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LO STUDIO DELLA PATOLOGIA E’ OGGI BASATO SULLA PATOLOGIA MOLECOLARE ALTERAZIONE GENICA DIFETTO PRIMARIO INSULTO - + DIFETTI O RISPOSTE SECONDARI - + DIFETTI O RISPOSTE TERZIARI OMEOSTASI: capacità di un sistema di mantenere costanti le proprie caratteristiche. IN CAMPO BIOLOGICO: capacità di una funzione di mantenere costanti i propri valori 0MEOSTATICI si dicono i meccanismi che servono a mantenere l’omeostasi Malattia Condizione dinamica nella quale si verifica una alterazione temporanea o definitiva di uno o più equilibri omeostatici, con conseguente modificazione di funzioni, a livelli più o meno complessi, e, di solito, rilevabile sia soggettivamente che oggettivamente. focale disseminata diffusa sistemica generalizzata INSULTO ALTERAZIONE MOLECOLARE (Patologia Molecolare) ALERAZIONE DELL’OMEOSTASI CELLULARE IPERPLASIA IPERTROFIA IPOPLASIA IPOTROFIA ADATTAMENTO ALTERAZIONE DI FUNZIONE (Patologia Cellulare) Correzione dell’alterazione PATOLOGIA D’ORGANO ALTERAZIONI D’ORGANISMO (Alterazioni dell’ omeostasi d’organismo) NECROSI FENOMENI REATTIVI (Rigenerazione e Riparazione) IPERTROFIA: Aumento del volume di un organo in seguito ad aumento del volume delle singole cellule IPERPLASIA: Aumento del volume di un organo in seguito ad aumento del numero di cellule che lo compongono ATROFIA: Dimunuzione del volume di un organo in seguito a diminuzione del volume delle singole cellule APLASIA: Diminuzione del volume di un organo in seguito a diminuzione del numero di cellule che lo compongono Cause di ipertrofia/iperplasia • Aumentata richiesta funzionale (ipertrofia del muscolo cardiaco e scheletrico) • Accumulo di sostanze (lipidi nel fegato [epatomegalia]; altre in diverse cellule) • Stimolazione ormonale (ipertrofia muscolare dell’utero in gravidanza e iperplasia della mucosa uterina durante il ciclo) • Aumentata nutrizione (aumento del tessuto adiposo) • Stimolazione delle difese biologiche (iperplasia di organi linfoidi, per esempio linfonodi) Cause di atrofia/aplasia • • • • • • • • Ridotta funzione (ipotrofia muscolare) Ridotto apporto calorico Ridotta stimolazione ormonale Ridotta irrorazione o apporto di ossigeno Ridotta innervazione Compressione Malattie febbrili o autoiimunitarie prolungate Tumori (cachessia) Figure 1-2 The relationships between normal, adapted, reversibly injured, and dead myocardial cells. The cellular adaptation depicted here is hypertrophy, and the type of cell death is ischemic necrosis. In reversibly injured myocardium, generally effects are only functional, without any readily apparent gross or even microscopic changes. In the example of myocardial hypertrophy, the left ventricular wall is more than 2 cm in thickness (normal is 1 to 1.5 cm). In the specimen showing necrosis, the transmural light area in the posterolateral left ventricle represents an acute myocardial infarction. All three transverse sections have been stained with triphenyltetrazolium chloride, an enzyme substrate that colors viable myocardium magenta. Failure to stain is due to enzyme leakage after cell death. Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 15 September 2005 04:26 PM) © 2005 Elsevier Figure 1-1 Stages in the cellular response to stress and injurious stimuli. Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 15 September 2005 04:26 PM) © 2005 Elsevier MENTRE LA CELLULA NECROTICA (cellula in necrosi) RILASCIA I SUOI COSTITUENTI ALL’ESTERNO, LA CELLULA APOPTOTICA (cellula in apoptosi) SI FRAMMENTA E I FRAMMENTI VENGONO RIMOSSI DA CELLULE MACROFAGICHE In seguito alla necrosi un tessuto può essere RIGENERATO Per rigenerazione si intende la sostituzione delle cellule andate perdute con cellule dello stesso tipo Certi tessuti non possono essere rigenerati e vengono semplicemente riparati con una cicatrice La capacità rigenerativa di un tessuto dipende dal suo essere costituito di cellule perenni, stabili o labili. La rigenerazione e riparazione dei tessuti dipende dalla sviluppo di una risposta stereotipata che coinvolge componenti cellulari e Figura 14.5 - Le reazioni a finalità difensiva attivate durante il processo della riparazione delle ferite. non cellulari implicate anche nelle difese biologiche contro le infezioni Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A. Il processo riparativo coinvolge elementi cellulari e non che regolano la formazione di tessuto connettivo che sostituisce il tessuto che non è stato rigenerato con la formazione di una “cicatrice” (fibrosi o processo fibrotico) La capacità rigenerativa di un tessuto dipende dal suo essere costituito di cellule perenni, stabili o labili. Cellule Perenni neuroni Cellule muscolari scheletriche e cardiache adipociti (?) Cellule Stabili epatociti cellule muscolari lisce Fibroblasti ed endoteli Cellule labili Cellule emopoietiche (del sangue) cellule epiteliali Figura 14.3 - Rapporti esistenti tra tipo cellulare danneggiato, rigenerazione e “restituito ad integrum”. Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A. Nell’organismo esistono – forse per tutta la durata della vita “cellule staminali” (stem cells) che sono in grado di formare cellule differenziate in grado di svolgere specifiche funzioni Le cellule staminali possono essere “multipotenti” o “unipotenti” Il concetto che sta emergendo è che la multipotenzialità delle cellule staminali rappresenta più la regola che l’eccezione. La multipotenzialità delle cellule staminali potrebbe consentire: -di isolarle da un tessuto “accessibile”. -di poterle espandere in coltura senza che perdano la loro staminalità (capacità di auto-rinnovamento). -di veicolarle (per esempio attraverso il sangue) al tessuto danneggiato. Le cellule staminali embrionali sono presenti nella massa cellulare interna della blastocisti, poco prima dell’impianto nella mucosa uterina. Le cellule staminali embrionali possono essere coltivate per lunghi periodi e indotte a differenziare in tutti i tessuti dell’organismo. Per questa caratteristica vengono anche definite “totipotenti”. Sono state ottenute cellule staminali embrionali umane e queste possono differenziare in cellule di diversi tessuti. Queste però non potrebbero essere trapiantate in altri pazienti In quanto immunologicamente diverse e quindi rigettabili Questo inconveniente puo essere teoricamente aggirato mediante la “clonazione terapeutica” Clonazione: Duplicazione di un animale (o dell’uomo) mediante trasferimento del nucleo di una cellula somatica differenziata in un ovocita enucleato e successivo impianto nell’utero della cellula risultante in modo da determinare lo sviluppo intrauterino di un organismo completo e la sua successiva nascita Qual è la cellula staminale migliore? Quella adulta o quella embrionale? Risposta scientifica legislazione Risposta etica
