Zellschaden Dr. Botond TIMÁR

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1 Zellschaden Dr. Botond TIMÁR

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

3 ANPASSUNGSREAKTIONEN Programm WICHTIG Zell-/Gewebsschädigende Noxen können verschiedenartige morphologische Veränderungen in den betroffenen Geweben/Organen hervorrufen. Neben reversiblen Veränderungen (Hydrops, Verfettung, Ablagerung, unterschiedlicher Substanzen/Pigmente) können auch irreversible Gewebsuntergänge resultieren (Nekrosen). Als Sonderform des Zelluntergangs ist der programmierte Zelltod zu nennen, der sich auch ohne Einwirkung einer Noxe ereignen kann.

4 ZELLSCHADEN 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

5 ZELLSCHADEN 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)

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

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

8 PANKREAS AKUTE PANKREATITIS II. Pathogenese der akuten Pankreatitis Mechanismen: Gangobstuktion Cholelithiasis, Pankreatolithiasis Obstuktion der Ampulla Vateri Chronischer Alkoholismus Azinuszell-Schaden Alkohol, Medikamente, Trauma, Ischämie, Viren Abnormer intrazellulärer Transport Metabolische Schäden, Alkohol, Gangobstruktion - In situ Aktivierung von Verdauungsenzymen: Proteasen, Lipase, Phospholipase, Elastase - Lipolytische Fettgewebsnekrose - Andauung von Gefäßwänden -> Blutung - Ödem, akute Entzündung - Dystrophe Verkalkungen -> Lithiasis

9 ZELLSCHADEN IRREVERSIBLE SCH. FETTGEWEBSNEKROSE Enzymatisch bedingte Nekrose des Fettgewebes durch Lipasen Triglyzeride Lipase hydrolysis Glyzerin + Fettsäuren + Ca 2+, Mg 2+, Na + Bildung von Seife

10 PANKREAS AKUTE PANKREATITIS/MORPHOLOGIE Fettgewebsnekrose kreidig-weße Stippchen im Pancreas und Fettgewebe Ursache: Entzündung, Trauma Abheilung: Vernarbung

11 PANKREAS AKUTE PANKREATITIS/MORPHOLOGIE

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

13 ZELLSCHADEN REVERSIBLE ZELLSCHADEN reversible Veränderungen Zell-/gewebsschädigende Einflüsse sowie verschiedene Stoffwechselerkrankungen können neben der direkten Zellschädigung zu einer vermehrten Ablagerung überschüssiger Substanzen führen. Hydrops Verfettung Ablagerung unterschiedlicher Substanzen/Pigmente

14 ANPASSUNGSREAKTIONEN DEGENERATION Degeneration Entartung der Zelle, Einlagerungen führen zu Degenerationen Zellhydrops durch Energiemangel, Hyperhydration ( Zelltrübung durch geschwollene Mitochondrien) extrezelluläre Ablagerungen z.b. Amyloidose Zellverfettung intrazelluläre Einlagerung von Fetten in Zellen, die keine Fettzellen sind oft Fortsetzung hydropischer Schwellung, Überangebot von Fetten (Ernährung, verstärkte Lipolyse), Störung der Utilisation ( Hypoxie, chem tox Gifte, bakt tox Gifte) betroffen v.a. Leber, Niere, Herz, Muskel - Organvergrösserung, gelblich, mikroskop. Löcher/Vakuolen

15 ADAPTATION DEGENERATION VERFETTUNG Fettleber Eine Leberzellverfettung kann im Rahmen von zahlreichen Leberschädigungen auftreten: Nutritiv-toxisch (Alkohol!!), Medikamentös (z.b. Kortikosteroide), Schock, Mangelernährung, Obesität Diabetes mellitus Schwangerschaft. Die Alkoholhepatopathie beginnt zunächst mit einer großtropfigen Zellverfettung ohne nennenswerte Entzündung (ab ca g Alkohol/Tag).

16 ADAPTATION LEBERVERFETTUNG großtropfigen Zellverfettung Dieses Stadium ist im Präparat zu sehen. Die Alkoholfettleber ist bei Abstinenz innerhalb von Wochen rückbildungsfähig. Bei weiterem regelmäßigem Alkoholkonsum kann es zu einer Alkoholhepatitis kommen (ab 120g Alkohol/Tag in jedem Fall).

17 ADAPTATION LEBERVERFETTUNG Fettablagerung - Fettige Degeneration Leber (steatosis hepatis) Makr.: Volumenzunahme, plumper Rand, teigige Konsistenz Mikr.: anfangs meist zentrolobulär, klein-, oder groß-tropfig Klin.Bedeutung: nur bei schwerer Verfettung Leberzirrhose!

18 ZELLSCHADEN REVERSIBLE ZELLSCHADEN Proteinablagerungen - Hyaline Degeneration Deskriptive Sammelbezeichnung für eosinophile PAS + Diastase-resistente isotrope Koazervate Hyaline Tropfen in Leberzellen bei angeborenem Alfa-1-Antitrypsinmangel Mallory-Körperchen: bizare oder netzige Alkoholhyalin in Leberzellen immunhistochemisch Präkeratin Councilman-Körper: azidophile, rundliche Körper im sinusoidalem Raum der Leber bei Virushepatitis (Zellnekrose).

19 ANPASSUNGSREAKTIONEN Endogene Pigmente DEGENERATION Pigmentablagerungen/Pigmente Melanin Lipofuszin schwarz-braunes Pigment mit Ablagerung in der Haut und Uvea lysosomales Alterungspigment von gelblich-brauner Farbe vermehrte Produktion von Melanin durch Melanozyten bei UV-Bestrahlung und Schwangerschaft; pathologisch z. B. bei Morbus Addison, melanozytären Tumoren reichert sich v. a. in langlebigen Zellen (wie Herzmuskel, Leber und Niere) an; Ursprung ist nichtabbaubares zelleigenes nekrotisches Material; vom Gesamtaspekt her resultiert die sog. braune Altersatrophie,

20 ANPASSUNGSREAKTIONEN endogene Pigmente Pigmentablagerungen/Pigmente DEGENERATION Hämosiderin gelblich-braun, entspricht Fe3+-Salzen in Lysosomen Ablagerung von Hämosiderin bei Eisenüberladung des Organismus (z. B. bei Hämochromatose), hämolytischer Anämie exogene Pigmente Rußpartikel (Kohlestaub) Tusche, Kohle, andere Farbstoffe schwarz, Aufnahme über die Lungen Tätowierung Anthrakose Haut, Abtransport in regionale Lymphknoten

21 ZELLSCHADEN AMYLOIDOSE AMYLOIDOSE Definition: Amyloid sind eosinophile, lichtmikroskopisch strukturlose ("hyaline") Proteinablagerungen, denen gegenüber anderem Hyalinbestimmte histochemische und biophysikalische Eigenschaften gemeinsam sind. Nachweis: Amyloid ist aufgrund des hohen Anteils an Glykokonjugaten mit Lugol'scher Lösung färbbar (daher amyloid= stärkeähnlich). Diese unspezifische Färbereaktion läßt sich gut an Organpräparaten durchführen. Amyloid bindet den Farbstoff Kongorot und wird dadurch polarisations-optisch doppelbrechend ("apfelgrüne" Färbung im polarisierten Licht). Diese Reaktion beweist die Amyloidnatur einer Ablagerung und wird in der histologischen Diagnostik eingesetzt. Ultrastrukturell: Fibrillen unterschiedlicher Länge, aber ähnlichen Durchmessers von etwa 10 nm ß-Faltblattstruktur.

22 ZELLSCHADEN AMYLOIDOSE

23 ZELLSCHADEN AMYLOIDOSE Makroskopie Makroskopisch zeigen von der Amyloidose stärker betroffenen Organen eine grau-weisse, speckige Färbung und eine gummiähnliche, vermehrte Konsistenz. "Schinkenmilz - Amyloidoseder roten Milzpulpa "Sagomilz - Amyloidoseder weissen Milzpulpa (durch Zeichnungsvermehrung der Follikel) Unterteilung nach Gewebsverteilung: generalisierte (systemische) Isolierte (lokalisierte) Amyloidose nach Genetik: familiäre (hereditäre, primäre) sekundäre (erworbene) Amyloidosen nach Klinik: z.b. seniles, endokrines, zerebrales, perivaskuläres,kutanes Amyloidetc

24 ZELLSCHADEN AMYLOIDOSE Amyloidaufbau: Allen Amyloidarten sind folgende Komponenten gemeinsam: - fibrilläres Protein mit β-faltblattstruktur (β-fibrillen) mit Grundkrankheit variierend, für Amyloidtyp namensgebend, - Serum-Amyloid-P-Komponente (SAP), - Heparansulfat-Proteoglykane (vom Basalmembran-Typ)

25 ZELLSCHADEN AMYLOIDOSE Kategorie Hauptfibrillenprotein Assoziierte Krankheit SYSTEMISCHE/GENERALISIERTE AMYLOIDOSE AL Amyloidose (primäre Amyloidose) AA Amyloidose (sekundäre Amyloidose) AL Myelom Plasmazell-Dyskrasie oder B-Zellen Lymphom AA Chr. entz. Prozesse SAA Vorläuferprotein Immunglobulin leichtketten Ig lambda, kappa Hereditäre Amyloidosen AA, ATTR SAA, Transthyretin (mutant) LOKALISIERTE AMYLOIDOSEN Senile zerebrale Amyl. Aβ Alzheimer Kr. APP