Allgemeine Pathologie Wundheilung

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1 Allgemeine Pathologie Wundheilung

2 Was kann mit Zellen / Geweben geschehen? - sie können ungestört bis an ihr individuelles Ende leben und müssen dann ersetzt werden - sie können veränderten Anforderungen ausgesetzt sein, denen sie sich anpassen können und nach deren Wegfall sich der Ausgangszustand wieder einstellt - sie können Belastungen unterliegen, denen sie sich nicht mehr anpassen können, es kommt zur Schädigung; der Schaden kann: - reversibel sein, die Zellen erholen sich - irreversibel sein, die Zellen sterben - der Körper wird versuchen, die abgestorbenen Zellen zu ersetzen; dieses kann gelingen oder aber auch scheitern

3 unser Programm für die nächsten Stunden

4 Folgen einer Schädigung (1) - die Folgen können drei verschiedene Vorgänge sein (neben dem Tod des Gewebes, s.o.)

5 Folgen einer Schädigung (2) Regeneration - es kommt zur vollständigen Wiederherstellung des Ausgangszustandes - komplette Heilung - Synonym: Sanatio per primam intentionem (Heilung im ersten Anlauf), per primam Heilung, primäre Wundheilung regenerare, lat. = erneut hervorbringen

6 Folgen einer Schädigung (3) Reparation - der Ausgangszustand kann nicht wieder hergestellt werden - es kommt zur Bildung von Ersatzgewebe - Heilung unter Ausbildung einer Narbe = Defektheilung - entscheidend ist, daß es letztendlich zur Heilung kommt - Synonym: Sanatio per secundam intentionem (Heilung im zweiten Anlauf), per secundam Heilung, Sekundärheilung reparare, lat. = wiederherstellen

7 Folgen einer Schädigung (4) keine Heilung - die Schädigung von Gewebe hält dauerhaft an - der Körper versucht permanent, den Defekt zu heilen - es wird immer mehr mesenchymales Wundheilungsgewebe (Granulations-, Binde-, Narbengewebe) gebildet - wird den chronischen Entzündungen zugerechnet (granulierende Entzündung, s. später) - Synonym: keines

8 Folgen einer Schädigung (5) - welches der drei Ergebnisse sich einstellt, hängt von zahlreichen Faktoren ab, u.a. - Art, Ausmaß und Dauer der Schädigung (Noxe) - Art des betroffenen Gewebes (Wirt) - vor allem die Regeneration wird in der Pathologie nur selten gesehen (es gibt keinen Grund zu untersuchen) - je negativer die Folgen sind, desto größer ist das Therapiebedürfnis und damit die Wahrscheinlichkeit, daß Gewebeproben entnommen und untersucht werden

9 Folgen einer Schädigung (6) - Folgen in Abhängigkeit von Ausmaß und Dauer der Schädigung (Noxe) - es ist letztlich ein Kontinuum

10 Folgen einer Schädigung (7) - auf der Seite des Wirtsorganismus richten sich die Folgen nach der Art des betroffenen Gewebes

11 Allgemeines (1) Ein kurzer Überblick über den allgemeinen Aufbau von Organen (1): -

12 Allgemeines (2) Ein kurzer Überblick über den allgemeinen Aufbau von Organen (2): -

13 Allgemeines (3) Wie sind Organe aufgebaut? (1): - wir haben zwei Gruppen

14 Allgemeines (4) Wie sind Organe aufgebaut? (2): - Anteile im ZNS (Gehirn, Rückenmark)

15 Allgemeines (5) Wie sind Organe aufgebaut? (3): - Anteile in den übrigen Organen interstitieller Raum

16 Allgemeines (6) Wie sind Organe aufgebaut? (4): - die entscheidenden Unterschiede zwischen dem ZNS und allen übrigen Organen sind, das ZNS hat - keinen extravaskulären, extrazellulären Raum - kein interstitielles Bindegewebe - es gibt deshalb auch keine bindegewebigen Narben

17 histologische Beispiele für das Verhältnis von Parenchym zu Interstitium

18 Interstitium (1) Aufbau: - Fibrozyten / -blasten - Extrazelluläre Matrix (Grund-, Interzellularsubstanz) ungeformte Grundsubstanz - ein hochgradig hydratisiertes Gel - Proteoglykane (Chrondroitinsulfat, Heparansulfat, Hyaluronsäure, Dermatansulfat), binden große Mengen an Wasser - Glykoproteine (Fibronektin, Laminin, Nidogen, u.a.), stellen u.a. den Kontakt zwischen Zellen (Integrine) und Fasern her Wasser - rd. 30% des Körperwassers sind hier gebunden

19 Interstitium (2) ungeformte Grundsubstanz + Wasser - Funktionen: - Transportstrecke (extravasaler, extrazellulärer Raum) - Speicher für Wachstumsfaktoren, Interleukine, u.a. - erscheint in histologischen Schnitten optisch leer

20 Interstitium (3) geformte Grundsubstanz - Kollagenfasern (Typ I) - Retikuläre Fasern (= Gitterfasern, argyrophile Fasern, Kollagen Typ III) - Elastische Fasern - Funktionen: mechanische Stabilität (Bindegewebe!)

21 Interstitium (4) - Basalmembran (1) - eine besondere Form der ECM - Kollagen Typ IV (6 Isoformen), Laminin (16 Isoformen), Proteoglykan (Heparansulfat - Perlecan), Nidogen (2 Isoformen) - daraus ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten für gewebespezifische BM - Basalmembranen können durch Versilberung dargestellt und lichtmikroskopisch beurteilt werden

22 Interstitium (5) - Basalmembran (2) die Sicht des Molekularbiologen

23 Interstitium (6) - Basalmembran (3) - Vorkommen: - Verbindung zwischen Epithelzellen und Bindegewebe (Haut, Schleimhäute) durch Hemidesmosomen - Verbindung von Endothelzellen mit der Gefäßwand - Hülle jeder (!) Fettzelle, Muskelzelle und Nervenzelle - keine Basalmembran: Synovialdeckzellen

24 Interstitium (7) - Basalmembran (4) - wird gebildet von: häufig gemeinsam von beiden angrenzenden Zellarten (Haut: Epithel- und Bindegewebezellen; Kapillaren: Endothelzelle und Perizyt) - Funktionen: - mechanische Befestigung bzw. Stabilität - Leitschiene unter physiologischen (z.b. Darmzotte) und pathologischen (Wundheilung) Bedingungen

25 Wundheilung (1) Einteilung (1) nach Art des betroffenen Gewebes Oberflächenepithelverbände - verhornendes Plattenepithel (äußere Haut), kutane Schleimhaut (Maulhöhle), Urothel (Harnblase), Schleimhäute (Atmungs-, Verdauungstrakt), Serosa - abhängig von der Tiefe der Läsion >>

26 Wundheilung (2) Einteilung (2) nach Art des betroffenen Gewebes Oberflächenepithelverbände - oberflächliche Läsionen (= Erosion) - Erhalt der Basalmembran - Regeneration von den Wundrändern aus (von dort vorhandenen Epithelzellen oder Stammzellen oder auch von Drüsen (Haartrichter) ausgehend) - problemlos möglich (wird in Patho selten gesehen)

27 (3) Wundheilung

28 Wundheilung (4) Einteilung (3) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfache Gewebe - häufig sind Heilungsvorgänge am Oberflächenepithel nur in der Histologie zu erkennen - z.b. Schädigung des Flimmerepithels in der Lunge (Bronchien, Bronchioli) bei Virusinfektionen (Herpesviren, Staupevirus) des Atmungstraktes

29 (5) Wundheilung

30 Wundheilung (6) zu beachten ist: - in der Histologie wird immer nur eine Momentaufnahme gesehen - die folgenden Bilder werden als Versuch einer Regeneration interpretiert - ob diese tatsächlich erfolgt, ist nicht zu erkennen - falls ja, (primäre Heilung) dann nicht mehr nachzuweisen - es kann aber auch zu Störungen der Heilung, mit Übergang in höhergradige Veränderungen, oder sogar zum Tod des Tieres kommen

31 Wundheilung (7) Einteilung (4) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfach Gewebe - häufig sind Heilungsvorgänge am Oberflächenepithel nur in der Histologie zu erkennen - z.b. Schädigung der Enterozyten im Dünndarm bei der Parvovirusinfektion von Hund oder Katze - das Virus führt zur Zerstörung von Kryptepithelzellen, damit fehlt der Nachschub für die Zotten > Zottenverkürzung (Atrophie), Zottenfusion, flache statt hochprismatische Zellen

32 Wundheilung (8) Einteilung (5) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfach Gewebe - häufig sind Heilungsvorgänge am Oberflächenepithel nur in der Histologie zu erkennen - z.b. Schädigung der Tubulusepithelzellen im proximalen Tubulus z.b. durch Arzneimittel (Antibiotika wie Kanamycin)

33 Wundheilung (9) Einteilung (6) nach Art des betroffenen Gewebes Oberflächenepithelverbände - tiefreichende Läsionen (= Ulkus) - die Heilung muß erfolgen - sowohl im Epithel als auch - im subepithelialen Bindegewebe (Dermis, Lamina propria) - beide Anteile beeinflussen sich im Ablauf gegenseitig

34 Wundheilung (10) Beispiel Hautwunde (1) phasenweiser Ablauf - Blutung mit anschließender Hämostase > Bildung eines Wundschorfes > dient als Leitschiene und liefert Wachstumsfaktoren - Resorption des Wundschorfes durch Entzündungszellen - gleichzeitiges Auffüllen des freiwerdenden Raumes durch Bindegewebe (Granulationsgewebe) - das Auftreten von Myofibroblasten bedingt eine Kontraktion des Wundgebietes

35 Wundheilung (11) Beispiel Hautwunde (2) - Proliferation des Epithels bei gleichzeitiger Bildung einer neuen Basalmembran - Verschluß der Wunde - Remodeling des Bindegewebes - der fortschreitende epitheliale Wundverschluß beendet die Proliferation des Granulationsgewebes

36 (12) Wundheilung

37 Wundheilung (13) Beispiel Hautwunde (3) - bei einer Defektheilung ist - das Epithel wieder hergestellt - im Bereich der Dermis / Propria ist es zu einer übermäßigen Zubildung von Bindegewebe gekommen - es liegt eine Narbe vor, auch als Keloid bezeichnet

38 Wundheilung (14) Beispiel Hautwunde (4) - falls die Wunde nicht durch Epithel verschlossen werden kann, kommt es zur überschießenden Bildung von Bindegewebe (wildes Fleisch, Caro luxurians) - diese Art der Veränderung stellt eine chronische Entzündung (granulierende Entzündung) dar (siehe später) - ohne therapeutisches Eingreifen (Chirurgie) ist mit einer Heilung nicht zu rechnen

39 Wundheilung (15) Beispiel Magenulkus - es muß sowohl das Bindegewebe der Lam. propria (und evtl. noch mehr) ersetzt / aufgefüllt werden - als auch das Epithel wieder geschlossen werden - die permanente Einwirkung u.a. von Pepsin und HCl verhindert häufig langfristig eine Heilung, auch hier entsteht eine chronische, granulierende Entzündung (siehe später)

40 Wundheilung (16) Einteilung (7) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfache Gewebe - die meisten anderen Gewebe / Organe weisen jeweils für sie charakteristische Heilungsabläufe auf - z.b. die Heilung von - Knochenbrüchen (Frakturen) - Muskelwunden - peripheren Nerven

41 Wundheilung (17) Einteilung (8) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfache Gewebe - Knochenbrüche unter guten Bedingungen kann es zu einer völligen Wiederherstellung des Ursprungszustandes kommen

42 Wundheilung (18) Einteilung (9) nach Art des betroffenen Gewebes andere, einfache Gewebe - Untergang von Muskelgewebe hier müssen zwei Grade unterschieden werden: - hyalinschollige Degeneration im Rahmen von Stoffwechselstörungen mit Erhalt der Basalmembran - traumatische Schädigung von Muskelfasern mit Zerstörung der Basalmembran

43 (19) Wundheilung

44 Wundheilung (20) Beispiel Skelettmuskulatur (1) - bei erhaltenem Sarkolemm, und damit meist auch der Basalmembran und des Endomysiums, kommt es nach kurzer Zeit zum Einwandern von Makrophagen in die Muskelfaser, das Defektmaterial wird abgeräumt (D) - nun setzt eine Proliferation der Satellitenzellen (Stammzellen der Skelettmuskulatur) ein, die sich in zahlreiche Myoblasten und neue Satellitenzellen (Selbsterneuerung) umwandeln - Myoblasten können auf verschiedene Weise zur Heilung beitragen

45 Wundheilung (21) Beispiel Skelettmuskulatur (2) - sie können innerhalb der erhaltenen Basalmembran der alten Muskelfaser beginnen Myofibrillen zu bilden und so zur Heilung dieser Faser führen (E) - sie verschmelzen - wie in der Embryonalphase - zu mehrkernigen Myotuben - diese beginnen Myofibrillen zu bilden und wandeln sich schließlich in neue Muskelzellen um (F)

46 Wundheilung (22) Beispiel Skelettmuskulatur (3) - sofern die Hüllstrukturen der Muskelfaser nicht mehr erhalten sind (G), besteht ein Kontinuitätsverlust der Faser, der überbrückt werden muß - je nach Größe des Defekts kann entweder eine Regeneration über sog. Muskelknospen (Vermehrung von Myoblasten) erfolgen, die miteinander verschmelzen (H) - oder der Defekt wird durch Bindegewebe im Sinne einer Narbe ausgefüllt (I), da die reparierten Muskelfasern von beiden Seiten in diesem Gewebe inserieren ist die Funktion des Muskels eingeschränkt wieder hergestellt

47 Wundheilung (23) Einteilung (10) nach Art des betroffenen Gewebes Organe mit einer komplexen Gefäßarchitektur - Voraussetzung für die Wiederherstellung des organtypischen Aufbaus ist der Erhalt der Gefäße und deren Basalmembran, z.b. die Sinusoide in der Leber - hier reicht die Regenerationsfähigkeit der Hepatozyten bei umfangreichen Läsionen nicht aus, es kann zur Bildung unorganisierter Zellansammlungen (sog. Pseudolobuli) kommen

48 Wundheilung (24) noch einmal Stammzellen (1) - die Mitbeteiligung von Stammzellen an der Regeneration ist vermutlich nicht immer erforderlich - in der Leber findet der Ersatz einzelner untergegangener Leberzellen durch Proliferation reifer Hepatozyten (stabile Zellen) aus der Nachbarschaft statt - wenn dieses nicht möglich ist (Gründe?), beginnen die Stammzellen (sog. Ovalzellen) zu proliferieren - dieses führt aber (meist?) nicht zur Bildung von Hepatozyten sondern von Gallengangszellen

49 Wundheilung (25) Stammzellen in der Leber Leber, Zellreifung im Leberläppchen, nach: Gerok, Blum (1995) Hepatologie

50 Wundheilung (26) noch einmal Stammzellen (2) - die Pneumozyten Typ 1 in der Lunge sind sehr empfindlich gegen Sauerstoffunterversorgung - wenn die Pneumozyten Typ 1 untergegangen sind, werden sie durch Pneumozyten Typ 2 ersetzt - der Zellnachschub wird von einer bronchioloalveolären Stammzellen geliefert - sollte die Schädigung aufhören, sollen sich die Typ 2 Zellen durch Ausschleusen des Surfactants wieder in Typ 1 Zellen umwandeln können (siehe Embryonalphase)

51 Wundheilung (27) wo gibt es überall Stammzellen? - vermutlich sind noch nicht alle Gewebe, deren Ersatz durch Stammzellen erfolgt, bekannt Haut Leber Lunge Trachea Prostata u.a. Drüsen Pankreas - einzelne Zellen im Str. basale - Zellen in den Haartrichtern (Infundibulum) - Ovalzellen - bronchioloalveoläre Stammzellen - sog. Reservezellen im Epithel - Zellen in den Ausführungsgängen

52 Wundheilung (28) Einteilung (11) nach Art des betroffenen Gewebes Gewebe mit permanenten Zellen - hier kann keine Regeneration sondern nur Reparation stattfinden ZNS - es gibt kein interstitielles Bindegewebe (!) - untergegangene Nervenzellen werden durch eine Narbe aus Astrogliazellen ersetzt

53 Wundheilung (29) Einteilung (12) nach Art des betroffenen Gewebes Gewebe mit permanenten Zellen Myokard - es kommt zur Ausbildung einer bindegewebigen Narbe

54 Wundheilung (30) Einteilung (13) nach dem Ausmaß der Schädigung temporäre Störungen der Wundheilung - führen zu einer unterschiedlich umfangreichen Zubildung von Bindegewebe (Narbengewebe) - schließlich aber doch zu einer Heilung der Wunde (Defektheilung, sekundäre Wundheilung)

55 Wundheilung (31) Einteilung (14) nach dem Ausmaß der Schädigung dauerhafte Störungen der Wundheilung - führen zu einer permanenten Zubildung von Bindegewebe (Granulationsgewebe) - wie bei einer normalen Wunde im Bindegewebe (s.o.) reift das Granulationsgewebe aus - die Masse an reifem (alten) Granulationsgewebe wird so im Laufe der Zeit immer mehr - wird als granulierende Entzündung bezeichnet

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