Patologia generale animale

Patologia e fisiopatologia dell'animale (unità 1)

Patologia generale

La patologia generale è la scienza della malattia e quindi degli aspetti di base con cui si possono instaurare delle malattie (studia la natura, l’evoluzione e l’esito della malattia). Viene anche definita la scienza del come (meccanismi di base con cui si instaura una malattia, meccanismi patogenetici alla base della condizione patologica) e del perché (le cause, chi è il responsabile della malattia, eziologia: agenti eziologici causali di una determinata patologia).

Malattia

Malattia: alterazione strutturale e/o funzionale di cellule, tessuti e/o organi capace di ripercuotersi sull’economia generale dell’organismo.

Malattia genetica: malattia legata al corredo cromosomico proprio e dei propri antenati.

Malattia congenita: malattia che è presente al momento della nascita ma che non è necessariamente ereditaria e quindi legata al corredo genetico (es. malattie provocate da problemi durante la gravidanza come patogeni che attraversano la placenta, ma anche sostanze chimiche/tossiche, agenti teratogeni che possono causare delle malformazioni congenite di vario tipo e varia gravità).

Omeostasi e salute

Omeostasi: è un equilibrio dinamico, in cui l’organismo è in contatto continuo con l’ambiente, regolato da sistemi di controllo intra ed extracellulare che permettono il mantenimento dell’integrità biochimica, funzionale e strutturale a livello cellulare, tissutale e dell’intero organismo.

Salute: stato di completo benessere (Fisico, mentale e sociale) e non la semplice assenza dello stato di malattia o di infermità. È l’adattamento perfetto e continuo di un organismo all’ambiente.

Cause di patologia

La causa è definita agente eziologico, fattore causale o noxa. È un fattore capace di indurre un effetto patologico, provocare quindi un danno morfo-funzionale di cellule, tessuto e/o organi. Una determinata azione patologica può essere causata da un singolo fattore/causa, pur essendo questa una condizione non molto spesso frequente. Solitamente infatti non è una singola causa a determinare una malattia. Quindi le cause si possono definire ad effetto aspecifico (lo stesso effetto è determinato da più cause, più comune nell’ambito della patologia macroscopica, ed è quell’elemento che complica la diagnosi perché non sempre si può determinare con certezza la causa) o ad effetto specifico (un determinato effetto è dato da una singola causa, più visibile a livello virale, come ad esempio corpi inclusi della rabbia).

Tipi di cause

• Causa sufficiente: capace da sola di determinare una malattia come per esempio una ferita da taglio è in grado di determinare un danno visibile e quantificabile.
• Causa insufficiente: incapace di determinare la malattia se non insieme ad altre, come per esempio il virus dell’herpes labiale si riattiva solamente in caso di condizioni di abbassamento delle difese immunitarie dovute ad esempio da stress. O ad esempio il giglio che è una pianta tossica per il gatto per la presenza di enzimi appartenenti al suo genoma, ma che per altre specie è indifferente.

Sicuramente quando sono necessarie più cause per avere un effetto ci sarà la causa essenziale senza la quale non si manifesterebbe l’effetto (virus, pianta tossica ...) e poi le cause favorenti o concause che sono quelle che coprono quelle essenziali e quindi permettono alla causa essenziale di esplicarsi. Le cause favorenti o concause se sono fattori estrinseci sono detti coadiuvanti (come ad esempio condizioni ambientali), altrimenti, se intrinseci, vengono detti predisponenti (assetto del patrimonio genetico distingue ogni organismo e ne rende uno più predisposto dell’altro ad avere determinate patologie come ad esempio allergie).

Cause intrinseche o endogene

Sono quelle cause come ad esempio mutazioni genetiche, alla base anche delle malattie ereditarie. Queste sono divise in:

• Malattie ereditarie: alterazioni di geni, di cromosomi, che sono alterazioni stabili del patrimonio genetico, quindi una mutazione del patrimonio genetico trasmessa dai genitori alla prole.
• Predisposizione: fattori ereditati geneticamente che possono provocare l’insorgenza di malattia. C’è ad esempio chi si ammala più facilmente e chi, invece, non si ammala mai determinato dall’assetto genetico che condiziona l’efficienza del sistema immunitario, dei sistemi neuroendocrino a difendere l’organismo da aggressioni esterne.

[Le malattie ereditarie (presenti fin dalla nascita o manifestatesi in seguito) vanno distinte da quelle malattie congenite che (pure presenti alla nascita) non riconoscono una “mutazione” nella loro eziologia.]

Cause estrinseche o esogene

Sono quelle cause ad esempio agenti patogeni e virus, ma possiamo anche osservare come causa lo stress, che ricorrerà sempre perché può essere sia causa di malattia (mancato adattamento), ma anche causato dalla malattia (ogni malattia si accompagna una situazione di stress chiamato disease stress). Lo stress non è però sempre una condizione negativa. Esistono due tipologie di stress:

• Stress buono o eustress: consentono all’organismo di affrontare al meglio la situazione.
• Stress cattivo o distress: stress che perdura in maniera cronica e causa problematiche all’organismo.

Cause estrinseche che provocano teratogenesi

• Cause biologiche: patogeni come batteri, funghi, protozoi e prioni.
• Cause chimiche: intossicazioni, veleni, abusi di farmaci alcolici o droghe.
• Cause fisiche: traumi, radiazioni (anche a scopo diagnostico come RX, TAC).
• Cause alimentari: sussistenza minima per la sopravvivenza.

Risposta di un organismo ad una noxa patogena

Un organismo di fronte ad una noxa/causa patogena può essere definito in quattro modi:

• Recettivo: subisce le conseguenze della causa patogena, ad esempio per differenze di corredo enzimatico, ma anche alla presenza di determinati recettori assenti in un’altra specie.
• Refrattario: un soggetto che non subisce nessuna conseguenza.
• Resistente: meccanismi di difesa (immunità aspecifica, barriere) che può essere più o meno efficiente da soggetto a soggetto (i soggetti possono essere tutti recettivi, ma non tutti si ammalano allo stesso modo).
• Reattivo: il soggetto presenta un’efficiente risposta immunitaria specifica dovuta principalmente a due situazioni: l’individuo ha già incontrato il patogeno oppure è stata eseguita una vaccinazione.

Manifestazioni morbose

• Fenomeno morboso: deviazione più semplice dalla norma di carattere morfologico biochimico o funzionale di una cellula, di un tessuto e/o di un organo.
• Processo morboso: condizione in cui si verifica l’associazione di più fenomeni morbosi che solitamente compaiono con regolare successione con caratteristiche che contraddistinguono l’evento patologico. Un esempio è il processo infiammatorio, anche utile all’organismo (rubor, dolor, calor e tumor).
• Stato morboso: condizione patologica stazionaria localizzata ben definita e localizzata, spesso asintomatica. C’è una deviazione dalla norma all’interno dell’organismo ma a cui l’organismo, in realtà, riesce ad adattarsi ed a trovare un equilibrio. Diverso dalla condizione di malattia che è una condizione dinamica, evolutiva, in cui tutto l’organismo viene coinvolto con l’alterazione dell’omeostasi. Un esempio di stato morboso è ad esempio l’amputazione di un arto oppure asportazione di un organo come di un rene che determinano l’adattamento dell’animale. La malattia può essere transitoria (temporanea), quando si riesce a ritornare alle condizioni omeostatiche originali, oppure persistente, condizione che può portare al raggiungimento di un nuovo stato stazionario oppure, quando le alterazioni dell’omeostasi superano la capacità dei sistemi di ripristino, può portare alla morte.

L’esito dei processi patologici può essere: la guarigione, la cronicizzazione o la morte.

Cause intrinseche

Sono fattori endogeni, insiti nell’organismo. Possono essere alterazioni del patrimonio genetico e quindi provocare malattie ereditarie oppure predisposizioni e quindi fattori ereditati geneticamente che favoriscono l’insorgenza di malattie. La predisposizione ereditaria è l’insieme delle caratteristiche di un individuo determinate geneticamente, che lo rendono un “terreno adatto” per lo sviluppo di una determinata malattia. Il fenotipo di ogni individuo dipende dal proprio patrimonio genetico ma anche dall’influenza dell’ambiente e quindi dell’influsso che l’ambiente esterno ha sull’individuo stesso.

La malattia ereditaria è quella malattia dovuta dall’alterazione del patrimonio genetico mentre la malattia congenita è presente nell’individuo al momento della nascita. Non tutte le malattie congenite sono ereditarie ma ci sono malattie congenite dovute a sostanze che sono venute in contatto con il feto durante la gravidanza (via materna). La malattia ereditaria può non essere evidente al momento della nascita, ma possono emergere più o meno tardivamente, quindi i segni clinici possono non essere subito presenti alla nascita.

Base della genetica

Nella doppia elica del DNA sono presenti le coppie di basi che si accoppiano adenina-timina e guanina-citosina. Ogni tripletta di basi codifica per un amminoacido, solitamente un gene poi codifica per una determinata proteina. La sequenza di queste coppie di base azotate determina la codifica di una determinata proteina. Qualora vengano alterazioni di un geni avviene l’alterazione della proteina che viene codificata da quel determinato gene che può essere assente o mutata portando alla mancanza di quelle funzioni che vengono svolte da quella proteina all’interno dell’organismo. Ogni gene codifica per un determinato carattere ereditario, il gene si troverà in un determinato locus genico posizionato sul cromosoma di quella specie.

Se si tratta di cromosomi omologhi (autosomi) sappiamo che sono diploidi che sono formati da una parte materna e una paterna e porteranno una copie di quel determinato gene che si trova nel proprio locus genico. Diverso è se uno o entrambi sono mutati si possono avere delle malattie genetiche ereditarie a carattere autosomico recessivo o dominante. Cosa diversa è per alcuni tipi di malattia legate a cromosomi sessuali (eterocromosomi). Sono malattie particolari che influiscono, per quanto riguarda il maschio, sul corredo cromosomico X/Y che in questo caso, possedendo geni diversi, nel caso colpisca il gene X non possiederà un altro gene X non mutato che potrà svolgere la funzione correttamente e sopire la mancanza insorgenza di una malattia.

Gli autosomi sono cromosomi con a disposizione coppie di geni uno di origine materna ed uno di origine paterna. Gli alleli sono i geni che occupano lo stesso locus di due cromosomi omologhi. Ogni gene ha due alleli di origine paterna e uno di origine paterna che saranno posizionati rispettivamente sul cromosoma di origine materna e uno su quello di origine paterna. Se i due alleli sono uguali, come per il colore degli occhi, l’individuo sarà omozigote per quel carattere. Nel caso siano diversi l’individuo è eterozigote per quel carattere ereditario e manifesterà nel fenotipo il carattere dominante, poiché il carattere dominante vince quello recessivo.

A complicare le cose in patologia è la presenza di situazioni in cui la dominanza non è assoluta, come ad esempio in alcune malattie ereditarie. Ciò accade quando il gene alterato per quella determinata malattia ereditaria non si manifesta ugualmente in tutti gli individui colpiti e quindi la gravità della sintomatologia clinica e dell’espressione clinica della malattia è diversa. Ciò è dovuto alla presenza di quei caratteri, cosiddetti caratteri inanti, in cui si distinguono penetranze ed espressività. Si parla di penetranza quando si indica la percentuale di casi in cui il gene riesce a manifestare il carattere. Alcuni soggetti, infatti, pur possedendo il gene mutato in realtà non manifestano la malattia nella sua piena espressione clinica, ne sono però portatori e possono trasmetterla alla progenie. Per espressività, invece, si intende il grado di lesione che la mutazione del gene riesce a produrre, quindi più o meno grave.

Per quanto riguarda gli eterocromosomi nei mammiferi si differenziano XX (femmina) e XY (maschio) e ciò determina l’insorgenza di talune malattie soprattutto nel sesso maschile perché portano cromosomi sessuali differenti. Se infatti il gene mutato è sul cromosoma X riuscirà a manifestarsi nella sua espressione della malattia perché non c’è un'altra copia dello stesso gene sull’altro cromosoma che ovviamente porta geni diversi (Y) rispetto a quello mutati (X).

Il genotipo è la costituzione genetica di un individuo che determina anche l’insorgenza di patologie ed un incidenza maggiore in soggetti predisposti che hanno nella loro storia genetica quella determinata malattia. Il fenotipo è l’insieme dei caratteri morfologici e funzionali di un individuo e sono il risultato del genotipo e dei fattori ambientali.

Trasmissione dei caratteri ereditari: Leggi di Mendel

Le tre leggi di Mendel sono alla base delle percentuali con cui i carattere si manifesta nella progenie e la ricomparsa di un carattere nella popolazione.

• Legge della dominanza (o legge dell'omogeneità di fenotipo): gli individui nati dall'incrocio tra due individui omozigoti che differiscono per una coppia allelica, avranno il fenotipo dato dall'allele dominante. Con significato più ampio rispetto al lavoro di Mendel, può essere enunciata come legge dell'uniformità degli ibridi di prima generazione;
• Legge della segregazione: durante la generazione della prole, gli alleli associati a uno stesso gene si separano tra di loro, facendo sì che ad ognuno dei due gameti giunga solo uno degli alleli stessi;
• Legge dell'assortimento indipendente: durante la formazione dei gameti, geni diversi si distribuiscono l'uno indipendentemente dall'altro.

Variazioni genetiche

Crossing over: durante la mitosi e la meiosi avvengono scambi o crossing over e questi scambi tra cromosomi aumentano ancora di più la variabilità genetica dell’individuo. Durante la meiosi avviene lo scambio di frammenti tra cromosomi omologhi.

Mutazioni: Diverse sono le mutazioni, sono delle modificazioni improvvise, stabili ed ereditabili di un determinato carattere: variazione di uno o più geni, mutazioni cromosomiche e alcune volte anche intere parti di genoma. Chiaramente in base all’estensione delle mutazioni, ciò indicherà la gravità, quelle che comprendono parti del genoma sono quelle più gravi in assoluto. Le mutazioni possono essere spontanee quindi errori durante la moltiplicazione del materiale genetico (mitosi). Ad esempio durante la moltiplicazione di cellule di tessuti stabili, di cellule che non si rinnovano oppure anche a livello sanguigno nel quale, a livello del midollo osseo, c’è una moltiplicazione cellulare continua e durante la moltiplicazione del materiale genetico le cellule possono andare incontro ad errori e ad alterazioni. Fortunatamente l’organismo riesce a bloccare questi errori ed anche ad eliminare quelle cellule che hanno subito errori gravi e che quindi potrebbero causare problemi all’organismo stesso. Le mutazioni possono essere anche indotte quindi prodotte da agenti mutageni che agiscono sul patrimonio genetico dell’individuo. Anche qui l’organismo ha meccanismi di difesa cellulari che possono consentire alla cellula di riparare l’errore, ad esempio proteina p53, detta guardiano del genoma cellulare, che, quando insorge una mutazione, blocca la replicazione cellulare e attiva i meccanismi enzimatici che consentono di riparare il danno del DNA oppure se il danno è troppo esteso portano la cellula ad apoptosi (morte cellulare) che permette all’organismo di eliminare cellule dannose. Non sempre questi meccanismi sono efficaci e quindi ci sono mutazioni e alterazioni nell’organismo che causano problematiche anche gravi:

• Mutazioni somatiche (morte embrionale, mutazioni fetali);
• Mutazioni gametiche (altera cellule germinali quindi trasmissioni ereditarie);
• Mutazioni letali (incompatibili con la vita);
• Mutazioni sub letali (morte prima della maturità sessuali);
• Mutazioni disvitali (malattie ereditabili trasmissibili alla discendenza);
• Mutazioni geniche (gene patologico: modificazione chimica del DNA di un gene, più frequente. Da ricordare che spesso le malattie genetiche non sono legate ad un solo gene).

Naturalmente per quanto riguarda gli autosomi, ci troviamo di fronte a geni recessivi e geni dominanti. Qualora fosse il gene dominante ad avere una mutazione, ci troveremo di fronte ad un’espressione dei caratteri della malattia, mentre, se il gene fosse recessivo, l’individuo non mostrerebbe i caratteri della malattia ma rimarrebbe comunque portatore di quest’ultima e la trasmetterebbe alla prole. Bisogna ricordare però che alcuni geni sono semidominanti e quindi hanno manifestazioni diverse da individuo ad individuo (vedi sopra). Alcune malattie, inoltre, come ad esempio displasia anca e malformazioni di strutture del soggetto dopo la nascite come quelle cardiache, in particolare nel cane, sono spesso portate da più geni poligenici, sono caratteri patologici supportati contemporaneamente da più geni. Se riguardano i geni degli eterocromosomi possono essere anche qua dominanti o recessivi.