Prof. Carla Renata Arciola DEFINIZIONE E OGGETTO DELLA PATOLOGIA GENERALE DANNO CELLULARE IRREVERSIBILE NECROSI E APOPTOSI DEFINIZIONE E OGGETTO DELLA PATOLOGIA GENERALE Il termine “PATOLOGIA” significa letteralmente studio (in greco: logos) della sofferenza (in greco: pathos). La patologia è quindi lo studio delle sofferenze cellulari indotte da stimoli lesivi, cioè delle malattie. Il numero delle possibili malattie è enorme! La PATOLOGIA GENERALE studia i fenomeni reattivi “generali” delle cellule sottoposte a stimoli lesivi, cioè quei fenomeni che sono alla base di tutte le malattie. ETIOLOGIA di una malattia significa causa PATOGENESI è l’insieme dei meccanismi attraverso i quali l’agente etiologico conduce alla malattia. DECORSO: può essere acuto, cronico, sub-acuto, sub-cronico TOPOGRAFIA (vedi figura) CAUSE DI DANNO CELLULARE CHIMICHE (acidi, alcali, veleni, inquinanti ambientali, alcool etilico) FISICHE (alte e basse temperature, radiazioni ionizzanti, shock elettrico) IPOSSIA INFEZIONI AUTOIMMUNITA’ ALTERAZIONI GENETICHE (esempio delle talassemie) SQUILIBRI NUTRIZIONALI (esempio dell’aterosclerosi) POSSIBILI REAZIONI DELLA CELLULA ALL’AGENTE DANNOSO ADATTAMENTI CELLULARI (esempi: ipertrofia, atrofia) Se sono superati i limiti dell’adattamento cellulare si crea una sofferenza o danno cellulare: SOFFERENZA O DANNO CELLULARE REVERSIBILE (corrisponde alla degenerazione della patologia classica) SOFFERENZA O DANNO CELLULARE IRREVERSIBILE E MORTE CELLULARE ASPETTI MORFOLOGICI DEL DANNO CELLULARE ANCORA REVERSIBILE 1 modesta formazione di bolle sulla superficie cellulare 2 rigonfiamento mitocondriale di lieve entità 3 disaggregazione del reticolo endoplasmatico ASPETTI MORFOLOGICI DEL DANNO CELLULARE ORMAI IRREVERSIBILE Il superamento del “punto di non ritorno” è indicato, morfologicamente, da: 1 un estremo formarsi di bolle sulla superficie cellulare 2 notevole rigonfiamento dei mitocondri con formazione di aree elettrondense nella matrice mitocondriale (corrispondenti a precipitati) 3 rottura della membrana cellulare e dissoluzione degli organuli, compreso il nucleo (picnosi, cariolisi, carioressi), degenerazione lisosomiale 1 DANNO CELLULARE: FUNZIONI CELLULARI VULNERABILI Qualunque sia l’agente scatenante, sono sempre compromesse le seguenti funzioni cellulari: 1. capacità della cellula di mantenere l’integrità della propria membrana (con compromissione dell’equilibrio ionico ed osmotico della cellula) 2. respirazione aerobia (fosforilazione ossidativa mitocondriale) 3. sintesi proteica (sia di proteine strutturali, sia enzimatiche) 4. capacità della cellula di mantenere l’integrità del genoma ENTITA’ DEL DANNO E POTENZIALE REVERSIBILITA’ L’entità del danno e la sua eventuale reversibilità dipendono sia dalle caratteristiche dell’agente lesivo, sia da quelle della cellula colpita: AGENTE LESIVO: tipo, durata, intensità dello stimolo dannoso. CELLULA COLPITA: tipo cellulare (esempio del neurone e dell’epatocita), stato fisiologico (esempio del ratto in diverse condizioni dietetiche). Più in generale: capacità di adattamento di “quella” cellula in “quel” contesto. Tra i vari elementi biochimici e strutturali di una cellula vi è una interdipendenza così stretta che, ovunque inizi l’attacco dell’agente etiologico, il danno si propaga a tutti i distretti. MECCANISMI BIOCHIMICI CHE MEDIANO IL PASSAGGIO DAL DANNO SINO ALLA MORTE aumento del calcio intracellulare Tale aumento innesca l’attivazione di numerosi enzimi la cui azione risulta deleteria per l’integrità di membrana, come fosfolipasi (la cui azione promuove la perdita di integrità della membrana); proteasi (che degradano proteine citoscheletriche e di membrana); ATPasi (che esauriscono l’ ATP) deplezione di ATP alterazione della permeabilità di membrana, per danno diretto (sostanze chimiche, fisiche, tossine batteriche, virus) o indiretto azione dell’ossigeno e dei radicali liberi da esso derivati Tale meccanismo rappresenta la via finale comune nel danno cellulare indotto da una notevole varietà di agenti, fra i quali quelli coinvolti nel danno da radiazioni e da diverse sostanze chimiche. I radicali liberi sono specie chimiche che contengono un unico elettrone spaiato in un orbitale esterno. Altamente reattivi e capaci di innescare reazioni a catena. Sono causa di perossidazione lipidica della membrana cellulare e di danno del DNA. NECROSI Due sono essenzialmente i processi causa delle alterazioni che caratterizzano il processo necrotico: la digestione enzimatica della cellula: NECROSI COLLIQUATIVA per processi litici (autolisi ed eterolisi da enzimi leucocitari nelle infezioni) la denaturazione delle proteine cellulari: NECROSI COAGULATIVA: implica la conservazione della struttura delle cellule ormai morte in forma di gusci vuoti. La denaturazione proteica è anche denaturazione degli enzimi litici, quindi, in questo tipo d necrosi, sono assenti fenomeni di autolisi. La necrosi coagulativa consegue al danno ipossico (con l’eccezione misteriosa del tessuto cerebrale) e da ustione. La necrosi caseosa è un tipo particolare di necrosi coagulativa caratteristico del granuloma tubercolare. 2