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Processi Riparativi

Appunti di patologia generale basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Porcellini dell’università degli Studi di Napoli Federico II - Unina, Facoltà di Scienze matematiche fisiche e naturali, Corso di laurea in scienze biologiche. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Patologia generale dal corso del docente Prof. A. Porcellini

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aumento della pressione addominale. 2) L’ulcerazione delle ferite è invece provocata da

un’inadeguata vascolarizzazione nel corso della guarigione. Ad esempio, le ferite agli arti

inferiori in individui con aterosclerosi periferica sono soggetti ad ulcerazione.

• ECCESSIVA FORMAZIONE DI COMPONENTI DEL PROCESSO RIPARATIVO: Accumulo

di quantità eccessive di collagene può dar luogo a cicatrici esuberanti conosciute come

cheloidi o cicatrici ipertrofiche. I meccanismi di formazione sono ancora sconosciuti e non si

sa perché siano più comuni tra individui di razza nera. A volte si possono produrre quantità

eccessive di tessuto di granulazione che viene definito tessuto di granulazione esuberante

che può essere rimosso chirurgicamente. Infine di rado le cicatrici da incisione o le ferite da

trauma possono essere seguite da proliferazione eccessiva di fibroblasti ed altri elementi di

tessuto connettivo. Queste formazioni che possono recidivare dopo escissione chirurgica

vengono chiamate desmoidi o fibromatosi aggressive e cadono al confine tra proliferazione

benigna e tumori maligni.

• FORMAZIONE DI CONTRATTURE: una esagerazione di questo processo è detta

contrattura e provoca deformità della ferita e dei tessuti circostanti. Le contratture che si

sviluppano particolarmente nei palmi delle mani, dei piedi, parte anteriore del torace, si

osservano di frequente dopo gravi ustioni e possono compromettere il movimento delle

articolazioni.

N.B.= I meccanismi che stanno alla base della fibroplasia nella guarigione delle ferite

(proliferazione cellulare, interazione cellula-cellula o cellula-matrice, deposizione ECM) sono simili

a quelli operanti nelle fibrosi infiammatorie croniche in malattie come artrite reumatoide, cirrosi

epatica, fibrosi polmonare. Queste malattie sono associate alla persistenza dello stimolo iniziale

scatenante la fibroplasia o con lo sviluppo di reazioni immunitarie o autoimmunitarie. In queste

reazioni, la sintesi di fattori di crescita, di citochine, di enzimi proteolitici e di altre molecole

biologicamente attive è sostenuta da interazioni linfociti-monociti. La degradazione del collagene

ad opera di collagenasi è così importante nella fase di rimodellamento delle ferite in via di

guarigione ma è al tempo stesso causa principale della distruzione delle articolazioni nell’artrite

reumatoide.

Citochine Infiammatorie.

Le citochine sono mediatori polipeptidici non antigenici che fungono da segnali di comunicazione

tra cellule del sistema immunitario e tra queste e diversi organi e tessuti. Citochine, fattori di

crescita e ormoni polipeptidici sono un gruppo di proteine regolatorie coinvolte nella

comunicazione extracellulare.

• FATTORI DI CRESCITA (non emopoietici): Vengono prodotti in modo costitutivo e i loro

principali bersagli sono cellule non emopoietiche.

• ORMONI DI CRESCITA: Sono prodotti da cellule specializzate, rilasciati in circolo,

agiscono a distanza e hanno un ristretto n° di bersagli cellulari.

• CITOCHINE: Sono prodotte da una gran varietà di tipi cellulari (linfociti e macrofagi attivati,

cellule endoteliali, epiteliali e del tessuto connettivo). La loro produzione è transitoria,

strettamente regolata, agiscono a breve distanza e non si trovano in importanti quantità in

circolo in condizioni normali. Possono influenzare la sintesi o l’azione di altre citochine.

Sono pleiotropiche ovvero agiscono su una gran varietà di cellule e tessuti. Sono

multifunzionali dato che una singola citochina può avere azioni modulatorie positive e

negative. Esplicano i loro effetti legandosi a specifici recettori presenti sulle cellule

bersaglio e l’espressione dei recettori può essere regolata da segnali endogeni ed esogeni

(IL-2 attiva cellule T legandosi a recettori per IL-2 ad alta affinità IL-2R)

N.B.= IL-1, TNF per quanto siano strutturalmente diversi hanno funzioni sovrapponibili e si

consideri che nessuna delle caratteristiche enunciate è assoluta: TGF-beta e M-CSF sono presenti

in quantità cospicue in circolo in condizioni normali, IL-6 è prodotta in risposta a segnali

infiammatori locali ma agisce a distanza sul fegato contribuendo alla risposta di fase acuta. Le

citochine vengono distinte in:

• MONOCHINE: prodotte da fagociti mononucleati.

• LINFOCHINE: prodotte da linfociti attivati.

• INTERLEUCHINE: prodotte da cellule emopoietiche, agiscono soprattutto sui leucociti.

• CHEMOCHINE: stimolano la chemotassi dei leucociti.

Le citochine vengono inoltre distinte in 5 classi sulla base della funzione e del tipo di cellula

bersaglio:

1. CITOCHINE CHE REGOLANO LA FUNZIONE DEI LINFOCITI: Regolano proliferazione,

attivazione e differenziamento dei linfociti. IL-2 e IL-4 stimolano la proliferazione dei linfociti,

IL-10 e TGF-beta inibiscono le risposte immunitarie (citochine antinfiammatorie).

2. CITOCHINE CHE MEDIANO L’IMMUNITA’ NATURALE: TNF-alfa, IL-1 beta, IL-6 e

interferone di tipo I (IFN-alfa, IFN-beta). Alcune proteggono da infezioni virali, altre danno

inizio a risposte infiammatore non specifiche.

3. CITOCHINE CHE ATTIVANO CELLULE DELL’INFIAMMAZIONE: IFN-gamma, TNF-alfa e

beta, IL-5, IL-10, IL-12. Queste attivano i macrofagi durante la risposta cellulo mediata.

4. CITOCHINE CHE STIMOLANO L’EMOPOIESI: Stimolano la proliferazione e il

differenziamento dei leucociti immaturi. IL-3, IL-7 e fattori stimolanti colonie (CSF) tra cui:

GM-CSF, M-CSF, G-MSF.

5. CHEMOCHINE: hanno azione chemotattica sui leucociti.

IL-1 e TNF sono inequivocabilmente citochine infiammatorie primarie perchè azionano l’intera

cascata di mediatori caratteristici della risposta infiammatoria. IL-6 viene considerato un mediatore

secondario essendo la molecola responsabile della produzione delle proteine della fase acuta. IL-1

e TNF sono pleiotropiche in quanto il loro spettro d’azione comprende molte cellule e tessuti.

Inducono la produzione di molecole adesive, chemochine, fattori di crescita, NO e mediatori lipidici

come prostaglandine. Questi mediatori amplificano il reclutamento leucocitario e la sopravvivenza

dei leucociti reclutati nel tessuto. L’aumento dei leucociti a livello locale amplifica i meccanismi

dell’immunità innata e ciò attiva l’immunità specifica soprattutto grazie a IL-12. L’amplificazione

dell’immunità innata è fondamentale per orientare quella specifica producendo IFN-gamma

(risposte di tipo I) o IL-4 e IL-13 (risposte di tipo II). A livello sistemico, IL-1 e TNF agiscono

attraverso IL-6 sul fegato e la risposta epatica a IL-6 è la produzione di proteine di fase acuta. La

cascata delle citochine infiammatorie è soggetta a una regolazione negativa che agisce a livello

locale o sistemico. Un primo circuito di regolazione negativa è costituito da citochine anti-

infiammatorie (IL-10, TGF-beta) che sono prodotte dalle stesse cellule che producono IL-1 e TNF

ovvero i monociti-macrofagi. Un altro circuito di regolazione negativa che spegna la regolazione di

IL-1 e TNF è l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene. IL-1 e TNF agiscono sull’ipotalamo inducendo la

produzione di fattori che provocano produzione di ACTH corticotropina (ipofisi) che a sua volta

induce la produzione di ormoni glucocorticoidi (surrene). I glucocorticoidi tendono a spegnere la

produzione di IL-1 e TNF. Inoltre IL-1 e TNF-alfa vengono prodotti da macrofagi attivati, TNF-beta

dai linfociti T attivati e IL-1 anche da altre cellule. Queste citochine possono essere secrete anche

in seguito a stimolazione con endotossine, immunocomplessi, tossine, stimoli lesivi di natura fisica.

Queste citochine possono agire sulla stessa cellula che la produce (effetto autocrino), su cellule

poste nelle immediate vicinanze (effetto paracrino) o a livello sistemico come gli ormoni (effetto

endocrino).

Gli effetti più importanti di IL-1 e TNF li hanno su cellule endoteliali, sui leucociti, sui fibroblasti e

nell’induzione delle risposte sistemiche di fase acuta. Nell’endotelio, queste citochine inducono una

serie di modifiche nell’insieme definite ATTIVAZIONE ENDOTELIALE (inducono la sintesi di

molecole di adesione endoteliale, mediatori chimici come citochine, chemochine, fattori di crescita,

NO). TNF causa aggregazione e innesco dei neutrofili stimolando queste cellule a potenziare le

risposte indotte da altri mediatori e favorisce il rilascio di enzimi proteolitici da parte di cellule

mesenchimali contribuendo al danno endoteliale. IL-1, TNF, IL-6 inducono le risposte sistemiche

della fase acuta associate a infezioni e lesioni: febbre, mancanza di appetito, sonno, rilascio di

ormone adrenocorticotropo (ACTH) e soprattutto nel caso di TNF gli effetti emodinamici come

ipotensione, diminuzione del PH del sangue e aumento della frequenza cardiaca. TNF-alfa ha un

ruolo di controllo del peso corporeo. Nell’anoressia e nella cachessia c’è sovrapproduzione di TNF-

alfa. Citochine inoltre attraverso specifici recettori portano all’attivazione di geni infiammatori che

amplificano i meccanismi di difesa e riparo. Questi recettori grazie al dominio TIR, attivano una

cascata di trasduzione del segnale. In questa situazione, vengono reclutate diverse proteine

adattatrici, la più importante delle quali è denominata MyD88. Questa è reclutata da tutti i membri

della famiglia TLR e da tutti i recettori della famiglia IL-1. MyD88 è costituito da un dominio TIR e

un dominio DD. Grazie al dominio DD, MyD88 recluta chinasi denominate IRAK; le IRAK

fosforilano un adattatore TRAF6 che recluta chinasi diverse. A valle di TRAF6 viene attivata una

via che porta all’attivazione di NFkB, mentre un’altra via porta all’attivazione delle chinasi da stress

(JNK e p38) Questi recettori sono coinvolti anche nell’immunità innata.

Infiammazione come programma trascrizionale.

Il riconoscimento dei patogeni e dei tessuti danneggiati da parte dei PRR (pattern recognition

receptors) porta attraverso una complessa cascata di eventi di trasduzione del segnale

all’attivazione di fattori trascrizionali. I recettori dell’immunità innata attivano diversi fattori

trascrizionali (NFkB, AP1), ma il principale meccanismo di regolazione trascrizionale alla base

dell’attivazione di un programma pro-infiammatorio è costituito dal complesso NFkB. Stimoli fisici,

chimici e citochine infiammatorie (IL-1, TNF), attivano la trascrizione del fattore NFkB. Diversi sono

i membri della famiglia NFkB ma i principali in questo contesto sono 2 proteine denominate p50 e

p65 che si trovano nel citoplasma, complessate con un inibitore detto “inibitore di KB” (IKB). Il

danno tissutale, il riconoscimento dei patogeni, l’attivazione cellulare da citochine (IL-1, TNF)

portano all’attivazione di chinasi che fosforilano IKB. Nel citoplasma sono presenti in un complesso

due chinasi che fosforila IKB (IKK1 e IKK2), complessate a loro volta con una proteina inibitoria

chiamata NEMO. In seguito all’attivazione di serin treonin chinasi come TAK 1, IKK1,IKK2 vengono

fosforilate. Queste serin treonin chinasi a loro volta fosforilano IKB. IKB fosforilato si distacca dal

complesso p50 e p65, viene ubiquitinato ed è soggetto a degradazione a livello del proteosoma. IL

complesso p50-p65 è a questo punto libero di migrare al nucleo dove si lega a siti di NFkB situati a

monte di diversi geni infiammatori. I geni attivati da NFkB sono diversi:

• Citochine infiammatorie (IL-1, IL-6)

• Chemochine infiammatorie (IL-8)

• Molecole di adesione endoteliali

• Enzimi che producono molecole effettrici (ciclossigenasi, NO sintasi inducibile).

• Molecole che stimolano la risposta immunitaria.

• L’infiammazione può essere vista come la manifestazione di un programma genetico

trascrizionale attivato da segnali di pericolo e danno ai tessuti.

Chemochine.

Sono una famiglia di piccole proteine (basso peso molecolare 8-10 KD) che agiscono come fattori

chemotattici per i leucociti. Sono state identificate 40 diverse chemochine e 20 diversi recettori.

Vengono divise in 4 gruppi in relazione alla disposizione dei residui di cisteina nelle chemochine

mature:

• Chemochine C-X-C (dette anche alfa-chemochine) hanno un residuo Aa che separa i due

residui conservati di cisteina e agiscono principalmente sui NEUTROFILI. L’IL-8 appartiene

a questo gruppo è secreta dai macrofagi e causa attivazione e chemiotassi dei neutrofili. La

produzione di IL-8 è indotta soprattutto dalle citochine infiammatorie primarie.

• Chemochine C-C (dette anche beta chemochine) hanno 2 residui di cisteina adiacente. Tra

questi annoveriamo la eotassina che recluta selettivamente gli eosinofili, RANTES

chemiotattica per i monociti (MCP-1) e proteina infiammatoria dei macrofagi 1-alfa (MIP-1

alfa) esercitano effetti chemiotattici per monociti, eosinofili, basofili e linfociti ma non per i

neutrofili.

• Chemochine C (dette anche gamma chemochine) mancano di cisteina dei 4 residui

conserveti di cisteina (precisamente non hanno il primo e il terzo). Sono relativamente

specifiche per i linfociti.

• Chemochine CX3C contengono 3 aa tra le 2 cisteine. Il solo membre di questa classe è la

fractalchina. Questa chemochina esiste in 2 forme: una legata alla superficie cellulare

promuove adesione di monociti e linfociti T ed è indotta da citochine infiammatorie, una


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze biologiche
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Ilaria_Terenzi di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Patologia generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Porcellini Antonio.

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