Patologia Generale

Patologia generale

La patologia generale è lo studio delle cause, dei meccanismi e delle manifestazioni degli effetti della malattia. La conoscenza della patologia consente alla medicina clinica di:

• Comprendere i segni della malattia
• Formulare la diagnosi di malattia
• Progettare una terapia adeguata

Rami e radici della patologia

Rami: patologia specifica

Radici: scienze base

La patologia è la scienza delle disfunzioni e può essere studiata a vari livelli:

• Patologia dell'organo (Autopsia)
• Patologia cellulare (microscopio vetrino)
• Patologia subcellulare (microscopio ottico ed elettronico)
• Patologia molecolare (studia il genoma per individuare alterazioni a livello genetico)

Si può dividere la patologia generale anche per livelli:

• Epidemiologia: studio della disfunzione e della frequenza delle malattie. È uno studio statistico; ad esempio, si va ad analizzare la frequenza di una malattia su una determinata popolazione piuttosto che in un'altra.
• Medicina clinica: fa parte della patologia sistemica.
• Fisiopatologia: branca della medicina che studia tutte le deviazioni rispetto alla norma delle diverse funzioni dell'organismo, le cause che le determinano, i meccanismi con cui si realizzano e il modo in cui l'alterazione di una funzione si manifesta come sintomo o segno.
• Istopatologia: branca della patologia medica che studia, con i metodi di indagine propri della istologia, le alterazioni provocate nei tessuti di un organismo dai diversi processi patologici.
• Citologia: disciplina biologica che ha come oggetto lo studio della morfologia e della fisiologia della cellula. Utilizza il microscopio.
• Biochimica: ponte tra la biologia e la chimica.
• Biologia molecolare

Differenti tipologie di patologia

Patologia generale: studia a) i meccanismi di danno subito dalle cellule a vari livelli della loro organizzazione; b) le reazioni fondamentali delle cellule e delle matrici extracellulari agli stimoli lesivi.

Patologia sistemica: studia lo stato di malattia in soggetti che hanno subito danni da agenti specifici di malattia.

Anatomia patologica: descrive le malattie mediante l'analisi morfologica dei tessuti allo scopo di stabilire correlazioni anatomo-funzionali ed anatomo-cliniche.

Patologia clinica (medicina di laboratorio): studia le modificazioni delle cellule e dei liquidi corporei a scopi diagnostici utilizzando tecniche microbiologiche, istologiche, ematologiche, chimiche e biochimiche.

Citopatologia: studia le alterazioni delle cellule esfoliate e/o aspirate dalle cavità corporee. Ad esempio, l'ago aspirato nella patologia tiroidea.

Patologia autoptica: identificazione delle malattie e delle sue cause, mediante esame post-mortem.

Concetto di salute

Lo stato di salute corrisponde a uno stato di regolato ed equilibrato funzionamento dell'organo, detto omeostasi. "La salute è uno stato di armonico equilibrio fisico e psichico dell'individuo, dinamicamente integrato nel suo ambiente naturale e sociale".

Insieme dei meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere a livello ottimale le funzioni espletate dalle cellule, tessuti, organi e apparati che lo costituiscono.

Esempi: omeostasi glucidica oppure nelle condizioni di caldo o freddo (temperatura).

Omeostasi della temperatura corporea

Termogenesi, termodispersione, metabolismo, vasodilatazione cutanea, attività cellulare, perspirazione e sudorazione.

La salute come mantenimento dell'omeostasi:

• Insulti → Adattamento → Mantenimento omeostasi

Esempi: termoregolazione, termodispersione e tutti i meccanismi di feedback ormonale.

Adattamento: capacità delle cellule e quindi dell'organismo di modulare le proprie funzioni in occasioni sotto l'influenza di stimoli di vario tipo, capaci di turbare la condizione dell'originario equilibrio fisiologico, determinando la comparsa di una nuova condizione di equilibrio.

Ripristino dell'omeostasi: consente all'uomo di vivere con disinvoltura, nel proprio ambiente ristabilendo con rapidità una condizione fisiologica.

Esempi: alta montagna + bassa concentrazione di O₂ → aumento eritrociti (poliglobulina compensatoria) oppure negli atleti che richiedono maggiore tessuto muscolare (ipertrofia).

Il concetto di malattia

La malattia rappresenta una condizione dinamica in cui viene alterato temporaneamente (si prevede una guarigione) o definitivamente (si va incontro morte certa) il normale equilibrio dell'organismo.

La malattia equivale alla perdita dell'omeostasi. Insulti → Non adattamento.

Si ha la malattia quando la capacità di difesa del nostro organismo non è più in grado di controllare i danni prodotti dal microrganismo.

Salute → mantenimento omeostasi

Malattia → perdita omeostasi

Sintomo: riferito dal paziente.

Segno: rilevato dal medico.

Prognosi: predire la durata della malattia.

Semeiotica: rilevamento dei sintomi e dei segni e del loro collegamento con le alterazioni anatomiche e metaboliche che li determinano.

Diagnostica: comprendere il tipo di malattia (spesso è strumentale).

Terapia: fornisce il trattamento opportuno per restituire all'organismo lo stato di salute.

Scopi della patologia generale

La patologia generale ha il compito di stabilire il perché (eziologia) e come (patogenesi) un determinato fenomeno morboso si verifichi.

Eziologia

Agenti responsabili della comparsa di manifestazioni patologiche (agenti chimici, fisici e biologici). Eziologia = conoscenza delle cause.

Patogenesi

Meccanismi innescati per alterare lo stato di salute.

Meccanismi con cui l'organismo reagisce.

Eziologia: cause della malattia.

• Cause endogene → se hanno origine nell'organismo, quindi cause genetiche.
• Cause esogene → se sono presenti nell'ambiente.

Cause di stimoli patologici

• Genetico: difetti genetici, difetti cromosomici, ad esempio la sindrome di Down.
• Nutrizionale: deficienze o eccessi di sostanze nutritive, ad esempio ferro, vitamine. Come ad esempio l'anemia sideropenica.
• Immunologico: danni causati dal sistema immunitario, ad esempio autoimmunità cioè quando il nostro organismo non riesce più a riconoscere il self dal non self.
• Endocrino: attività ormonale carente o eccessiva. Ad esempio l'eccesso dell'ormone tiroideo (ipertiroidismo).
• Agenti fisici: traumi meccanici, danno termico, radiazioni.
• Agenti chimici: agenti chimici tossici, ad esempio solventi, farmaci.
• Agenti infettivi: da virus, batteri e microrganismi.
• Ipossia/Anossia: assenza totale o parziale di ossigeno, con alterazioni della funzione respiratoria o cardiaca che possono portare a condizioni di ischemia.
• Idiopatia → termine utilizzato in medicina quando non si conoscono le cause di una malattia.

Determinanti: da sole quando sono in grado di produrre una netta relazione con gli effetti, cioè quando sono direttamente responsabili della comparsa delle manifestazioni patologiche; (ad esempio l'ischemia).

Cause coadiuvanti: quando facilitano l'azione di altre cause, pur essendo isolatamente incapaci di provocare l'effetto patologico. (Es: sindrome metabolica).

Come risponde l'organo?

• Recettivo → se ne subisce le conseguenze.
• Organismo refrattario → se non subisce alcuna conseguenza, perché geneticamente incapace di contrarre una determinata malattia, come avviene nel caso dell'uomo che non può ammalarsi di cimurro, che è una malattia del cane.
• Resistente → se possiede poteri di difesa, capaci di bloccare gli agenti patogeni sin dall'inizio (ad es. i vaccini).
• Reattivo → se i meccanismi di difesa sono molto efficienti.

Patogenesi

Sequenza di eventi che si verificano nella risposta cellulare o tessutale ad un agente eziologico, dallo stimolo iniziale all'espressione finale dalla malattia. È importante la patogenesi perché molto spesso non si riesce ad intervenire sull'agente eziologico. Es: gli errori del metabolismo, il diabete di primo tipo.

In tali malattie non è possibile eliminare la causa che consiste nella presenza di una mutazione, che impedisce la sintesi di un enzima specifico.

La conoscenza della patogenesi consente di allestire adeguate terapie.

Topografia delle malattie

• Focale: malattia limitata a un focolaio distinto es pustola.
• Diffusa: malattia interessa un'area più grande es. polmonite.
• Disseminata: malattia estesa a molteplici focolai.
• Sistemica: malattia estesa a tutto un sistema es. sistema nervoso.
• Generalizzata: malattia diffusa a tutto l'organismo.

Adattamento

Le unità elementari della medicina: il paziente e la cellula.

"Non si possono conoscere le malattie se non si conosce che il disturbo fondamentale riguarda la cellula" - R. Virchow.

Cellula = paziente elementare. Risposta cellulare al danno: adattamento, malattia, morte.

Adattamento cellulare

Le cellule si adattano ai cambiamenti di ambiente modificando il loro comportamento nella nuova condizione.

Adattamenti cellulari:

• Rigenerazione
• Ricostruzione
• Ipertrofia
• Iperplasia
• Atrofia
• Metaplasia

Rigenerazione

Il nostro organismo si rigenera continuamente. La rigenerazione avviene con la sostituzione di cellule perdute con cellule dello stesso tipo. Es: midollo, eritrociti, cellule pareti intestinali.

Ricostruzione

Sostituzione di parte del corpo andata perduta attraverso la rigenerazione coordinata di diversi tipi cellulari. È un fenomeno complesso. Es: corna di alce. La ricostruzione non avviene nei mammiferi, e questo è il caso delle cicatrici.

Capacità rigenerativa dei vari tipi cellulari

• Cellule labili: continuano a replicarsi es: cellule sangue.
• Cellule stabili: possono replicarsi es: cellule epatiche o cellule del muscolo striato liscio.
• Cellule perenni: incapaci di rigenerarsi es: neuroni o cellule del muscolo striato.

3 domande alla rigenerazione

Sì, le cellule rigenerate sono altrettanto valide, però spesso sono indifferenziate morfologicamente e funzionalmente e richiedono tempo per il raggiungimento della maturità, cioè sono cellule che si trovano a uno stato evolutivo più basso. Differenziamento cellulare è un termine che indica la maturazione di una cellula o un tessuto, da una forma primitiva o indifferenziata a una forma matura o differenziata con funzioni specifiche. Questo concetto sarà ripreso nell'oncologia: più un tumore è differenziato più è benigno, più un tumore è indifferenziato più è maligno.

Sì, il limite è dovuto all'accorciamento del telomero. Il telomero è una sequenza che si trova come una codina nel cromosoma. Ad ogni mitosi un pezzettino di telomero viene consumato fino ad arrivare al consumo completo del telomero fino all'arresto del ciclo cellulare. La telomerasi catalizza la formazione delle sequenze nucleotidiche presenti nelle estremità terminali dei cromosomi. La telomerasi ricostruisce il telomero dando quindi immortalità alla cellula.

La presenza di determinati fattori di crescita dei microrganismi è essenziale per la rigenerazione. I fattori di crescita sono dei polipeptidi che reagiscono con specifici recettori presenti sulla superficie cellulare. I fattori di crescita si comportano come ormoni locali, agendo a breve distanza dalla cellula che li produce o addirittura autoprodursi, autostimolarsi tramite due situazioni, endocrina, la cellula secerne i fattori di crescita, oppure con una situazione olocrina, la cellula si trasforma in secreto.

I fattori di crescita peptidici sono multifunzionali e si modulano reciprocamente. Possono avere funzioni differenti:

• Inibiscono/stimolano
• Proliferazione o inibizione crescita cellulare
• Differenziazione cellulare
• Sopravvivenza cellulare
• Chemiotassi
• Vasocostrizione

Le cellule possono adattarsi ad alcuni stimoli patologici alterando le loro caratteristiche di crescita in due modi:

• Cambiamento di grandezza cellulare
• Atrofia → diminuzione
• Ipertrofia → aumento
• Cambiamento del numero delle cellule
• Involuzione → riduzione
• Iperplasia → aumento
• Metaplasia → cambiamento stabile di tipo cellulare diverso, cioè numero e volume uguale ma tipo cellulare diverso.

Ipertrofia

Aumento di volume di una cellula con relativo aumento dell'organo. Es: muscolo striato che è incapace di moltiplicarsi, non riesce ad aumentare il numero cellulare, però è in grado di aumentare di volume. L'ipertrofia si verifica in cellule incapaci di dividersi. Può essere di due tipi:

• Fisiologica: aumento della richiesta, quindi come risposta (adattamento), crescita volume cellulare. Es: culturista
• Patologica: aumento del lavoro cardiaco dovuto ad un'aumentata richiesta funzionale. Es: ipertensione e difetti valvolari.

Iperplasia

Aumento del numero di cellule di un organo o tessuto. Spesso ipertrofia ed iperplasia si manifestano insieme. L'aumento della massa di un tessuto può essere conseguenza di stimoli fisiologici (stimolazione endocrina, aumento richieste funzionali...). Gravidanza esempio di ipertrofia e iperplasia fisiologica, oppure il ciclo mestruale.

Ipertrofia e obesità

Nel primo anno di vita gli adipociti aumentano solo di dimensioni, in seguito anche il numero cellulare. Oltre una certa dimensione gli adipociti trasmettono segnali ai preadipociti che si differenziano in nuove cellule adipose.

Atrofia

Riduzione acquisita nelle dimensioni delle cellule, dei tessuti o degli organi.

Meccanismi dell'atrofia:

• Perdita cellulare
• Riduzione del volume cellulare

Cause dell'atrofia:

• Media
• Ridotta funzione
• Ridotta irrorazione
• Pressione locale
• Farmaci (ormoni)
• Senescenza

Metaplasia

I tessuti si adattano. Si parla di metaplasia quando un tessuto differenziato di un certo tipo viene sostituito da un tessuto differenziato di tipo diverso. Si trasforma in un nuovo tipo cellulare più adatto. Stimoli di natura meccanica, infiammatoria o ormonale indicano un'alterazione in un tessuto sensibile e sostituto da un altro differente. La metaplasia è un'alterazione reversibile e di per sé non presenta potenzialità cancerogene.

Anaplasia

Perdita completa di differenziazione. Quando un tessuto diviene completamente indifferenziato o poco differenziato si parla di anaplasia. Le cellule assumono morfologia simile a quella degli elementi staminali da cui derivano. L'anaplasia è presente nelle cellule dei tumori maligni. Es: carcinoma mammella.

Displasia

Termine impreciso ma pratico per indicare alterazioni cellulari troppo avanzate per essere un'iperplasia e troppo poche per essere una neoplasia.

Riassumendo:

• Aumento di funzione
• Ipertrofia e iperplasia
• Riduzione di funzione
• Atrofia
• Riduzione numero cellulare
• Morte cellulare programmata

Meccanismi di morte cellulare

• Necrosi: morte cellulare non programmata, si attua quando le cellule sono esposte a un insulto fisico, chimico ecc.
• Apoptosi: morte cellulare programmata, è un processo fisiologico. Apoptosi = suicidio cellulare.

Omeostasi cellulare e apoptosi

L'omeostasi cellulare è frutto di un sottile equilibrio, finemente regolato, tra proliferazione e morte cellulare. L'apoptosi è una morte fisiologia. Le cellule invecchiano e muoiono fisiologicamente. Programmate a morire in momenti prefissati come chiede la normale fisiologia del tessuto. È un nuovo tipo di morte con caratteristiche diverse dalla necrosi.

Necrosi: interessa più cellule. Esito di un evento patologico.

Apoptosi: interessa singole cellule. Fenomeno fisiologico non dannoso. Morte "programmata".

Significato biologico

Embriogenesi

• L'apoptosi, per l'involuzione di strutture, può essere immaginata come una scultura di marmo; prima si parte dal blocco interno e poi pian piano si tolgono i pezzi con lo scalpello e il martello, così la scultura assume forma e sostanza.
• L'apoptosi è implicata in molti processi.
• Avviene prima e durante l'impianto e in tutti gli stadi dell'organogenesi, nell'involuzione dei dotti di Muller e di Wolf, nella scomparsa delle membrane interdigitali, nella formazione del lume intestinale e nella formazione degli organi cavi.
• L'eliminazione delle cellule al ridursi di uno stimolo ormonale di crescita, per esempio nei tessuti estrogeno sensibili del sistema riproduttivo femminile.
• L'eliminazione di cellule in tessuti che richiedono una elevata velocità di ricambio cellulare ad esempio le cellule epiteliali di rivestimento dell'intestino.
• L'eliminazione di cloni di linfociti B e T dopo interruzione della stimolazione ad opera di citochine trofiche al termine della risposta immunitaria.
• È responsabile della morte dei neutrofili dopo la loro uscita dai vasi nei tessuti infiammati e rappresenta un fattore determinante nel porre fine al processo infiammatorio.
• Eliminazione delle cellule portatrici danni del DNA.
• Eliminazione di cellule infettate da virus allo scopo di difendere l'organismo dalla propagazione virale.

In alcuni casi l'apoptosi non è distinguibile dalla necrosi. La disgregazione della morte cellulare programmata porta