Danno cellulare ipossico ed ischemico ?ipossia: meno ossigeno, ma nutrienti costanti ?ischemia: mancato apporto ematico = ossigeno + nutrienti (substrati glicolisi), oppure ostacolo al deflusso venoso in un tessuto/distretto. Reversibile, fino a che non si danneggia irreparabilmente l’apparato energetico della cellula mitocondri deplezione cellulare di ATP ed incapacità di generare composti ad elevata energia: accumulo di Na+ intracellulare, con fuoriuscita di K+ rigonfiamento cellulare, per entrata netta di soluti aumento della pressione osmotica intracellulare esaurimento dei depositi di glicogeno (glicolisi anaerobia) riduzione pH intracellulare Persistenza dello stimolo: danno alle membrane cellulari, specialmente lisosomiali modificazioni nucleari ROS disfunzioni mitocondriali ?danno da ischemia-riperfusione RISPOSTA CELLULARE ALL’ISCHEMIA: ischemia deficit ossigeno e substrati ossidabili (glucosio) blocco sintesi proteine deplezione ATP apoptosi rigonfiamento mitocondri insufficienza pompa Na+/K+ ATPasica ingresso Na e H2O Ca2+ citosolico attivazione fosfolipasi danno di membrana ingresso H2O liberazione enzimi lisosomi necrosi RISPOSTE DEI TESSUTI AL DANNO: lesione tissutale da necrosi cellulare infiammazione acuta cellule labili/stabili rigenerazione ripristino normale struttura e funzione cellule perenni guarigione per riparazione l’agente lesivo persiste infiammazione cronica no eliminazione agente lesivo? si formazione di cicatrice perdita di funzione specializzata Infiammazione = flògosi = reazione/processo infiammatorio Si tratta di un automatismo biologico che si attiva in risposta ad un danno tissutale, è una reazione locale della componente vasculo-connettivale. ?reazione del microcircolo caratterizzata dalla fuoriuscita di liquido e leucociti dal sangue (essudato infiammatorio) ?espressione del tentativo di eliminare cellule lese, corpi estranei, microorganismi 100 a.C. Celso ? segni cardinali dell’inf. acuta: rubor, calor, dolor, tumor. Agenti eziologici Cause endogene immunologiche (ipersensibilità, autoimmunità) chimiche (metaboliti intermedi, es. acido urico) Cause esogene biologiche (batteri, miceti, virus, parassiti) fisiche (temperatura, traumi, corpi estranei, radiazioni, corrente elettrica) chimiche (basi o acidi forti, sostanze irritanti, tossine o veleni, alcuni metalli e minerali) Esito del danno tissutale Restitutio ad integrum del tessuto leso se L’infiammazione acuta: ? è in grado i eliminare l’agente lesivo ? elimina i detriti necrotici, inoltre, se le cellule del tessuto proliferano. Altrimenti: guarigione per fibrosi o infiammazione cronica persistente. Infiammazione acuta vs. infiammazione cronica ? in base alla durata ? in base al prevalere della risposta vasculo-essudativa o cellulare: acuta alterazioni vascolari infiltrati cellulari alterazioni stromali vasodilatazione ? permeabilità GRANULOCITI non proliferano minime cronica minime MACROFAGI proliferano proliferazione cellulare fibrosi Inf. acuta, o angioflògosi o flògosi vasculo-essudativa ?accumulo di liquido e costituenti del plasma nel tessuto leso (essudato infiammatorio) ?cellule: granulociti netrofili Inf. cronica, o istoflògosi o flògosi produttiva ?cellule: plasmacellule, linfociti, sopr. macrofagi (derivati dai monociti circolanti) ?2 tipologie: diffusa - interstiziale localizzata, es. granulomi cellule e mediatori dell’inf. acuta e cronica Infiammazione (flògosi) acuta ?processo localizzato relativamente aspecifico ?rimozione cellule necrotiche ?eliminazione agente patogeno ?accesso difese immunitarie ?risposta della componente vascolare (microcircolo) e connettivale del tessuto leso ?controllata da produzione e liberazione di mediatori chimici. Microcircolo = vasi interposti tra piccole arterie e piccole vene: arteriole pre-capillari, capillari e venule post-capillari. Legge di Starling “Nel sangue la pressione idrostatica, in condizioni normali, è quasi controbilanciata dalla pressione oncotica delle plasmaproteine.” passaggio continuo di liquido tra il comparto vascolare (arteriole pre-capillari) e i tessuti (interstizi) da cui viene eliminato per riassorbimento vascolare (venule postcapillari) e per drenaggio dai vasi linfatici. N.B. trasudato, no proteine o cellule pressione idrostatica (PI) tende a fare uscire liquido dai vasi pressione oncotica (PO) tende a far rientrare liquidi nei vasi Durante l’inf. acuta: ? aumenta la pressione idrostatica (PI) ? diminuisce la pressione oncotica (PO) ? aumenta la permeabilità vasale Il risultato è la formazione di edema, essudato ricco di proteine + cellule ematiche. Edema = rigonfiamento Non-infiammatorio, es.: ?edema polmonare da insufficienza cardiaca ( ?sindrome nefrosica ( pressione oncotica). pressione idrostatica) Infiammatorio, es.: ?danno diretto irreversibile (es. ustione) ?aumento permeabilità vascolare (effetto di mediatori su venule post-capillari) Fasi: 1. vasodilatazione dei capillari adiacenti all'area lesa 2. transitorio del flusso, poi rallentamento 3. retrazione cellule endoteliali 4. permeabilità vascolare: fuoriuscita acqua, sali e proteine (fibrinogeno) 5. adesione granulociti circolanti a cell endoteliali (marginazione) e fuoriuscita dai vasi (diapedesi) 6. successivamente fuoriuscita pochi monociti (macrofagi) e linfociti Fasi della reazione infiammatoria acuta Inizio Formazione essudato stimolo (danno) alterazioni del microcircolo variazioni strutturali fuoriuscita leucociti migrazione granulociti nei tessuti Amplificazione attivazione e amplif. di mediatori solubili e di cellule dell’infiammazione Spegnimento per inibizione specifica o per esaurimento dei mediatori condizioni fisiologiche: il trasudato si forma e viene riassorbito infiammazione acuta: si forma e si accumula essudato (edema) Evoluzione temporale degli eventi che determinano la composizione dell’essudato infiammatorio Infiammazione acuta vaso normale aumento della permeabilità adesione granulociti a cellule endoteliali diapedesi migrazione Infiammazione acuta Mediatori chimici dell’infiammazione acuta amine vasoattive: istamina, serotonina vasodilataz., aumento permeabilità vasale ? sistema del complemento (immunità innata): C3a, C5a aumento permeabilità vasale, rilascio di istamina ? chinine: bradichinina aumento permeabilità vasale, dolore ? cascata coagulativa trombina, fattore Xa ? cascata fibrinolitica ? metaboliti dell’acido arachidonico: leucotrieni vasocostrizione, vasopermeabilizzazione, prostaglandine vasodilatazione, trombossano A2 vasocostrizione, attivazione aggregazione piastrinica ? PAF (fattore di attivazione delle piastrine) vasopermeabilizzazione, chemiotassi ? citochine (TNF, IL-1…) febbre, chemiotassi, reclutamento ed attivazione leucociti, e chemochine chemiotassi ? NO (ossido nitrico) vasodilatazione, danno tissutale ?ROS danno tissutale ?proteasi lisosomiali rilasciate dai leucociti danno tissutale ?neuropeptidi: sostanza P dolore ? Esiti dell’infiammazione acuta ?ripristino normale permeabilità vascolare ?drenaggio edema dai linfatici oppure ?pinocitosi ?fagocitosi da macrofagi dei granulociti necrotici da parte dei macrofagi ?fagocitosi detriti da parte dei macrofagi ?eliminazione macrofagi Esiti dell’infiammazione acuta Esiti dell’infiammazione acuta inizio amplificazione evoluzione A. risoluzione = rimozione totale di essudato, di tessuto necrotico e rigenerazione tissutale B. riparazione per lesione estesa e rimozione essudato incompleta: ? da connettivo circostante, angiogenesi pochi fibroblasti = tessuto di granulazione ? scomparsa rete capillari in matrice lassa con capillari e tessuto connettivo fibroso = cicatrice, in qualsiasi organo o tessuto C. inf. cronica: ? persistenza dello stimolo lesivo ? interferenza con i normali processi di guarigione. L’infiammazione cronica si può considerare un’infiammazione di lunga durata, in cui l’infiammazione attiva, la distruzione tissutale e i tentativi di riparazione o rigenerazione procedono simultaneamente. es. artrite reumatoide, aterosclerosi, TBC, malattie polmonari croniche…