PATOLOGIA GENERALE E TERMINOLOGIA MEDICA

PROGRAMMA GENERALE

1. Introduzione alla patologia generale: eziologia e patogenesi. Le risposte cellulari al danno

e la patologia cellulare

2. Oncologia: trasformazione e progressione neoplastica, classificazione dei tumori e markers

tumorali

3. Immunologia e cenni di immunopatologia clinica

4. Infiammazione acuta e cronica e processi riparativi

5. Esempi di fisiopatologie: Iperlipemie, Diabete, Gotta, Celiachia, Aterosclerosi, Trombosi,

Embolia, Shock

6. Cellule staminali come nuovi farmaci: loro applicazioni terapeutiche attuali e potenziali

TESTI MAGGIORMENTE CONSIGLIATI:

• Moncharmont, Pompella e altri: Patologia Generale (Casa Editrice Idelson-Gnocchi)

• Alan Steven, James Lowe e Ian Scotto: Patologia (Casa Editrice Ambrosiana)

• Robbins e Cotran: Le basi patologiche delle malattie (Casa Editrice Elsevier)

• G.M. Pontieri: Patologia e Fisiopatologia Generale (Casa Editrice Piccin)

ALTRO MATERIALE DIDATTICO

• Presentazioni delle diapositive in PPT o PDF esposte a lezioni, integrate da eventuali dispense o rassegne, che saranno riversate sul sito internet della Facoltà di Farmacia.

RICEVIMENTO STUDENTI

• Su appuntamento da concordarsi per e-mail (sergio@unifi.it).

ESAME

• L’esame è orale e consiste nella discussione di due o tre degli argomenti in programma

• In ogni periodo canonico è previsto un appello mensile

• Sede e orario: di norma il secondo mercoledì del mese, in un’aula del Dipartimento di Patologia e Oncologia Sperimentali alle ore 15.

• L’iscrizione è da effettuarsi online sul sito internet della Facoltà di Farmacia

Cosa è la Patologia Generale?

Etimologicamente Patologia significa studio (logos) della sofferenza

(pathos).

“Generale” in quanto non studia singole malattie sotto l’aspetto clinico,

ma le cause e i meccanismi generali che ne stanno alla base

Si tratta di una disciplina di connessione fra la biologia di base e la

pratica clinica che studia due aspetti della malattia:

• le cause della malattia

• i meccanismi molecolari che portano alla malattia

• le alterazioni morfologiche, biochimiche e funzionali che la

caratterizzano

OBIETTIVI DI STUDIO DELLA PATOLOGIA GENERALE

La patologia generale è una scienza biologica multidisciplinare che studia le

alterazioni delle funzioni vitali (malattie) sotto due aspetti:

1. Studio delle cause, ossia degli agenti lesivi che provocano la comparsa di manifestazioni

patologiche (EZIOLOGIA)

2. Studio dei meccanismi attraverso i quali gli agenti patogeni modificano, direttamente o

indirettamente, lo stato di salute (PATOGENESI)

DUE PRINCIPI DI BASE DELLA PATOLOGIA GENERALE

1. Gli organismi sono dotati di complessi meccanismi atti a mantenere costanti, sotto l’aspetto

sia strutturale che funzionale, i propri costituenti. Si tratta di uno stato di equilibrio

dinamico, detto “OMEOSTASI”, che corrisponde allo stato di salute.

2. Gli organismi sono anche dotati di meccanismi atti a ristabilire l’omeostasi che sia stata

modificata da eccesso o difetto di stimoli fisiologici (adattamenti, quali ipertrofia e

iperplasia) o compromessa da agenti (stato di malattia).

Alcune definizioni di malattia

• Perturbazione dello stato stazionario globale di un organismo,

pericolosa per la sua sopravvivenza e che riflette la perturbazione

dello stato stazionario di uno o più microsistemi di cui esso è

costituito

• Fenomeno naturale che insorge in un sistema vivente e che consiste

in un’alterazione strutturale e funzionale di una cellula, di un tessuto,

di un organo o di un apparato, capace di ripercuotersi sull’economia

generale dell’organismo

• Anormalità morfologica e funzionale e/o psichica che pone in

sofferenza l’individuo (Organizzazione Mondiale per la Sanità,

OMS)

Linguaggio comune terminologia medica significato

Decorso della malattia storia naturale la storia naturale della malattia comprende molti

aspetti che vanno dagli effetti iniziali alla progressione,

agli effetti tardivi, all’esito.

Fattore (o fattori) causali eziologia alcune malattie hanno una causa singola, chiaramente

definita, ad esempio un’infezione. In altre, molti diversi

fattori eziologici concorrono ad indurre la malattia

e non si possono individuare cause singole

Meccanismi della malattia patogenesi i meccanismi con cui il processo morboso provoca le

anormalità strutturali e funzionali, quindi, sintomi e

segni

Effetti della malattia sequele le sequele di una malattia sono manifestazioni lesive

secondarie

460-355 a.C. IPPOCRATE

Teoria dei quattro umori: l’organismo è

composto da 4 umori (sangue – flegma

– bile gialla – bile nera) in equilibrio fra

loro. La malattia è sempre il risultato di

una rottura dell’equilibrio fra gli umori.

1761 G. B. MORGAGNI (Anatomia

Patologica)

De Sedibus et causis morborum per

anatomen indagatis

1858 R. VIRCHOW (Patologia cellulare)

Die Cellular Patologie in ihrer Begründung

auf physiologische und patologische

Gewebelhere

La patologia cellulare nei suoi fondamenti

di istologia fisiologica e patologica

Archibald E. Garrod

(1857-1936)

Inborn Errors of Metabolism (1909)

Linus Pauling (1901-1994)

L.Pauling et al. Sickle cell anemia, a

molecular disease. Science, 110: 543,

1949.

J. Watson e F. Crick

JD Watson and FHC Crick.

A structure for deoxyribose

nucleic acid. Nature, 171:

737, 1953

Autopsia → Anatomia patologia – Patologia d’organo (metà 700)

Microscopio ottico → Patologia cellulare (metà 800)

Microscopio elettronico → Patologia delle ultrastrutture (anni ‘60)

Analisi delle molecole biologiche → Biochimica patologica (900)

Genomica -Trascrittomica – Proteomica - Metabolomica → Patologia

molecolare (fine 900, XXI° secolo)

Tecniche e livelli di osservazione della Patologia

ANATOMIA PATOLOGICA

Analizza le alterazioni macroscopiche di un organo

• Dimensione

• Forma

• Peso

• colore

• Consistenza

• Superficie

• Bordi

• Sezione

ISTOPATOLOGIA E PATOLOGIA CELLULARE

analizzano tessuti e cellule avvalendosi del microscopio ottico

Osservazioni morfologiche a vari livelli di risoluzione

Videomicroscopia Time Lapse

Osservazioni morfologiche a vari livelli di risoluzione Videomicroscopia Time Lapse

PATOLOGIA DELLE ULTRASTRUTTURE

Osservazioni al microscopio elettronico o laser

SEM (microscopio elettronico a scansione)

Cellula apoptotica

TEM (microscopio elettronico a trasmissione)

Cellula apoptotica

Microscopio laser a scansione confocale

(LSCM) su cellula viva

BIOCHIMICA PATOLOGICA

studio delle alterazioni dei metabolismo biochimico

PATOLOGIA MOLECOLARE

Studio delle alterazioni molecolari degli acidi nucleici e dei

processi di trascrizione e di traduzione

Omeostasi fisico-chimica

Omeostasi biologica • Omeostasi è lo stato di equilibrio dinamico in cui si trova un sistema biologico pur nel

flusso di materia ed energia che lo attraversa.

• Si tratta di una condizione di “stato stazionario” che viene mantenuto da stimoli o

segnali esogeni o endogeni.

Focalizzando sulla cellula:

• A un eccesso o un difetto di stimoli esogeni la cellula può rispondere, rispettivamente,

con un aumento o una diminuzione della sua attività funzionale (adattamenti:

iperplasia, ipertrofia, atrofia)

• Se lo stimolo supera la capacità della cellula di adattarsi, lo stimolo diventa patogeno e

produce una condizione di danno cellulare che corrisponde allo stato di malattia della

cellula

• Dalla cellula il danno può riflettersi sul tessuto, sull’organo e sull’organismo intero

Un esempio di mantenimento dell’omeostasi in una cellula

Dal mantenimento dell’omeostasi mediante adattamento

alla lesione cellulare

PATOLOGIA GENERALE

Sviluppo sequenziale dei cambiamenti biochimici e

morfologici nel danno cellulare

Dall’adattamento, al danno reversibile,

al danno irreversibile (morte della cellula)

Sono stati individuati 4 sistemi intracellulari particolarmente vulnerabili:

1. integrità delle membrane cellulari;

2. respirazione aerobia;

3. sintesi proteica;

4. integrità dell’apparato genetico;

• le componenti biochimiche e strutturali della cellula sono così strettamente correlate

che, indipendentemente dalla lesione primaria, il danno in una sede porta ad un

ampio spettro di effetti secondari (blocco respirazione>ATP>ingresso acqua etc);

• le alterazioni biochimiche precedono le modificazioni morfologiche del danno

cellulare. Es.: sebbene il danno irreversibile del miocardio nell’infarto si verifichi

dopo 20-60 min dall’ischemia, la lesioni post-mortali sono evidenti al miscroscopio

ottico solo dopo 10-12 ore.

Sistemi cellulari più sensibili al danno

Principali meccanismi di danno

Per alcuni agenti di danno i siti biochimici di attacco sono ben definiti (tossine

batteriche, cianuro inibisce la citocromo ossidasi) ma in generale le cause precise

che portano a morte cellulare non sono conosciute.

Indipendentemente dall’agente scatenante i principali processi che portano alla morte

cellulare sono:

1. Deplezione di ATP e diminuita sintesi di ATP conseguenti generalmente al danno

ipossico, ischemico e da tossine;

2. Produzione di radicali liberi derivanti dall’ossigeno (Reactive Oxygen species,

ROS): questi si formano durante la riduzione dell’ossigeno molecolare ad acqua;

3. Influsso di calcio intracellulare e perdita dell’omeostasi del calcio (intra < 0,1

mM; extra 1,3 mM). Il calo dell’ATP o l’aumento della permeabilità di membrana

fanno aumentare il Ca intracellulare. Questo attiva numerosi enzimi litici

(fosfolipasi, proteasi, ATPasi, endonucleasi)

4. Alterazioni della permeabilità di membrana

5. Danno mitocondriale

I bersagli cellulari più vulnerabili e i meccanismi di danno più comuni

PATOLOGIA GENERALE

Aspetti morfologici del danno

EZIOLOGIA

Principali cause di malattia

Tipo di causa Esempi

1. Ipossia da alterazioni della funzione respiratoria e circolatoria o dell’emoglobina

2. Agenti Chimici molti agenti chimici sono tossici: acidi, basi, metalli pesanti, solventi, farmaci

3. Agenti Fisici traumi meccanici, danno termico, radiazioni

4. Agenti Biologici virus, batteri, parassiti, funghi, altri organismi e relative tossine

5. Immunologica deficienze immunitarie (es. AIDS), malattie autoimmuni, allergie

6. Genetica alterazioni dei cromosomi, alterazioni e difetti genetici

7. Nutrizionale deficienze o eccessi di sostanze nutritive

8. Endocrina attività ormonale carente o eccessiva

Ipossia Difetto della respirazione cellulare

• Ischemica: difetto dell’apporto di sangue in un distretto tissutale

(l’infarto è la prima causa di morte nei paesi civilizzati) • Ipossica: scarsa ossigenazione del sangue • Anemica: difetto quantitativo o qualitativo dell’ emoglobina • Istotossica: avvelenamento della respirazione cellulare

Agenti chimici

• Radicali liberi endogeni

• Tossici ambientali (fumi, scarichi vari, amianto…)

• Veleni vari (animali, vegetali e sintetici)

• Acidi e alcali

• Metalli pesanti

• Solventi organici

• Insetticidi e fungicidi

• Alcool

• Farmaci

• Droghe

Agenti fisici

• Traumi meccanici.

• Radiazioni eccitanti (UV) e ionizzanti

• Temperature estreme (ustioni e perfrigerazioni).

• Elettricità.

• Cambiamenti repentini della pressione atmosferica.

Agenti biologici e infettivi

• Virus

• Rickettsie

• Batteri e loro tossine

• Protozoi

• Elminti

• Muffe e funghi parassiti (micosi)

Reazioni immunitarie • Anche se il sistema immune difende l’organismo da agenti

infettivi e tossici, reazioni immunitarie prevedibili o accidentali

possono dare origine al danno cellulare.

• Allergie

• Anafilassi

• Malattie autoimmuni

Difetti genetici

• Alterazioni cromosomiche, quali aneuploidie e traslocazioni:

sindrome di Down (trisomia del 21)

• Alterazioni del DNA, quali amplificazioni, delezioni, mutazioni

puntiformi: errori congeniti del metabolismo, patologie

lisosomiali congenite, malattie del collageno, emoglobinopatie,

cancro

Difetti o eccessi nutrizionali

• Fame (etimo: mancanza)

• Diete sbilanciate (carenza di proteine,

eccessi di grassi e zuccheri, ecc.)

• Carenze o eccessi di vitamine

• Iperlipemie e obesità

• Anoressia

• Bulimia (appetito compulsivo)

Invecchiamento

• Accumulo intracellulare di cataboliti

(es. lipofuscine).

• Replicazione incompleta dei

cromosomi (erosione dei telomeri)

• Alterazione dei meccanismi di

riparazione del danno cellulare (es. da

radicali liberi).

http://disputationes.info/conference/index.php