Patologia generale

Sbobinature di patologia generale - Lezione del 20/03/2000

Generalità

La patologia generale studia le modificazioni di tipo strutturale, biochimico, biofisico e funzionale, analizza l’eziologia, la patogenesi ed i processi morbosi. L’organismo deve vivere in uno stato di equilibrio chiamato omeostasi. Le variazioni di equilibrio portano alle modificazioni dell’omeostasi. La patologia studia le modificazioni viste in vari settori, analizzando le cause che portano a queste modificazioni. Questa è l’eziologia, essa studia le cause ed i fattori patogeni che causano le malattie (il meccanismo d’azione con cui agiscono i fattori patogeni o cause di malattia).

Nel 1928 Cannon diede la definizione di omeostasi: si tratta di attività tendenti a mantenere le condizioni essenziali di equilibrio ad opera di processi fisiologici coordinati, entro limiti normali. Alterare la struttura significa alterare la funzione, dal punto di vista biochimico rappresenta il mantenimento degli equilibri metabolici che stanno alla base di ogni fenomeno biologico.

Prendiamo adesso un esempio di alterazione dell’equilibrio di una cellula: essa all’inizio si trova in uno stato di equilibrio. Ad un certo punto uno stimolo lesivo colpisce la cellula alterandone l’equilibrio. La cellula perdura per un certo tempo in uno stato stazionario alterato, adattandosi a questa situazione. Se noi togliessimo lo stimolo, essa tornerebbe allo stato normale, quindi lo stato alterato è reversibile. Se però noi superiamo un certo limite passiamo allo stato di necrosi cellulare, questo dipende dalla natura e dalla durata dello stimolo lesivo.

Un esempio di stato alterato reversibile dovuto ad una lesione subletale è dato dalla febbre. Generalmente non si sa mai quando si supera il punto di non ritorno, in pratica quando si passa da una lesione subletale ad una lesione letale.

I quattro punti fondamentali di una malattia

• La causa (eziologia)
• I meccanismi della sua evoluzione (patogenesi)
• Le alterazioni strutturali indotte in cellule ed organi (modificazioni morfologiche)
• Le conseguenze di tali modificazioni (importanza clinica → modificazione strutturale → modificazione funzionale)

La patia (da pathos = sofferenza) appare quando si altera l’equilibrio e corrisponde allo stato stazionario alterato.

Il fenomeno morboso

È la deviazione dalla norma di un carattere morfologico, chimico o funzionale a diversi livelli (cellula, tessuto od organo). Ad esempio la rigenerazione del fegato: se noi asportiamo chirurgicamente un pezzo di fegato o ne distruggiamo una parte mediante un’azione chimica lesiva, esso si rigenera.

Edema: è un ristagno di liquido, produce gonfiore e se comprimiamo ritorna su lentamente. Il processo morboso indica una lesione in atto e nei cui confronti l’organismo dà luogo a reazioni di adattamento. Esso è dovuto a diverse cause come la febbre o le infiammazioni. Lo stato morboso indica alterazioni che non si evolvono all’evolversi del processo morboso (alterazioni anatomiche congenite o acquisite a seguito di cicatrizzazioni, di ferite etc.).

Per lo studio dei processi morbosi si utilizzano dei sistemi di riferimento generali chiamati sistemi modello che utilizzano animali da esperimento e si osserva quel che succede ai tessuti di questi animali. Quando si ha un modello sperimentale si tengono standardizzati degli elementi.

Modello

• Specie e ceppo dell’animale

Elementi da standardizzare

• Numero degli animali
• Dose (far sì che le caratteristiche siano uguali per tutti)
• Via di somministrazione
• Diversa azione sui tessuti
• Metabolismo ed interferenza con altri trattamenti
• Produzione di una lesione specifica
• Correlazione tra severità della lesione e dose di somministrazione (in genere viene somministrata la dose minima atta a causare la lesione, comunque grandi dosi danno delle lesioni)

Caratteristiche del modello

• Riproducibilità della lesione
• Periodo di latenza prevedibile
• Periodo che intercorre tra la somministrazione della sostanza e la modificazione della lesione (il tempo deve essere il più breve possibile)

Utilità del modello sperimentale

• Si hanno informazioni sull’organizzazione e sulla funzione delle cellule normali
• Si ha un aiuto nella comprensione delle cause e dei meccanismi fisiologici e patologici
• Diventa più chiara l’eziologia
• Si ha un supporto sul quale mettere a punto test diagnostici
• Si arriva alla formulazione di sistemi di saggio biologico dove analizzare le azioni farmacologiche

Esempio: studio dell’azione del metilmercurio (molto tossico per il SNC). Se viene somministrato cronicamente diventa tossico perché si accumula nei tessuti anziché essere escreto. Quali sono le lesioni a livello cerebrale?

• Lesione acuta: viene provocata immediatamente per via sperimentale
• Lesione cronica: si provoca sperimentalmente mediante somministrazione prolungata nel tempo

Nell’esempio del metilmercurio (CH₃Hg) abbiamo che l’intossicazione acuta causa lesioni a livello renale, mentre l’intossicazione cronica provoca danni a livello del SNC. Nel caso invece della somministrazione di alcool, un’intossicazione acuta (dovuta ad una forte dose) dà problemi a carico del SNC, mentre un’intossicazione cronica causa una epatite cronica. (l’epatite cronica è lo stato di equilibrio alterato, il punto di non ritorno è dato dalla necrosi che è la lesione letale).

La neoplasia è la formazione di un nuovo tessuto per proliferazione cellulare. L’organo perfuso è un organo in cui è stato tolto tutto il sangue, ad esempio il fegato viene perfuso per studiare gli epatociti, nel liquido di perfusione metto anche collagenasi che serve ad isolare le cellule.

Eziologia (alte e basse temperature)

La volta scorsa abbiamo visto i quattro punti cardine della patologia. Una branca della patologia generale è l’eziologia, che studia le cause delle patologie. L’eziologia (letteralmente scienza delle cause), studia gli stimoli patogeni o fattori di malattia. L’eziologia ci permette di studiare l’evoluzione e le modificazioni di quello che succede, in genere qualunque stimolo lesivo può alterare l’equilibrio (e l’omeostasi).

Nel momento in cui uno stimolo lesivo colpisce l’organismo ed altera lo stato di omeostasi si possono avere delle modificazioni, quindi si ha una situazione alterata che può perdurare per un periodo di tempo anche abbastanza lungo. In quel caso diremo che quell’organismo, quelle cellule o quel tessuto si trovano in uno stato stazionario alterato. Ad un certo punto si può avere che da uno stato stazionario alterato (che è una lesione subletale, quindi reversibile) si passi ad uno stato di irreversibilità (quindi si è superato il punto di non ritorno), che può essere dato dal fatto che la causa che porta allo stato stazionario alterato perduri per un periodo di tempo piuttosto lungo oppure può essere causato dal fatto che lo stimolo lesivo sia piuttosto grave.

Quindi dalla lesione subletale si passa ad una lesione letale ed a quel punto l’organismo, la cellula o il tessuto non può più tornare allo stato di omeostasi come invece poteva capitare nel caso dello stato stazionario alterato, quindi iniziano tutti i fenomeni di necrosi e di morte cellulare. Nel momento in cui si ha il passaggio da uno stato reversibile ad uno irreversibile noi misuriamo i fenomeni che succedono dopo che questo è avvenuto. La necrosi non è un momento ma è dato da una serie di fenomeni che seguono il passaggio da uno stato di omeostasi alterata ad uno stato di irreversibilità.

Fattori che possono alterare l'omeostasi

• Fattori intrinseci: sono quelli interni all’organismo considerato, parlando dell’uomo i fattori intrinseci sono per esempio tutte le alterazioni congenite come alcune alterazioni genetiche che sono proprie dell’organismo, cioè non sono causate da fattori ambientali o fattori esterni che causano l’alterazione dell’omeostasi. Tanti di questi fattori sono congeniti, cioè sono presenti nell’organismo già alla nascita.
• Fattori estrinseci: sono causati dall’ambiente in cui l’organismo si trova. Tantissime patologie e tantissimi fattori oggi rientrano in una grossa branca della patologia che è quella della patologia ambientale, proprio perché se andiamo ad analizzare tutti gli stimoli lesivi, vediamo che molti di questi derivano dall’ambiente in cui vive l’organismo in questione.

Triade interattiva

Uomo - Ambiente - Fattore patogeno

Questo perché è l’uomo che, alterando l’ambiente, causa la maggior parte delle malattie. L’uomo altera l’ambiente in cui vive per migliorarlo, questo miglioramento spesso ricade sull’uomo o sugli animali perché l’alterazione dell’ambiente diventa causa di malattia o meglio causa dell’alterazione dell’omeostasi ambientale. Quindi l’uomo è quello che ha migliorato l’ambiente e si trova in mezzo a questa triade, in realtà questo miglioramento, anche se ha portato ad un avanzamento tecnologico, ha portato all’immissione di tante sostanze chimiche nell’aria, nell’acqua e nel suolo che causano l’inquinamento ambientale. Infatti nella patologia ambientale c’è una grossa parte che riguarda questo. Quindi tutti i fattori patogeni si ripercuotono sull’uomo, ecco perché egli è al centro della triade: interagisce con l’ambiente per migliorarlo ma le alterazioni che provoca ricadono sull’uomo stesso. Noi analizzeremo soprattutto le cause estrinseche.

Cause di malattie

• Intrinseche: alterazioni genetiche
• Estrinseche: fisiche, biologiche, chimiche o alimentari

Le cause fisiche, chimiche o alimentari riguardano la branca della patologia ambientale. Le cause biologiche sono quelle causate dagli esseri viventi, come ad esempio le tossine prodotte dai microrganismi o i veleni prodotti dagli animali o dalle piante; allo stesso tempo però queste possono essere anche cause fisiche perché quelle sostanze sono tossiche perché contengono sostanze chimiche. È da ricordare che anche se le sostanze derivano da piante ed erbe, non per questo esse sono sempre positive per l’uomo (esistono piante che contengono sostanze mortali per l’uomo).

Cause fisiche

• Alte e basse temperature
• Radiazioni
• Elettricità
• Magnetismo
• Variazioni di pressione e gravità
• Ultrasuoni
• Cause meccaniche

Facciamo un esempio di patologia da alta temperatura: l’ustione, il colpo di sole ed il colpo di calore. Poi ci sono le radiazioni, pensiamo ad Hiroshima e Nagasaki; alle patologie provocate dai raggi X (tempo fa per qualsiasi cosa si facevano le radiografie). Ancora, elettricità e magnetismo; variazioni di pressione (possono causare ad esempio embolia); ultrasuoni. Tra le cause fisiche che vedremo molto approfonditamente ci sono le cause meccaniche che provocano patologie, come ad esempio gli incidenti stradali e le armi da fuoco. Tutte le patologie alimentari, meno l’obesità e la malnutrizione che sono cause strettamente nutrizionali, sono cause estrinseche. Pensiamo che oggi una delle cause di una parte dei tumori è il tipo di alimentazione.

Ovviamente nessuno di noi, sapendolo, si mangia una sostanza cancerogena, però involontariamente introduciamo ogni giorno con l’alimentazione una gran quantità di sostanze chimiche che possono scatenare delle patologie alterando l’omeostasi in cui l’organismo si dovrebbe trovare. Un esempio è dato da tutti i coloranti e conservanti che si mettono negli alimenti e che oggi si cerca di eliminare o di sostituire con sostanze naturali. Qualche anno fa era stato ritirato dal commercio il bitter rosso perché questo colore era dato da un azocomposto indicato con la sigla E che poteva causare dei tumori. Oggi questo composto dovrebbe essere sostituito con dei coloranti naturali. In tanti prodotti si possono notare delle sigle “E” seguite da un numero, queste sono sostanze chimiche in pratica azocomposti che provocano tumori.

Possiamo dire che qualunque sostanza chimica, alla fine, può provocare tumori ed inoltre (parere personale) quando si suppone che una sostanza possa essere pericolosa, dovrebbe essere ritirata dal mercato perché si è visto che per i tumori serve una dose-soglia di queste sostanze perché il tumore si sviluppi. Quindi, se noi ogni giorno assumiamo quantità anche piccolissime (e quindi non in grado di provocare la patologia), abbiamo che accumulandone durante tutta la vita possiamo arrivare alla dose-soglia necessaria per lo scatenarsi del tumore. Quando faremo i tumori vedremo che ci sono pochissime sostanze cancerogene ma moltissime potenzialmente cancerogene. Ecco perché esiste una legge che obbliga le aziende a sostituire le sostanze chimiche nei prodotti che servono all’uomo con sostanze naturali.

Alimentazione e sostanze chimiche

Per quanto riguarda l’alimentazione, altre sostanze di cui si parla tantissimo sono i nitriti ed i nitrati che, di per se, non sono cancerogeni e vengono usati come conservanti ma si è visto che se sperimentalmente vengono combinati con acido nitrico e nitroso, formano uno dei più potenti cancerogeni che sono le dimetilnitrosammine. Noi ogni giorno introduciamo nell’organismo piccole quantità di nitriti e nitrati che arrivano nello stomaco che ha un pH acido e che, combinati con altre sostanze ivi presenti, potrebbero portare alla formazione delle nitrosammine. Di questo però non si è certi, ma in ogni caso questo avviene in laboratorio e quindi è possibile che avvenga anche dentro di noi. Per questo molte nazioni hanno ritirato dal commercio nitriti e nitrati che però avevano portato all’eliminazione di un’altra patologia mortale: il botulismo.

Ci sono quindi tantissime sostanze che possiamo anche respirare come il benzopirene (che è praticamente ubiquitario), e che possiamo introdurre con gli alimenti (ad esempio nella carne alla brace un po’ bruciacchiata). Quindi moltissime sostanze chimiche che, se ingerite, provocano delle alterazioni, rientrano nell’alimentazione non perché le introduciamo volontariamente ma perché si trovano negli alimenti, nell’aria, nell’acqua e nel suolo.

Patologie dovute alle alte temperature

• Ustioni
• Colpo di sole (o di calore)
• Congelamento
• Assideramento

Vediamo perché l’alta temperatura causa ustioni ed il colpo di sole, mentre le basse temperature causano congelamento o l’assideramento. Nel caso della temperatura elevata, questa può agire su una parte definita del corpo ed allora provoca le ustioni, oppure può agire sull’intero organismo ed in tal caso provoca il colpo di sole. Anche l’assideramento è riferito a tutto l’organismo e può avvenire per esempio in alta montagna. Il colpo di calore può essere preso da tutti in forme diverse (può manifestarsi ad esempio quando ci si trova in un ambiente chiuso in cui c’è afa e non si può respirare).

Adesso vediamo le ustioni. L’ustione è l’azione della temperatura elevata in una certa parte dell’organismo. Le patologie dovute alle alte temperature cambiano a seconda di determinati parametri quali l’intensità della temperatura, la modalità, il tempo di esposizione, la natura del tessuto e la superficie interessata. La combinazione di ognuno di questi punti può far variare la gravità dell’ustione. Per quanto riguarda la modalità, se la temperatura è diretta proprio sull’organismo causerà una lesione di maggiore gravità, lo stesso discorso vale per quello che riguarda il tempo. Quindi ognuno di questi punti può far sì che la situazione di omeostasi alterata possa evolversi verso l’omeostasi oppure verso l’irreversibilità della lesione.

Infatti mettendo la mia mano nell’acqua calda e togliendola subito avrò un determinato effetto, mentre se la tengo nell’acqua per un tempo maggiore avrò che gli effetti dell’alta temperatura saranno diversi. Inoltre ci sono dei tessuti che sono più delicati e reagiscono diversamente, ad esempio se la lesione avviene in un punto in cui la pelle è più delicata gli effetti saranno diversi come può avvenire se mettiamo una goccia d’olio caldo sul collo o sulla pianta del piede. Per quanto riguarda la superficie interessata, vedremo che questo è uno dei fattori che aumentano o diminuiscono la gravità dell’ustione, ad esempio un’ustione di II^o grado sull’80% del corpo può portare quasi sicuramente alla morte (nonostante l’ustione sia di II^o grado).

I gradi dell’ustione vanno dal I^o (più leggero) al IV^o (più grave), quindi andando dal I^o al IV^o grado aumenta la gravità (quella di IV^o grado è definita anche carbonizzazione). Infatti, un’ustione di II^o grado sul 60-70% del corpo è più grave di un’ustione di IV^o grado circoscritta, ad esempio, ad un dito, in quanto anche se lo si perde si può continuare a vivere “bene”.

Questo perché l’ustione dà degli effetti locali dovuti alla temperatura su una determinata parte dell’organismo, però ci sono anche degli effetti generali...