INFIAMMAZIONE Infiammazione e’ una parola che proviene dal latino: “inflammatio” che significa incendio . Risposta protettiva localizzata determinata da una lesione del tessuto mirata a distruggere l'agente dannoso e il tessuto danneggiato; L'infiammazione o flogosi è un meccanismo di difesa non specifico innato, nonché una risposta protettiva, seguente all'azione dannosa di agenti fisici, chimici e biologici (microrganismi), il cui obiettivo finale è l'eliminazione della causa iniziale di danno cellulare o tissutale. RISPOSTA DIFENSIVA LOCALE di un TESSUTO VASCOLARIZZATO ad un DANNO, MEDIATA e CONTROLLATA da MEDIATORI BIOCHIMICI INFIAMMAZIONE EFFETTI LOCALI: Rubor Calor Tumor Dolor Functio laesa EFFETTI SISTEMICI Febbre, debolezza alterazioni equilibrio idrico e acido-base perdita di minerali leucocitosi modificazioni biochimico-cliniche di fase acuta INFIAMMAZIONE EFFETTI LOCALI Segni cardini dell'infiammazione sono: RUBOR, TUMOR, CALOR, DOLOR e FUNCTIO LESA: RUBOR: ARROSSAMENTO (iperemia cioe’ aumento di sangue nella zona) TUMOR : TUMEFAZIONE (AUMENTATA PERMEABILITA’, EDEMA) CALOR: Calore (INCREMENTATO AFFLUSSO DI SANGUE ASSOCIATO AD AUMENTO DEL METABOLISMO CELLULLARE) DOLOR: Dolore (ALTERAZIONI BIOCHIMICHE AVVERTITE DALLE TERMINAZIONI NERVOSE) FUNCTIO LESA: Alterazione funzionale. È possibile distinguere l'infiammazione in: INFIAMMAZIONE ACUTA, INFIAMMAZIONE CRONICA, INFIAMMAZIONE EVOLUZIONE DELLA FLOGOSI Eliminazione dell’agente causale perpetuazione o cronicizzazione persistenza del danno eccesso di fenomeni riparativi connettivali (fibrosi) riduzione e perdita di funzionalità del tessuto o organo MALATTIA AUTOIMMUNE INFIAMMAZIONE INFIAMMAZIONE ACUTA : ANGIOFLOGOSI: prevalgono i fenomeni vascolari ed essudativi; infiltrazioni di neutrofili e macrofagi INFIAMMAZIONE CRONICA: ISTOFLOGOSI: prevalgono i fenomeni di infiltrazione e proliferazione cellulare (macrofagi, linfociti, fibroblasti) CAUSE : FISICHE: Radiazioni, calore, freddo, correnti elettriche, traumi. CHIMICHE: Metalli, acidi, basi, veleni, farmaci BIOLOGICHE : protozoi, batteri, virus. Organo e tessuto coinvolto: organo + suffisso -ite (dermatite, stomatite, polmonite). INFIAMMAZIONE CLASSIFICAZIONE: INFIAMMAZIONE ACUTA: SIEROSA FIBRINOSA PURULENTA CATARRALE NECROTICOEMORRAGICA INFIAMMAZIONE CRONICA: Infiammazione cronica essudativa Infiammazione cronica: -interstiziale circoscritta granulomatosa INFIAMMAZIONE ACUTA L'infiammazione acuta è una risposta immediata e precoce a uno stimolo lesivo. È una reazione vascolare e cellulare al danno tissutale. Si caratterizza per: modificazioni vascolari; passaggio dei leucociti dal letto capillare al tessuto leso; migrazione dei leucociti all'interno del tessuto soggetto al processo flogistico. Queste fasi portano alla formazione di un essudato, ricco di sostanze proteiche, con la finalità di contrastare, nell’area lesa, l’agente lesivo. INFIAMMAZIONE FASI DELL’INFIAMMAZIONE ACUTA FASE DEL RICONOSCIMENTO DEL DANNO FENOMENI VASCOLARI: 1) Fase iniziale fugace vasocostrizione 2) fase di vasodilatazione o iperemia attiva 3) aumento della permeabilità vascolare 4) essudazione liquida 5) rallentamento del flusso (iperemia passiva e stasi) FENOMENI CELLULARI: 1) RECLUTAMENTO DI CELLULE INFIAMMATORIE (DIAPEDESI) 2) ATTIVAZIONE CELLULARE E RIMOZIONE DELLA CAUSA DI DANNO INFIAMMAZIONE MICROCIRCOLO Per microcircolo si intende una fitta rete di piccoli vasi sanguigni che si estende nel nostro corpo in modo ubiquitario. Tutti gli organi, infatti, possiedono sia una circolazione arteriosa che venosa, ma il sistema che permette gli scambi nutritivi più "fini" (cioè la liberazione di ossigeno), è rappresentato unicamente da un fitto reticolo di piccolissimi vasi in grado non solo di cedere ossigeno ma anche di regolare il flusso nei distretti più periferici INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE ACUTA Fasi principali dell’infiammazione acuta 1. VASOCOSTRIZIONE (FASE INIZIALE) Transitoria, incostante, dura pochi secondi fino a qualche minuto (non sempre presente). Interessa arteriole precapillari nelle immediate vicinanze della zona colpita. Dipende dalla liberazione di sostanze di tipo catecolaminico (adrenalina, noradrenalina). 2. VASODILATAZIONE Inizia dalle arteriole: si traduce in una apertura di nuovi letti capillari. La dilatazione avviene per rilascio degli sfinteri. È associata a un aumento della permeabilità dei vasi: aumenta la quantità di sangue presente nel tessuto e si ha iperemia (calor, aumento della temperatura, rubor, arrossamento) attiva, perché richiede l’intervento della muscolatura dei vasi. INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE ACUTA 3. IPEREMIA ATTIVA L’aumento di flusso a livello delle arteriole terminali e delle metarteriole determina allargamento degli sfinteri capillari che si riempiono di sangue, per azione di mediatori chimici: istamina, bradichinina, prostaglandine, ossido nitrico NO (calor e rubor). INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE OSSIDO NITRICO Ossido di azoto: NO Gas solubile prodotto dalle cellule endoteliali, monociti/macrofagi, neuroni, astrociti a partire dall’aminoacido L-arginina per opera della NO sintetasi. Ha emivita breve e azione locale; provoca vasodilatazione, inibizione dell’aggregazione piastrinica, lisi dei microrganismi. INFIAMMAZIONE ACUTA 1. VASOCOSTRIZIONE (FASE INIZIALE) 2. VASODILATAZIONE 3. IPEREMIA ATTIVA 4. IPEREMIA PASSIVA INFIAMMAZIONE ACUTA 4. IPEREMIA PASSIVA Indotta dal rallentamento della velocità del sangue nel microcircolo a causa di : aumento della viscosità del sangue dovuta all’aggregazione dei globuli rossi ed in parte per la fuoriuscita attraverso l’endotelio della parte liquida del sangue e delle globuline in essa disciolte con conseguente emoconcentrazione. Marginazione dei leucociti, cioè aderenza di questi alle cellule endoteliali Aumento della superficie del letto circolatorio conseguente al cedimento degli sfinteri precapillari. a) b) c) 5. ESSUDAZIONE 1. 2. AUMENTO DELLA PERMEABILITA’ VASALE VASODILATAZIONE : ESSUDAZIONE LIQUIDA INFIAMMAZIONE ACUTA 5. ESSUDAZIONE Aumento della permeabilità capillare e fuoriuscita dai vasi di liquido (passaggio di liquidi, proteine, cellule, dai vasi ai tessuti o alle cavità sierose). Questo provoca edema infiammatorio (tumor, segno distintivo dell’infiammazione acuta). L'aumento della permeabilità è contemporaneo alla vasodilatazione che porta ad un aumento della massa di sangue presente e la pressione che esso esercita sulle pareti con aumento della permeabilità. INFIAMMAZIONE ACUTA 5. ESSUDAZIONE: L'aumento della pressione idrostatica e l’aumento della pressione oncotica o colloidoosmotica determina: - le arteriole si dilatano (aumento del flusso di liquidi verso l’esterno), apertura del letto capillare, - dilatazione venulare c portano ad un aumento del flusso di liquidi verso l’esterno. INFIAMMAZIONE ACUTA 6. MIGRAZIONE DEI LEUCOCITI NELLA SEDE DI INFIAMMAZIONE Una funzione fondamentale dell’infiammazione è quella di permettere ai leucociti di giungere nella sede del danno per inglobare agenti lesivi, uccidere i batteri, degradare il tessuto necrotico e gli agenti estranei. Questo processo richiede l'attraversamento dell'endotelio vascolare delle venule post-capillari, che avviene in 4 fasi: INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE ACUTA 1. 2. 3. 4. 5. MARGINAZIONE: un maggior numero di leucociti si posiziona lungo la parete del vaso (poiché il flusso rallenta); ROTOLAMENTO: i leucociti prima singolarmente poi in file intere, rotolano lungo l’endotelio aderendovi transitoriamente. L’endotelio viene poi rivestito tramite un processo detto di pavimentazione. ADESIONE: i leucociti rotolano fino a quando non aderiscono saldamente all’endotelio. DIAPEDESI: i leucociti inseriscono i loro pseudopodi nelle giunzioni tra le cellule endoteliali (oltrepassano anche la membrana basale). CHEMIOTASSI: i leucociti si dirigono verso spazi extracellulari, attirati da sostanze chemiotattiche (esogene ed endogene) e una volta giunti nel sito di lesione, svolgono al loro funzione. (vedi lucido 1) INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE ACUTA 7. FASE DI RALLENTAMENTO DEL CIRCOLO O IPEREMIA PASSIVA Dopo la fuoriuscita di liquidi [essudazione] e di cellule [diapedesi] la velocità del flusso del sangue che è aumentata nella fase di iperemia attiva tende col tempo a rallentare progressivamente fino alla stasi completa. Si ha quindi stasi e sangue denso: c’è ancora più sangue della norma [iperemia], ma dovuto al rallentamento del circolo e diminuito ritorno venoso (passiva). Le cause sono la compressione esercitata da parte dell’edema sulle [venula|venule] che ostacola così il passaggio di sangue e l’aumento della viscosità del sangue. INFIAMMAZIONE RISPOSTE DI FASE ACUTA Se l'infiammazione è particolarmente intensa o interessa un'area molto estesa di tessuto possono instaurarsi le cosiddette risposte di fase acuta, che comprendono: Febbre Sintesi epatica delle proteine di fase acuta (es. PCR: proteina C reattiva) Alterazioni metaboliche INFIAMMAZIONE FENOMENI PRODUTTIVI E RIPARATIVI Si tratta di processi stimolati dai mediatori infiammatori che portano alla completa 'restitutio ad integrum' del tessuto danneggiato qualora quest'ultimo sia capace di rigenerarsi o alla deposizione di una cicatrice di fibrina e tessuto connettivo qualora il danno sia a carico di un tessuto nobile. In tutti i casi si osservano fenomeni di neoangiogenesi INFIAMMAZIONE MEDIATORI DELL’INFIAMMAZIONE: MEDIATORI DI ORIGINE PLASMATICA MEDIATORI DI ORIGINE CELLULARE INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE MEDIATORI DI ORIGINE PLASMATICA: Sono prodotti dal fegato, che li mette in circolo, sono in forma inattiva e vengono attivati quando serve. Sono rappresentati da due sistemi: sistema delle chinine e sistema del complemento (sistema a cascata). SISTEMA DELLE CHININE, appartenente ai sistemi enzimatici plasmatici, sono dei peptidi che si trovano nel plasma in forma inattiva e producono vasodilatazione e contrazione della muscolatura liscia. I precursori sono i chininogeni che vengono idrolizzati dalla plasmina e dalla callicreina. Dalla loro attivazione si producono bradichinine, potenti vasodilatatori. Sono sintetizzate partendo dal fattore di Hangemann (proteina plasmatica fattore della coagulazione) causano vasodilatazione ed aumentano la permeabilità vascolare INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE SISTEMA DEL COMPLEMENTO IL SISTEMA DEL COMPLEMENTO, insieme con gli anticorpi, rappresenta l'elemento essenziale dei meccanismi di difesa umorali contro gli agenti infettivi. Esso è costituito da una ventina di proteine circolanti e di membrana, capaci di interagire reciprocamente e con le membrane cellulari. L'attivazione a cascata delle sue proteine solubili, che convenzionalmente vengono chiamate componenti, è alla base di attività biologiche varie come la lisi cellulare, batterica o virale. Durante l'attivazione del complemento si ha inoltre il reclutamento di varie cellule immunocompetenti, quali cellule fagocitarie (monociti, macrofagi, polinucleati), linfociti B e linfociti T. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Presente nel sangue in forma inattiva che si differenzia in 7 sottoclassi: C-3a e C-5a (inducono degranulazione dei mastociti e basofili con conseguente rilascio di istamina, opsonizzano il materiale da fagocitare); C-3b (opsonizza batteri, virus e cellule infettate depositandosi sulle loro superfici); C-5b (potenzia l’azione del C-3b e agisce come fattore chemiotattici per i fagociti); C-5, C-6 e C-7 (favoriscono la chemiotassi dei fagociti). COMPLEMENTO Il sistema del complemento è l'elemento più importante del sistema di difesa umorale aspecifico o innato. Esso è costituito da una serie di proteine (C1-C11 più altre 10 di controllo) e viene attivato sia attraverso il legame di anticorpi specifici legati a un agente patogeno estraneo o ad una cellula dell'organismo infettata da virus (via classica) , sia direttamente dai carboidrati presenti sulla parete cellulare dei batteri (via alternativa). L'attivazione del sistema del complemento innesca una complessa cascata di reazioni enzimatiche che si concludono con la formazione di una serie di fori sulla membrana cellulare dell' "aggressore" formando dei tunnel (MAC complesso di attacco alla membrana) che portano, per osmosi, alla lisi per esplosione e quindi morte della cellula bersaglio. Sempre il sistema del complemento inoltre attiva i mastociti, che rendono permeabili i vasi sanguinei alle proteine e ai granulociti neutrofili, con conseguente comparizione di edema arrossato caldo e dolente (reazione infiammatoria acuta). Il sistema del complemento è normalmente coadiuvato dalle cellule (linfociti) natural killer (NK). SISTEMA IMMUNITARIO COMPLEMENTO Come accade per altri sistemi operanti nell'organismo, quali quello della coagulazione e quello delle chinine, l'attivazione del complemento avviene con un meccanismo detto a cascata per attivazione sequenziale dei vari componenti complementari che circolano in forma inattiva. COMPLEMENTO Esistono due vie distinte (c'è anche una terza via, detta via della lectina legante il mannosio, MBL) di attivazione del complemento, la via classica e la via alternativa, che partendo da momenti differenti conducono entrambe alla proteolisi del C3. Da questo evento centrale, la attivazione delle altre componenti procede attraverso una via comune che porta alla formazione del complesso di attacco della membrana (MAC), il quale, legandosi alle membrane cellulari dei microorganismi, ne determina la lisi osmotica. SISTEMA IMMUNITARIO INFIAMMZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE MEDIATORI DI ORIGINE CELLULARE: Si suddividono in due sottogruppi: a) Mediatori preformati, presenti in granuli di secrezione: istamina (mastociti, basofili, piastrine), serotonina (piastrine), enzimi lisosomiali (neutrofili, macrofagi). b) Mediatori sintetizzati ex novo, al bisogno: prostaglandine, (tutti i leucociti, piastrine, endotelio), derivano dal metabolismo dell’acido arachidonico, trombossano (prodotto dalle piastrine) INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE I MASTOCITI sono presenti nel tessuto connettivo e tendono a concentrarsi in particolar modo lungo i vasi sanguigni superfici cutanee, mucose e sierose sono inoltre molto abbondanti nel peritoneo. Nel citoplasma sono presenti numerosissimi granuli che contengono istamina ed eparina, e corpi lipidici che contengono acido arachidonico dal quale si formano i leucotrieni. I mastociti intervengono nella genesi delle reazioni allergiche, di ipersensibilità e anafilattiche (shock anafilattico). Quando i mastociti vengono attivati rapidamente secernono il contenuto dei granuli (degranulazione) e in più altre sostanze, quali l'ossido di azoto (NO), un altro vasodilatatore, i leucotrieni, che inducono la contrazione della muscolatura liscia, intervenendo ad esempio nella broncocostrizione, cioè nella crisi asmatica. Inoltre i mastociti liberano interleuchine e altre sostanze chemiotattiche. Lucido 2 INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE L’istamina immagazzinata nei granuli è rilasciata dai basofili del sangue e dai mastociti presenti nella zona del danno. L’istamina è prodotta per decarbossilazione dell’aminoacido istidina . A livello locale provoca prurito, eritema ed edema. Causa nella fase immediata dell’infiammazione dilatazione delle arteriole, aumento della permeabilità delle venule. ISTAMINA Effetti L'istamina provoca: vasocostrizione delle grandi arterie, per azione sulla muscolatura liscia (ipertensione). vasodilatazione delle arteriole, per apertura degli sfinteri precapillari, effetto che normalmente viene svolto localmente. Se la vasodilatazione avviene a livello sistemico si ha ipotensione. aumento della permeabilità dei capillari e delle venule post-capillari, attraverso diverse modificazioni delle cellule endoteliali. Così agendo permette un maggiore afflusso di leucociti nella zona traumatizzata e forse infetta. broncocostrizione dovuta alla contrazione delle cellule muscolari bronchiali. L'istamina è cronologicamente uno dei primi mediatori che intervengono nello sviluppo dei sintomi di un attacco di asma allergico. ISTAMINA RECETTORI ISTAMINA Gli effetti dell'istamina sono mediati nei diversi tessuti da recettori specifici. Finora si conoscono quattro tipi di recettori, denominati da H1 a H4. H1 Localizzazione prevalente: Intestino, bronchi, sistema cardiovascolare, SNC. Effetti: Contrazione della muscolatura liscia bronchiale, vasodilatazione, aumento della permeabilità capillare, mantenimento dello stato di veglia. H2 Localizzazione prevalente: Parete gastrica, sistema immunitario, sistema cardiovascolare. Effetti: Aumento della secrezione acida dello stomaco, vasodilatazione. H3 Localizzazione prevalente: nel SNC. Effetti: Sono autorecettori presinaptici deputati al controllo della biosintesi e del rilascio dell'istamina e di altri neurotrasmettitori. In particolare l'istamina che agisce su questi recettori ha azione di inibizione del rilascio dei neurotrasmettitori associati a quella sinapsi. H4 Localizzazione prevalente: Midollo osseo, milza, eosinofili, mastociti, neutrofili. Effetti: modula l'attivazione della risposta immunitaria. La scoperta di questo sottotipo recettoriale risale al 2001. ANTISTAMINICI Antistaminici H1 I primi, agendo sui recettori H1, provocano: vasodilatazione della muscolatura liscia dei bronchi; diminuzione della permeabilità capillare e della formazione di edema e pomfi; depressione del sistema nervoso centrale. Sono utilizzati nel trattamento di varie reazioni di ipersensibilità di tipo immediato (allergie), come: rinite; dermatiti del gruppo dell'orticaria; congiuntivite. ANTISTAMINICI Antistaminici H2 I secondi sono altamente selettivi ed hanno un effetto nullo o minimo sui recettori H1 o su altri tipi di recettori. Gli effetti indesiderati sono di poca importanza, visto la scarsa funzione dei recettori H2 in organi diversi dallo stomaco, ma anche per la scarsa penetrazione di questi farmaci attraverso la barriera emato-encefalica. Le più importanti molecole attive come antagoniste dei recettori H2 sono: la ranitidina; la cimetidina; la famotidina. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Le piastrine o trombociti. Sono specializzate nei fenomeni di emostasi (impedire la perdita di sangue dopo una lesione). Le piastrine, prodotte nel midollo osseo, sono presenti in un valore numerico di 150.000-450.000 per mm³ hanno una vita media di circa 10 giorni . Sono prive di nucleo. Morfologicamente nella piastrina sono rilevabili granuli, suddivisi in tre tipi: Granuli alfa: poco opachi e molto numerosi,contenenti fattore quarto piastrinico, e fattori di crescita (ad esempio PDGF) Granuli meno densi: Serotonina, trombossano, ioni Calcio, ADP, ATP. Granuli lambda : contengono idrolasi lisosomiali e perossisomi PIASTRINE INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE SEROTONINA (5-idrossitriptamina, 5-HT) Le più alte concentrazioni di 5-HT si trovano in tre diversi siti corporei: Nella parete intestinale. Le cellule enterocromaffini contengono circa il 90% della quantità totale di 5-HT presente nell'organismo: queste sono cellule derivate dalla cresta neurale, simili a quelle della midollare del surrene, e mescolate alle cellule mucosali, principalmente nello stomaco e nell'intestino tenue. Nel sangue. La 5-HT è presente in elevate concentrazioni nelle piastrine, che la rilasciano in seguito all'aggregazione che si verifica nei siti di danno tissutale. Nel sistema nervoso centrale. La 5-HT è un importante trasmettitore del SNC ed è presente in elevate concentrazioni in specifiche aree del mesencefalo. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE SEROTONINA È prodotta dall'organismo per decarbossilazione di un amminoacido essenziale, il triptofano. Tratto gastrointestinale. La 5-HT determina aumento della motilità intestinale. Vasi sanguigni. Ha un'azione vasocostrittrice sui grandi vasi, sia arterie sia vene. Piastrine. La 5-HT causa aggregazione piastrinica Terminazioni nervose. La 5-HT stimola le terminazioni nervose sensoriali nocicettive, principalmente attraverso i recettori 5 − HT3. Se iniettata a livello cutaneo provoca dolore. SEROTONINA I recettori 5-HT sono i recettori per la serotonina. Sono sette, si trovano nel sistema nervoso centrale e periferico, sulla membrana cellulare delle cellule nervose e in altri tipi di cellule. I recettori della serotonina influenzano vari processi biologici e neurologici, come l'aggressività, ansia, appetito, conoscenza, apprendimento, memoria, umore, nausea, sonno e termoregolazione. I recettori della serotonina sono il bersaglio di una varietà di farmaci e sostanze stupefacenti, tra cui molti antidepressivi, antipsicotici, anoressizzanti. Farmaci che agiscono sui recettori serotoninergici Agonisti del recettore 5 − HT1D (sumatriptan). Sono utilizzati per il trattamento dell'emicrania. Antagonisti del recettore 5 − HT3 (ondasetron). Sono utilizzati come farmaci antiemetici, in particolare per controllare la grave nausea e il vomito provocati da molti tipi di chemioterapia antitumorale. Antagonisti del recettore 5 − HT2 (metisergide). Bloccano anche altri recettori 5-HT, così come i recettori α-adrenergici e istaminergici. Vengono utilizzati per la profilassi dell'emicrania. Agonisti del recettore 5 − HT4 (metoclopramide). Stimolano l'attività peristaltica coordinata. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Il PAF, o fattore attivante le piastrine, promuove la formazione dell’essudato, è sintetizzato da piastrine, leucociti, macrofagi e cellule endoteliali, le stesse sulle quali agisce. Promuove la fuoriuscita di liquidi e proteine plasmatiche, induce l’attivazione dei polimorfonucleati e dei monociti, inoltre è un agente chemiotattico per gli eosinofili. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE OSSIDO NITRICO Ossido di azoto: NO Gas solubile prodotto dalle cellule endoteliali, monociti/macrofagi, neuroni, astrociti a partire dall’aminoacido L-arginina per opera della NO sintetasi. Ha emivita breve e azione locale; provoca vasodilatazione, inibizione dell’aggregazione piastrinica, lisi dei microrganismi. INFIAMMAZIONE ACUTA MODULA LA TRASMISSIONE NERVOSA E NEUROMUSCOLARE l'ossido nitrico funge da neurotrasmettitore nel sistema nervoso centrale e nei plessi nervosi periferici non-adrenergici-non colinergici dell'albero bronchiale (possibile effetto broncodilatatore antiasmatico) e del tratto gastro-intestinale Effetti terapeutici: riduzione della pressione arteriosa potenziamento delle difese immunitarie prevenzione di angina, ictus ed infarto cura della disfunzione erettile ACIDO ARACHIDONICO L'acido arachidonico è un acido grasso poli-insaturo, ovvero che reca nella propria molecola più doppi legami carbonio-carbonio. L'acido arachidonico presente nell'organismo umano è introdotto con la dieta o deriva dall'acido linoleico ( acido grasso essenziale). All'interno delle cellule è legato a fosfolipidi di membrana (fosfatidilinositolo, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina). L'acido arachidonico è liberato dalla molecola di fosfolipide dall'enzima fosfolipasi A2, INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE L'acido arachidonico è un precursore nella sintesi degli eicosanoidi: Viene metabolizzato attraverso due vie catalizzate rispettivamente dagli enzimi cicloossigenasi e lipossigenasi . Dall’enzima ciclossigenasi si forma la Prostaglandina H2, che a sua volta viene trasformata in diverse sostanze tra cui le prostaglandine, prostacicline, e trombossani. Lucido 4 L'enzima 5-lipoossigenasi trasforma l’acido arachidonico in 5HPETE, che a sua volta è usato per la produzione dei leucotrieni. Leucotrieni (tutti i leucociti), derivano dal metabolismo dell’acido arachidonico e danno vasocostrzione, broncospasmo, aumento della permeabilità, chemiotassi. Nell'asma bronchiale, liberati nella degranulazione dei mastociti, hanno potente effetto broncocostrittore e vasodilatatore lucido 5 INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Mediatori sintetizzati ex novo, al bisogno: PROSTAGLANDINE (tutti i leucociti, piastrine, endotelio), derivano dal metabolismo dell’acido arachidonico, che tramite l’enzima ciclo-ossigenasi si trasforma in prostaglandina, tramite la PGH2 da’ vita alla prostaciclina (che vasodilata e inibisce l’aggregazione piastrinica), al trombossano (vasocostringe e promuove aggregazione piastrinica) e alla PGD2, PGE2,PGF2α, PGI2. Queste ultime sostanze sostengono la vasodilatazione potenziando l'edema. Inoltre PGE2 e PGF2α agiscono sulle fibre nervose polimodali di tipo C (in genere in risposta a bradichinina) abbassandone la soglia di scarica e determinando così i sintomi dolorosi associati all'infiammazione. CICLOSSIGENASI 2 La COX-2, abbreviazione per cicloossigenasi 2, conosciuta anche come prostaglandina-endoperossido sintasi 2, è una delle forme isoenzimatiche della prostaglandina-endoperossido sintasi, insieme alle altre forme note COX-1 e quella di piu recente scoperta, la COX-3. L'enzima è stato scoperto nel 1991 nei laboratori di Daniel Simmons presso la Brigham Young University. Al contrario della COX-1, che è un enzima costitutivo, quindi sempre presente nell'organismo e necessario per la produzione di derivati dell'acido arachidonico, la COX-2 è un enzima inducibile, ed è presente solo durante i processi infiammatori nei tessuti colpiti da infiammazione. La COX-2 infatti è presente solo in un ristretto numero di tipi cellulari ed è regolata da specifici eventi stimolatori, rendendo questo enzima responsabile della biosintesi di prostanoidi coinvolti nell'infiammazione. È stato evidenziato che l'espressione della COX-2 risulta sovraregolata in molte neoplasie. Per di più, uno dei prodotti dell'azione della COX-2 è la prostaglandina H2 che è convertita dall'enzima PTGES2 in prostaglandina E2 che può stimolare la progressione di neoplasie. INIBITORI COX 2 Gli inibitori selettivi della COX-2 sono in grado di legarsi preferibilmente con la COX-2, non inibendo la COX-1. Ciò spiega l'effetto antiinfiammatorio senza la comparsa di notevoli effetti collaterali gastrici. La selettività d'azione di questi farmaci nei confronti della COX-2 però non è completa ma solo parziale. Difatti, in presenza di entrambe le forme isoenzimatiche, questi farmaci si legano preferibilmente con la COX-2, ma una piccola quota andrà ad inibire anche la COX-1. Per tale motivo vengono anche denominati farmaci antinfiammatori COX-2 preferenziali. Gli effetti a livello gastrico rimangono comunque lievi ed il sanguinamento gastrointestinale è notevolmente ridotto rispetto ai FANS non selettivi. Caratteristica dei COX-2 preferenziali è la diminuita attività anticoagulante che li differenzia dai FANS tradizionali. INIBITORI COX 2 Alcuni COX-2 selettivi Celecoxib Rofecoxib Valdecoxib Parecoxib Lumiracoxib Etoricoxib Firocoxib INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE MEDIATORI SINTETIZZATI EX NOVO: –Prostaglandine (tutti i leucociti, piastrine, endotelio), trombossano e leucotrieni derivano tutti dal metabolismo dell’acido arachidonico. ACIDO ARACHIDONICO L’ acido arachidonico è un acido grasso poli-insaturo, ovvero che reca nella propria molecola più doppi legami carbonio-carbonio. L'acido arachidonico presente nell'organismo umano è introdotto con la dieta o deriva dall'acido linoleico ( acido grasso essenziale). All'interno delle cellule è legato a fosfolipidi di membrana (fosfatidilinositolo, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina). L'acido arachidonico è liberato dalla molecola di fosfolipide dall'enzima fosfolipasi A2, lucido 3 INFIAMMAZIONE ACUTA Nell'organismo umano l'ossido di azoto (fattore di rilascio endotelio-derivato, dall'acronimo inglese EDRF) viene sintetizzato a partire da arginina e ossigeno per azione di diversi enzimi tra cui ossido nitrico sintetasi. Possiede la capacità di agire sulla muscolatura liscia dei vasi sanguigni provocando vasodilatazione con conseguente aumento del flusso ematico e funzione omeostatica. La nitroglicerina è un classico esempio di farmaco che agisce per metabolismo primario con rilascio di ossido nitrico. Questo composto assolve diverse altre funzioni fisiologiche, tra le quali: viene sintetizzato dai macrofagi durante la risposta immune e può contribuire ad un diretto effetto battericida; Rilascia la muscolatura liscia (azione vasodilatatoria sistemica dell’endotelio dei vasi coronarici, renali) Impedisce l’aggregazione piastrinica INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Infine PGE2 secreta dall'endotelio dei vasi ipotalamici in risposta ad alte concentrazioni di TNF,IL-1 e IL-6 agisce sul nucleo termoregolatore ipotalamico causando la febbre. Aspirina e farmaci antinfiammatori non steroidei inibiscono la ciclo-ossigenasi bloccando la sintesi di prostaglandine. INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE MEDIATORI SINTETIZZATI EX NOVO: –Prostaglandine (tutti i leucociti, piastrine, endotelio), trombossano e leucotrieni derivano tutti dal metabolismo dell’acido arachidonico. ACIDO ARACHIDONICO L’ acido arachidonico è un acido grasso poli-insaturo, ovvero che reca nella propria molecola più doppi legami carbonio-carbonio. L'acido arachidonico presente nell'organismo umano è introdotto con la dieta o deriva dall'acido linoleico ( acido grasso essenziale). All'interno delle cellule è legato a fosfolipidi di membrana (fosfatidilinositolo, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina). L'acido arachidonico è liberato dalla molecola di fosfolipide dall'enzima fosfolipasi A2, lucido 3 INFIAMMAZIONE ACUTA MEDIATORI CHIMICI DELL’INFIAMMAZIONE Prostaglandine Le prostaglandine della serie E (vasodilatatrici e responsabili dell’aumento della temperatura corporea, dolore), PGI-2 (vasodilatatrici prodotte dalle cellule endoteliali); PGD-2 (vasodilatatrici prodotte dai mastociti), Trobossano A2 (vasocostrittrici, stimolano l’aggregazione piastrinica e sono prodotte da macrofagi e piastrine); SISTEMA IMMUNITARIO CITOCHINE Sono state raggruppate sotto il nome generico di CITOCHINE tutte le proteine, generalmente glicosilate e di basso peso molecolare, secrete dalle cellule del sistema immunitario, fondamentalmente da monociti e linfociti T, anche se altre cellule non immunitarie producono citochine, come ad esempio: le cellule endoteliali ed i fibroblasti. Precedentemente, le citochine erano denominate in funzione dell'origine della cellula secretrice, ad esempio: linfochine (prodotte da linfociti) monochine (monociti) o in base alla loro attività: chemiochine, interleuchine, interferoni. SISTEMA IMMUNITARIO Queste proteine possono essere distinte in 4 gruppi (basati sulla loro struttura): famiglia delle ematopoietine, che include diversi fattori di crescita, tra cui l'Eritropoietina (Epo) e varie interleuchine famiglia dei TNF (tumor necrosis factor), tra cui il TNFα famiglia dei fattori di crescita (CSF) famiglia delle interleuchine dall'IL-1 all IL-8 Tra le citochine vi è la importante famiglia degli interferoni, che inducono le cellule a resistere alle infezioni virali. SISTEMA IMMUNIARIO Da un punto di vista funzionale le citochine si raggruppano nei seguenti gruppi: Mediatrici dell'immunità naturale e dell'infiammazione Mediatrici dell'ematopoiesi Mediatrici della chemiotassi Mediatrici dell'attivazione, proliferazione, differenziazione e morte dei linfociti T e B. Si definisce chemiotassi il movimento di avvicinamento di un organismo verso una sostanza chimica Nel sistema immunitario, la chemiotassi è utilizzata per indirizzare la migrazione di leucociti e macrofagi verso le zone di infezione batterica e di infiammazione. Cascata delle citochine SISTEMA IMMUNITARIO TUMOR NECROSIS FACTOR (TNF) Ha mostrato attività antitumorale in vivo e in vitro Viene prodotto principalmente dai fagociti mononucleati in seguito a stimolazione batterica, interviene nell’immunità naturale attivando la capacità battericida dei granulociti neutrofili. Quando viene prodotto in grandi quantità e va in circolo provoca effetti sistemici : febbre, sonno, produzione di ACTH, stimolazione della sintesi delle proteine della fase acuta. SISTEMA IMMUNITARIO INTERFERONE Glicoproteina prodotta in seguito ad infezione virale Esistono diversi tipi di interferone umano; la distinzione si opera in base alla loro origine, quindi dal tipo di cellule nelle quali viene prodotto. IFN-alfa, prodotto dai leucociti e dai linfoblasti IFN-beta, prodotto dai fibroblasti IFN-gamma, prodotto dai linfociti T FUNZIONI DI IFN gamma SISTEMA IMMUNITARIO AZIONI DELL’INTERFERON: Bloccano la sintesi delle proteine virali Bloccano la crescita cellulare e tumorale. Azione antitumorale (impiego nella leucemia mieloide cronica, mieloma multiplo, melanoma maligno, tumori vescicali, ovarici) Nelle infezioni herpetiche, da rinovirus. TRATTAMENTO CON INTERFERON Terapia antivirale: •virus dell’Epatite B, C e D, •Papillomavirus genitali e cutanei Effetti globali: •blocco della della sintesi proteica e della proliferazione cellulare •attivazione delle cellule NK e dei macrofagi Conseguenze fisiologiche: •febbre, nausea e malessere SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINE Le interleuchine sono proteine secrete dai leucociti (più comunemente definiti globuli bianchi) durante la risposta immunitaria. Le interleuchine vengono talvolta suddivise in linfochine e monochine, a seconda che vengano secrete principalmente da linfociti o da monociti. Attualmente si tende a considerarle genericamente come citochine, cioè fattori di crescita e di differenziazione che regolano l'attivazione cellulare. Le cellule del sistema immunitario, disposte nei vari distretti dell'organismo, quando percepiscono i segni di un'invasione estranea secernono interleuchine. SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINA-1 L' interleuchina 1 (IL-1) è una citochina secreta da vari tipi di cellule del sistema immunitario tra cui macrofagi, monociti e cellule dendritiche, ma anche da fibroblasti e cellule endoteliali. Deve il suo nome al fatto di essere stata la prima citochina a venire scoperta. Questa proteina viene prodotta in risposta a infezioni batteriche (la sua produzione viene stimolata soprattutto dall' LPS, una endotossina dei batteri Gram negativi), alla presenza di TNF e dall'interazione delle cellule produttrici con linfociti T - CD4 positivi. SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINA 1 Oltre a stimolare processi infiammatori, l' IL-1 è in grado direttamente e autonomamente di stimolare la febbre, anche in assenza di altri stimoli (antigeni batterici), ed è per questo conosciuto come un pirogeno endogeno. Questa citochina si lega a recettori presenti nelle cellule endoteliali dell'ipotalamo e sembra essere in grado di "resettare" il suo centro termoregolatore facendo aumentare la temperatura del corpo provocando febbre. In queste condizioni la replicazione batterica e virale diminuisce mentre la risposta immune diviene più efficiente. SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINA 2 E’ un polipeptide, un fattore di crescita secreto dai linfociti T attivati per la proliferazione clonale delle cellule T. Puo’ stimolare anche le cellule Natural Killer, i monociti, i macrofagi aumentandone l’attività battericida e citotossica. SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINA 4 Glicoproteina prodotta dai linfociti T helper 2 e dai mastociti. Stimola la produzione di anticorpi dalle cellule B (IgE) . Ruolo centrale nelle malattie allergiche. INTERLEUCHINA 5 Prodotta dai linfociti T helper CD4 stimola la produzione di granulociti eosinofili, aumenta l’attività dei basofili Citochina principale nelle infezioni da elminti e nelle malattie allergiche. SISTEMA IMMUNITARIO INTERLEUCHINA 6 E’ una citochina dalle molteplici attività biologiche su molteplici tipi di cellule. E’prodotta dalle cellule T helper attivate, dai macrofagi, cellule endoteliali, fibroblasti. Insieme all’IL-1, al TNF stimolano le cellule T Induce la produzione delle “sostanze della fase acuta” nelle cellule epatiche A livello ipotalamico induce la febbre Aumenta la proliferazione, la differenziazione delle imunoglobuline dei linfociti B Promuove l’ematopoiesi e la trombopoiesi. SISTEMA IMMUNIARIO FATTORI DI CRESCITA ERITROPOIETINA L'eritropoietina o EPO è un ormone glicoproteico prodotto negli esseri umani dai reni e in misura minore dal fegato, che ha come funzione principale regolare l'eritropoiesi. E’ utilizzata di routine nel trattamento dell’anemia nei pazienti con patologia renale cronica L'EPO è molto utilizzata come doping degli atleti, in particolare negli sport di fondo, come ad esempio il ciclismo e lo sci di fondo, in quanto tende ad aumentare il livello di globuli rossi nel sangue (con l'aumento di ematocrito ed emoglobina) migliorando così lo scambio d'ossigeno ed aumentando la resistenza all'esercizio fisico. SISTEMA IMMUNITARIO ALTRI FATTORI DI CRESCITA G-CSF fattore stimolante le colonie granulocitarie GM-CSF fattore stimolante le colonie granulocitomacrofagiche Nel trattamento della leucopenia in corso di mielodisplasia, disordini mieloproliferativi, anemia aplastica, AIDS. INFIAMMAZIONE ACUTA CELLULE DELL’INFIAMMAZIONE ACUTA I leucociti (neutrofili, basofili, eosinofili, monociti) Hanno vita più breve, vanno incontro ad apoptosi e scompaiono in 2448h. I monociti si trasformano in macrofagi e hanno vita più lunga. I leucociti hanno diverse funzioni: EMOPOIESI INFIAMMAZIONE FUNZIONI DEI LEUCOCITI – Fagocitosi riconoscimento e adesione:i microrganismi sono riconosciuti se rivestiti da fattori (opsonine) che si legano a specifici recettori leucocitari (aumenta molto l’efficienza della fagocitosi); ingestione: dalla cellula si formano estensioni citoplasmatiche (pseudopodi) che avvolgono l’agente estraneo (fagosoma) e successivamente si forma il fagolisosoma uccisione: 02 dipendente e 02 indipendente; degradazione: dopo l’uccisione le idrolasi acide dei granuli dei leucociti degradano il batterio, il Ph scende a valori di 4, ottimale per l’attivazione di questi enzimi. – produzione di metaboliti dell’acido arachidonico; – degranulazione e secrezione di enzimi lisosomiali; – produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS); INFIAMMAZIONE L' opsonina o meglio le opsonine sono delle macromolecole che, se rivestono un microrganismo, aumentano enormemente l'efficienza della fagocitosi in quanto esse sono riconosciute da recettori espressi sulla membrana dei fagociti. Esistono varie opsonine: Uno dei sistemi più potenti è rappresentato da anticorpi specifici di tipo IgG1 e IgG3 che ricoprono il microrganismo e che sono riconosciuti dal recettore per Fc dei fagociti. I fagociti possiedono sulla propria membrana dei recettori capaci di legare direttamente i microrganismi e quindi di inglobarli anche in assenza degli anticorpi specifici: questo è un meccanismo proprio dell'immunità innata. Quando invece i microbi sono rivestiti da anticorpi specifici, le opsonine specifiche, i fagociti neutrofili o i mononucleati possono legarsi ad essi con un legame ad alta affinità qual è il recettore di membrana per il frammento Fc delle IgG in tal modo l'efficienza della fagocitosi è notevolmente aumentata. SISTEMA IMMUNITARIO SISTEMA IMMUNITARIO FAGOCITI MONONUCLEATI: Le cellule fagocitarie (o fagociti) (dal greco, phago, 'mangiare' e kytos, 'cellula'), sono specializzate nella difesa dell'organismo dagli invasori potenzialmente dannosi. Si distinguono in: monociti che si trovano in circolo e si differenziano a seconda del tessuto in cui si trovano, in macrofagi, cellule di Kupffer nel fegato, microglia nel tessuto nervoso . I MONOCITI derivano dalle cellule staminali del midollo osseo, e poi migrano nei tessuti; sono capaci di legarsi all'agente patogeno (antigene), rinchiuderlo nel citoplasma ed ucciderlo con diversi sistemi, le cellule fagocitarie utilizzano intermedi reattivi dell'ossigeno e dell'azoto ed enzimi lisosomiali. INFIAMMAZIONE ACUTA 1. 2. ESSUDATO INFIAMMATORIO L’essudato è costituito da cellule e da una parte liquida simile al plasma. Gli scambi tra sangue e tessuti dipendono da forze idrostatiche e osmotiche che agiscono su entrambi i lati dell’endotelio. In condizioni normali: La pressione idrostatica del sangue è la principale forza che espelle i liquidi dai vasi. La pressione colloide-osmotica esercitata dalle proteine plasmatiche è quella che respinge i liquidi nel torrente circolatorio. INFIAMMAZIONE ACUTA Nell’infiammazione acuta tutti gli elementi di questo equilibrio sono perturbati: 1. la membrana semipermeabile dell’endotelio diventa piu’ permeabile 2. l’aumento della pressione dei capillari dovuto alla dilatazione delle arteriole provoca un incremento della fuoriuscita di liquidi dai vasi. ESSUDATO: E’ formato da una parte liquida che deriva dal plasma e contiene diverse proteine plasmatiche, numerose sostanze derivate dalle cellule lesionate (acidi nucleici, fosfolipidi) ed è ricco in mucoproteine (derivanti dalla sostanza fondamentale del connettivo, acido ialuronico). La parte cellulare varia in composizione a seconda dl tipo di essudato ed è rappresentata da cellule in prevalenza della serie bianca, leucociti, ma anche globuli rossi, cellule neoplastiche. INFIAMMAZIONE ACUTA TRASUDATO: liquido povero in proteine che risulta dall’ultrafiltrazione del plasma attraverso la parete capillare . PROVA DI RIVALTA: Consente di differenziare i trasudati dagli essudati. Facendo cadere una goccia del liquido in esame in un cilindro contenente una soluzione acidificata con qualche goccia di acido acetico. Se si tratta di essudato i complessi proteine-mucopolisaccaridi acidi precipitano e formano una nubecola paragonata al fumo di sigaretta, che è espressione della precipitazione delle proteine dell’essudato. Se si tratta di trasudato la nubecola non si forma. TRASUDATO CAUSE DI VERSAMENTO TRASUDATIZIO SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO CIRROSI SINDROME NEFROSICA PERICARDITE DIALISI PERITONEALE VERSAMENTO PLEURICO POST-PARTUM• MIXEDEMA EMBOLIA POLMONARE SARCOIDOSI IPOALBUMINEMIA IPOPROTEINEMIA IPOTIROIDISMO ESSUDATO CAUSE DI VERSAMENTO ESSUDATIZIO MALATTIE NEOPLASTICHE SECONDARIE (METASTASI) MALATTIE INFETTIVE DA GERMI PIOGENI TBC ACTINOMICOSI E NOCARDIOSI INFEZIONI VIRALI -FUNGINE -DA PARASSITI EMBOLIA POLMONARE INFIAMMAZIONE ACUTA TIPOLOGIE DI INFIAMMAZIONE ACUTA Le infiammazioni acute possono essere classificate in base all’aspetto dell’essudato: INFIAMMAZIONE SIEROSA: E’costituita da un liquido di composizione simile al plasma , povero di cellule a scarso contenuto proteico (albumine e globuline di piccolo peso molecolare) . Essa è caratteristica dei processi flogistici indotti da stimoli di natura fisica come le vescicole o flittene che si formano a livello cutaneo nelle ustioni di II grado. Quando il processo infiammatorio interessa una sierosa come la pleura, il pericardio, il peritoneo, l’essudato tende a trasformarsi in siero-fibrinoso (ricco in fibrina e povero in cellule) INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE FIBRINOSA: interessa il tessuto polmonare e le membrane sierose, prevale la fuoriuscita dai vasi di fibrinogeno che nei tessuti viene convertito in fibrina. Questa puo’ stratificarsi sulle superfici della sierosa infiammata ed organizzarsi in loco creando aderenze (sinechie) tra il foglietto viscerale e quello parietale con gravi ripercussioni funzionali. L’esito sarà la fibrosi del parenchima. Es. pseudomembrane difteriche, polmonite pneumococcica. INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE CATARRALE: E’ tipico delle mucose delle vie aeree superiori e dell’apparato digerente la cui componente tissutale è ricca di cellule mucipare secernenti muco; prevale un essudato vischioso costituito prevalentemente da muco e da cellule epiteliali di sfaldamento in gran parte degenerate o necrotiche. Principali agenti eziologici numerosi virus e batteri. Es. rinite (raffreddore comune), bronchite cronica. INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE PURULENTA: L’essudato purulento (pus) è un materiale di consistenza semifluida di colorito bianco-giallastro molto viscoso, costituito da una componente sierosa e da una parte cellulare rappresentata dai PIOCITI (granulociti neutrofili in degenerazione grassa spesso contenenti microrganismi fagocitati), oltre che monociti, linfociti e plasmacellule (nei processi di vecchia data). Tipico delle infezioni batteriche (streptococchi, stafilococchi) Es. foruncolo, empiema pleurico. Quando il pus (contenente leucociti e tessuto necrotico) si raccoglie in una cavità che è circoscritta da una sorta di capsula fibrosa si parla di ASCESSO L’ascesso purulento va distinto dall’ascesso freddo che è espressione della colliquazione del materiale caseoso necrotico presente nei granulomi tubercolari. EVOLUZIONE ED ESITI DELL’INFIAMMAZIONE ACUTA 1. Gli esiti possono essere di tre tipi: NECROSI causata dalla distruzione cellulare operata dagli enzimi lisosomiali liberati dai leucociti che danneggiano non solo i microorganismi ma anche i tessuti provocando la morte delle cellule. Talvolta l’essudato purulento si raccoglie in una cavità formando l’ascesso per la cui terapia è necessario lo svuotamento tramite un incisione. In altri casi l’essudato puo’ farsi strada spontaneamente verso l’esterno tramite un tragitto fistoloso e formare un’apertura fistola che ne permette lo svuotamento all’esterno. INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE EMORRAGICA: Gli agenti eziologici che piu’ frequentemente causano tale tipo di flogosi sono streptococchi, bacillo del carbonchio, clostridi che elaborano potenti fattori citotossici. L’essudato contiene elevato contenuto proteico e numerosi globuli rossi . sottintende un grave danno vascolare (lesioni vasculitiche, pancreas e polmoni) con emorragia e percio’ indica un’infezione di natura distruttiva. Es. bacillo del carbonchio, neoplasie. INFIAMMAZIONE ACUTA INFIAMMAZIONE GANGRENOSA o GANGRENA (necrosi molto estesa): si verifica quando sul tessuto necrotico, durante un’infiammazione acuta, si impiantano batteri particolari (es. Clostridium). EVOLUZIONE ED ESITI DELL’INFIAMMAZIONE ACUTA 2) 3) Un secondo esito è la cronicizzazione che si instaura quando la reazione flogistica non ha eliminato completamente l’agente flogogeno. Il terzo esito è quello favorevole per l’organismo e consiste nella guarigione. La parte liquida dell’essudato viene riassorbita mentre i leucociti vanno incontro a morte cellulare programmata dopo aver fagocitato e distrutto gli agenti flogogeni e i detriti cellulari. INFIAMMAZIONE CRONICA INFIAMMAZIONE CRONICA: ISTOFLOGOSI: prevalgono i fenomeni di infiltrazione e proliferazione cellulare (macrofagi, linfociti, fibroblasti) INFIAMMAZIONE CRONICA: Infiammazione cronica essudativa Infiammazione cronica: interstiziale “ circoscritta granulomatosa INFIAMMAZIONE CRONICA 1. 2. 3. Puo’ essere la conseguenza di un infiammazione acuta per la mancata eliminazione dell’agente flogogeno conservando le caratteristiche della risposta angioflogistica (infiammazione cronica essudativa) Presentarsi sin dall’inizio con i caratteri propri dell’istoflogosi (infiammazioni croniche “ab initio” come quelle provocate da batteri, o da agenti chimici, o da corpi estranei) L’istoflogosi viene distinta in: “interstiziale o aspecifica” e “granulomatosa o specifica”. INFIAMMAZIONE CRONICA L’agente patogeno è generalmente: Un agente di natura batterica Un agente di altra natura come il tessuto necrotico Un corpo estraneo Agenti chimici esogeni (alcool, Tetracloruro di carbonio ecc.) INFIAMMAZIONE CRONICA Infiammazione acuta - durata solitamente < 3settimane - ferite non necessariamente associate alla distruzione del tessuto - infiammazione seguita da guarigione, che può essere riparata - essudazione infiammatoria abbondante -i neutrofili sono spesso reclutati in grande numero - effetti sistemici variabili Infiammazione cronica - arbitrariamente definita con durata > 6 settimane - una distruzione significante del tessuto - infiammazione e riparo avvengono simultaneamente - è meno marcata - predominano macrofagi, linfociti e loro derivati - è spesso notevole INFIAMMAZIONE CRONICA CARATTERISTICHE Infiltrazione di cellule mononucleate: macrofagi, linfociti, plasmacellule. Distruzione o necrosi tissutale,indotta soprattutto dalle cellule infiammatorie Tentativi di riparazione del tessuto danneggiato: angiogenesi e fibrosi (deposizione di connettivo) Il macrofago è il protagonista principale INFIAMMAZIONE CRONICA Il macrofago è il protagonista principale Durante l’infiammazione cronica i macrofagi si accumulano per un reclutamento continuo di monociti dal circolo, per proliferazione locale di macrofagi . I prodotti rilasciati dai macrofagi attivati sono: → Enzimi: proteasi neutre (elastasi, collagenasi..) e idrolisi acide (lipasi acida, fosfatasi acida). → → Specie reattive dell’O2: radicale ossidrile, perossido di idrogeno. → Metaboliti dell’aa: leucotrieni, prostaglandine. → Fattori di crescita → Citochine → Ossido nitrico (porta a fibrosi e danno tissutale) INFIAMMAZIONE CRONICA Le altre cellule dell’infiammazione cronica sono: Linfociti B (plasmacellule) che producono anticorpi diretti contro antigeni presenti nella sede dell’infiammazione. Linfociti T Mastociti Eosinofili Neutrofili INFIAMMAZIONE CRONICA 1. 2. GRANULOMA: Risposta infiammatoria focale ad andamento cronico caratterizzata dall’accumulo e dalla proliferazione di leucociti di tipo prevalentemente mononucleato intorno a materiali difficili da eliminare perché scarsamente solubili e degradabili. I granulomi vengono divisi in due tipi: Non immunologici o da corpo estraneo Immunologici o da ipersensibilità INFIAMMAZIONE CRONICA Il granuloma presenta in genere i caratteri di una reazione infiammatoria locale caratterizzata da un focolaio ben circoscritto e nettamente delimitato rispetto ai tessuti circostanti. I protagonisti cellulari della reazione granulomatosa sono: I macrofagi che originano dal midollo osseo si differenziano in monociti e raggiungono il focolaio infiammatorio attraverso il circolo ematico. Si trasformano in cellule epitelioidi e giganti Le cellule epitelioidi hanno un ciclo vitale di 4 settimane possono dividersi ancora e dare origine a macrofagi residemti. Sono cellule allungate di cospicue dimensioni Le cellule giganti derivano dai macrofagi tissutali per fusione di piu’ cellule, si ha formazione di un unica cellula gigante che puo’ contenere un numero variabile di nuclei. Si distinguono in cellule di Langhans e da corpo estraneo. INFIAMMAZIONE CRONICA I protagonisti cellulari della reazione granulomatosa sono: I linfociti, granulociti (basofili, eosinofili, neutrofili) Fibroblasti elementi responsabili della reazione fibrotica che conclude il processo infiammatorio fibroblasti producono collagene, glicosaminoglicano, fibre elastiche e reticolari e le glicoproteine che si trovano nella materia extracellulare. Durante la crescita i fibroblasti si dividono e sintetizzano le sostanze di base. Un danno ai tessuti stimola i fibroblasti e ne induce la mitosi. I fibroblasti possono dare origine ad altre cellule come le cellule ossee, gli adipociti e cellule muscolari, tutte di origine mesodermica INFIAMMAZIONE CRONICA PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEI GRANULOMI: Estrema fugacità dei fenomeni vascolari Prevalenza dei fenomeni produttivi (le cellule epitelioidi possono essere cosi’ numerose da comprimere i capillari) Evoluzione frequente verso la necrosi Evoluzione verso la sclerosi INFIAMMAZIONE CRONICA TIPI DI GRANULOMI GRANULOMA DA CORPO ESTRANEO Prodotto da sostanze estranee all’organismo quando introdotte nel contesto dei tessuti. Impossibilità dei PMN di fagocitare e digerire il corpo estraneo (polveri di silice, materiale per sutura, microfilamento di amianto, etc) All’inizio c’è un processo infiammatorio acuto con essudazione, successivamente il corpo estraneo è disposto nella sua parte centrale ed ha azione chemiotattica verso i macrofagi. Questi si dispongono intorno insieme alle cellule giganti che si formano per fusione di cellule epitelioidi e macrofagi, e alle cellule epitelioidi (macrofagi ammassati) e insieme ai linfociti. I fibroblasti formano un rivestimento lasso intorno ai granulomi; evoluzione verso la fibrosi. INFIAMMAZIONE CRONICA GRANULOMI IMMUNOLOGICI TUBERCOLARE BATTERICI : L’agente eziologico è il M. Tubrcolosis. Il granuloma tubercolare (tubercolo) rappresenta l’espressione a livello di tutti gli organi delle forme croniche di tubercolosi. Il granuloma è quasi privo di vascolarizzazione (le cellule epitelioidi strozzano i vasi) le cellule della parte centrale vanno incontro a necrosi di tipo caseoso a causa del suo aspetto macroscopico che ricorda quello del formaggio grattuggiato. Attorno alla zona necrotica sono presenti cellule epitelioidi e cellule giganti di Langhans con i nuclei disposti perifericamente e contengono micobatteri; sono presenti linfociti e un intensa reazione fibroblastica. INFIAMMAZIONE CRONICA EVOLUZIONE DEL TUBERCOLO Quando la necrosi interessa un insieme di tubercoli vicini si formano delle cavità dette “caverne” che sono frequenti nei polmoni, con svuotamento all’esterno del materiale necrotico fluidificato. Puo’ farsi strada attraverso la parete di un bronco ed essere eliminato con contemporanea emorragia “emottisi” La guarigione avviene per cicatrizzazione spesso associata a deposizione di sali di calcio (calcificazione) INFIAMMAZIONE CRONICA GRANULOMA LUETICO Rappresenta la terza fase della sifilide causata dal Treponema Pallidum. E’ costituito da cellule epitelioidi e plasmacellule, vi è un’intensa reazione linfocitaria. Viene definito gomma luetica in conseguenza della necrosi colliquativa, che si forma nella zona centrale in conseguenza dei detriti cellulari, con l’aspetto filante della gomma. La zona periferica è vascolarizzata e sede di intensa reazione fibroblastica. Evoluzione: fibrosi. INFIAMMAZIONE CRONICA GRANULOMA REUMATICO O NODULO DI ASCHOFF Caratteristico della malattia reumatica da Streptococco si forma in corrispondenza delle fibre muscolari cardiache. Il granuloma presenta una parte centrale con necrosi fibrinoide circondata da numerosi cellule epitelioidi di grandi dimensioni plrinucleate Cellule di Aschoff. Esternamente sono presenti istiociti, linfociti e plasmacellule. Evoluzione : fibrosi per proliferazione fibroblastica grave a livello cardiacotessuto valvolare e di conduzione. INFIAMMAZIONE RISPOSTE DI FASE ACUTA Se l'infiammazione è particolarmente intensa o interessa un'area molto estesa di tessuto possono instaurarsi le cosiddette risposte di fase acuta, che comprendono: Febbre Sintesi epatica delle proteine di fase acuta (es. PCR: proteina C reattiva) Alterazioni metaboliche (es. anoressia) MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI LEUCOCITOSI FEBBRE PROTEINENE DI FASE ACUTA MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI LEUCOCITOSI Quando la reazione infiammatoria si svolge con una certa intensità si verifica il fenomeno della leucocitosi che consiste nell’aumento dei leucociti nel sangue V.N. 4.000-10.000 mm3 nella maggior parte delle infezioni specie batteriche l’incremento riguarda i polimorfonucleati neutrofili (PMN) neutrofilia. Nelle infezioni da parassiti e nelle malattie allergiche aumentano i granulociti eosinofili (eosinofilia). La monocitosi si osserva in alcune infezioni croniche tubercolosi, brucellosi, sifilide, rickettiosi, mononucleosi). L’aumento dei linfociti, linfocitosi, si ha nelle infiammazioni croniche, nelle malattie autoimmuni, nelle infezioni virali, nei bambini. In generale la leucocitosi neutrofila caratterizza l’angioflogosi, mentre la lucocitosi linfomonocitica è tipica delle istoflogosi. MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI Risposta della fase acuta, nella fase acuta, oltre alla leucocitosi, assistiamo ad un aumento della sintesi proteica da parte del fegato, stimolata dalle citochine che provoca un aumento della concentrazione ematica di componenti del complemento (C-3 e C-4), fibrinogeno, proteine di trasporto (aptoglobina e ceruloplasmina), inibitori della proteasi, proteina C reattiva. MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI PROTEINE DI FASE ACUTA Proteine della fase acuta Proteine la cui concentrazione aumenta in fase acuta a1-antitripsina, serum amiloide A, aptoglobina, a1 antichimotripsina, a2-macroglobuline, ceruloplasmina regione a proteina C-reattiva, fibrinogeno, transferrina, b -lipoproteine regione b Funzioni: regolazione della risposta infiammatoria, rimozione di prodotti del catabolismo cellulare (danno o infiammazione), modulazione della risposta immunitaria. MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI Le proteine della fase acuta sono proteine plasmatiche che aumentano in risposta alla flogosi (tabella 1). La sintesi avviene principalmente nel fegato sotto l’azione di citochine induttrici le più importanti delle quali sono l’IL6, l’IL1 beta ed il TNF, prodotti dai macrofagi e dai monociti. I test più importanti per la valutazione delle proteine della fase acuta sono la VES e la Proteina C reattiva. MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI Tabella 1: Le proteine della flogosi A) Proteine che aumentano in risposta alla flogosi Proteina C reattiva Fibrinogeno Plasminogeno Ferritina Ceruloplasmina Complemento Alfa1 antitripsina MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI LA VELOCITA’ DI ERITROSEDIMENTAZIONE (VES) è uno degli indici più importanti per il monitoraggio della fase acuta della flogosi, indicatore indiretto dell’aumento delle proteine della fase acuta ed in particolare del fibrinogeno. La VES misura l’altezza di una colonna di globuli rossi in un capillare di sangue con anticoagulante, dopo 1 ora di sedimentazione. Il limite massimo nei soggetti di età < 50 anni di sesso maschile è di 15, per i soggetti di sesso femminile il limite è 20. Si ritiene che il 60- 70% dell’incremento della VES sia dovuto al fibrinogeno a causa dell’effetto neutralizzante di quest’ultimo sui residui di acido sialico dei globuli rossi che notoriamente ne inibiscono l’aggregazione. Il fibrinogeno è tra le proteine della fase acuta prodotta dal fegato in risposta alla flogosi indotta dalle citochine IL6, TNF e IL1. Numerosi fattori influenzano la velocità di eritrosedimentazione, la specificità di un suo elevato valore è bassa e pertanto la VES non può essere utilizzata come test diagnostico. MANIFESTAZIONI SISTEMICHE DELLA FLOGOSI LA PROTEINA C REATTIVA (PCR) rappresenta, rispetto alla VES, parametro più utile in quanto aumenta più precocemente e si normalizza più rapidamente in corso di infiammazione; inoltre essa, a differenza della VES, non è influenzata dal numero e dalla morfologia dei globuli rossi o dai livelli di immunoglobuline circolanti . Dopo stimolo appropriato, la PCR aumenta entro 4 ore, raggiungendo un picco in 24- 72 ore e ritorna prontamente ai livelli normali quando il processo infiammatorio si risolve . PROTEINA C REATTIVA La proteina C reattiva (PCR), sintetizzata dal fegato e dagli adipociti, è una proteina (un'alfaglobulina) che aumenta la sua concentrazione ematica nella fase acuta di varie malattie, nei processi infiammatori ed in seguito ad alcune operazioni chirurgiche; dopo un evento acuto, nel giro di poche ore i suoi livelli possono raggiungere valori centinaia di volte superiori rispetto alle condizioni basali. I livelli di proteina C reattiva aumentano significativamente in risposta ad una grande varietà di situazioni, tra cui - oltre a quelle già ricordate - infezioni di origine batterica e virale, infarto miocardico, neoplasie maligne, reumatismi articolari acuti, ascessi addominali, peritoniti, lupus eritromatoso sistemico e morbo di Chron. In generale, quindi, elevati livelli di proteina C reattiva indicano che l'organismo è sottoposto ad uno stress considerevole, ma non forniscono informazioni utili sull'origine del processo patologico, che dev'essere indagato attraverso altri esami. PROTEINA C REATTIVA La Proteina C reattiva si riscontra frequentemente nel siero di soggetti normali in concentrazioni molto basse, generalmente non superiori a 5-6 mg/L. Durante i processi infiammatori il titolo della proteina C reattiva può raggiungere valori molto elevati, fino a 5001000 mg/L. L'aumento sierico della proteina C reattiva contribuisce all'immunità innata o aspecifica, con attivazione dei complementi ed accelerazione della fagocitosi; PROTEINA C REATTIVA Si tratta di un esame molto importante nel monitoraggio di alcune patologie e nella valutazione dell'efficacia dei vari trattamenti terapeutici. Il riscontro di un diminuito tasso ematico di proteina C reattiva in seguito a trattamento antinfiammatorio, ad esempio, è indice di efficacia del percorso terapeutico. L'infiammazione endoteliale è uno dei fattori principali che partecipano al processo di aterogenesi. Di conseguenza, elevati livelli basali di proteina C reattiva sono correlati ad un maggior rischio di coronaropatie ed infarto miocardico PROTEINA C REATTIVA In definitiva, il dosaggio dei livelli sierici di proteina C reattiva, congiuntamente a quello di altri parametri ematochimici (LDL/HDL, omocisteina, colesterolo totale, APOB/APOA1, e trigliceridi), aiuta ad ottenere un quadro più completo del rischio cardiovascolare, ma non può sostituirsi completamente ad essi (in quanto indice aspecifico dell'infiammazione). L'utilizzo di statine, farmaci efficaci per ridurre la colesterolemia totale e LDL, promuove una diminuzione dei livelli basali di proteina C reattiva; ciò suggerisce un loro potenziale impiego nel controllo del rischio cardiovascolare in pazienti con elevati livelli basali di PRC. OMOCISTEINA L' Omocisteina è un aminoacido non proteico prodotto dal metabolismo della metionina un aminoacido solforato essenziale che viene introdotto nel nostro organismo con la dieta. Da alcuni anni l'iperomocisteinemia, cioè elevati livelli di Omocisteina nel sangue, è considerata un importante fattore di rischio per lo sviluppo di malattie cardiovascolari (aterosclerosi coronarica ed infarto miocardico), cerebrovascolari (ictus cerebrale) e vascolari periferiche (trombosi arteriose e venose). OMOCISTEINA Il metabolismo dell'Omocisteina si svolge in gran parte nel rene e può seguire o la via della remetilazione, che utilizza gli enzimi metionina-sintasi, metilenetetraidrofolatoreduttasi (MTHFR), betaina-sintasi e che ha come catabolita finale la metionina, o la via della transulfurazione, che sfrutta l'enzima cistationina- b -sintasi e che ha come prodotto finale l'aminoacido cisteina (figura). Nella via della remetilazione, l'Omocisteina può essere remetilata a metionina mediante due processi; nel primo, in cui è fondamentale la presenza dell' Acido Folico, e per questo detto "ciclo dei folati", la reazione chiave avviene grazie all'enzima MTHFR che riduce il 5,10-metilene-tetraidrofolato a 5-metiltetraidrofolato; quest'ultimo fornirà poi, in presenza di un coenzima, la vitamina B12, il gruppo metilico necessario per la riconversione dell'Omocisteina in metionina; nel secondo processo invece la reazione di OMOCISTEINA L'iperomocisteinemia negli ultimi anni ha assunto un'importanza crescente ed è ormai considerata un forte ed indipendente fattore di rischio per lo sviluppo di malattie cardiovascolari, cerebrovascolari e vascolari periferiche. I soggetti con un aumento dei valori ematici di Omocisteina hanno infatti un maggior rischio di sviluppare infarto del miocardio, ictus ischemico cerebrale e trombosi venosa profonda.