Patologia generale e immunologia

Patologia generale ed immunologia

Introduzione alla patologia

Docente: Monica Savio

La patologia generale è una scienza multidisciplinare che studia l’eziologia e la patogenesi.

Eziologia e patogenesi

Eziologia: agenti che provocano la comparsa di manifestazioni patologiche (eziologia vuol dire conoscenza delle cause).

Patogenesi: meccanismi con cui gli agenti eziologici direttamente o indirettamente modificano lo stato di salute.

Inoltre, la patologia si basa sulla epidemiologia (studio della popolazione), medicina clinica (individui singoli), fisiopatologia (organi), istologia (tessuti), citologia (cellula), biochimica (organuli cellulari), biofisica (molecole) e biologia molecolare (geni). Per questo motivo, la patologia è considerata il tronco dell’albero della medicina.

Classificazione delle malattie

Una malattia può essere:

• Focale: si dice una malattia limitata ad un focolaio distinto
• Localizzata: la malattia limitata ad una certa parte
• Disseminata: estesa a molteplici focolai
• Diffusa: la malattia interessa una parte più grande (esempio intero polmone)
• Sistemica: malattia estesa a tutto un sistema
• Generalizzata: diffuso a tutto l’organismo

Il decorso della malattia può essere di diverso tipo:

• Acuta: cioè arriva rapidamente all’acume
• Cronica: significa che dura a lungo
• Subacute: quasi acuta quasi cronica

Il concetto di malattia è un concetto antico che risale alle tribù primitive. Le interpretazioni della malattia erano diverse, molto spesso si ritenevano causa di un incantesimo o perché un corpo estraneo era entrato nella persona o per punizione divina.

Stato di salute e omeostasi

Cos’è lo stato di salute? Omeostasi (concetto sviluppato con Claude Bernard): Insieme dei meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere a livello ottimale le funzioni espletate dalle cellule, dai tessuti, dagli organi e dagli apparati che lo costituiscono.

Fenomeni morbosi e stati patologici

Un fenomeno morboso è la deviazione più semplice della norma di un carattere morfologico, biochimico o funzionale di un tessuto o di un organo (pallore, rossore). Quando più fenomeni morbosi si associano si ha il processo morboso.

Lo stato morboso è la manifestazione patologica stazionaria, ben definita capace di rendere il soggetto più suscettibile alla comparsa di manifestazioni patologiche.

Pertanto, la malattia è una condizione dinamica, emotiva che si manifesta con l’alterazione anatomica o funzionale di uno o più organi. La malattia può evolvere con la guarigione, cronicizzazione o morte.

• Sintomo: fenomeni soggettivi avvertiti dal paziente ed obiettivi individuabili dalla visita medica e dalle indagini di laboratorio.
• Diagnosi: riconoscimento del tipo di malattia attraverso analisi critica dei sintomi.
• Prognosi: capacità di predire la durata e l’esito della malattia sulla base dell’esperienza.
• Terapia: cura adeguata.

Criteri di classificazione delle malattie

• Tipografico: sulla base della regione del corpo prevalentemente interessata. Malattie dell’addome, del sistema nervoso, del collo, del torace.
• Anatomico: sulla base del tessuto o dell’organo prevalentemente interessati. Malattie dello stomaco, del rene, del fegato, del sangue.
• Funzionale: sulla base della funzione prevalentemente interessata. Malattie psichiche, respiratorie, urinarie, del metabolismo.
• Patologico: sulla base della natura del processo patologico. Malattie degenerative, infiammatorie, neoplastiche.
• Eziologico: sulla base delle cause. Malattie infettive, virali, batteriche, parassitarie, genetiche. Malattie stagionali, professionali, occasionali.
• Epidemiologico: sulla base di dati statistici dimostrati. La maggiore incidenza di determinate categorie o in determinati periodi dell’anno.
• Molecolare: sulla base della molecola alterata e della conseguente modifica funzionale. Patologie del DNA, delle proteine, dei carboidrati.

Adattamenti cellulari

Il paziente elementare della patologia è la cellula in tutte le sue componenti.

Adattamenti cellulari includono:

• Rigenerazione
• Iperplasia: cellule aumentano di numero.
• Ipertrofia: cellule diventano più grandi.
• Atrofia: riduzione acquisita nelle dimensioni delle cellule, dei tessuti o degli organi.
• Metaplasia: sostituzione da altri tipi cellulari.

Le cellule possono avere capacità rigenerative diverse:

• Cellule perenni che non si dividono.
• Cellule stabili in cui il tasso mitotico è troppo basso ma può insorgere una ondata di rigenerazione.
• Cellule labili che continuano a replicarsi per tutta la vita.

Le cellule staminali sono delle cellule indifferenziate che mantenendo per tutta la vita la capacità sia di rinnovarsi sia di dare origine a uno o più tipi di cellule differenziate.

Meccanismi di ipertrofia e iperplasia

L’ipertrofia (cellule che diventano più grandi) e l’iperplasia (cellule aumentano di numero) sono delle risposte adattative che portano ad un aumento della massa cellulare. Le cellule che si dividono possono andare incontro ad iperplasia e ipertrofia, mentre le cellule che non si dividono solo ipertrofia.

Meccanismi di ipertrofia e iperplasia includono:

• Aumentate richieste funzionali
• Stimolazione endocrina
• Ipernutrizione
• Aumentato flusso sanguigno
• Fattori meccanici

Ipertrofia fisiologica e patologica: Provoca un aumento delle dimensioni della cellula in un organo o in un tessuto che determina un aumento di volume. Esiste: ipertrofia muscolare dei culturisti, ipertrofia del cuore nel sovraccarico emodinamico cronico (ipertensione arteriosa, difetti delle valvole cardiache), ipertrofia fisiologica dell’utero durante la gravidanza.

Iperplasia: Aumento del numero delle cellule in un organo o in un tessuto che determina un aumento del volume. Tipico delle cellule proliferanti. Esiste iperplasia fisiologica: iperplasia ormonale nelle mammelle e utero durante il ciclo mestruale e in gravidanza; iperplasia compensatoria durante la rigenerazione epatica dopo epatectomia parziale (esportazione di un lobo del fegato). Iperplasia patologica dovuta a eccesso di ormoni e fattori di crescita che non sono forme tumorali e non vengono considerate forme pre-cancerogene perché non vi è una mutazione genetica: endometriale dovuto ad un eccesso di estrogeni con perdita di sangue in modo anomalo, benigna della prostata.

Ad esempio, durante la gravidanza si ha un'iperplasia ghiandolare e il numero delle ghiandole aumenta. In menopausa il tessuto ghiandolare si è ridotto, diventando atrofico, mentre si ha un aumento del tessuto adiposo.

Atrofia

Atrofia è la riduzione acquisita nelle dimensioni delle cellule, dei tessuti o degli organi. Atrofia è costituita da 2 processi: la diminuzione del numero delle cellule dette ipoplasia e la diminuzione del volume delle cellule, ipotrofia. Da non confondere con l’aplasia che è il mancato sviluppo di un organo o tessuto. L’atrofia può essere fisiologica osservata nella crescita embrionale o patologica in cui le cause possono essere:

• Riduzione del carico di lavoro (ad esempio immobilizzazione o gessatura)
• Perdita dell’innervazione (ad esempio in un paziente paraplegico da lungo tempo)
• Riduzione dell’apporto ematico (se viene a mancare l’ossigeno e i nutrienti necessari le cellule diventano atrofiche non ricevono più sostegno per funzionare e dividersi questo aspetto che può essere patologico e che nel campo dell’aterosclerosi può essere fisiologica in vecchiaia provocando assottigliamento delle circonvoluzioni e allargamento dei solchi)
• Perdita della stimolazione endocrina (si rileva a livello dell’endometrio e possiamo osservare 2 sezioni uno preso da un utero in età fertile in cui l’attività degli estrogeni è più alta infatti si osserva la presenza delle ghiandole è elevata mentre in un utero di una donna in menopausa si osserva le ghiandole ridotte di numero perché non hanno più un’attività proliferativa)
• Pressione (in senso di compressione come un tumore benigno che è capace di espandersi schiacciando tessuti circostanti che non sono direttamente coinvolti nello sviluppo della neoplasia ma subire un danno con un mancato apporto di ossigeno e nutrienti)
• Nutrizione inadeguata (in una anoressia o anche una neoplasia con una mancanza di appetito che porta a consumare prima le riserve di tessuto adiposo e poi quelle muscolari)

Metaplasia è la modificazione di un tessuto differenziato in un altro tessuto sempre differenziato. Questo si verifica in quelle cellule capaci di dividersi e che sotto particolari stimoli producono altri tipi di cellule. Si parla soprattutto di metaplasia epiteliale presente soprattutto sugli epiteli di rivestimento: ad esempio, quello che si verifica a livello bronchiale nei fumatori o in presenza di un agente inquinante in cui l’epitelio cilindrico monostratificato ciliato va incontro a una trasformazione metaplastica in epitelio pavimentoso composto che risulta molto più resistente infatti permette di salvaguardare un ipotetico danno ma in questo caso mancano le ciglia che hanno funzione di protezione di produrre muco per intrappolare agenti estranei.

Qualche volta può verificarsi il caso opposto detta metaplasia inversa ed è quello che può avvenire nell’esofago in cui l’epitelio squamoso può essere sostituito da un epitelio cilindrico come quello dell’intestino, questo avviene a seguito di un reflusso gastrico. Si ha questa trasformazione perché producono muco e attutiscono l’acidità prodotta e viene detto esofago di Barrett.

Ogni processo di trasformazione va ad alterare quello che è il normale funzionamento dell’organismo infatti da qui si può avere lo sviluppo di una neoplasia.

Adattamenti cellulari metabolici – degenerazioni

Degenerazione = accumulo, morfologicamente osservabile, nella cellula o nell’interstizio, di molecole biologiche di varia natura (proteine, glicidi, lipidi) normali o alterate, nonché di altre sostanze (anche di natura inorganica) di provenienza endogena o esogena normalmente non presenti o presenti in quantità tali da non essere visibili al microscopio ottico.

Le degenerazioni si classificano in:

• Degenerazioni intracellulari
• Degenerazioni extracellulari

Invece, si definisce malattia degenerativa l’insieme di lesioni ad andamenti cronici che hanno raggiunto l’evidenza clinica. Nel focolaio di lesione sono presenti: accumuli di sostanze nella matrice extracellulare, necrosi, infiltrati infiammatori, reazioni immunologiche, proliferazione cellulari.

Degenerazioni intracellulari

Le degenerazioni intracellulari sono la degenerazione vacuolare, il rigonfiamento torbido e la steatosi. Queste degenerazioni possono essere causate da intossicazione alcolica, malattie infettive, ipossia (carenza di ossigeno), esposizione ad agenti fisici e chimici. Le cellule interessate sono i tubuli renali, miocardiociti, cellule pancreatiche, mucosa intestinale.

Degenerazione vacuolare: si può osservare più frequentemente nel fegato e nel rene ed è caratterizzata dalla comparsa di vacuoli non confluenti. Le cellule hanno un aumento di volume limitato, contenente citoplasma con cavità rotondeggianti, irregolari, e otticamente vuoti.

Il rigonfiamento torbido è una risposta precoce della cellula ad uno stimolo tossico e colpisce soprattutto i mitocondri. Le cellule hanno un aumento di volume e il loro citoplasma perde la sua normale trasparenza ma si presenta opaco torbido offuscando la visione del nucleo e i confini della cellula.

La steatosi o anche detta degenerazione grassa si intende un accumulo di trigliceridi e/o di acidi grassi che può essere classificata secondo la natura dei lipidi. Istochimicamente dimostrabile al microscopio ottico in cellule che normalmente non ne contengono. Si deve fare attenzione a non confonderlo al tessuto adiposo che è adipociti in cui i trigliceridi sono fisiologicamente accumulati o confonderlo con la lipofaneresi che è un'alterazione post-mortale in cui si ha la comparsa di goccioline lipidiche senza aumento di lipidi, indica una diversa distribuzione di grassi nella cellula.

La steatosi interessa soprattutto il fegato (perché coinvolto al metabolismo dei lipidi) ma anche il rene e il miocardio. Si accumulano nella cellula sotto forma di micro vacuoli o macro vacuoli. È ciò che succede è proprio la formazione di un grande vacuolo che va ad occupare tutto il citoplasma spingendo il nucleo in periferia infatti prendono il nome di. Ma ci può essere anche un accumulo di colesterolo o anche di fosfolipidi.

Osservando una sezione di fegato con steatosi appaiono i vacuoli accumulati all’interno degli epatociti. Se la sezione viene colorata con ematossilina ed eosina i lipidi non si colorano, per essere sicuri che si tratta di steatosi si possono usare altri coloranti come Rosso Sudan. L’accumulo che provoca steatosi proviene sia da via esterna sia interna. Fino ad un certo punto è reversibile. Ma se lo stimolo prosegue e il danno diventa persistente o cronico, innesca una risposta infiammatoria di tipo cronico e riparativa innescando a sua volta una reazione di riparazione di stimolazione detta fibrogenesi epatica creando delle sezioni nel fegato dando vita ad una cirrosi epatica e insufficienza epatica (irreversibile). La cirrosi è l’evoluzione della situazione epatica che parte da una steatosi ma con l’innesco di un processo di infiammazione.

La steatosi è causata ad esempio da:

• Un sovraccarico lipidico dovuto a sua volta da una dieta iperlipidica,
• Da un’eccessiva mobilizzazione di acidi grassi dai tessuti adiposi che si verifica come conseguenza del diabete mellito,
• Da un’aumentata biosintesi di acidi grassi che si verifica con un’alimentazione povera di acidi grassi polinsaturi che il fegato non produce.

Altre cause che portano la steatosi sono dieta carente di proteine animali, carenza di fattori detti lipotropi come la metionina che sono coinvolti nel metabolismo lipidico, inibizione della sintesi proteica che può avvenire o sperimentalmente o con avvelenamento dovuto ad un fungo come la Amanita Phalloide che produce il veleno alfa-amanitina o con una tossina aflatossina prodotta dalla muffa Aspergillus flavus, blocco della secrezione causata da colchicina, vinblastina, falloidina con blocco della tubulina.

La steatosi più diffusa è quella dovuta a perossidazione lipidica o da alcool etilico.

La perossidazione lipidica utilizza il tetracloruro di carbonio. Nell’uomo può verificarsi questo fenomeno se questa sostanza viene inalata o attraverso una via cutanea. In particolare i radicali che si formano del tetracloruro di carbonio nel momento in cui vengono assorbiti risultano tossici per l’organismo innescando un processo noto come perossidazione che può interessare a tutte quelle molecole che presentano atomi di ossigeno. Quando la perossidazione avviene nei lipidi si parla di perossidazione lipidica. I lipidi formano la membrana e se questo processo avviene nelle membrane del reticolo Endoplasmatico si ha steatosi epatica.

Nel caso dell’alcool etilico viene utilizzato l’etanolo che innesca anche un processo di perossidazione lipidica. Questo processo può essere di tipo acuto se si ha l’assunzione tanto ed insieme di alcool o cronico tipica del bevitore che ogni giorno assume per un lungo tempo. Non è l’etanolo in sé ma i suoi derivati come acetaldeide che causa un processo di perossidazione lipidica.

Degenerazioni extracellulari

Degenerazioni extracellulari si dividono in:

• Degenerazione ialina
• Degenerazione fibrinoide
• Degenerazione amiloide

La degenerazione ialina dal punto di vista microscopico assume un aspetto omogeneo che appare più granulare al microscopio elettronico con una colorazione di eosina poiché costituita da materiale di natura proteica. La degenerazione ialina è costituita da proteine ematiche ed è stata riscontrata in cicatrici, tumori, diabete mellito, ipertensione arteriosa. Riguardo la sua patogenesi si sa poco ma si suppone un’interazione delle proteine ematica con la matrice extracellulare.

La degenerazione fibrinoide, dal punto di vista morfologico, ha un aspetto omogeneo sia nel microscopio ottico sia al microscopio elettronico. Essendo di natura proteica si colora di rosa e al microscopio elettronico presenta una struttura fibrillare. La degenerazione fibrinoide prende questo nome perché si pensava essere costituita da fibrina ma in realtà talvolta questa non è presente. La degenerazione fibrinoide è associata a casi di infiammazione acuta o cronica, ulcera peptica, ipertensione arteriosa maligna e malattie di natura immunitaria. Sulla patogenesi si sa poco probabilmente è dovuta ad un’interazione di proteine ematiche con collagene.

Amiloide o amiloidosi significa “simile all’amido” anche se si ha una degenerazione di materiale proteico. È stata chiamata così perché si colorava di rosso Iodo come l’amido. Successivamente è stata studiata dal punto di vista istologico ed ha portato ad evidenziare alcune sue caratteristiche: con ematossilina ed eosina si colora di rosa, ma la caratteristica è quella di colorarsi con il rosso Congo che permette di distinguere l’amiloide da altri, se si osserva con la luce polarizzata appare con un colore verde. Inoltre, è stata definita una sostanza simile alla cera ma in realtà successivamente è stato visto che è costituita da una struttura fibrillare dove però diversamente da altre fibrille ad alfa elica, l’amiloide ha beta fibrille che la rendono insolubile, resistenza agli acidi e al calore. Questa struttura si adegua perfettamente alla struttura delle molecole rosso Congo. L’amiloide contiene una piccola componente detta componente P dell’amiloide di natura ematica e poi glicosamminoglicani.

L’amiloidosi può depositarsi o in maniera localizzata come ad esempio nel sistema nervoso centrale.