Patologia Generale

Patologia generale

Studio della natura della malattia e dei cambiamenti omeostatici che provoca. Deviazione dalla condizione di benessere (omeostasi). L'omeostasi è una condizione dinamica e per questo si parla di equilibrio omeostatico. Esso può essere modificato da fattori endogeni o esogeni, entrambi di natura chimica o fisica.

Stato morboso

Condizione patologica stazionaria e non evolutiva, spesso asintomatica e che può precedere altre patologie. Esempio: agenesia renale, miopia.

Fenomeno morboso

Deviazione semplice dalla norma di uno o più parametri. È una condizione priva di sintomi e di evoluzione. Esempio: abrasione.

Processo morboso

Processo patologico evolutivo ma transitorio. Più stati morbosi concorrono per causare tali condizioni. Esempio: processo infiammatorio.

Eziologia

Divisione in cause estrinseche ed intrinseche. Sono estrinseche i fattori chimici, fisici e biologici, mentre appartengono al gruppo delle intrinseche cause di natura genetica o vari tipi di predisposizione.

Radiazioni

Propagazione ondulatoria nello spazio ed azione variabile in base all'energia. Possono essere corpuscolari o elettromagnetiche. Sono corpuscolari le radiazioni alfa (atomi di elio He con elevato potere ionizzante e scarsa penetrazione) e le radiazioni beta (elettroni con poca massa, scarso potere ionizzante e alta penetrazione). Le radiazioni elettromagnetiche sono invece composte da fotoni e rispondono alla Legge di Plank (E = hV) dove h è la costante di Plank. Minore è la loro lunghezza d'onda, maggiore è la loro attività biologica.

L'azione della radiazione dipende dalla loro energia. La misura è l'elettronvolt (eV).

• Energia > 10 eV = radiazioni ionizzanti (alfa, beta, gamma, raggi X)
• Energia < 10 eV = radiazioni eccitanti (infrarossi, luminose, ultraviolette)

I raggi X sono le uniche radiazioni artificiali.

La radiazione ionizzante espelle e da orbitali periferici, provocando urti. Gli effetti diretti si esercitano su strutture sensibili cellulari, mentre gli effetti indiretti coinvolgono principalmente l'acqua e la sua ionizzazione, con formazione di radicali liberi e conseguente danno macromolecolare. Gli effetti diretti provocano mutazioni, denaturazione delle proteine, rottura delle membrane. Tutti questi fenomeni hanno come conclusione la morte.

Radiazioni sulla cute

Eritema, edemi che evolvono in bolle, escare (necrosi superficiale) che evolvono in ulcere e successivamente in epiteliomi spinocellulari. Radiodermatiti.

Radiazioni su organi

• Organi emopoietici: leucopenie e anemie, blocco della crescita ormonale, ipogenerazione piastrinica e linfocitaria.
• Gonadi: sterilità temporanea o permanente su ambo i sessi.

Le radiazioni eccitanti producono effetti quali mutazioni (dimeri di timina), denaturazione di proteine e perossidazione di acidi grassi. Gli ultravioletti provocano eritema, ipercheratosi, iperpigmentazione, congiuntivite e tumori cutanei.

Temperatura

Ustioni, ossia lesioni della cute dovuta all'applicazione di uno stimolo termico su una determinata zona del corpo. Divise in gradi dal primo al quarto.

• I grado: lesione semplice da stimolo termico. Iperemia, arrossamento e conseguente eritema.
• II grado: stimolo più intenso e duraturo, formazione di flittene (bolle). Aumento della secrezione di liquidi e separazione di epitelio e derma. La rottura del flittene porta alla desquamazione dell'epidermide e infine alla riparazione dell'epitelio danneggiato.
• III grado: necrosi dei tessuti colpiti. Lesione reversibile con cicatrice. Si forma escara ed essiccazione del tessuto necrotico esposto all'aria. Colpisce gli annessi cutanei.
• IV grado: carbonizzazione e trasformazione dei tessuti nelle loro componenti chimiche fondamentali (Idrogeno H, Ossigeno O, Carbonio C e Azoto N).

Stato di shock primario e secondario come manifestazioni di disagio immediate o tardive. L'anemia può essere causata da emolisi tossiemica e da povera o del tutto assente rigenerazione. Il cuore smette di battere alla temperatura di 27°C. La morte avviene spesso durante il sonno.

Ferite da congelamento

Si dividono anch'esse in gradi dal primo al quarto.

• I grado: lesione ischemica o gelone.
• II grado: trombosi e difetti di circolazione. Piede da trincea.
• III grado: necrosi non solo superficiale.
• IV grado: necrosi dei tessuti correlati a gangrena.

A basse temperature (inferiori ai 27°C) avviene la cristallizzazione dell'acqua cellulare e la rottura delle membrane. Questo porta a una variazione del pH e del comportamento dei componenti proteici. Il congelamento coinvolge principalmente una o più parti del corpo. L'assideramento è invece un fenomeno globale. Le zone più esposte al congelamento sono invece le zone distali. La riduzione della temperatura, inoltre, comporta motilità dei fagociti e riduzione del movimento ciliare bronchiale.

Elettricità

Corpo interposto tra due conduttori elettrici o corpo posto tra conduttore e la terra. I suoi parametri sono differenza di carica, quantità di corrente e resistenza del conduttore. Gli effetti patologici dipendono da tensione, intensità e resistenza dell'organismo, la quale non è omogenea o costante. La corrente può essere continua o alternata.

• Effetti corrente continua: polo positivo: lesioni da acidi, necrosi coagulativa, escara secca. Polo negativo: dissociazione dell'acqua e formazione di cationi, necrosi coagulativa.
• Effetti corrente alternata: l'organismo offre resistenze variabili a causa dei suoi vari costituenti. L'effetto nocivo è strettamente legato al percorso compiuto dalla scarica.

La folgorazione è una scarica elettrica di grande tensione e intensità che provoca lesioni, perdita di coscienza e eventualmente morte.

Agenti chimici

Le tappe principali del contatto con agenti chimici sono esposizione, assorbimento, distribuzione, integrazione e relativi effetti tossici. Le principali porte di ingresso sono l'apparato respiratorio, l'apparato digerente e l'apparato tegumentario. La distribuzione può anche fallire ed evolversi in escrezione, che può essere anche immediata. Altrimenti, l'agente viene trasformato in una biomolecola di natura più o meno tossica. Eliminazione attraverso le urine, le feci e la bile.

Inquinamento spazi aperti

Principalmente combustibili fossili generati da auto e fabbriche. Materiale corpuscolato e anidride solforosa (SO₂). Smog composto principalmente a ozono. Provoca tosse, dispnea e infiammazione polmonare. Sono tutte sostanze idrosolubili.

Inquinamento spazi chiusi

Favorito da isolamento termico e poca ventilazione. Le fonti da agenti inquinanti sono fumo da tabacco e scorie allergeniche. Importante il monossido di carbonio, che non si separa dall'emoglobina una volta stretto il legame. Radon, gas radioattivo prodotto dal decadimento dell'uranio. Fibre di asbesto composte da amianto che possono provocare asbestosi e mesotelioma pleurico. Bioaerosol, ossia diffusione mediante aerosol di microrganismi che possono provocare polmoniti. Allergeni.

Tutti i tessuti possono dare reazioni di fibrosi, ipersensibilità e ipertossicità. Gli effetti cronici comprendono decadimento del sistema nervoso e sterilità. Non sono note tutte le modalità di infezione.

Sistema immunitario

Il sistema immunitario o immune è costituito da un complesso insieme di cellule e molecole che nei confronti dell'organismo, svolgono una funzione di difesa detta difesa immunitaria, proteggendolo da agenti infettivi e non infettivi. Le sue componenti principali sono gli organi linfatici e i leucociti.

Tipologie di risposta immunitaria

• Risposta immunitaria innata
• Risposta immunitaria acquisita
  • Umorale (linfociti B, anticorpi)
  • Cellulo mediata (linfociti T)

Il sistema immunitario deve essere in grado di distinguere tra Self e non Self.

Risposta immunitaria innata

È aspecifica, sempre uguale, sempre operativa. Riconosce strutture semplici e previene l'infezione. È costituita da quattro livelli:

• Anatomica/Meccanica: cute, mucose. Importante la cheratina, che non può essere digerita dai microrganismi.
• Fisiologica: pH, temperatura, fattori solubili. L'ambiente acido impedisce la proliferazione batterica. La lisozima scinde la parete batterica. Il complemento lisa microrganismi e facilita la fagocitosi.
• Endocitaria: fagocitosi.
• Infiammatoria: complesso della risposta infiammatoria.

Leucociti polimorfonucleati (PMN): hanno origine nel midollo osseo e sono provvisti di una membrana cellulare adesiva.

Monociti

Hanno origine nel midollo osseo. Si possono trasformare in macrofagi.

Cellule NK

Se stimolate da citochine (IL2 e IL12), sviluppano grandi capacità antivirali e antitumorali.

Macrofagi

Risiedono nei tessuti e hanno capacità fagocitarie.

Cellule accessorie

Cellule di Langerhans.

Il riconoscimento dei patogeni avviene tramite PRM (molecole circolanti) e PRR (recettori di membrana posti sui fagociti).

Sistema del complemento

Forma più primitiva di difesa innata. Complesso di circa 30 proteine attivato dal legame tra antigene e anticorpo. Tramite un sistema a cascata porta alla formazione del MAC (Complesso di Attacco alla Membrana), che dissolve la parete batterica.

Le funzioni del complemento sono principalmente tre: indurre la fagocitosi, produrre componenti biologicamente attivi e danneggiare la membrana tramite il MAC.

Tre possibili vie di attivazione del complemento: via classica, alternativa e lectinica.

Via classica

Si attiva tramite il legame anticorpo patogeno.

• C1q: Porta alla auto-attivazione di C1r.
• C1r: Taglia C1s.
• C1s: C4a Mediatore peptidico di infiammazione (debole).
• C4: Lega C2 perché C1s la tagli.
• C2a: Precursore della chinina vasoattiva.
• C2b: Taglia C3 e C5.
• C3a: Mediatore peptidico di infiammazione (intermedio).
• C3: Molte molecole opsonizzazione della membrana batterica.
• C3b: Lega C3 perché C2b la tagli.
• C5b: Lega C6 e C7.
• C5: Aderisce alla membrana tramite C7.
• Complesso C8: si lega al complesso e penetra nella membrana.
• C5/6/7: 10-16 molecole di C9 intervengono, formando le pareti del Complesso poro aperto da C8.

Il MAC è completo. Vengono messi in atto cambiamenti omeostatici che portano alla morte e disgregazione della cellula batterica.

La via alternativa inizia con un clivaggio spontaneo di C3. La via della lectina inizia con la MBL, omologa a C1q, che si lega al mannosio presenti sulle superfici batteriche. MBL interagisce poi con MASP 1 e MASP2 che, omologhe a C1r e C1s, attivano C2 e C4.

C3a, C4a e C5a si legano a specifici recettori per produrre una risposta infiammatoria locale. Una concentrazione elevata di tali composti può provocare uno shock anafilattico. Per questo motivo, tali porzioni del complemento sono definite anafilotossine. Le loro funzioni sono promuovere la contrazione liscia, aumentare la permeabilità vascolare e favorire l'adesione molecolare.

In più, C5a attiva i neutrofili, aumenta la loro adesione all'endotelio, favorisce la chemotassi e attiva il monocita.

Recettori del complemento

Rimuovono dal circolo i componenti del complemento e potenziano la risposta immunitaria innata e adattiva.

Regolatori del complemento

Evitano che il complemento si attivi impropriamente. I regolatori della via classica sono C1 esterasi, Fattore J e Proteina legante il C4.

Organi linfatici

I leucociti si sviluppano negli organi linfatici primari, ossia il midollo osseo e il timo (linfociti T). Gli organi linfatici secondari presentano invece una struttura reticolare che intrappola gli agenti patogeni e favorisce l'azione delle cellule leucocitaria. Sono organi linfatici secondari il sangue, le placche di Peyer, i linfonodi, le tonsille. Esistono anche degli organi linfatici terziari, ossia i tessuti linfatici associati alla pelle.

Organi linfatici primari

Forniscono la sede in cui i linfociti si differenziano e passano attraverso un processo di selezione dove vengono eliminate le cellule immature o quelle che riconoscono complessi maggiori di istocompatibilità (MCH) autologhi. I linfociti T maturano nel timo, mentre i linfociti B nel midollo osseo.

Timo

Organo riccamente vascolarizzato formato da due lobi posto alla base del collo. Molto sviluppato nel neonato, durante la vita regredisce. Ogni lobo è avvolto da una capsula che lo divide in numerosi lobuli. In ogni lobulo riconosciamo una corticale e una midollare. La corticale è formata da cellule reticolari. Ha due funzioni principali: fungere da impalcatura per il parenchima e nutrire i linfociti T immaturi (nurse cells). Ogni nurse cells si occupa di circa 40 linfociti, che hanno un aspetto tondo e riccamente basofilo. Nella midollare si localizzano linfociti T maturi, cellule epiteliali e corpuscoli di Hassall (funzione non nota).

Organi linfatici secondari

Catturano l'antigene e forniscono la sede in cui i linfociti possono interagire con esso, andando incontro alla proliferazione e alla differenziazione in cellule effettrici.

Linfonodi

Piccoli organi ovoidali circondati da una capsula. Si distingue una zona periferica, o corteccia, e una centrale, o midollo. La capsula presenta dei prolungamenti che insinuano nel linfonodo definiti trabecole. I vasi sanguigni e linfatici seguono il decorso della capsula, costituendo seni sottocapsulari. I seni fungono da filtro per il linfonodo. Nella corticale avviene la maturazione e proliferazione dei linfociti B. È divisa in tre zone: follicolare, intermedia e capsulare. Nella midollare il parenchima è organizzato in cordoni. In questa zona avviene la trasformazione dei plasmablasti in plasmacellule e la secrezione di anticorpi.

Milza

Organo formato da una polpa rossa e una polpa bianca. La polpa bianca è costituita da tessuto linfoide che attiva in seguito alla circolazione di antigeni. Nella polpa rossa abbiamo la rimozione di eritrociti anziani.

Emopoiesi

È il processo che porta alla formazione di cellule del sangue mature. Tutte le cellule mature derivano da una cellula capostipite definita emocitoblasto, capace di differenziarsi poi nelle differenti linee. Le sedi di emopoiesi sono differenti nell'adulto e nel feto.

• Feto: sacco vitellino, fegato, milza, timo, midollo osseo.
• Adulto: midollo osseo (ossa piatte/estremità ossa lunghe).

Complesso maggiore di istocompatibilità (MCH)

Complesso di geni localizzati sul cromosoma 6 altamente polimorfici che codificano una serie di molecole presenti in tutti i tessuti il cui compito principale è quello di distinguere il Self dal non Self. Gioca un ruolo fondamentale nell'accettazione o nel rigetto dei tessuti e organi trapiantati. Un linfocita T si può attivare solo se l'antigene viene presentato dall'MCH.

Tre regioni che codificano tre classi:

• Classe I per agenti endogeni,
• Classe II per agenti esogeni,
• Classe III che codifica il TNF, o fattore di necrosi tumorale.

Classe I: Tutte le cellule nucleate che presentano l'antigene ai linfociti T CD8 (citotossici).

Classe II: Macrofagi e linfociti B che presentano l'antigene ai linfociti T CD4 (helper).

Tre caratteristiche fondamentali:

• Poligenico: costituito da numerosi geni.
• Polimorfico: numerosi alleli per ogni gene.
• Codominante: un cromosoma ereditato dal padre e uno dalla madre.

Le molecole MCH non si modificano nel corso del tempo, ma possono differire completamente rispetto alle molecole di un altro individuo della stessa specie.

Leucociti

Si dividono in neutrofili, monociti e macrofagi. Sono cellule fagocitarie che inglobano e distruggono agenti estranei e detriti; gli eosinofili e i basofili proteggono invece dai parassiti e sono coinvolti nelle reazioni allergiche.

Linfociti

Si dividono in B, T e Null (Natural Killer). I linfociti T e B sono prodotti dal midollo osseo. In seguito, i loro percorsi si dividono.

Linfociti B

Dopo una prima selezione nel midollo osseo, migrano verso gli organi linfatici secondari. Esprimono sulla loro superficie un recettore specifico. Le molecole di membrana principali sono il MHC di classe II e la CR1. Quando vengono attivati si differenziano in plasmablasti e poi in plasmacellule. Il loro compito è secernere anticorpi. Sono responsabili della risposta immunitaria umorale.

Linfociti T

Migrano verso il timo dove avviene una doppia selezione.

• Selezione negativa: eliminazione dei linfociti parzialmente reattivi verso il Self.
• Selezione positiva: i linfociti T vergini migrano verso gli organi linfatici secondari.

Si riconoscono due sottopopolazioni di linfociti T: T Helper (divisi in Th1 e Th2) e T Killer.

Linfocita Helper CD4

Se cerne citochine e facilita la risposta umorale e cellulo-mediata. Si attiva solo tramite APC con MCH di classe II. Si dividono in Th1 e Th2, nonostante entrambi rilascino fattori solubili o citochine.

Th1

È responsabile della risposta immunitaria cellulo-mediata. Sono cellule infiammatorie. Produce IL2, Interferone gamma e fattore di necrosi tumorale (TNF). Attivano i macrofagi, le cellule T citotossiche e possono aiutare i linfociti B a proliferare.

Th2

È responsabile della risposta immunitaria umorale. Sono cellule adiuvanti. Producono IL4 e IL5. Il primo segnale di attivazione è dato dal legame Antigene/BCR; il secondo segnale di attivazione è dato dal ligando della proteina CD40.

Linfocita Citotossico CD8

Responsabili della risposta immunitaria cellulo-mediata. Si attivano quando entrano in contatto con una APC con MCH di classe I. Secernono perforine e frammentine, entrambe tossiche per le cellule bersaglio.