RISPOSTE AL DANNO CELLULARE Danno reversibile Morte cellulare (necrosi) Morte cellulare (apoptosi) Alterazioni subcellulari subletali Adattamenti di crescita Depositi intracellulari Calcificazioni patologiche Invecchiamento cellulare Alterazioni non neoplastiche dei tessuti ipertrofia iperplasia atrofia metaplasia Cellule staminali embrionali totipotenti Proliferazione cellulare Cellule staminali Cellule staminali Classificazione dei tessuti in base al loro potenziale proliferativo (Bizzozzero, • labili 1908) Un esempio di tessuto labile: l epitelio intestinale – epiteli di rivestimento – tessuto emopoietico • stabili – fegato – tubuli renali • perenni – sistema nervoso centrale – cuore Proliferazione cellulare nel villo intestinale Cute ed annessi Tessuto emopoietico Eritropoiesi 4 divisioni cellulari Cellula staminale unipotente Eritroblasto 6 giorni Midollo osseo estrusione del nucleo Reticolocita 3 giorni Eritrocita 1 giorno 120 giorni Sangue Ipertrofia ed iperplasia adattamento dei tessuti Alterazioni non neoplastiche dei tessuti ipertrofia iperplasia atrofia metaplasia ipertrofia aumento delle dimensioni cellulari nessun aumento del numero iperplasia aumento del numero di cellule aumento delle dimensioni cellulari Iperplasia ed ipertrofia sono reversibili aumentata richiesta funzionale normale aumentata richiesta funzionale ipertrofia Aumento delle dimensioni cellulari con conseguente aumento del volume dell organo. Può essere fisiologica o patologica Riguarda soprattutto tessuti post-mitotici Negli altri tessuti si associa spesso ad iperplasi stimolazione patologica stimolazione patologica Androgeni e steroidi anabolizzanti Esempi di ipertrofia Effetti avversi Azoospermia RIDUZIONE VOLUME TESTICOLARE Diminuzione fertilità Virilizzazione Irsutismo Epatotossicità (Aumento enzimi epatici, Colestasi,, Epatite B e C, Tumori benigni e maligni) Diminuzione HDL Aumento LDL Disturbi psicologici/psichiatrici Ginecomastia Aumentata frequenza di stiramenti, strappi e rotture muscolari e tendinee Chiusura prematura delle epifisi Acne Ipertrofia cardiaca Morte improvvisa (causa cardiaca) Ipertrofia clitoridea Iperplasia prostatica Esercizio fisico ormoni anabolizzanti? Effetti desiderati Aumento massa muscolare Aumento forza Diminuzione tempi di recupero Aumento aggressività Promuove processi cicatriziali Vantaggio sull'avversario Cancro (es. epatocarcinoma, carcinoma prostata) Ipertrofia fisiologica dell utero in gravidanza UTERO GRAVIDO UTERO NORMALE • Ipertrofia del tessuto mammario in donna che allatta: Prolattina ed estrogeni • Ipertrofia del fegato: aumento del reticolo endoplasmatico liscio (cit P450 et al.) in seguito alla necessità di metabolizzare farmaci Figure 1-3 Physiologic hypertrophy of the uterus during pregnancy. A, Gross appearance of a normal uterus (right) and a gravid uterus (removed for postpartum bleeding) (left). B, Small spindle-shaped uterine smooth muscle cells from a normal uterus (left) compared with large plump cells in gravid uterus (right). Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:00 AM) © 2007 Elsevier Proliferazione del REL in epatocita in risposta al trattamento con fenobarbital Esempio di ipertrofia IPERTROFIA CARDIACA Prevalentemente dovuta a: SOVRACCARICO EMODINAMICO CRONICO (difetti valvolari, ipertensione) Vi è un aumento delle dimensioni del miocardiocita e conseguentemente del miocardio. L ipertrofia è indotta da vari stimoli incluso lo stiramento Il miocardiocita cambia anche programma di espressione genica Ipertrofia del miocardio Inizialmente aumento capacità di pompa Successivamente diminuzione e rischio apoptosi Figure 1-4 Changes in the expression of selected genes and proteins during myocardial hypertrophy. Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:00 AM) © 2007 Elsevier Esempio di ipertrofia Ipertrofia cardiaca in paziente con ipertensione di vecchia data IPERPLASIA Aumento del numero delle cellule in un tessuto o organo in seguito ad uno stimolo esterno 1) Da ormoni o fattori di crescita 2) Compensatoria (rigenerazione epatica, guarigione ferite, stimoli infiammatori continui) Distinta dalla neoplasia ma possibile terreno su cui può Insorgere proliferazione cancerosa. Rischio però molto variabile da caso a caso Ipertrofia e fibrosi in seguito ad uso prolungato di anabolizzanti steroidei Iperplasia Fisiologica dell endometrio Utero: Iperplasia dell endometrio dovuta ad aumento di estrogeni L iperplasia dell utero è fisiologica durante la gravidanza e Dopo un normale ciclo mestruale. E dovuta ad aumento di Estrogeni e di ormoni ipofisiari e viene arrestata 10-14 giorni Prima del successivo ciclo mestruale Può diventare patologica quando il normale equilibrio tra Estrogeni e progesterone è alterato In questo caso pur essendo sotto controllo (regredisce se la Stimolazone estrogenica si riduce) alla lunga può rappresentare Terreno fertile per nascita di proliferazione neoplastica The large fronds of endometrium seen in this uterus opened to reveal the endometrial cavity are a result of hyperplasia. This resulted from increased estrogen. With hyperplasia, there is an increase in cell numbers to produce an increase in tissue size. However, the cells are normal in appearance. Sometimes hyperplasias can be "atypical" and the cells not completely normal. Such conditions can be premalignant. Esempio di iperplasia: gozzo endemico (da carenza di iodio) Esempio di iperplasia: gozzo endemico (da carenza di iodio) Figure 24-7 Homeostasis in the hypothalamus-pituitary-thyroid axis and mechanism of action of thyroid hormones. Secretion of thyroid hormones (T3 and T4) is controlled by trophic factors secreted by both the hypothalamus and the anterior pituitary. Decreased levels of T3 and T4 stimulate the release of thyrotropin-releasing hormone (TRH) from the hypothalamus and thyroidstimulating hormone (TSH) from the anterior pituitary, causing T3 and T4 levels to rise. Elevated T3 and T4 levels, in turn, suppress the secretion of both TRH and TSH. This relationship is termed a negative-feedback loop. TSH binds to the TSH receptor on the thyroid follicular epithelium, which causes activation of G proteins, and cyclic AMP (cAMP)-mediated synthesis and release of thyroid hormones (T3 and T4). In the periphery, T3 and T4 interact with the thyroid hormone receptor (TR) to form a hormone-receptor complex that translocates to the nucleus and binds to so-called thyroid response elements (TREs) on target genes initiating. Esempi o: iperpla sia surrena le ipofisi Alterazioni del surrene secrezione ACTH virilizzazione aumentata secrezione di androgeni iperplasia concentrazione plasmatica di (aldosterone) cortisolo cortisolo atrofia normale aumentata stimolazione dell ACTH corteccia surrenale Si associa ad ipofunzione iperplasia ADENOMA IPOFISI SURRENE IPERPLASIA IPERPLASIA SURRENALE CONGENITA- SINDROME ADRENOGENITALE IPOFUNZIONE IPERFUNZIONE IPERFUNZIONE Figure 24-48 Consequences of C-21 hydroxylase deficiency. 21-Hydroxylase deficiency impairs the synthesis of both cortisol and aldosterone. The resultant decrease in feedback inhibition (dashed line) causes increased secretion of adrenocorticotropic hormone, resulting ultimately in adrenal hyperplasia and increased synthesis of testosterone. The sites of action of 11-, 17-, and 21-hydroxylase are shown by the numbers in circles. Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:30 AM) © 2007 Elsevier Iperplasia della cute (callo) Iperplasia della cute nella psoriasi Cute normale Psoriasi (aumento cellule squamose) IPERTROFIA PROSTATICA IPERTROFIA PROSTATICA Guarigione delle ferite SINTOMI - riduzione del flusso urinario ed incompleto svuotamento della vescica - difficoltà ad iniziare la minzione, aumentata frequenza delle minzioni diurne e notturne - infezioni urinarie - ritenzione urinaria acuta. Porzione prostatica dell uretra DRE CAUSE: - squilibri ormonali - età TERAPIA: - Alfa-bloccanti - Anti-androgeni inib. 5 alfareduttasi (T DHT) - Chirurgia e laser DIAGNOSI: - DRE esplorazione digito rettale - ecografia - PSA F/T PSA ratio 1.76 positive test 0.27 (0.20 to 0.40) negative test. GUARIGIONE DELLE FERITE CHELOIDE Fase emostatica Fase infiammatoria Fase proliferativa Fase maturativa ESITI RIGENERAZIONE DOPO NECROSI TISSUTALE Atrofia adattamento dei tessuti normale atrofia diminuzione delle dimensioni e del numero delle cellule - La proteina E5 inibisce l'apoptosi e altera i segnali promossi dal legame di EGF e di PDGF con i rispettivi recettori." - La proteina E6 si lega a p53, interferendo con la riparazione del DNA e con l'innesco dell'apoptosi." - La proteina E7 si lega alla proteina del retinoblastoma (Rb), impedendo il blocco del ciclo cellulare." L atrofia può essere reversibile diminuita diminuita richiesta funzionale richiesta funzionale • atrofia fisiologica • atrofia patologica ATROFIA: Geni housekeeping: espr normale Geni del differenziamento: espr ridotta Situazione potenzialmente reversibile! stimoli regressivi fisiologici o patologici CAUSE DI ATROFIA: • ATROFIA CELLULARE • ATROFIA DI ORGANO (apoptosi = irreversibile)) • Ridotta richiesta funzionale • Insufficiente apporto di ossigeno • Insufficienza di elementi nutritivi Circonvoluzioni assottigliate Solchi ingranditi • Danno cellulare persistente (atrofia gastrica in gc ed epatica in scompenso cardiaco) • Invecchiamento (atrofia senile) • Perdita di innervazione • Interruzione di segnali trofici (ormoni e fc) ALZHEIMER • Compressione tessuti Atrofia: esempi Interruzione di segnali trofici • Asportazione ipofisi (atrofia tiroide, surrene, ovaie) • Menopausa (endometrio per carenza estrogeni) Età fertile Menopausa • Tumore prostata: antiandrogeni • Tumori tiroidei: tiroxina (meno TSH) • Denervamento muscolare (poliomielite etc.) Anabolizzanti steroidei: Riduzione testosterone endogeno Esempio di atrofia: osteoporosi Normale 30Y Normale 82Y Ridotto apporto di sangue Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:00 AM) © 2007 Elsevier Alterazioni del surrene atrofia Degradazione proteica: Via ubiquitina-proteosomi normale Glucocorticoidi ed ormoni tiroidei TNF (muscolo) iperplasia Metaplasia • sostituzione di un tessuto differenziato di un certo tipo con tessuto differenziato di tipo diverso • è associata ad anormale stimolazione della crescita tissutale, spesso diretta a rimediare un danno o, talvolta, ad eccessiva stimolazione ormonale Cilindrico pavimentoso-stratificato Fumatori (trachea e bronchi) Calcoli dotti escretori Deficit di vitamina A Eccesso di vitamina A Figure 1-6 Metaplasia. A, Schematic diagram of columnar to squamous metaplasia. B, Metaplastic transformation of esophageal stratified squamous epithelium (left) to mature columnar epithelium (so-called Barrett metaplasia). Stomaco/intestino Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:00 AM) © 2007 Elsevier Esempi di metaplasia Figure 1-6 Metaplasia. A, Schematic diagram of columnar to squamous metaplasia. B, Metaplastic transformation of esophageal stratified squamous epithelium (left) to mature columnar epithelium (so-called Barrett metaplasia). Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 13 February 2008 08:00 AM) © 2007 Elsevier Esofago di Barrett RADIOGRAFIA CON BARIO IN REFLUSSO GASTROESOFAGEO DISTINGUI: - Reflusso G.E. - Incontinenza cardiale - Esofagite da reflusso - Ernia iatale - Esofago di Barrett Metaplasia squamosa Laringe dei fumatori Leucoplachia Displasia • alterazione delle cellule di un tessuto per forma, disposizione ed irregolarità dei nuclei • aumento della velocità di proliferazione e maturazione incompleta • può essere reversibile metaplasia Riprogrammazione delle staminali? Displasia della cervice uterina Displasia della cervice uterina PAP TEST negativo LSIL HSIL AIS carcinoma ASC-US ASC-H AGC "non evidenza di cellule tumorali" "cellule di lesione squamosa intraepiteliale di basso grado (CIN 1)" "cellule di lesione squamosa intraepiteliale di alto grado (CIN 2)" "cellule ghiandolari sospette per adenocarcinoma in-situ del collo dell'utero (CIN 3)" "cellule sospette per tumore infiltrante" "cellule squamose abnormi, non ulteriormente classificabili" "cellule squamose abnormi, non si esclude una HSIL" "cellule ghiandolari (endocervicali od endometriali) abnormi, non si può escludere un tumore" Cellule displastiche tra le cellule esfoliate