Reumatologia

Reumatologia

Introduzione

Note di fisiologia, integrazione tra le cellule, sistemi di comunicazione tra le cellule, note di embriologia, concetto di immunità e di autoimmunità.

Percorso diagnostico

Indagine e approccio diagnostico: recupero (fisiatra) o intervento (ortopedico). La reumatologia ha più un’impostazione di base.

Che cos'è l'apparato locomotore?

È la maggior componente in peso e in volume dell’intero organismo (90%). Questo non lo rende più importante del resto, ma sicuramente ha un ruolo assai più importante di quanto non si riconosca comunemente.

• Sostegno
• Movimento
• Protezione
• Riserva Ca
• Riserva di cibo

Per cercare il cibo l’uomo, visto che è onnivoro, deve spostarsi. La struttura dell’apparato locomotore è anche in funzione del cibo che mangiamo (il carnivoro è più aggressivo dell’erbivoro, ha gli artigli e non gli zoccoli). È un insieme di varie strutture: struttura ossea portante con ossa articolate tenute insieme da capsule e legamenti e muscoli che a loro volta sono innervati, irrorati e protetti dalla pelle. Tutto è formato da cellule che si integrano per svolgere una funzione.

Come si è formato l'apparato locomotore?

Come comunicano le cellule tra loro? Qual è il loro linguaggio? Il DNA è la memoria dell’evoluzione e delle nostre esperienze biologiche. Al posto delle parole ci sono mediatori chimici (es. ACTH).

Rivedi la sintesi proteica: ci sono geni che hanno recettori sulla membrana. Ogni cellula ha sulla membrana l’insegna di ciò che produce. Ogni cellula ha tutto il codice ma ne può utilizzare molto poco. C’è integrazione e competizione tra le cellule.

La cellula singolarmente vale poco ma tutte insieme valgono molto. Se perdo una porzione di corpo, perdo un pezzo del codice e perdo in competizione. Oggi c’è la solidarietà, ma dove questa non c’è, chi perde in competizione muore (come in natura).

Con la divisione cellulare si crea suddivisione di compiti, per questo le cellule non sono tutte uguali e sono diverse in base alle funzioni che devono svolgere che dipendono anche dall’ambiente. Quando crescono di numero, si devono organizzare per poter mangiare tutte. Devono creare delle dispense tra le cellule, da cui pescare cibo e mangiare.

Cellule e comunicazione

• Cell mesenchimali: muscoli, ossa, tessuto adiposo.
• Cell eritroblasti: emopoiesi.
• Cell mesodermiche: in queste cellule ci sono prolungamenti che vanno a cercare prolungamenti di altre cellule per comunicare. I prolungamenti sono in grado di recepire stimoli prima che la causa dello stimolo entri in contatto con la cellula. In più, negli spazi tra le cellule, le sostanze possono diffondere e distribuirsi in modo più uniforme.

Poi le cellule si organizzano a seconda del fiume sanguigno che porta il nutrimento. Per entrare e uscire dalle cellule e dal sangue ci vuole un pass; gli scambi vengono regolati. Poi ogni cellula riversa nel sangue il suo prodotto così ogni sostanza si distribuisce in tutto il corpo.

Sistemi endocrini

Sistema endocrino enterale

Regolato da cibo e digiuno.

Sistema endocrino parenterale

Non è regolato da cibo e digiuno, ma ne è influenzato. Endocrino: comunica con cellule lontane. Autocrino: comunica con se stessa. Paracrino: comunica con cellule vicine.

Immunità e autoimmunità

Immunità: sistema con il quale l’apparato circolante va in soccorso ai tessuti fissi per eliminare l’agente lesivo o per dare supporto. Autoimmunità: rivolge verso se stesso le cellule che sono in grado di digerire ed eliminare le cellule. Es. una cellula che sta per morire o che è malandata viene indotta alla morte. Se si rompe il sistema, si origina una malattia autoimmune.

Immunità innata: è aspecifica. Immunità acquisita: è specifica e si ha quando entra nell’organismo un patogeno nuovo.

Malattia e vecchiaia

Malattia: mancata collaborazione di un distretto. È localizzata, manca la funzione. Vecchiaia: spegnersi complessivo dell’attività biologica. La malattia si manifesta con gonfiore, caldo, arrossamento, ecchimosi, tumefazione. Si alterano i rapporti locali dolore. Sintomo: dolore... sensibilità soggettiva. Tumefazione portano a calore lesione, arrossamento della funzione. Il dolore indica dove si trova la lesione anche quando non ho il segno, anche quando da fuori non vedo niente. Quando ho infiammazione, entrano nel tessuto più cellule che portano alla tumefazione. Poi si infiamma anche la cute.

Sintomatologia sistemica

Una situazione generale di un sintomo diffuso (es. malattie del sangue).

Laura: L'apparato locomotore costituisce la maggior parte in peso e in volume dell’organismo; il resto non supera il 10%. La sua importanza tuttavia è data principalmente dalla sua funzione: oltre che mezzo di sostegno, protezione, locomozione, riserva di Ca, emopoiesi, l’apparato locomotore può essere anche considerato un mezzo per la ricerca del cibo. Tutto l’organismo è formato da cellule che si integrano tra loro per svolgere una funzione finale comune. Tale integrazione è resa possibile dalla comunicazione tra le varie cellule.

Meccanismo di comunicazione cellulare

Le cellule comunicano tra loro tramite un sistema mediatore-recettore. Un mediatore chimico (es. ACTH), corrispondente al messaggio da comunicare, trova il suo recettore sulla membrana cellulare. In questo modo, modifica i fattori di trascrizione che a loro volta si aggregano e si depositano sul promoter dando l’input per la trascrizione. L’mRNA così formatosi viene elaborato e successivamente tradotto dai ribosomi in proteine, che possono uscire dalla cellula dando una risposta al messaggio iniziale. Es. L’ACTH favorisce la produzione di cortisolo (surrene) che va ad agire sui tessuti e inibisce la produzione di ACTH.

Ogni cellula, quindi, ha sulla sua superficie, nel citoplasma o nella membrana nucleare dei recettori che indicano ciò che la cellula produce e che sono in grado di attivare i geni della cellula stessa. Ogni cellula possiede tutto il DNA, ma in realtà ne ha disponibile molto poco, perché può esprimere solo alcuni geni.

Se considero una prima cellula con il 100% di DNA: quando la cellula si accresce (con l'evoluzione?) aumenta il numero dei suoi geni, fino a un certo punto in cui non riesce più a esprimerli tutti allora si divide differenziandosi e distribuendo i geni in parti uguali a 2 cellule figlie. Queste avranno anch’esse tutto il patrimonio genetico, ma ciascuna ne esprimerà solo il 50%. A loro volta si divideranno e le nuove figlie potranno esprimere ciascuna il 25% del DNA iniziale, e così via. Ognuna di queste cellule, non potendo esporre sulla propria superficie tutti i propri geni, ne espone solo alcuni, e probabilmente i geni esposti da una cellula saranno diversi da quelli esposti dall’altra.

La cosa più importante è che le cellule prendano due geni complementari, così che le due cellule possano riconoscersi come generate dalla stessa cellula. Ogni cellula utilizza un numero di geni per il legame con cellule circostanti e quindi attorno si crea una possibilità enorme di riconoscimento. Si crea così una differenziazione e una suddivisione di compiti: le cellule quindi non sono tutte uguali, ma sono diverse a seconda della loro funzione. Da questo nasce il concetto di integrazione: se una cellula produce una data sostanza anche tutte le altre possono usufruirne.

In questo modo, se una singola cellula è poco importante, molte cellule insieme assumono un’importanza maggiore, e se perdo una parte dell’organismo (es. ferita) perdo la sua funzionalità e quindi diminuisce la mia competitività. Tale differenziazione è alla base dello sviluppo di un organismo: lo zigote inizia a dividersi, e così via le nuove cellule si dividono fino a che non formano una sorta di piccola pallina (morula). In questa situazione il nutrimento giunge alle cellule più superficiali ma si esaurisce andando più in profondità, cosicché le cellule più interne non ne riceveranno.

A questo punto la morula si trasforma in blastocisti, una struttura che contiene una cavità al proprio interno. Così tutte le cellule possono ricevere nutrimento ed espandere ulteriormente il sistema, finché non si presenterà la situazione precedente e si avrà la formazione di una nuova cavità. Queste due cavità nella fase embrionale del nostro organismo costituiscono il sacco vitellino e la cavità amniotica (o celomatica?).

Ad un certo punto nello sviluppo embrionale tra i 2 foglietti di cellule (ectoderma ed endoderma) se ne forma un terzo, il mesoderma. Sono cellule diverse dalle altre anche nella struttura: le cellule dell’ectoderma e dell’endoderma sono adese le une alle altre fungendo da barriera (e infatti costituiranno la cute e la parete dell’intestino), le cellule del mesoderma hanno una struttura a “tentacoli”, sono dotate di prolungamenti con i quali prendono contatto con le cellule vicine e sui quali si trova il sistema di riconoscimento. La struttura tentacolare produce degli spazi tra una cellula e l’altra.

Questo fa sì che non sia più necessaria la formazione di vescicole come nella blastocisti dove le cellule erano tutte adese, perché il nutrimento può diffondere nello spazio intercellulare e nello stesso tempo la cellula avverte ciò che avviene intorno molto prima rispetto a una cellula senza protrusioni. Si giunge ad avere una struttura formata da tre strati di cellule che si differenzieranno sempre di più costituendo dall’esterno all’interno la cute, l’apparato locomotore e l’intestino.

Cellula staminale emopoietica

Contemporaneamente dalle cellule mesodermiche si differenzia una cellula staminale emopoietica, che non sintetizza fibrille o matrice extracellulare. Questa cellula permette, attraverso l’emoglobina, di accumulare O e ridistribuirlo. Però la cellula emopoietica è incompatibile con quelle degli altri tessuti; infatti, il sangue è tossico per i tessuti. Per questo, tra le cellule del sangue e le altre si forma un altro tipo di cellule, di origine ectodermica: la cellula endoteliale che costituirà le pareti dei vasi.

Questa evoluzione ha portato a un sistema integrato con possibilità di diffusione dei substrati: le cellule dei tessuti orientano la loro struttura in funzione del vaso sanguigno che si è formato e al cui interno scorrono le varie cellule che si sono differenziate dalla cellula staminale emopoietica. Ci sarà quindi un vaso con una parete di endotelio, poi via via che cresce si formeranno a seconda delle dimensioni prima uno strato di cellule muscolari lisce, a cui si cementeranno cellule del sistema simpatico, e cellule della tonaca avventizia.

Il sistema cardiocircolatorio crea quindi una compartimentazione tra la cute e l’intestino per cui le sostanze passano nei tessuti per diffusione (se si tratta di strutture solubili) o con trasporto mediato da recettori se sono cellule. In questo modo vengono distribuiti nei tessuti i substrati e vengono raccolte le sostanze di rifiuto (i substrati che permettono l’attività delle cellule sono ricavati dal cibo, che però deve essere digerito per non creare incompatibilità).

Lo stomaco digerisce il cibo “tagliandolo” per mezzo di enzimi, ma man mano che si riempie partono delle informazioni che vanno al centro della sazietà del cervello per cui quando lo stomaco è pieno non si ha più fame. Il prodotto della digestione dello stomaco va poi a miscelarsi con gli enzimi epatici e pancreatici che completano la digestione. I prodotti finali, quali aminoacidi, glucosio e acidi grassi, giungono al fegato per via portale. Insieme all’insulina vi si depositano come glicogeno e proteine, ma non tutti vengono depositati, altri attraverso le vene sovraepatiche entrano in circolo e si depositano nei muscoli (glicogeno e proteine) e nel tessuto adiposo (trigliceridi).

L’apparato locomotore serve quindi, oltre che per procurare il cibo, anche come deposito (questo è il motivo della sua massa). I grassi non fanno questo percorso, ma i trigliceridi e i fosfolipidi aggregandosi con il colesterolo formano aggregati rivestiti da proteine detti chilomicroni, vengono assorbiti sotto questa forma e passano in circolo (passando per la via linfatica?). Assumono questa forma perché in tal modo vengono resi solubili. Dal sangue vengono poi riformati, anche con il glicogeno, i trigliceridi. Così via tutto il materiale digerito viene depositato nei tessuti.

Sistema endocrino enterale

Intanto ogni cellula prende dal sangue i substrati che le servono quando in circolo non ci sono più substrati e le cellule continuano a utilizzarne, dal tessuto muscolare e adiposo vengono portati il glicerolo, gli amminoacidi, gli acidi grassi in circolo e arrivano al fegato che li sintetizza come glucosio, come amminoacidi e come VLDL che poi danno origine alle LDL. I residui dei chilomicroni e delle VLDL vengono riportati al fegato. Questa interazione è data dal sistema endocrino enterale, che funziona in funzione del cibo e del digiuno se sono in digiuno è in una determinata condizione, se mangio si attiva. È costituito da tutta una serie di ormoni come colecistochinina, secretina, gastrina... che entrano nel sistema circolatorio e che vanno ad agire nelle varie funzioni.

Sistema endocrino parenterale

Un altro sistema di comunicazione è dato dal sistema endocrino: l’ipofisi è connessa all’ipotalamo, che libera delle sostanze che agiscono su strutture periferiche. Es. ACTH agisce sul surrene dove trova il proprio recettore, il surrene produce cortisolo che inibisce la produzione di ACTH e nello stesso tempo viene usato dai tessuti è un sistema a circuito chiuso e fisso ed è regolato dal sistema notte-giorno. È detto sistema endocrino parenterale o tradizionale ed è un sistema che non è regolato dal cibo ma ne è influenzato. È regolato da affluenze a circolo chiuso e crea il substrato minimo per mantenere l’organismo. Poi ho il sistema enterale che produce i substrati e li distribuisce a seconda del cibo-digiuno.

Perifericamente però le cellule comunicano diversamente con vari tipi di comunicazione: paracrina tra due cellule vicine, endocrina tra due cellule lontane, autocrina di una cellula con se stessa. Le cellule sono condizionate tra loro dal fatto che localmente possono intervenire delle lesioni, per cui devono essere in grado di comunicare. Le cellule sono adese e se si ledono devono proliferare e riparare per questo devono comunicare una cellula se lesa comunica con quelle vicine attraverso delle citochine, ormoni per la comunicazione tra le cellule sistema citochinico.

Ci sono però situazioni che non possono essere risolte localmente. Per questo, se prendiamo un vaso sanguigno, ci troveremo: globuli rossi ma anche granulociti neutrofili, monociti, linfociti, piastrine... A parte i globuli rossi che circolano semplicemente all’interno del vaso, gli altri elementi svolgono funzione di “vigilanza”. Così se avviene un evento lesivo, es. un batterio, le cellule comunicano tra loro con le citochine ma non sono in grado da sole di eliminare il batterio. Quindi liberano delle chemochine, che agiscono sull’endotelio dei vasi, il quale esprime dei recettori per queste molecole e dall’altra parte un complementare per i globuli bianchi che così passano nel tessuto e apportano la difesa: il sistema ematico è nato per creare un’interazione. Il danno che può risultare è ovviamente proporzionale al danno che c’è stato, così un complesso infiammatorio potrà evolvere in guarigione o in cronicizzazione se il sistema immunitario non lo risolve.

Immunità e autoimmunità

L’immunità è il sistema attraverso il quale l’apparato circolante va in soccorso delle strutture fisse richiamato da chemochine, e collabora all'eliminazione dell’agente lesivo. La sua azione può essere semplicemente di riparazione oppure di eliminazione dell’agente lesivo. Se poi questa immunità si rivolge verso una cellula propria dell’organismo, che sta per morire, si parla di autoimmunità: l’organismo induce tale cellula a comunicare che sta per morire tramite un tipo di comunicazione detto apoptosi. In definitiva, nella migrazione data dal flusso sanguigno si hanno 3 funzioni: soccorso, riconoscimento dei ceppi batterici, riconoscimento delle cellule morte o in degenerazione. Il sistema autoimmunitario può trasformarsi in malattia autoimmune, se riconosce ed elimina cellule sane del proprio organismo.

L’immunità può essere anche strutturale, data da una barriera di cellule adese le une alle altre (es. parete intestinale). Quando tale barriera viene lesa, interviene l’immunità caratterizzata dal riconoscimento, che avviene attraverso sistemi recettoriali. Nell’evoluzione l’organismo ha dovuto riconoscere il self dal not-self; i granulociti e i monociti presentano sulla superficie numerosi recettori fissi (circa 400) con i quali sono in grado di riconoscere tutte le strutture di base degli organismi estranei. Un ceppo batterico è formato da una sequenza di strutture, ma è sufficiente che il monocita o il granulocita ne riconosca una piccola parte perché lo identifichi e lo digerisca. È ciò che avviene quando richiamiamo dai tessuti le cellule del sangue con le chemochine per eliminare il ceppo batterico. Questa è detta immunità innata perché è nata così e non è variata, è una struttura genetica fissa.