Zelladaptation, Zellschaden

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1 Zelladaptation, Zellschaden Dr. Botond TIMÁR

2 Morphologie geschädigter Zellen Reversibler und irreversibler Schaden Zelltod Nekrose Typen der Nekrose Apoptose Intrazelluläre Ablagerungen DEFINITION/BEGRIFFE BEGRIFFE/TERMINOLOGIE Zelluläre Adaptation von Wachstum und Differenzierung Atrophie Hypertrophie Hyperplasie Metaplasie Dysplasie (Neoplasie) Weitere Zelluläre und Extrazelluläre Veränderungen Verkalkungen Urate Amyloidose Fibrinoid, Fibrinoide Nekrose

3 ANPASSUNGSREAKTIONEN Programm normales Gewebe veränderte Anforderungen Normalbedingungen Steady state Schädigung Anpassung (Adaptation) Hyperplasie Hypertrophie Atrophie Physiologischer Zellersatz reversibel irreversibel Zelltod Nekrose Apoptose

4 ANPASSUNGSREAKTIONEN Programm normales Gewebe veränderte Anforderungen Normalbedingungen Steady state Schädigung Anpassung (Adaptation) Hyperplasie Hypertrophie Atrophie Physiologischer Zellersatz reversibel irreversibel Zelltod Nekrose Apoptose

5 ANPASSUNGSREAKTIONEN DEFINITION Die Reaktion des Körpers auf Umweltveränderungen bzw. eines Organs auf veränderte Reize wie Belastung, Stimulation oder Milieubedingungen bezeichnet man als Anpassungsreaktion. Homöostase Adaptation/Anpassung Zellschädigung Zelltod - Atrophie - Hypetrophie, Hyperplasie REIZ

6 Arten der Zellschädigung Das Ausmaß des Zellschadens hängt von verschiedenen Faktoren ab: Art des Schadens Dauer der Schädigung Art der Zelle

7 Schädigungseffekt abhängig von Metabolischer Zustand, Sauerstoffversorgung, Ernährungszustand der Zelle

8 Ursachen der Zell- und Gewebeschädigung Genetische Faktoren Sauerstoffmangel (Ischämie, Hypoxie) Reoxygenierung Physikalische Schäden Chemische Schäden (toxisch) Erreger (u.a. Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten) Mangel- oder Fehlernährung (Neuro-)endokrine Fehlsteuerungen Immunologische Prozesse Altern

9 Ursachen der Zell- und Gewebeschädigung Sauerstoffmangel (Hypoxie) Mangelnde arterielle Blutversorgung Geringe Oxygenierung des arteriellen Blutes Mangel an Hämoglobin und/oder Erythrozyten Kohlenmonoxidvergiftung

10 Sauerstoffmangel (Ischämie, Hypoxie) Art und Dauer Reversibel Irreversibel Reoxygenierung Nekrose

11 IRREVERSIBLE SCH. IRREVERSIBLE ZELLSCHADEN Intravitaler Zell- und Gewebetod Apoptose Nekrose

12 IRREVERSIBLE SCH. Apoptose Definition: Intravitaler Zelltod mit: - Schrumpfung und Bildung blasiger Protusionen des Zytoplasmas - einer Verdichtung des Chromatins im Zellkern (Karyopyknose) - und/oder Fragmentierung des Zellkerns (Karyorrhexis) Vorkommen: nicht nur unter krankhaften Bedingen, sondern auch physiologisch Umgebend keine/minimale akute Entzündungsreaktion

13 IRREVERSIBLE SCH. Apoptose

14 IRREVERSIBLE SCH. Physiologische Bedeutung der Apoptose während der Embryonalentwicklung Immunsystem (T-Zell-Entwicklung) bei Zellschädigung Alterung (physiologische Organinvolution) Spermiogenese Linsendifferenzierung

15 IRREVERSIBLE SCH. Apoptose bei krankhaften Prozessen Tumorerkrankungen neurodegenerative Erkrankungen Autoimmunerkrankungen Virusinfektionen Drüsenparenchym bei Gangobstruktion

16 IRREVERSIBLE SCH. Nekrose Definiton: Formen des intravitalen Zell- und Gewebetods, bei denen die Kennzeichen der Apoptose fehlen. Vorkommen: Nur unter krankhaften Bedingungen! Ausgeprägte Entzündungsreaktion!

17 IRREVERSIBLE SCH. Nekrose Morphologische Veränderung, die dem Untergang eines umschriebenen Gewebebezirkes oder einzelner Zellen im lebenden Organismus folgt. Makroskopische Arten der Nekrose: Koagulation von Proteinen mit langsamem enzymatischem Abbau und Organisation durch Granulationsgewebe. Kolliquation (Verflüssigung): Rascher enzymatischer Abbau des abgestorbenen Gewebes. KOAGULATIONSNEKROSE Koagulation von Proteinen Enzymatischer Abbau KOLLIQUATIONSNEKROSE

18 IRREVERSIBLE SCH. Mikroskopisch: Zellkern Karyopyknose - Schrumpfung, Basophilie Karyorrhexis - Fragmentation, Basophilie Karyolyse - Hydrolyse der Nukleoproteine, Verlust der Basophilie Zytoplasma Azidophile, granuläre Umwandlung (eosinophilie) (erst nach 6-8 Stunden)

19 IRREVERSIBLE SCH. NEKROSEN Spezielle Formen KOAGULATIONSNEKROSEN Infarkt - Anämisch (AMI) - Hämorrhagisch (Intestinale) KOLLIQUATIONSNEKROSEN Emollitio cerebri FETTGEWEBSNEKROSE Akute Pancreatitis Gangränöse Nekrose (Ischemische Nekrose + Bakterien) Sonderformen: Fibrinoide Nekrose Käsige Nekrose Tumornekrose (zentrale Gebiete)

20 DEFINITION/BEGRIFFE Wichtige Begriffe Hypoxie Alle Zustände verminderten O2-Gehaltes in Zellen, die mit einer Störung der oxydativen Energiegewinnung in Geweben einhergehen. Hypoxämie Verminderter Sauerstoffgehalt des Blutes. Ischämie Inadäquate Blutversorgung eines Organs oder des Teiles eines Organs. Infarkt der Gefäßverschluß mit Gewebstod / Ischämische Nekrose einer Gewebsregion Anämischer Infarkt Nekrose der gefäßabhängigen Gewebsregion nach Verschluss einer zuführenden Arterie durch Arteriosclerose oder Thrombose oder infolge einer kritischen, grenzüberschretenden Stenose der versorgenden Arterie. Hämorrhagischer Infarkt Vaskulär bedingte Nekrose mit Einblutung. 1. Nekrose infolge Verschlusses eines arteriellen Systems bei noch erhaltener Blutzufuhr eines Zweiten Gefässystems, welches aber die Nekrose nicht verhindern kann. (Lunge, Leber) 2. Nekrose infolge Verschlusses abrführender Venen, meist durch Thrombosen. 3. Bluteinstrom über arterielle oder venöse Kollateralen in einen zunächst anämischen Infarkt. (Darm)

21 IRREVERSIBLE SCH. Koagulationsnekrose (Denaturierung und Gerinnung des Eiw.) fest, trocken, blaßweißlich -"lehmfarben" Ursache: meist Unterbrechung der Blutzufuhr. Abheilung: Narbenbildung (Infarctus obsoletus) Morphologie: Zuerst geschwollene, später lehmgelbe, zerbrichbare Bezirke, Erwaschene Gewebezeichnung Demarkationslinie rote und weisse

23 KOAGULATIONSNEKROSE HERZINFARKT Morphologie 1. Frischer Herzinfarkt Makroskopie: Frühestens nach 12 Stunden sichtbar. Mikroskopie: Frühestens nach 6 Stunden: Die betroffenen Herzmuskelanteile sind stärker eosinrot als das übrige Myokard gefärbt. Die Querstreifung ist fast oder bereits vollständig verloren gegangen. Die Muskelkerne sind so gut wie verschwunden, die Kerne des interstitiellen Bindegewebes und die der Kapillaren hingegen sind noch gut erhalten. An den Randstellen des Infarktes findet man einen Leukozytensaum und eine stärkere Füllung der kapillären Blutgefäße. 2. Nicht ganz frischer Herzinfarkt (einige Tage alt) Makroskopie: Lehmgelbe stumpfe Bezirke mit rotem Randsaum. Dieser entsteht einerseits durch Blutanschoppung, andererseits durch Granulationsgewebe, das eine rot glänzende Schnittfläche aufweist und ca. 1 mm pro Woche an Breite zunimmt. Mikroskopie: Das Granulationsgewebe besteht aus neu gebildeten Kapillaren und Fibroblasten, dazwischen reichlich Leukozyten und Lymphozyten. Die Leukozyten finden sich besonders in den Teilen des Granulationsgewebes, die gegen das Zentrum des Infarktes gelegen sind. Sie drängen auch zwischen die toten Muskelfasern vor. Das Granulationsgewebe ersetzt mehr und mehr das nekrotische Infarktgebiet.

24 KOAGULATIONSNEKROSE HERZINFARKT Contraction bands KARYOLYSE Querstreifung

25 KOAGULATIONSNEKROSE NIERENINFARKT

27 KOAGULATIONSNEKROSE DÜNNDARMINFARKT

28 KOAGULATIONSNEKROSE LUNGENINFARKT Hämorrhagischer Lungeninfarkt, H.-E. In Organen mit ausgeprägtem Kollateralkreislauf kommt zu hämorrhagischen Infarkten. Hämorragische Lungeninfarkte treten in der Regel nur dann auf, wenn neben dem Verschluß einer Pulmonalarterie auch eine Linksherzinsuffizienz vorliegt. Im Präparat ist ein Lungeninfarkt mit ausgedehnten Blutungen im infarzierten Bereich zu sehen. Im Randbereich sieht man eine Hyperämie mit weiten Blutgefäßen. In einem Gefäß am Infarktrand erkennt man einen bereits rekanalisierten Thrombus.

29 KOAGULATIONSNEKROSE LUNGENINFARKT Thrombembolie Löst sich ein Thrombus von dem Ort, wo er entstanden ist (Gefäßwand, Endokard), wird er mit dem Blutstrom verschleppt und verschließt (embolisiert) im weiteren Verlauf eine Arterie. Diesen Vorgang nennt man Thrombembolie. Insuffizienz Schwäche oder ungenügende Leistungsfähigkeit eines Organs. Hyperämie Vermehrte Durchblutung durch Weitstellung der Blutgefäße. Zahlreiche Entzündungmediatoren sind vasoaktiv und vermitteln eine Hyperämie.

30 KOAGULATIONSNEKROSE LUNGENINFARKT

32 KOAGULATIONSNEKROSE GANGRÄNÖSE NEKROSE Ischemische Nekrose + Bakterien Trockene Gangrän: Gefäßverschluß (Infarkt) Feuchte Gangrän: Nekrose + Fäulnisbakterien (Erweichung, partielle Verflüssigung)

34 KOAGULATIONSNEKROSE FIBRINOIDE NEKROSE Fibrinoide Nekrose: Nekrose + Fibrindurchtränkung fibrinähnlich: eosinophil, amorph, droppelbrechend Ursachen: Hyperergische, Autoimmune-Krankheiten Arteriolonekrose, Ulcus pepticum des Magens und Duodenums.

36 KOAGULATIONSNEKROSE Verkäsung: KÄSIGE NECROSE gelblich, trocken, bröckelig Ursache: TBC, Tularämie Abheilung: Vernarbung; Hohlraumbildung (Kaverne)

38 IRREVERSIBLE SCH. Kolliquationsnekrose Enzymatische Gewebeauflösung Gehirn Herz Myomalazie Morphologie: matschige Konsistenz, geschwollene, ballonierte Zellen

39 KOLLIQUATIONSNEKROSE GEHIRNINFARKT Erweichung - Verflüssigung Abheilung: Hohlraumbildung (Cysta ex emollitione) Emollitio cerebri

40 KOLLIQUATIONSNEKROSE GEHIRNINFARKT Das Beispiel zeigt einen Erweichungsherd des Gehirns. In der Übersicht erkennt man ein Stück Großhirngewebe. Necrose In der Übersicht zeigt sich innerhalb des Gewebes eine aufgelockerte Erweichungs- und Nekrosezone. Auffallend ist, dass die äußerste Rindenschicht intakt geblieben ist. Man erkennt in der Randzone eine vakuoläre Auflockerung als Ausdruck des interstitiellen Hirnödems.

41 KOLLIQUATIONSNEKROSE GEHIRNINFARKT