1

Patomorfologia

wykład 2

prof. dr hab. n. med. Andrzej Marszałek

Patomorfologia

zapalenia

+ regeneracja, naprawa (i bliznowacenie)

zapalenia

zakażenie bakteryjne i zapalenie ostre

rozejście bliznowacenie posocznica i zgon

zapalenia (1)

•  zapalenie (inflammatio) – jest nieswoistą, ale przewidywalną reakcją żyjących tkanek i całego ciała na uszkodzenie wywołane różnymi czynnikami (zakaźnymi, chemicznymi, fizycznymi, martwicą), która obejmuje zjawiska: –  reakcje naczyniowe –  migrację i aktywację leukocytów oraz –  reakcje ogólnoustrojowe a także –  wydzielanie mediatorów zapalenia

(np. IL-1/TNF-α, IL-6, białko C-reaktywne, histamina)

•  -itis → gastritis, hepatitis, dermatitis, appendicitis, colitis

zapalenia (2)

•  zapalenie ostre –  charakteryzuje się nagłym początkiem (sekundy lub

minuty) i najczęściej trwa względnie krótko przez okres minut, kilkunastu godzin, ale nawet kilku dni

•  zapalenie przewlekłe –  trwa dłużej i najczęściej związane jest z obecnością w

tkance: •  limfocytów i makrofagów •  proliferacją naczyń krwionośnych •  proliferacją fibroblastów •  obecnością martwicy tkanek

2

zapalenie (3)

•  objawy kliniczne:

– rubor - zaczerwienie – calor - ocieplenie –  tumor - obrzmienie – dolor - ból –  functio laesa – upośledzenie czynności

zapalenia (4)

•  wyjątkowym zjawiskiem w czasie zapalenia jest reakcja naczyń krwionośnych, prowadząca do gromadzenia się płynu i leukocytów w przestrzeni pozanaczyniowej;

•  odpowiedź zapalna jest ściśle powiązana z procesami naprawy: –  regeneracją –  bliznowaceniem –  lub połączeniem tych dwóch procesów (najczęściej)

zapalenia (5a)

•  typy zejścia procesu zapalnego:

–  wygojenie (resolutio; restitutio ad integrum) – najbardziej pożądane → przywrócenie prawidłowej architektury tkankowej oraz powrót wszystkich fizjologicznych czynności

–  ropień (abscessus) → w ograniczonym obszarze obserwujemy niszczenie zajętej tkanki m.in. przez enzymy granulocytów

zapalenia (5b)

•  typy zejścia procesu zapalnego:

–  bliznowacenie (cicatrisatio) → mimo eliminacji czynnika uszkadzającego prawidłowa tkanka jest zastępowana przez bliznę łącznotkankową

–  zapalenie przewlekłe → niemożliwa jest eliminacja czynnika sprawczego, może być związane z udziałem reakcji immunologicznej typu iv

zapalenie ostre

•  mikroorganizmy •  martwica •  uraz •  czynniki fizyczne •  czynniki chemiczne •  niedotlenienie •  ciała obce •  czynniki immunologiczne

zapalenie ostre

3

zapalenie ostre

przyczyny: •  zakażenia

Ø  bakterie, wirusy, pierwotniaki, toksyny drobnoustrojów

•  uraz Ø  otarcia, głębokie rany

•  czynniki fizyczne i chemiczne

Ø  temperatura (wysoka/niska), napromienianie, chemikalia

•  martwica tkanki

•  ciała obce Ø  zabrudzenia, szwy chirurgiczne, tatuaże

•  reakcje immunologiczne

zapalenie ostre inicjacja •  zakażenie, uraz, ciało obce, …

zaburzenia naczyniowe •  zamiany przepływu + rozszczelnienie naczyń

obrzęk •  gromadzenie płynu pozanaczyniowo

reakcje komórkowe •  udział komórek „lokalnych” + napływ nowych

eliminacja czynnika sprawczego

•  wolne rodniki, fagocytoza, enzymy

regeneracja •  zastępowanie uszkodzonych komórek

rozejście •  wyhamowanie reakcji zapalnej

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

è r. neurogenna 1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. é PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

zapalenie ostre

Obrzęk zapalny – jest jedną z najwcześniejszych reakcji tkanek na uszkodzenie → powstają zaburzenia w mikrokrążeniu → mogą prowadzić do gromadzenia płynu w tkankach

4

wczesna faza zapalenia (naczynia)

rozkurcz

hist

amin

a N

O

wzrost przepuszczalności

r. szybka (15-30’)

hist

amin

a br

adyk

inin

a le

ukot

rieny

su

bsta

ncja

P

r. opóźniona (2-12h)

skurcz komórek uszkodzenie komórek

UV

prom

ieni

e X

opar

zeni

e

toks

yny

bakt

eryj

ne

neut

rofil

e

zapalenie ostre

kluczowe fazy: –  przemijający skurcz tętniczek (sekundy/minuty)

•  reakcja kontrolowana przez mediatory neurogenne oraz chemiczne

–  rozkurcz tętniczek przedwłośniczkowych •  proces znany jako przekrwienie (zaczerwienienie oraz ocieplenie) •  wywołany przez uwolnienie swoistych mediatorów

–  ↑ przepuszczalności bariery śródbłonkowej (minuty/godziny)

•  ucieczka płynów → obrzęk

żyłki o średnicy 20-60 µm czas trwania: 15-30 minut (zmiana odwracalna) mediatory: -  histamina -  bradykinina -  leukotrieny -  substancja P a także (→ reakcja po 4-6 godz. i trwa do 24 godzin): -  IL-1, TNF, IFN-γ

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

marginacja leukocytów mediatory zapalenia

uszkodzenie komórek

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

REKACJA KOMÓRKOWA

eliminacja patogenów

usuwanie martwicy

TLR

rec. dla białka G

rec. dla opsonin (IgG, C3b, lektyny

rec. dla cytokin (INFγ)

produkcja wolnych rodników

enzymy • defensyny

•  lizozym •  laktoferyna

• cathelicidins • major basic protein

• bactericidal/permeability increasing proteins

5

odpowiedź nieswoista receptory Toll-like: -  makrofagi -  komórki dendrytycze -  neutrofile -  komórki nk -  komórki nabłonkowe -  śródbłonki

Toll/IL-1/IL-18

autofosforylacja IRAK (IL-R) ↓

dysocjacja MyD88 ↓

aktywacja TRAF-6 (TNF-R) ↓

aktywacja kaskady kinazy I-κB

(alternatywnie aktywacja kaskady: kinaza MAP → aktywacja AP-1)

Ø  TNF Ø  IL-1 Ø  IL-12 Ø  E-selektyny Ø  iNOS

autofosforylacja IRAK ↓

dysocjacja MyD88 ↓

aktywacja TRAF-6 (TNF-R) ↓

aktywacja kaskady kinazy I-κB

(alternatywna aktywacja kaskady kinazy MAP)

zaburzenia czynności leukocytów: –  zaburzenia adhezji

•  LAD 1 i 2 (Leukocyte Adhesion molecule Deficeincy)

–  zaburzenia czynności fagolizosomów •  zespół Chèdiak-Higashi (AR)

–  podatność na zakażenia –  bielactwo –  ubytki neurologiczne –  skaza krwotoczna

–  upośledzenie czynności bakteriobójczej •  przewlekła choroba ziarniniakowa

(związane z chr X zaburzenie oksydazy NADPH)

–  supresja szpiku •  naświetlanie •  chemioterapia •  przerzuty nowotworowe

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

mediatory zapalenia

6

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

przebudowa zrębu naprawa

bliznowacenie

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. ñ PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

ü  TGFβ ü  IL-10

•  mikroorganizmy •  martwica •  uraz •  czynniki fizyczne •  czynniki chemiczne •  niedotlenienie •  ciała obce •  czynniki immunologiczne

zapalenie ostre

•  niemożność usunięcia czynnik sprawczego

zapalenie przewlekłe

•  brak regeneracji •  zbyt duże

uszkodzenie •  niemożność

„uprzątnięcia” pozostałości zapalenia ostrego

naprawa lub włóknienie

rozejście

ZAPALENIE OSTRE podsumowanie

zapalenie przewlekłe

7

zapalenie przewlekłe

jest zapaleniem –  trwającym dłużej niż zapalenie ostre (tygodnie lub miesiące), –  różni znacznie się skład komórkowy nacieku

(przeważają limfocyty, makrofagi oraz komórki plazmatyczne).

w tym procesie obserwuje się równoległe występowanie:

–  zmian typowych dla zapalenia ostrego –  oraz niszczenie tkanek i procesy gojenia.

zapalenia ziarniniakowe

•  ziarniniaki dookoła ciała obcego:

–  wokół szwów chirurgicznych –  wokół ziaren talku –  ziarniniak okołowierzchołkowy

zęba

•  ziarniniak nabłonkowatokomórkowy:

–  gruźlica –  brucelloza –  lymphogranuloma inguinale –  trąd –  kiła –  choroba kociego pazura –  tularemia –  niektóre zakażenia grzybicze –  sarkoidoza –  beryloza

zapalenie przewlekłe

Nowotwory • rak płuc • rak nerek • rak żołądka • rak jelita grubego • rak trzustki • chłoniaki

przewlekłe choroby zapalne • IBD • COPD • przewlekłe zapalenie trzustki

powikłania DM • miażdżyca • kardiomiopatia • przewlekła niewydolność nerek

• retinopatia • neuropatia choroby sercowo-

naczyniowe • miażdżyca • ch. naczyń mózgowych • niewydolność serca • udar • kardiomiopatie

choroby metaboliczne • stłuszczenie wątroby

• choroby serca • DM t2

choroby neurologiczne • choroba Alzheimera • choroba Parkinsona • demencja

gojenie

gojenie

→ wywołane miejscowym uszkodzeniem → rozpoczyna się bardzo wcześnie (jeszcze w okresie

procesu zapalnego) i powinno się zakończyć naprawą oraz zastąpieniem zniszczonych lub martwiczo zmienionych komórek przez komórki zdrowe; może przebiegać pod postacią:

–  1) regeneracji

•  (komórki zrębu, nabłonki)

–  2) zastąpieniem przez tkankę łączną.

naprawa

8

podział zapaleń

podział zapaleń

•  uszkadzające

•  wysiękowe –  surowicze –  nieżytowe –  włóknikowe –  ropne –  krwotoczne –  posokowate

•  wytwórcze

podział zapaleń

uszkadzające (miąższowe)

wytwórcze wysiękowe

zmiany wsteczne: ü  przyćmienie miąższowe

ü  zmiany wodniczkowe ü  stłuszczenie

ü  martwica

zmiany rozplemowe zaburzenia krążenia

podział zapaleń

uszkadzające (miąższowe)

wytwórcze wysiękowe

zapalenie uszkadzające (inflammatio alterativa)

•  przeważają zmiany uszkadzające (przyćmienie miąższowe, stłuszczenie, martwica) nad zmianami wysiękowymi czy rozplemowymi

•  przykłady: –  działanie toksyn błoniczych w mięsniu sercowym –  choroba Heinego i Medina –  wirusowe zapalenie wątroby –  ale także zwyrodnienie/martwica włóknikowata występująca

np. w reakcjach immunologicznych

podział zapaleń

uszkadzające (miąższowe)

wytwórcze wysiękowe

9

1. SKURCZ

2a. ROZKURCZ

2b. é PRZEPUSZCZALNOŚCI

3. ZASTÓJ

4. NAPŁYW KOMÓREK

5. AMPLIFIKACJA REAKCJI

6. ALTERNATYWNA DROGA AKTYWACJI MAKROFAGÓW

ZAKOŃCZENIE ZAPALENIA

zapalenie surowicze (inflammatio serosa)

•  najlżejsza postać zapalenia

•  wstępna faza większości zapaleń

•  obecny wysięk surowiczy (wodojasny, podobny do osocza, z niewielka liczbą komórek zapalnych)

zapalenie nieżytowe (inflammatio catarrhalis)

•  Zapalenie surowicze z domieszką śluzu

zapalenie włóknikowe (inflammatio fibrinosa)

•  charakteryzuje się wysiękiem zawierającym dużo włóknika

•  wskaźnik stosukowo ciężkiego procesu zapalnego (→ duże uszkodzenie naczyń)

zapalenie ropne (inflammatio purulenta)

Wysięk jest ropą → gesty żółtawy płyn zawierający liczne bakterie (głównie paciorkowce i gronkowce) oraz granulocyty obojętnochłonne i resztki (debries) martwej tkanki.

•  ropotok → gromadzenie r. w błonach śluzowych

•  czyrak → gromadzenie r. w mieszku włosowym

•  ropień → gromadzenie r. w np. narządach wewnętrznych

•  ropniak → nagromadzenie r. w uprzednio istniejącej jamie

•  ropowica → szerzenie się zapalenia ropnego w tkankach → zastrzał lub zanokcica

zapalenie krwotoczne (inflammatio haemorrhagica)

•  wysięk zawiera domieszkę krwi

•  wskaźnik uszkodzenia naczyń

10

zapalenie zgorzelinowe (inflammatio gangrenosa)

•  jest wywołane bakteriami gnilnymi, beztlenowymi

zapalenie wrzodziejące (inflammatio ulcerativa)

powstaje na powierzchni, np. skóry lub błony śluzowej, gdzie w wyniku zapalenia dochodzi do pozbawienia wyściółki

zapalenie rzekomobłoniaste (inflammatio pseudomembranosa)

•  to postać zapalenia wrzodziejącego z równoczesnym zapaleniem włóknikowo-ropnym na powierzchni,

•  widywane np. w zapaleniu skóry lub błony śluzowej, gdzie w wyniku zapalenia dochodzi do pozbawienia wyściółki

podział zapaleń

uszkadzające (miąższowe)

wytwórcze wysiękowe

zapalenie wytwórcze (inflammatio proliferativa/productiva)

w tym rodzaju zapalenia nad zmianami wysiękowymi czy uszkodzeniem przeważają zmiany rozplemowe (niezależnie od czasu wystąpienie zmian po zadziałaniu czynnika wywołującego):

-  ostre odczynowe zapalenie węzłów chłonnych -  nieżyt polipowaty nosa -  kłykciny kończyste -  marskość wątroby -  marskość płuc -  marskość nerek -  kłębuszkowe zapalenie nerek

zapalenie ziarniniakowe (inflammatio granulomatosa)

zapalenie wytwórcze, w przebiegu którego dochodzi do ogniskowego gromadzenia się makrofagów, komórek nabłonkowatych, komórek olbrzymich, limfocytów, komórek plazmatycznych oraz fibroblastów i pączkujących naczyń → ziarniniak (granuloma)