Patologia Generale Prof.essa Barbara Batetta Lezione n. 11 25 Ottobre 2012 Monica Sorrentino, Salvatore Calagna Parte 1 Infiammazione cronica Ne abbiamo già parlato nella forma acuta. A me interessa sottolineare gli aspetti di manifestazione che hanno in comune, anche se presentano notevoli differenze. L'infiammazione cronica è una condizione molto frequente ed in gran parte responsabile di quella che è la patologia degenerativa di cui si occupa oggi il sistema sanitario nazionale. Durante la 1° lezione, avevamo sottolineato che non si ha più a che fare con tanta patologia acuta, del genere- infiammazioni. Cioè si ha a che fare, però nel caso di una persona con tonsillite o polmonite la trattiamo , (la malattia infettiva non porta più al rischio di perdere il paziente come succedeva quando gli antibiotici non erano conosciuti). Almeno dalle nostre parti ora non ci sono problemi di guerre, ma quando questa incidenza di morte è scomparsa, il problema dei motorini sta soppiantando tale causa di morte tra i giovani. Naturalmente sto facendo un ragionamento che riguarda noi, perchè purtroppo ci sono focolai di episodi bellici che stanno crescendo nel mondo. Ma adesso parliamo più nello specifico : l'epatologo interviene sulle malattie epatiche , per esempio un’ epatite acuta di tipo A o un’intossicazione da funghi , e il più delle volte la patologia sulla quale bisogna intervenire è una patologia che riconosce delle voluttà alla base . Per es. nella steatosi , cioè l’accumulo di trigliceridi all'interno dell'epatocita, che può a lungo andare , quando eccessiva dr luogo ad una flogosi. Le cellule del Kupfer sono attivate e producono molecole pro- infiammatorie. Questo comporta morte a carico dei tessuti cellulari, e in sostituzione delle cellule morte, il fegato interviene rimpiazzandole con cellule rigeneranti, e la sostituzione di tale parenchima epatico con tessuto fibroso (la cirrosi). Un'esempio di soggetto a rischio di steatosi di cui abbiamo parlato è l'individuo obeso che spesso ha eccesso di acidi grassi, ma ciò avviene non solo per i soggetti obesi ( steatosi a livello epatico) ma anche negli alcolisti , soggetti non obesi, i quali introducono nella loro dieta prevalentemente zuccheri semplici. Abbiamo visto 3 categorie di soggetti che possono andare incontro steatosi, flogosi conseguente ad accumulo di trigliceridi, infiammazione cronica (il paziente non se ne accorge mai, solo l'epatologo con l'ecografia o attraverso parametri di laboratorio, riscontrando le transaminasi mosse, ovvero quando sono più alte della norma, anche se non sono indicative di una grossa sofferenza a livello epatico, ma il più delle volte dovute magari al fatto che il soggetto è in sovrappeso o per eccesso di alcool o da una alimentazione errata. Anche quando le transaminasi sono a 100 sono ritenute mosse (al di sopra dei valori normali) e questo succede spesso in corso di infiammazione. Per praticità parlo di fegato, ma anche quando parlo di fumatore, l’infiammazione cronica porta alla fibrosi a livello polmonare ; la fibrosi polmonare risulta essere un grosso problema perchè il soggetto non è in grado di affrontare richieste maggiori. Quali sono gli esami di routine da fare?: esame emocromo. Tutte le prove di funzionalità d’organo. Tra le prove di funzionalità epatica: le transaminasi ,le GammaGT , che costituisce l'enzima che partecipa alla metabolizzazione di molecole alimentari, di alcool, farmaci, e sarà aumentato quando c'è un uso del sistema farmaco-metabolico- epatico; si chiedono anche le fosfatasi (per il fegato),l’ albumina e le proteine complete(con l’elettroforesi), anche se lì una modifica a questo livello non deve ricondurre solo a livello epatico ma anche a livello renale. Per la funzionalità renale bisogna fare la creatinina, l'acido urico, e il filtrato glomerulare. Il soggetto che sta facendo esami di routine non è venuto da voi con un dolore stenocardico ( stenocardico -> al cuore; la sofferenza è al livello epatico , ma qui sono sempre tutte e due le transaminasi mosse, a livello cardiaco no , è una). A livello cardiaco abbiamo visto vari markers; nel caso di sospetto di problema cardiaco fate fare , troponina, elettrocardiogramma.. etc. sempre meglio eccedere che trascurare. La patologia cronica è molto presente oggi; si tratta di una patologia dove tutto l'organismo ne risente, nel momento in cui abbiamo un’alterazione locale, e questo non deve essere sottovalutato poiché gli effetti sono sistemici. Un' infiammazione cronica quindi è di lunga durata (settimane o mesi, per un obeso si parla di anni) è attiva ed è costituita solitamente da distruzione tessutale e tentativi di riparazione che procedono simultaneamente. Contemporaneamente succede che se l’origine è INFETTIVA, un microrganismo che non è virulento, e non è in grado di far impazzire il sistema immunitario, e determinare quindi una risposta infiammatoria dell’immunità specifica e non specifica, raggiunge comunque una sorta di compromesso a livello di organismo. Il micobatterio tubercolare è un esempio di questo fenomeno, non è eccessivamente virulento, e abbiamo la possibilità di avere tale compromesso. Ma anche altre molecole possono essere dannose e provocare danno. Queste sono anche normalmente presenti nel nostro organismo, e provocano danno o quando aumentano o quando si “modificano”. Chiamiamo in causa due molecole . - Quella molecola che guai che non ci sia, che quando si riduce crea dei problemi immediatamente all’organismo. La CRISI IPOGLICEMICA è una delle condizioni più gravi. Poiché la glicemia normale può essere 0.60, la crisi ipoglicemica comincia già a esserci a 0.50, a 0.40 è molto grave. Se un soggetto va da una glicemia 0.70 -110, a 150 secondo voi ha sintomi ? No. A 200 ha sintomi? Difficile. Deve andare molto in alto per cominciare ad avere poliuria, o ad avere sete. Mentre nell’altro caso il paziente rischia la vita con un notevole abbassamento della glicemia, in questo caso la glicemia deve aumentare moltissimo. Se rimane moderata , il paziente non se ne accorge, però magari rischiano i suoi organi e apparati (non per forza deve essere a 200, anche una glicemia a 126 è già ritenuta a rischio di patologia, complicanze per la patologia diabetica : questo perché lo zucchero può legarsi alle proteine nei vari distretti e danneggiare tessuti, vasi etc.). Apparentemente 126 può sembrare un valore irrisorio anche se tuttavia al giorno d’oggi viene trattato. Spesso il paziente riferisce di stare benissimo (non solo per la glicemia, ma anche per la pressione arteriosa 140 ). Questo spesso un tempo veniva supportato dal medico di famiglia, dove un paziente che aveva 115 di glicemia e 135-140 di pressione arteriosa con una minima di 90 ( che comincia ad essere una pressione minima a rischio), fumava 10 sigarette, e indulgeva davanti ai pasti dolci, e non voleva sentirne parlare di controllare questi molteplici rischi di causa di infiammazione cronica, veniva magari pure sostenuto dal medico che gli riferiva che non aveva nulla. Inoltre vi ricordo, un paziente che diceva “perché dovrei prendere le statine se ho le arterie perfette “? Trattandosi di trattamenti di fattori di rischio, le statine vanno prese proprio per abbassare il colesterolo e mantenere le arterie sane. Anche nel caso del fumatore, all’inizio ha polmoni perfetti, ma a lungo andare il continuo tartassamento, l’induzione della Flogosi, dopo anni il persistere porta le arterie a non essere allo stesso modo sane (persistenza del danno). - Infezioni persistenti - ed esposizione prolungata ad agenti esogeni ed endogeni. Vedete qui , abbiamo sostanze esogene (silice) responsabile della silicosi, malattia professionale , come poi vedrete quando farete i tumori. Guardate qui l’ipergliemia e LDL ossidate. Questo vuol dire che la colesterolemia , anche quando è normale può essere dannosa. Se le LDL si ossidano, o peggio diventano glicosilate (hanno un’elevata quantità di glucosio legato perché il paziente è diabetico, e ha livelli glicemici elevati ), quella lipoproteina è dannosa, in quanto supera l’endotelio e con meccanismi che vedrete scatena patologia aterosclerotica. Per cui le norme banali sono spesso molto più importanti di quel che si pensi. Un concetto importante : basta intervenire sulla dieta ovviamente, sul fumo, sull’attività fisica , intesa nel movimento nella quotidianità in generale e non necessariamente sullo sport . Agire su questi livelli può essere più importante e determinante che agire con qualsiasi medicina; certo questa può rimettere un meccanismo “apposto”, ma non è comunque in grado di restituire lo stato di salute. In questo modo invece possiamo evitare alla radice la patologia, ed è molto meno costoso di quanto possa sembrare. ( vi dedicherò un’ora all’epigenetica, perché come vedremo quando faremo la patologia metabolica, molte delle cause che provocano diabete tipo II, obesità e varie malattie metaboliche nell’adulto e nascituro, - la sensibilità a svilupparle- sono sorte a livello intrauterino. E questo è un aspetto che si stà studiando notevolmente in quest’ultimo decennio. Se ci pensate bene è comunque “spaventoso” pensare che comunque molte patologie potrebbero essere legate a ‘ciò che la madre mangiava o faceva durante il periodo della gestazione) . L’infiammazione cronica può essere cronica all’inizio, ma come abbiamo visto precedentemente, può essere anche la cronicizzazione di una forma acuta, quando l’ immunità, per così dire, non “ riesce” a rimuovere l’agente lesivo. Per cui troveremo materiale necrotico, con il richiamo di granulociti, macrofagi, che cercano di eliminare tutto, mentre il microorganismo persiste. Vi possono essere anche dei difetti immunologici; diverse sono le patologie immunitarie caratterizzate dal fatto che non si riesce “a far fuori” un microorganismo. Per esempio può essere un difetto nel complemento che non si riesce a formare bene, poiché ci sono delle alterazioni genetiche a carico di qualche fattore complementare. L’altro giorno vi ho parlato dei soggetto G6PD carenti; abbiamo detto che i granulociti dei soggetti G6PD carenti hanno come meccanismo di difesa , un Nadph Ossidasi – che consente la formazione dei radicali liberi – e l’Nadph viene formata nella via Pentosio Fosfatoquindi attraverso l’attività della G6PD.Questi granulociti NON sono efficienti, funzionano (poiché hanno “l’artiglieria “) però meno di quelli normali. Vi sono poi altre circostanze dove l’apparato immunitario del soggetto è perfetto, però ciò che viene ingerito o aspirato non può essere digerito . Pensate anche ai cristalli di silice; questi vengono inglobati dal macrofago a livello di polmone. A livello di macrofago questa silice (nient’altro che aghi) possono provocare la rottura dei lisosomi, degli organuli, quindi membrana cellulare, attivazione del processo infiammatorio. Lo stesso succede anche durante la Gotta, con l’acido urico, e anche questo scatena il processo infiammatorio. L’infiammazione cronica quindi è mediata sia da meccanismi immunologici che non immunologici, e si ritrova contemporaneamente alle risposte riparative e anche alla formazione di un tessuto di granulazione e tessuto fibrotico. Qui abbiamo un esempio di patologie croniche di tipo immunologico date da microorganismi che conoscerete bene dalla microbiologia e parassitologia: Ad esempio una spina di fico d’india che penetra profondamente , può portare a formare un piccolo granuloma, ma questo non è infettivo, cioè di tipo immunologico; ci sono i macrofagi e si forma tessuto fibrotico. Qui c’è anche il tentativo di eliminare il microorganismo. La lesione cronica può essere indotta da fattori anche chemiotattici (citochine) e anche da batteri, e da sostanze estranee. Avremo il reclutamento dei monociti circolanti che diventano macrofagi, provenienti dall’esterno. Vi sono macrofagi anche quelli a livello tessutale, per cui possono proliferare (l’unica lesione in cui per la verità si sa che i macrofagi proliferano è quella aterosclerotica , in altri tipi di lesioni non è certo che i macrofagi tessutali possano proliferare) . Anche i linfociti T attivati, attraverso il TNF gamma, che sono in grado di attivare i macrofagi (la sintetasi di questi ) che produce ossido nitrico, si lega a molecole reattive dell’ossigeno e diventa tossico (in precedenza accennato con l’ossido nitrico). A livello di infiammazione cronica i macrofagi possono anche modificarsi, ingrandirsi e fondersi e diventare o cellule epiteliali o cellule giganti multinucleate. Oltre questa attività, ad opera dei monociti diventati macrofagi, che attaccano l’agente, che ha poi causato questa risposta, vengono anche accompagnati dai Linfociti, e poi vengono circondati molto spesso da una membrana di fibre collagene, prodotta dai fibroblasti. Questi sono responsabili della “delimitazione” nella risposta (tumore benigno incapsulato -> è incapsulato perché i fibroblasti hanno messo una delimitazione in difesa dell’organismo). Questo per ricordarvi che le cellule che partecipano ad una forma cronica di infiammazione sono fondamentalmente i monociti/macrofagi ( a eliminare la “spazzatura” rimasta sul campo ), plasmacellule, Linfociti T e B, e fibroblasti. E’ scomparsa quella cellula protagonista nella forma acuta, cioè il GRANULOCITA neutrofilo. Parte 2 Abbiamo già dato delle informazioni riguardo la vita del macrofago. Nasce come monoblasto a livello di midollo osseo, circola per un breve tempo nel sangue sotto forma di monocita, nei tessuti si differenza sotto forma di macrofago. Il macrofago è molto più grande e ha altre caratteristiche diverse ; ad esempio ha bisogno di sostenersi, sta sull’impalcatura del tessuto, il monocita no, è circolante e non ha bisogno di sostenersi e di reggersi con sostegni di vario genere . Soprattutto il macrofago secerne diverse molecole, ed ha anche recettori che nel monocita non ci sono. La sua differenziazione avviene a livello dei tessuti, e se c’è un’infiammazione avremo il macrofago attivato. Se la forma è cronica, si modifica ulteriormente, diventando più grande, di forma epitelioide, o addirittura fondendosi con altre cellule , diventando una cellula gigante. Oppure è presente già all’inizio nella struttura del parenchima, come le cellule del Kupfer, macrofagi alveolari, osteoclasti (ruolo attivo importante nel metabolismo osseo) , macrofagi a livello di sistema nervoso centrale e a livello del rene (cellula mesangiale ). Quando faremo l’infiammazione nel caso di insufficienza renale cronica, questabè la cellula responsabile dell’insufficienza renale. L’altro aspetto che dovete ricordare e che abbiamo detto tempo fa, è che il macrofago può essere attivato dal Linfocita T , attraverso la secrezione di una citochina, che è l’INFgamma, che è in grado a livello macrofagico di indurre una sintetasi, con aumento di produzione di ossido d’azoto dentro il macrofago e rischio di produzione di specie reattive unendosi con le rispettive specie reattive dell’ossigeno. Qui vediamo tante altre molecole oltre l’ossido di azoto e le molecole di ossigeno. Poi abbiamo già dal macrofago, la possibilità di produrre fattori di crescita che favoriscono sia il richiamo di fibroblasti, che loro stessi la produzione di fattori che possono favorire il riparo del tessuto, neo-angiogenesi. Quindi questi macrofagi risultano essere essenziali nel ristabilire l’omeostasi di un tessuto danneggiato; però come abbiamo già ripetutamente detto , un’eccessiva attività di questi può portare a patologia. Come si accumulano, l’avrete già visto in immunologia. Perché i monociti vengono richiamati dal circolo? I monociti andranno nelle sede dove è presente quel micobatterio ad es., o dove c’è l’LDL ossidata. Questo è dovuto non solo dallo stimolo chemiotattico che da solo non basta.Il monocita infatti cercherebbe di spostarsi ma urterebbe nell’endotelio (fungendo da barriera), se non ci fossero le citoadesine con le adesine che permettono di attraversare l’endotelio (VCAM e ICAM). L’endotelio quindi si modifica a livello locale con l’espressione di citoadesine, di MCP1 nel caso dei monociti, di molecole di adesione e integrine , al fine di consentire il passaggio. Questo avviene grazie alle citochine che vengono prodotte a livello tessutale. I macrofagi a livello tessutale riconoscono l’agente lesivo, si attivano , mandano delle molecole per “informare” l’endotelio e Ivi inducono la messa a disposizione di molecole di adesione e sintesi di altre molecole; il meccanismo è identico anche nella forma acuta. La persistenza continua dello stimolo porta ad un accumulo di tali molecole e qui in forma sintetica vedete rappresentato tutto. In ciò possono intervenire anche i linfociti attraverso la produzione ,come abbiamo visto, di INF gamma. I macrofagi hanno , come ben sapete, la capacità di stimolare i linfociti . Producono molecole che stimolano l loro attivazione (IL1, TNF alfa ); quindi i macrofagi interagiscono con l’immunità specifica. Nella forma cronica sono presenti i macrofagi, ma sono presenti in cospicua quantità spesso anche i linfociti. Questo è il meccanismo che alla fine porta alla presenza contemporanea di entrambi i tipi cellulari. Il macrofago ovviamente produce molecole sia infiammatorie che antiinfiammatorie; ed è essenziale il riconoscimento perché il meccanismo parta, sia acuto che cronico. Se non avviene il riconoscimento (attraverso gli antigeni di istocompatibilità )non parte nulla; una cellula, che ha perso gli antigeni di istocompatibilità sfuggirà dal controllo immunologico. Qui abbiamo i vari tipi di linfociti , effettori e regolatori, Linfociti T e B, con produzione di Ig. L’altra cellula importantissima è il fibroblasto, responsabile della produzione di quella capsula, che consente di delimitare eventualmente il granuloma, che per il momento è la forma infiammatoria di cui stiamo parlando. Qui vedete le loro funzioni, produzione di proteine e matrice extracellulare, e anche molecole antiinfiammatorie. Possono polarizzare inoltre la risposta infiammatoria, attraverso la produzione di citochine specifiche, IL 12 e IL 4, possono indirizzare le cellule T verso la forma T1 o la forma T2. (questa parte la faccio velocemente poiché so che l’avete fatta abbondantemente in immunologia). Abbiamo già detto le basi che portano alla formazione dell’infiammazione granulomatosa. Abbiamo visto che la cellula principale è il MACROFAGO, che può ingrandirsi ed assumere un aspetto epiteliale, e circoscrivere con altri macrofagi l’agente lesivo. Questo può essere un corpo estraneo , sono i cosiddetti granulomi non immunologici, ma possono essere anche dei microorganismi, e allora sono immunologici. Qui accanto passiamo dalla persistenza dell’agente patogeno, al reclutamento, e formazione di granuloma, a cui partecipa , come abbiamo visto prima, la risposta immunitaria cellulo -mediata. Nella figura sottostante vedete il capillare, e dall’area dove è presente il danno (o il microorganismo e tutto ciò che deve essere eliminato) sono stati inviati dei segnali chemiotattici, che hanno modificato e consentito la migrazione delle cellule verso la zona della lesione. Vedete che in seguito al loro arrivo si forma un piccolo granuloma, costituto inizialmente da macrofagi e dai linfociti. Questi come avrete già visto sono piccole cellule, che se non attivate sono costituite solo dal nucleo e non si vede quasi il citoplasma. Invece i macrofagi hanno l’aspetto di “uova fritte “, con il cerchio attorno che è il citoplasma, che si estende attorno al nucleo al centro, denotandogli questo genere di forma caratteristica. Chiaramente si può poi rimuovere tutto , per la restitutio ad integrum; tuttavia per la persistenza dell’agente lesivo (o microorganismo) porta ad una necrosi all’interno (in quanto all’interno c’è poco nutrimento). A seconda del microorganismo, abbiamo caratteristiche specifiche, e la zona necrotica ‘centrale’ , è sempre circondata da cellule epitelioidi (le cellule di Langhans -> cellula immunitaria - macrofagi che si sono fusi ) o cellule giganti polinucleate, ben visibili all’interno del granuloma – da non confondere con la cellula beta, che costituisce le isole di Langherans . Qui abbiamo un granuloma , dove non è presente necrosi , dove non vedete macrofagi, linfociti e anche tante cellule di Langhans. Quello che abbiamo descritto poco fa era immunologico; però vorrei che consideraste il fatto che le caratteristiche del macrofago dipendono dal tipo di stimolo. Esaminiamo il granuloma non immunologico. Qui è presente un corpo estraneo- non ci sono linfociti- il corpo estraneo (esempio, spina di riccio molto frequente in questo tipo granuloma), è circondato da macrofagi e naturalmente i macrofagi saranno circondati (il corpo estraneo dovrà essere delimitato) dalla capsula fibrosa. Se il corpo estraneo dovesse essere di grosse dimensioni possiamo avere delle cellule giganti. Questi macrofagi cosa stanno cercando di fare ? Di fagocitare questo agente estraneo, sia che sia silice, sia che sia una spina di riccio, e chiaramente non ci riescono, per cui l’attività fagocitaria è più spiccata. Notate che non ci sono linfociti ? Invece nel granuloma immunologico, che è quello che è stato indotto da microorganismi fondamentalmente di tipo immunitario, il macrofago avrà una capacità secretiva importante, poiché secernerà una notevole quantità di citochine e altre molecole; citochine, che richiamano a loro volta (IL1beta e TNF alfa) macrofagi e i linfociti. Abbiamo detto che nella forma non immunologica (con l’agente estraneo, cioè non un microorganismo) ci sono fondamentalmente macrofagi , ma non linfociti (in quanto i macrofagi qui non producono citochine e hanno infatti dovuto sviluppare una notevole capacità fagocitaria nel tentativo di rimuovere il corpo estraneo). Negli immunologici, cioè con i microorganismi , i macrofagi producono citochine. Nel granuloma immunologico vengono attivati macrofagi e linfociti. Le citochine che richiamano i linfociti sono l’1 e TNF alfa, beta soprattutto. Queste sono delle differenze sostanziali, che consente di distinguerli anche istologicamente e sarà importante anche dal punto di vista diagnostico, dove l’ uno è di natura infettiva, l’altro no. Immaginate un fumatore, i macrofagi residenti del parenchima nel polmone (asfaltato dal fumo per così dire) presenterà non solo i “macrofagi infarciti” d queste polveri che ha ingerito, ma abbiamo anche la produzione di molecole che sono localmente pro-infiammatore; abbiamo danno a livello tessutale da compressione. Qui non si formano granulomi (le infiammazioni croniche non sono tutte di tipo granulomatoso), l’infiammazione è diffusa, piuttosto di quella specifica granulomatosa. Vedete questi sono esempi di infiammazione di tipo granulomatoso. Questo è un vetrino, e qui una cellula gigante- con la zona di necrosi, con le cellule epitelioidi., gli ex macrofagi sono tutti spariti in quanto sono diventati cellule epitelioidi poichè stanno “lavorando” per circoscrivere e rimuovere l’agente. L’infiammazione cronica persistente, l’abbiamo vista nei fumatori di lunga data, a livello di colon-infiammazione: colite , possibile rischio di cancro- dove sono necessarie norme igieniche per evitare il cancro al colon, a livello di bocca nel caso di protesi che battono persistentemente contro la mucosa , provocando una risposta infiammatoria e una modificazione dell’epitelio stesso della mucosa. Abbiamo anche problemi a livello gastrico (come nel caso dell’ helicobacter pylori presente a livello gastrico) che porta a gastrite, formazione di ulcera gastrica e cancro gastrico. Quindi vi ho fatto un elenco di patologie croniche. Ovviamente quando parliamo di situazione di rischio, non vuol dire che tutti quelli hanno ad esempio la bronchite cronica sviluppano cancro o quelli con l’helicobacter avranno tumore allo stomaco, ma vuol dire che statisticamente nei soggetti a rischio avremo probabilità molto più alte che si sviluppi la patologia.