Patologia 1 ea: Adaptatio -1- bykcs 1. Előadás Prof Mikó Tivadar 2000-09-11 Általános Pathológiai Ismeretek Pathos = betegség Logos = tudomány A pathológia foglalkozik a betegségek: a) leírásával b) okaival (etiológia) c) kialakulásuk mechanizmusával (pathogenesis) ez az események egymásutánisága d) morphológiai leírásával (morphológia) hogy néz ki az elváltozás. Ez a hangsúlyos téma a patologiában. e) funkcionális következményeivel (klinikum) f) NEM foglalkozik azok gyógyításával Patologia: általános patologia: ez minden szervrendszernél előforduló jelenségeket tárgyal: reverzibilis és irreverzibilis sejtkárososdás, keringési zavar, gyulladás, daganat. rendszeres patologia = systemas patologia = szerv-patologia SEJTKÁROSODÁS PATOLOGIÁJA: Alapelváltozás molekuláris szinten indul. Ezután következnek a subcellularis organizmusok károsodása, majd a szöveti elváltozások, utána a szervi elváltozások. Sejt adaptációval reagál a külső behatásra. Más szinten megvalósuló homeosztázis jön így létre. Ekkor a sejt életképessége megörzött. A sejtet érő károsító hatás esetén: (minden megnyílvánuló elváltozás a sejtek szintjére vezethető vissza) 1. adaptáció (a sejt nem károsodik) 2. regresszió (károsodás) a.) necrosis vagy apoptozis (irreverzibilis) b.) degeneratio (reverzibilis), a hatás megszűnte után visszaáll az eredeti állapot A következmények függnek: 1. A behatás: - természetétől - súlyosságától - időtartamától 2. A sejt: - érzékenységétől - differenciáltságának fokától (minél differenciáltabb egy sejt, annál érzékenyebb) - vérelletásától (oxigénelletásától: agy néhány mp, vese: 30 perc is lehet)
Patologia 1 ea: Adaptatio -2- bykcs - tápláltsági fokától - előzetes állapotától (pl. az előzetesen kihasznált szövet pl. működő izom sérülékenyebb) SEJTKÁROSODÁS OKAI: (a legtöbb tényező valamilyen szinten a hypoxiára vezethető vissza) 1. Hypoxia: - a vérellátás megszűnése ischaemia (artéria elzáródása) - a vér alacsony oxigenizációja a tüdőben. Okozhatja ezt pl keringési elégtelenség. - a vér oxigén szállító kapacitásának csökkenése: ezt okozzhatja: ha nincs elég hemoglobin, vagy a hemoglobin oxigénkötő kapacitása csökken ez van pl CO mérgezéskor. 2. Kémiai: - toxicus anyagok (cián, alkohol: ennek van lokális és általános hatása is.) - erős savak és lúgok: maró ágensek. - gyógyszerek: lehet túladagolás vagy nem kívánt mellékhatás. - enzimek 3. Fizikai: - mechanikai trauma - égés (denaturáció) fehérje koaguláció - fagyás (ehhez hypoxia is járul a vasoconstrictio miatt) Ha víz fagy, akkor szétrepeszti a sejtet: DISRUPTIO. - sugárzás (ionizáló, röntgen), főleg gyors, mitotikus aktivitású szövetekben okozza a DNS kárososdását (Csontvelő vérképzés. Bélhám. Hajhagymák haj kihullik, ivarsejtképzés károsodik.) - UV sugárzás - Elektromos shock 4. Mikrobiológiai ágensek: - vírusok - gombák - baktériumok Károsító mechanizmusaik: - toxint termelnek - lítikus enzimeikkel oldják a szöveteket - immunreakciót indít ellenük a szervezet gyulladás, ami a szöveteket is károsítja. 5. Immunológiai reakciók: gyulladás sejtkárosodás - exogén - endogén 6. Genetikai defektusok
Patologia 1 ea: Adaptatio -3- bykcs 7. Necrotizáló tényezők: túl sok és túl kevés a táplálék is káros. Táplálási probléma = NUTRITIONALIS ok. 8. Elöregedés (mitózis csökken, mutációk, anyagcsere csökken, mitokondriumok károsodnak) SEJTKÁROSODÁS FŐBB MECHANIZMUSAI: PATOMECHANIZMUS: 1.) Hypoxiás O 2 -hiány az ischaemia (vérellátási zavar) miatt. a.) Reverzibilis: O 2 -hiány! mitokondriumok oxidatív foszforilációja csökken (aerob légzés csökken)! ATP szint csökken! Na/K-ATP-áz aktivitás csökken! Intracelluláris Na-szint nő, K-kiáramlás nő! nettó ionáramlás befelé! vízfelhalmozódás! heveny sejtduzzadás (ez az első morfologiailag látható jel)! AMP intracellulárisan nő! anaerob glikolizis sebessége nő (energia igény fokozódása miatt)! ph csökken! riboszómalis elváltozás, leválnak az rer-ről!fehérjeszintézis leáll! mitochondrialis elváltozás b.) Irreverzibilis: az előzőek is jellemzik, 1.) mitokondriumok vacuolizációja, cristák feltöredezése 2.) membránkárosodás 3.) lysosoma megduzzadása később a lysosomalis enzimek kiszabadulnak és megemésztik a sejtet, ez az autolizis. 4.) Ca ion beáramlás= Ca-INFLUX (főleg reperfúzió során jelentős elmeszesedéses necrosis) Ca beáramlás sok intracelluláris enzim működését blokkolja. 5.) membrán permeabilitása nő (fehérjevesztés, ATP csökkenés) Sejtmembránkárosodás mechanizmusai: a) membrán foszfolipid tartalma csökken (foszfolipázok) b) cytoskeleton károsodás (proetázok) c) toxicus oxigéngyökök (reperfúziónál) REPERFUSIOS KÁROSOSDÁS: ischaemiás sejtkárosodás nem az oxigénhiány alatt keletkezik, hanem akkor, amikor a vérkeringés újra helyreáll. A károsodás morfologiai manifesztációi akkor mutatkoznak, ha a keringés újra megindul. Oka: a morfologiai manifesztációk kialakulása oxigénigényes. Ca szint emelkedése aktiválja az oxigéndependens szabadgyök-rendszert. Ezzel kezdődik az elhalt sejt eltakarítása. Ezzel egy időben neutrofil granulocyták és makrofágok is belépnek a károsodott területre. SZABADGYÖK: azok az atomok vagy atomcsoportok, amelyek páratlan elektronnal rendelkeznek (ezt írásban ponttal jelöljük). Kémiai kötést tud létesíteni. Nagyon instabil, reakcióképes. Láncreakciókat tud indítani.
Patologia 1 ea: Adaptatio -4- bykcs Kialakulási mechanizmusa: 1. Energiaelnyelés: ionizáló sugárzás hatására vízben szabadgyökök keletkeznek. 2. Oxidációs-redukciós folyamatok kapcsán Szabadgyök megjelenés következményei: 1. Láncreakció indul be, melyben további szabadgyökök keletkeznek. 2. Károsítja a többszörösen telítetlen zsírsavakat, lipidek peroxidációja membránkárososdás. 3. Fehérje keresztkötéseket okoz 4. Károsítja a DNS-t Védelem a szabdgyök károsítással szemben: antioxidáns szerekkel: - szulfhidril-vegyületek: cisztein, glutation SOD: szuperoxid-diszmutáz: Cu tartalmú enzim, mely szabadgyököt inaktivál. SZABADGYÖKHATÁS A KLINIKUMBAN: - CCl 4 mérgezés (széntetraklorid) - oxigén toxicitás gyulladásos erdetű sejtkárosodás baktériumok megölése immunreakció során Szabadgyökök által károsított sejtek apoptosissal halnak el. Jellegzetesen a fagocitákban termelődik szabad gyök d) lipoid bomlástermékek (foszfor membránoldó hatású anyag bomlásakor) 2.) Kémiai eredetű sejtkárosodás: a) Direct toxicus (pl. chemoterápia, Hg-mérgezés) b) Átalakulás révén (metabolitjaik toxicusak: CCl 4 -májra) Méreg előbb metabolizálódik, utána a metabolitja okozza a károsodást. IRREVERZIBILIS SEJTKÁROSODÁS: APOPTOSIS NECROSIS Morfologia: - súlyos mitokondrium duzzadás - plazmamembrán károsodás - lysosoma duzzad, enzimei kilépnek önemésztés - Elektronmikroszkóposan: nagy amorf mitokondrialis denzitások. Klinikai vonatkozás: szívizom enzimek kiszabadulva a sejtből megjelennek a keringésben: - GOT: glutamin-oxálecetsav- transzamináz - LDH: tejsav(laktát)-dehidrogenáz
Patologia 1 ea: Adaptatio -5- bykcs - CK: kreatinin-kináz. Ennek van szívspecifikus izoenzime: CK MB. NECROSIS irreverzibilis károsodás, elhalás. Morfologiai elváltozások összesége, ami a sejtelhalást követi. Necrosis mindig élő szervezetben fordul elő. Necrotikus szövetet mindig élő sejtek veszik körül, melyek reakciót mutatnak az elhalt sejtekre. Az elhalt részt (necroticus zóna) a szervezet idegennek tekinti! gyulladásos reakció (a szövetrészt a fehérvérsejtek demarkálják), a szövet a fehérvérsejtek miatt gennyes lesz Morfologiai elváltozások okai: 1. Enzimatikus emésztés a lysosoma enzimeivel: AUTOLIZIS. 2. Emésztés a leukocitákból kiszabaduló enzimekkel: HETEROLIZIS. 3. Fehérjék denaturációja. Makroszkóposan: szabad szemmel ránézve a necrotikus szövet eltér a környezetétől: - konzisztencia = tapintásra - színében - élő szövet határán elváltozás látható. Fénymikroszkópia: - acidophilia fokozódik (eosinophilia) pirosabb lesz a szövet - sejtek részletei elvesznek: homogenizálódik a sejt - sejt kontúr felismerhető - sejtmag: feltöredezik = KARIOREXIS zsugorodik= PICNOSIS feloldódik = KARIOLIZIS Szünet. A necrosis típusai: 1. Coagulatios: alapelváltozás a fehérjék koagulációja, ezért ez a szövet a környezeténél tömöttebb. a.) infarctus anaemicus (fehér infarctus): vérellátás hiánya miatt anatómiai végartériás szervekben lép fel: - szív lép vese Ék alakú terület érintett, ék csúcsán van az elzárt artéria. Agyagsárga színű. b.) infarctus haemorrhagicus: kettős vérellátású szervekben (pl. tüdő, máj) az egyik ér elzáródik, a másik pedig bevérzik. Kevés a vérnyomásgradiens, ezért a vér áll VVT-k megrekednek szövetek elhalnak, mert nincs oxigéncsere. Elhalt terület sötétvörös színű. ZAHN-FÉLE MÁJINFARCTUS: vérzéses infarctus speciális típusa. Nem elhalás, mert a májszövet túlél. Oka: a májsejtgerenda sorvad. Kitáguló sinusokban sok vér van, ezért sötétvörös.
Patologia 1 ea: Adaptatio -6- bykcs c.) d.) caseatio (elsajtosodás): tuberculosis bacterium( MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS) okozza, száraz, sajthoz hasonló lesz a szövet pörkösödés= varasodás: bőr, nyálkahártya felszínén látjuk, hátterében fibrin exsudatio van. 2. Colliquatios necrosis: fellágyulás, ellágyulás enzimek litikus hatására. Olyan helyen jön létre, ahol kevés a fehérje, de sok a zsírnemű anyag! pl. központi idegrendszerben (emolitio cerebri) a.) EMOLLITIO CEREBRI: agyszövet egynemű, nincs kéreg-velő határ. Metszlapból besűllyed az érintett rész. Stádiumai: emollitio alba flava rubra grisea cystaképződés. b.) SUPPURATIO = gennyes beolvadás 3. Gangraena: gyulladás legsúlyosabb formája. Kiterjedt szöveti necrosissal jár. Fénymikroszkópia: magfestődés nincs a szövetben. a.) GANGRAENA SICCA: (száraz gangrena) a szövet szürkésfekete lesz, artéria elzáródása okozza főleg végtagon, idős korban, cukorbetegség esetén. b.) GANGRAENA HUMIDA:nedves ganagraena: (pl. tüdőben) Artériás és vénás elzáródás súlyos bakterialis fertőzéssel. c.) GANGRAENA EMPHYSEMATOSA: gázgangraena: gázkeltő baktériumok miatt: CLOSTRIDIUM. Tapintásra serceg az elhalt terület. Metszlapból gázbuborékok és zavaros lé ürül. Ez a vastagbélműtét rettegett szövődménye. Baktérium bejuthat még földdel szennyezett sérülésen át is. 4. Decubitus (felfekvés) Ahol a csontok felett kevés a lágyszövet, vagy a belső részeken jelentkezik a fekély, ha pl. a szonda sokáig van a nyelőcsőben. Okozhatja mechanikai nyomás de érösszenyomás, ischemia is. Hát, keresztcsont, scapula, sarkak érintettek. Ha testfelszínt érint, akkor FEKÉLYT okoz, ami felszíni anyaghiányt jelent. 5. Enzimatikus zsírnekrózis: - Pancreas lipáz enzime szabadul ki. Intracellularisan aktiválódik. Peripancreatikus zsírszövetben látható. A nagy mennyiségben liberálódott enzimet a vérkeringés elviszi. Zsírszövetben foltosodás látszik: Ca + zsírsav = Ca-SZAPPAN keletkezik, ez krétafehér színű. női emlő traumáját követi zsírnecrosis. Súlyos gyulladás és hegesedés kíséri. Klinikailag emlőrákkal keverhető össze. A necrosis sajátságos formája: FIBRINOID NECROSIS: az elhalt szövet az erekből kilépő fibrinnel átitatódik (erős eosinophilia) NECROSIS KIALAKULÁSÁNAK KÖVETKEZMÉNYEI: ( a necrosis kimenetele) 1. LIQUEFAQCTIO: elfolyósosdás, ellágyulás.
Patologia 1 ea: Adaptatio -7- bykcs 2. Bakteriális felülfertőződés: gennyes gyulladás. Gennyes gyulladás mint ok is kiválthat necrosist: neutrophil granulocyták enzimei okozzák a necrosist. SUPPURATIO = gennyes beolvadás. ( Ez a colliquatios necrosis másik formája) 3. EXULCERATIO: fekélyképződés 4. CAVITATIO: üregképződés TBC esetén. Lehet vesében és tüdőben. 5. ORGANISATIO: szervülése az elhalt szövetnek. Környezetből erek nőnek be. Makrofágok eltakarítják az elhalt necrotikus szövetet. Fibroblastok jelennek meg, kollagént termelnek. Kialakul a HEG. Később az új erek képződése csökken. Szívizom hegesedik infarctus után pl. 6. CALCIFICATIO: meszesedés APOPTOSIS: Programozott sejthalál: az elváltozáshoz a sejt aktív anyagcsereváltozása is hozzájárul, vagyis a sejt maga is a pusztulást segíti (pl. thymus regresszio) - nyálkahártya lelökődés - immunológiai károsodás (vírushepatitisben apoptotikus testek jelennek meg), eosinophil, picnotikus mag. Sejtbe be van építve egy program a saját maga eltakarítására úgy, hogy a szomszédos sejteket ne érje gyulladásos kárososdás. Gyulladás mindig mediátor-viharral jár, ezek további sejtkárosodást okoznak. Apoptosisnak szerepe van a morfogenezisben is: ujjak fejlődése. Ez a mechanizmus kontrollálja a szervek nagyságát, a defektív és felesleges sejtek eltakarításra kerülnek. Apoptosisból sok van a nyirokcsomó germinatív zónájában és a thymus involuciójakor. Apoptosisnak vannak inhibitorai (gátlói) és induktorai (elősegítői) Apoptosis és necrosis összehasonlító táblázata: APOPTOSIS NECROSIS Mi indukálja? Fiziologiás vagy patologiás Mindig patologiás stimulus Kiterjedése: Egyes sejteket érint Sejtcsoportokat érint Biokémiai háttere: Energiafüggő DNS fragmentáció, melyet Ion homeosztázis megszünése okozza. ENDOGÉN ENDONUKLEÁZ hajt végre Morfologia: Lysosoma intakt Lysosoma megreped, enzimet ereszt ki. Sejtmembrán integritás Megtartott Elvész Sejtszintű morfologia: Sejt zsugorodás, nuclearis Sejt duzzad, majd szétesik fragmentáció. Sejtből lesz az APOPTOTIC BODY Gyulladás Nincs Van Sejt sorsa Szomszéd sejt bekebelezi Fagocita eszi meg
Patologia 1 ea: Adaptatio -8- bykcs CELLULÁRIS NÖVEKEDÉS ÉS DIFFERENCIÁLÓDÁS ADAPTÍV ELVÁLTOZÁSAI: Környezeti hatás miatt a sejtek új homeosztázist valósítanak meg, amik sajátos patologiai jellegzetességekkel bírnak: 1.) Fiziológiás: az anyagcsere megváltozik, de normálisan működik 2.) Pathológiás: a) atrophia b) hyperthrophia c) hyperplasia d) metaplasia A) ATROPHIA: szerv vagy szövet méretében csökken, funkciója visszaesik, de működőképes. 1. inaktivitás a szerv sorvad, tömege csökken, de funkcióját normális módon (de csökkent mértékben) ellátja. Új egyensúly áll be. 2. inonatio nem megfelelő táplálás 3. idegi zavar ha az izom beidegzése elvész 4. vérellátási zavar 5. endocrin hatás (pl. trophormon hiánya) 6. sugárzás (anyagcsere csökken) 7. compressio, nyomási atrophia (mechanikai trauma) B) HYPERTROPHIA (sejtnagyság nő, de a sejtszám nem) - idegrendszer, váz és szívizom sejtjei: ezek száma születés után nem nő, tehát ezekre jellemző - okozhatja munka (pl. aortaszűkület), kompenzáció (pl. egyik vese eltávolítását követően a másik megnő), hormonhatás C) HYPERPLASIA (a sejtszám megnövekszik) Gyakran kombinálódik hypertrophiával. - a bőr és a nyálkahártya sejtjei állandóan osztódnak, pusztulnak. Erre a prostata is képes (hormonhatásra). - Haemopoesis (vérképzés) D) METAPLASIA (felnőtt, differenciált sejtféleséget egy másik, szintén felnőtt kiérett sejtféleség váltja fel. Reverzibilis. - bronchusokban respiratoricus hám! laphám (a dohányzás miatti irritáció elleni védekezés része) FOLTOS LAPHÁM METAPLASIA a tüdő laphámrákjának alapja. INTRACELLULÁRIS ANYAGFELHALMOZÓDÁS (nem csak víz és zsír lehet) - protein (HYALIN) homogén üvegszerű eosinophil anyag halmozódik fel. Általában kollagénrostok halmozódnak fel EC. IC felhalmozódások: 1. MALLORY-FÉLE ALKOHOLOS HYALIN: hepatocyta cytoplazmájában eosinophil anyag szaporodik fel, amit CYTOKERATIN INTERMEDIER FILAMENTUMOK alkotnak. Izolált májsejtek apoptotikus folyamaton esnek át. 2. COUNCILMAN-TEST: hyalin megjelenésű laesio a májban. Lehet a vesében is: proximalis tubulus hámban
Patologia 1 ea: Adaptatio -9- bykcs fehérje cseppek jelennek meg, ezt hívják FEHÉRJECSEPPES DEGENERÁCIÓNAK. 3. RUSSEL-TESTEK: fokozott immunglobulintermelés miatt lesznek a plazmasejtben. HYLIANMEMBRÁN-BETEGSÉG: EC hyalin felhalmozódás: alveoluson belül látható a hyalin. - KOLLAGÉN-felhalmozódás: mindig extracellularis. Neve: SCLEROSIS. Ez a szövet tömöttségét jelenti. ATHEROSCLEROSIS: érelmeszesedés: a plakk tetején van kollagénes sapka. NEPHROSCLEROSIS: veseereket érinti magasvérnyomás kapcsán. SCLERODERMA: bőrben halmozódik fel kollagén. Immunologiai betegség. FIBROSIS: granulatios szövet kialakulását követő lokális kollagénfelhalmozódás. ELASTOSIS: kollagén rost szerkezete megváltozik, elasztikus rost-szerű lesz. Pl: bőrben napsugárzás hatására alakul ki vagy idős kor miatt. - SZÉNHIDRÁT- felhalmozódás - glycogen - mucin - ZSÍR-felhalmozódás: Májban: STEATOSIS HEPATIS. Máj tömege normálisan 1,5 kg, zsíros máj 5 kg. Máj halvány színű, zsíros tapintatú. Zsír IC rakódik le. Toxikus hatásra a májlebeny perifériája sérül, mert a friss vér a lebeny perifériájáról jön. Sárgaláz esetén a lebeny középső zónája érintett. Zsíros degeneráció a májban zonális jelenség. Májban a hypoxia centrális lebenyke-károsodást okoz. Szívben: - diffúz forma TIGRIS-SZÍV: keskeny haránt irányú, szívizomrostra merőleges sávok. Vénák mentén a capillaris oxigenizáció rosz. ZSÍROS INFILTRÁCIÓ (nem azonos a zsíros degenerációval!) Zsírsejtek nőnek be a parenchyma közé. Típusossan a szív jobb kamrája érintett. Subepicardialis zsírszövet benő. - PIGMENTEK felhalmozódása:(melanin, haemosiderin, lipofuscin) LIPOFUSCIN felhalmozódás: fuscus = rőt, barna. Kopási pigment, mert súlyos stress vagy előrehaladott kor miatt jelenik meg, a szerv atrophiáját kíséri. Szerv barna színű lesz miatta. ATROPHIA BRUNEA: ez a szívizomra jellemző.