpiscono, un tumore maligno siccome

94

tende a perdere la differenziazione perde la funzione dell’organo (nella tiroide ci può essere il nodulo caldo o il nodulo freddo, il

primo capta molto iodio ed è espressione di una esaltata attività della tiroide – segno di tumore benigno, adenoma; quando si parla

di nodulo freddo, ovvero che non capta lo iodio e non produce ormoni- non è sempre un tumore maligno, perché in molti casi è un

tessuto che sta andando in calcificazione, ma se non è così allora è un tumore maligno).

Nella stragrande maggioranza i tumori maligni delle paratiroidi danno luogo ad ipoparatiroidismo.

Ci può essere un iperparatiroidismo secondario: da insufficienza renale cronica perché si perde il calcio o a deficit di vitamina D.

Poi quello terziario che è conseguenza di una prolungata esposizione ad una condizione che porta ad iperparatiroidismo.

L’iperparatiroidismo primitivo: è la causa più frequente di ipercalcemia, è molto più presente nelle donne che negli uomini

(Rapporto M:F = 1:2-3), colpisce soprattutto gli anziani dai 50 anni in su, è raro nei bambini ed è spesso associato a disturbi

sistemici MEN (malattia endocrina neoplastica) di tipo I e tipo IIA (colpiscono molti tessuti endocrini e sono di origine

neoplastica); nel tipo I si possono avere in sedi ectopiche produzione di paratormone che porta appunto all’iperparatiroidismo.

L’effetto fondamentale del PTH è l’ipercalcemia che può portare varie cose: il calcio viene fondamentalmente dall’osso e quindi si

ha sofferenza ossea generale (dolore osseo) che può esitare anche in fratture patologiche (spontanee); il calcio a sua volta produce

altre rogne: si possono formare cristalli di fosfato di calcio a livello renale (nefrolitiasi), se la cosa si protrae si può avere la

nefrocalcinosi (deposito di cristalli di fosfato di calcio a livello dei calici), altri segni sono l’ipertensione arteriosa, l’allungamento

del QT, potenziamento degli effetti tossici della digitale (farmaco per aumentare il potere inotropo del cuore- la capacità di

contrazione del cuore) che può dare problemi di aritmie; mentre l’ipocalcemia determina tetania dei muscoli scheletrici,

l’ipercalcemia determina debolezza e ipotrofia muscolare; spesso abbiamo poliuria e polidipsia, sintomi neuropsichiatrici, ulcera

peptica, stipsi, pancreatite per la deposizione di calcio a livello delle isole pancreatiche, in alcuni casi calcificazioni di tessuti

molli. L’ipercalcemia porta a calcificazioni ectopiche e metastatiche.

Segni di ipercalcemia nelle indagini di laboratorio: aumento della calcemia, riduzione della fosfatemia, aumento della fosfatasi

alcalina, il dosaggio della calciuria nelle 24h è fortemente aumentato.

Segni di iperparatiroidismo: osteopenia (rarefazione della trama ossea) un primo riassorbimento dell’osso trabecolare e poi una

mancata riapposizione di sali alla matrice per cui c’è un assottigliamento, l’osso è semitrasparente,

a livello del periostio è molto più sottile e poi c’è l’effetto sale e pepe nel cranio che è dovuto all’erosione della calotta (vedete

quell’alone che c’è sopra è la formazione di tanti buchetti).

Si possono avere anche casi gravissimi tipo frattura della colonna vertebrale.

Il tumore bruno è un’altra causa di ipercalcemia.

Con la DEXA (densitometria ossea computerizzata) trovate una ridotta produzione di fosfati e quindi una rarefazione dell’osso.

Segni dovuti all’ipercalcemia: vedete queste macchie bianche nella radiografia, sono cristalli di fosfati di calcio nei calici renali

(nefrocalcinosi).

Con l’ecografia si vede come si è fatto proprio il calco del rene dovuto alla deposizione dei cristalli di calcio a livello dei calici

renali.

Il tecnezio fa vedere nella scintigrafia la distribuzione delle paratiroidi, questo signore ne ha 4 e fa vedere progressivamente la

velocità con cui viene concentrato il tecnezio e viene poi successivamente eliminato.

Il rachitismo: è quasi sempre una mancanza di vitamina D3 (mancata introduzione) o una mancata attivazione (viene introdotta ma

non attivata).

gambe “a cavallo”, gli arti sono fortemente inarcati, se andate a fare una radiografia sostanzialmente c’è una mancata

mineralizzazione dell’osso, il quale è composto da una matrice proteica molto flessibile (al contrario di quello che succede

nell’iperparatiroidismo dove le ossa si rompono).

Questo è un bambino, lo vedete dall’anello intorno al polso e vedete che le ossa stentano a ricongiungersi (c’è un nucleo centrale

ma non crescono per il semplice fatto che non si depositano cristalli di fosfato di calcio in corrispondenza delle estremità

epifisarie)

cartilagine di accrescimento: a sinistra tessuto normale, a destra tessuto di un individuo affetto da rachitismo in cui si vedono

trabecole molto più spaziate, queste poi si riempiono di grasso chiaro proprio perché non si ha un compattamento dell’osso;

sostanzialmente ciò avviene per un deficit di deposizione di sostanza minerale (idrossiapatite) a livello della matrice ossea.

bambino che ha perso addirittura dei denti, questo soggetto ha una resistenza alla vitamina D ovvero ha una mutazione nel

recettore della vitamina D, questo recettore è molto simile ai recettori steroidei, anzi è un recettore steroideo

i recettori steroidei sono caratterizzati da questi due zinc-finger che servono ad attivare la trascrizione, ci sono una quantità

enorme di mutazioni che possono sia colpire gli zinc-finger e quindi non far attivare la trascrizione, sia ci sono una serie

altrettanto importante di mutazioni che colpiscono il residuo carbossi-terminale del recettore che è l’hormone binding domain

(dominio che lega l’ormone).

In questi soggetti anche se viene data vitamina D non abbiamo un miglioramento della loro condizione.

Qui è finita la lezione, queste sotto sono le ultime due slide che il prof ci ha risparmiato: 95

Ipofosfatemia: <2.0 mg/dL

•Cause principali:

–Inadeguato assorbimento conseguente a deficienza di Vit. D, uso eccessivo di anti-acidi, abuso di alcool, alcalosi respiratoria,

eliminazione renale eccessiva di Pi.

•Effetti:

–Anoressia, astenia, osteomalacia, tremori, convulsioni, coma, alterazioni delle cellule ematiche e della coagulazione.

Iperfosfatemia: >4.5 mg/dL

•Cause principali:

–Insufficienza renale acuta e cronica, chemioterapia, uso cronico di lassativi contenente fosfati, IPOPARATIROIDISMO.

•Effetti:

–Segni analoghi all’ipocalcemia.

12 Marzo 2008 Patologia Prof. Migliaccio

Allora ragazzi, come vi faccio vedere vi mostro volutamente una prima diapositiva del genere… In effetti è difficile stabilire dalla

prima diapositiva di oggi su che cosa sarà la lezione. Voi potreste pensare soltanto che si tratta di una lezione sulla patologia

genetica che immagino avete già fatto abbastanza ripetutamente nella parte precedente del corso. Non è di questo che parleremo

oggi ma solo parzialmente di questo. In realtà noi cominciamo a parlare della parte più avanti, la parte finale della patologia

generale che è la fisiopatologia generale … la fisiopatologia generale dei sistemi, in effetti non è che facciamo tutto, faremo

l’endocrino e il sangue come sistemi definiti, in genere cuore polmoni viene mandato direttamente allo studio specifico, che farete

negli anni, nei mesi di studio successivi.

Cominciamo a parlare della fisiopatologia del metabolismo. Il metabolismo, che è quel processo di trasformazione che riguarda le

molecole di interesse biologico che noi utilizziamo per il normale espletamento delle funzioni vitali. Allora questi sono dei

concetti fondamentali: quando parliamo di patologia del metabolismo, noi sappiamo che i processi metabolici sono una sequela di

fenomeni biochimici che portano alla trasformazione di alcune molecole che sono necessarie alle funzioni vitali. Ora questi sono

alcuni concetti fondamentali che regolano in linea generale tutta la patologia del metabolismo. L’altra volta, vi ricordate, abbiamo

cominciato a parlare di malattie di accumulo, cioè ci sono malattie che portano all’accumulo di una sostanza, e questa sostanza

può avere origini diverse. Perché ci può essere accumulo di una sostanza? Diciamo che in linea di massima un accumulo di una

molecola che può produrre effetti tossici può essere determinata da fattori esogeni, per esempio l’aumentata introduzione di questa

sostanza. Ci sono degli esempi molto illustri, per esempio gli acidi grassi, i lipidi, voi avete sentito già la lezione o la sentirete tra

poco, della Prof. Castoria sull’arteriosclerosi, vi avrà parlato delle dislipidemie; nelle dislipidemie c’è sicuramente una

componente esogena molto importante perché una persona che mangia come un maialetto ha sicuramente ottime possibilità di

determinare una situazione dislipidemica rispetto a una persona che ha un’alimentazione più povera, regolare, e d’altra parte si

può correggere regolando l’apporto di nutrienti, anche eventuali funzioni e disfunzioni;parliamo della iperglicidemia(?) familiare,

dell’ipercolesterolemia familiare; c’è l’ipercolesterolemia familiare che in qualche modo è indipendente da quello che uno mangia

o dallo stile di vita, perché ci sono degli enzimi che regolano il metabolismo lipidico, però si può controllare riducendo l’apporto

96

lipidico adeguatamente. Quindi ci sono delle componenti in cui l’accumulo di sostanza può essere determinato da una componente

esogena.

Nella maggior parte dei casi, invece, noi ci troviamo di fronte ad una cosa abbastanza semplice e cioè a una distinzione di un

meccanismo biochimico che porta a che cosa? O all’accumulo di una sostanza o alla mancata produzione di essa, tale che le

funzioni vitali sono in vario grado compromesse. E’ chiaro, ci possono essere: mancare la sintesi di una molecola vitale e in

questo l’alterazione può essere letale; e ci può essere l’accumulo o l’alterazione di molecole relativamente meno importanti per

cui avremo soltanto disfunzioni di varia entità.

Noi cominceremo oggi a parlare della parte meno conosciuta del metabolismo glicidico, cioè parlando dei contenuti e parlando

delle altre alterazioni del metabolismo glicidico,diciamo minori, e in parte genetiche, per andare poi a parlare più avanti di quello

che è un problema molto importante medico che è quello del diabete che rappresenta un’alterazione sistemica complessa del

metabolismo glicidico, con conseguenze sia acute, cioè sul funzionamento immediato, sia conseguenze croniche per la serie di

processi degenerativi che vengono inoltrati dalla situazione di iperglicemia e dalla situazione in generale dall’alterazione

metabolica, che sono molto importanti e possono compromettere il funzionamento di vari organi. Allora questo è il concetto

generale. Il diabete: nel diabete, vi anticipo questo, noi ci troveremo di fronte a una doppia componente: una componente

ambientale, una componente di derivazione genetica, infatti stiamo parlando di una patogenesi molto complessa,in parte neanche

benissimo caratterizzata. In questo caso invece stiamo parlando di qualcosa di diverso, stiamo parlando di malattie che sono

determinate da una disfunzione di un singolo enzima, ogni enzima ha un gene, quindi alterazioni che si possono considerare come

alterazioni sostanzialmente genetiche e che portano per effetto di un enzima che controlla la sintesi di una via metabolica a una

malattia.

Allora questa è una definizione generale dei concetti che vengono appunto enunciati, concetto di malattia e di malattia genetica,

tutti i processi biochimici sono sotto il controllo genetico. Perché? Perché i processi biochimici sono tutti caratterizzati da

reazioni. Ora in condizioni normali, nella materia vivente ogni reazione chimica è catalizzata da un enzima, ogni enzima è una

proteina, o complesso multiproteico, quindi sotto il controllo di uno specifico gene. Quindi la mutazione di un singolo gene può

apportare una alterazione di questa catena vitale e quindi all’alterazione di una singola reazione chimica. Al prosieguo della

reazione che succede? Accumulo delle sostanze che sono annesse e scarsa…mancata produzione delle sostanze, che sono a valle,

le molecole a valle, che sono molecole che possono ripetere una funzione fondamentale. Qui è un concetto un po’ vecchio, 1909,

non c’eravamo noi, quello che questo signore ci ha pensato, che tutte le malattie genetiche possono essere dovute alla mancanza di

un enzima e un catalizzatore organico e infatti lui utilizzò questo concetto osservando che l’acido omogentisico che è alla base

della alcaptonuria è dovuto alla mancanza dell’enzima che ossida l’acido omogentisico e questo riassume in una parola quello che

dicevo prima. I processi metabolici sono una serie di reazioni cata-anaboliche catalizzate da un enzima, questo enzima è una

proteina sotto il controllo di un gene, quindi alterazioni genetiche.

Questo anche non vi dice nulla di nuovo: sono i concetti fondamentali di trasmissione.

Vi ho messo quella …-linked(?) , quella mitocondriale che voi avrete già studiato in genetica. Diciamo che esistono

sostanzialmente due maniere che noi considereremo d’ora in avanti, per gran parte della patologia che ha una base genetica per i

deficit delle attività enzimatiche: come autosomica dominante o come autosomica recessiva. Autosomica dominante è più rara al

contrario di quanto uno pensi, perché l’autosomica dominante in genere porta a un meccanismo di autoselezione, laddove

l’autosomica recessiva grazie alla capacità di segregazione dei caratteri e quindi all’esistenza di portatori sani, cioè persone che

hanno mutazioni conservate e possono trasmettere la malattia, sono malattie che perdurano filogeneticamente più a lungo e cioè si

possono portare più avanti. Nell’autosomica dominante, lo dico a voi, quali sono le caratteristiche fondamentali?Allora sia in

omozigosi che in eterozigosi, quindi non esistono portatori sani, sono tutti malati però il grado di malattia può variare per alcune

malattie, e che quindi il 50% della prole è potenzialmente affetto come appunto questo quadro vi fa vedere. Dunque esiste un

soggetto malato,quindi il 50%... i figli sono stati fortunati, di cinque solo due, il terzo ha avuto la grazia!... ehm… mmm… ehm…

può… ehm… può…sono malati!

Diverso invece il caso della malattia autosò…[telefono] … Nell’autosomica recessiva, vedete, c’è questo carattere che dobbiamo

distinguere nella specie in soggetto sano, soggetto portatore e soggetto malato. Chiaramente il soggetto, quando dal matrimonio,

dall’accoppiamento di due soggetti portatori, noi abbiamo una percentuale prossima al 25% di soggetti malati. Di questa coppia,

vedete che ha avuto ben otto figli (la moglie non perdeva occasione!), di questi otto figli due sono ammalati, tre sono normali,

quattro sono portatori, questa è la condizione ideale, in genere, soggetto sano ovviamente, il marito non aveva… Perché tutte

queste cose che voi già sapete bene, le rivolgo a me stesso,non c’è bisogno di dirlo a voi, perché vi dico questo? Perché la maggior

parte delle malattie che noi andremo a considerare, che non sono molte oggi, sono tutte trasmesse con caratteri autosomico

recessivi, cioè ci sta un deficit di enzimi che vengono catalizzati, scusate, che vengono trasmessi come carattere autosomico

recessivo e che catalizzano le reazioni. E quali sono queste benedette malattie di cui parliamo oggi. Dovendo parlare di

metabolismo glucidico oggi cominciamo a parlare delle glicogenosi. Sono malattie frequenti, vi chiederete? Ci capiterà quando

saremo medici di vedere una glicogenosi? Poco, molto poco. Molto poco, soltanto la vedrà qualcuno di voi che farà il pediatra. Vi

capiterà di fare diagnosi di malattie genetiche soprattutto a soggetti… ehm… bambini, difficilmente una malattia trasmessa con

caratteri genetici esordisce molto avanti negli anni. Se uno è malato per motivi genetici in genere si vede subito. La glicogenosi,

questa è un’altra domanda che voi potreste fare, giustamente, è una malattia grave la glicogenosi? Beh, diciamo che ce ne sono

due che sono proprio mortali, in genere il bambino muore prima dei due anni, tutte le altre sono più o meno fastidiose ma non

sono mortali. E soprattutto, un’altra domanda che voi potreste farvi, è dire che possiamo fare una volta che ci siamo accorti che

questo soggetto è affetto da glicogenosi, abbiamo possibilità di intervenire trattandosi di interventi ed effetti genetici ed essendo

ancora un po’ indietro con la terapia genica?E questa è la domanda. In tutte le malattie metaboliche, questo è il trattamento che si

fa, voi avete varie possibilità di intervento: ripristinare il metabolita che non c’è, lo vedete nella fenilchetonuria, lo potete dare

questo, oppure fare in modo somministrando l’enzima ricombinante che adesso c’è, in modo che … si elimina il metabolita

97


ACQUISTATO

2 volte

PAGINE

161

PESO

1.12 MB

AUTORE

flaviael

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - durata 6 anni) (CASERTA, NAPOLI)
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher flaviael di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Patologia e Fisiopatologia Generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Seconda Università di Napoli SUN - Unina2 o del prof Castoria Gabriella.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Patologia e fisiopatologia generale

Patologia e fisiopatologia generale - cicatrizzazione
Appunto
Patologia e fisiopatologia generale - infiammazione e tumori prima parte
Appunto
Patologia e fisiopatologia generale - infiammazione e tumori seconda parte
Appunto
Patologia e fisiopatologia generale - nuclear receptos in macrophages
Appunto