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Informazioni generali sul corso
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Lorenzo. [email protected]
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Che cosa studiamo
• cause ed i meccanismi molecolari delle
malattie
• come l’organismo tenta di evitare (e quasi
sempre ci riesce) che molti stimoli dannosi
(intrinseci od estrinseci) si trasformino in uno
stato di malattia
• Le malattie originano al livello delle singole
cellule
Patologia generale e dei sistemi
• Pat. Generale: risposte cellulari e tessutali
comuni a tutto l’organismo nello stato di
malattia
• Pat. dei sistemi: si riferisce alle alterazioni
occorrenti in malattie specifiche di singoli
organi
I 4 aspetti della malattia
• Causa (eziologia)
• Meccanismi molecolari (patogenesi)
• Alterazioni strutturali (cambiamenti
morfologici)
• Consequenze funzionali (manifestazione
clinica)
Stress
(intrinseco o esterno, acuto o cronico)
Danno cellulare
Risposta
Danno reversibile
Adattamento
Danno irreversibile
Morte cellulare
Recupero
Adattamento
Senescenza
Stress
(intrinseco o esterno, acuto o cronico)
Danno cellulare
Risposta
Danno reversibile
Adattamento
Danno irreversibile
Morte cellulare
Recupero
Adattamento
Senescenza
Stress
(intrinseco o esterno, acuto o cronico)
Danno cellulare
Risposta
Danno reversibile
Adattamento
Danno irreversibile
Morte cellulare
Recupero
Adattamento
Senescenza
Adattamento da modificazioni della crescita e
dello stato differenziativo
•Iperplasia
•Ipertrofia
•Atrofia
•Metaplasia
Iperplasia
• Un aumento del numero delle cellule in un
tessuto/organo
• Si verifica in tessuti/organi contenenti cellule
in grado di replicare
• Puó essere considerata in alcuni casi una
risposta di adattamento “fisiologica” (p.es.,
iperplasia uterina durante la gravidanza)
Iperplasia patologica
• Conseguenza di eccessiva stimolazione
ormonale, o dell’azione di fattori di crescita
• L’iperplasia -al contrario della trasformazione
tumorale- non svincola le cellule dai normali
meccanismi regolatori: in assenza dello
stimolo, essa regredisce
• L’iperplasia rappresenta un fattore
predisponente l’insorgenza di neoplasie
La rigenerazione epatica
• Gli epatociti sono cellule scarsamente
proliferanti, ma mantengono il loro potenziale
replicativo
• Dopo epatectomia, gli epatociti -mentre
continuano ad esercitare le loro funzioniproliferano (>10 volte la loro velocitá normale
di proliferazione) fino a ripristinare la massa
epatica originale
Ipertrofia
• Aumento del volume delle cellule, e
dell’organo corrispondente
• In cellule proliferanti, ipertrofia ed iperplasia
possono essere parte della risposta adattativa
(vedi utero gravidico)
• In cellule post-mitotiche (muscolari,
neuronali), l’ipertrofia é l’unico tipo di
adattamento utilizzabile
Meccanismi molecolari che
controllano l’attivita’ delle cellule
miocardiche
• Ruolo di enzimi rimodellanti la cromatina
• Topi KO per specifiche attivita’ enzimatiche
(istone deacetilasi) mostrano segni di
ipertrofia miocardica patologica
• Meccanismo di spegnimento “attivo” di geni
Atrofia
• Diminuzione nel volume/numero delle
cellule in un tessuto/organo
• Fisiologica: alcune strutture -es. la
notocorda- scompaiono nello sviluppo
Atrofia patologica
• Da disuso: inizialmente nella dimensione delle
cellule, ma poi seguita da morte cellulare
• Da denervazione
• Da ischemia/ipossia (arteriosclerosi, danni da
compressione)
• Invecchiamento
Meccanismi molecolari responsabili
dell’atrofia
• Alterato bilancio fra sintesi e degradazione proteica
• Aumentata attivitá lisosomiale (aumento del numero di
vacuoli autofagici), e del proteasoma, anche in seguito a
segnali extra-cellulari (o alla loro mancanza)
• Il prolungamento dello stato di atrofia puó portare all’innesco
di apoptosi vera e propria
Metaplasia
• Non é un fenomeno fisiologico, ed é spesso
una condizione precancerosa
• É caratterizzata dal trans-differenziamento di
una cellula somatica di un tipo (p.es. Cellula
epiteliale cilindrica) in quella di un altro tipo
(cellula epiteliale squamosa)
Cause di metaplasia
• “Reprogramming” della cellula staminale, che
acquisisce caratteristiche -determinati pattern
di espressione genica- tali da indirizzare il suo
successivo differenziamento in un pathway
diverso da quello normalmente eseguito
• Composti in grado di variare lo stato della
cromatina possono causare metaplasia
Depositi intracellulari
• Risposta adattativa dovuta all’accumulo di quantitá
anomale di varie sostanze
– Normali costituenti cellulari
– Composti non presenti normalmente (p.es., catabolita
dovuto ad un’alterazione di particolari processi metabolici)
– Pigmenti (esogeni o endogeni)
• L’accumulo puó essere temporaneo o permanente
(tatuaggi), essere causa o conseguenza di danno
cellulare (p.es. la lipofuscina indotta da ROS)
Meccanismi di accumulo intracellulare
• Metabolismo anomalo
• Mutazioni
• “Ingestione” di materiale indigeribile (p.es.
Silicosi)
Steatosi (accumulo di lipidi
intracellulare)
Calcificazioni intra- ed extra-cellulari
• Deposizione di sali di calcio
• Distrofica o metastatica
• Distrofica:
– in aree di necrosi, nell’arteriosclerosi, nell’invecchiamento
– Senza aumento della calcemia
• Metastatica
– Secondaria ad ipercalcemia (da malfunzionamento delle ghiandole
paratiroidi, da distruzione ossea, danno renale)
Patogenesi delle calcificazioni
• Fase di “inizio” (intracellulare: nei mitocondri;
extracellulare: vescicole fosfolipidiche derivate
da cellule in degenerazione);
• Ioni Ca++ legano I fosfolipidi; fosfatasi
associate rilasciano ioni fosfato; formazione di
cristalli di fosfato di calcio che perpetuano il
processo.