La risposta infiammatoria: difensiva e riparativa, parte 1

Concetto di Omeostasi

Cominciamo con il concetto di OMEOSTASI

Definizione di Omeostasi

Attitudine propria dei viventi a mantenere intorno a loro il valore di alcuni parametri ad un livello prefissato All'insieme ordinato dei sottosistemi che compongono l'organismo umano è preposta una rete di sistemi di controllo, il cui intervento simultaneo regola il flusso di energia e di metaboliti, in modo da conservare immutato o quasi l'ambiente interno, indipendentemente dalle modificazioni di quello esterno.

Quello dell'autoregolazione degli organismi viventi è un concetto fondamentale della biologia moderna, formulato alla fine del 19° sec. dal fisiologo francese C. Bernard che lo sintetizzò nella classica espressione di «fixité du milieu interieur», con la quale si affermava come si dovesse ritenere essenziale per la vita degli organismi superiori la costanza della composizione chimica e delle proprietà fisiche del sangue e degli altri liquidi biologici.

OMEOSTASI CAMPO NORMALE VALORE NORMALE Tempo

L'omeostasi è la condizione in cui le variabili dell'ambiente interno del corpo sono mantenute a livelli relativamente stabili, adatti a consentire la vita. L'omeostasi è tipicamente regolata da meccanismi a feed-back negativo. Molti sistemi a feed-back negativo sono costituiti da un recettore, un centro di controllo, un effettore e dalle rispettive vie di connessione.

Che cos'è l'Infiammazione?

Che cos'è l'INFIAMMAZIONE? E' una delle più importanti risposte omeostatiche. Guardando l'immagine a destra si vede che deve stare in equilibrio tra gli stimoli esterni (stress) e l'organizzazione interna dell'organismo.

Caratteristiche dell'Infiammazione

Una delle più importanti risposte omeostatiche

• L'infiammazione è altamente conservata lungo l'evoluzione ed è comune in patologia umana
• I suoi componenti molecolari sono presenti in organismi inferiori come la drosofila
• L'infiammazione, acuta o cronica, non controllata, è uno dei maggiori meccanismi di danno in Patologia
• Conoscerne i meccanismi vuol dire controllare non solo i sintomi, ma soprattutto il danno
• E' importante modulare la risposta, piuttosto che bloccarla, per non perdere i vantaggi dei meccanismi difensivi e omeostatici.

Stressor Energia adattativa Ambiente Organismo Bilancio omeostatico Esempio di equilibrio omeostatico

La RISPOSTA INFIAMMATORIA è una risposta complessa difensiva e riparativa poiché dopo la difesa deve esserci anche la riparazione. Non è un evento continuo ma procede per successive ondate di attivazione dal sito del danno (infiammazione locale) ad altri distretti, fino alle manifestazioni sistemiche in tutto l'organismo (infiammazioni sistemiche)

• Partecipano alla risposta infiammatoria:
  • Il tessuto danneggiato
  • Cellule infiammatorie locali e reclutate dalla periferia
  • Varie cellule e tessuti nella risposta sistemica.
• E' innescata da agenti esogeni, come batteri, virus, chimici, fisici o da agenti endogeni (necrosi=allarmine endogene)
• E' caratteristica la nuova espressione genica delle cellule interessate: sono espressi centinaia di geni per la difesa e la riparazione del danno.

Infiammazione Acuta e Cronica

La prima grande differenza è ACUTA e CRONICA. Vediamo qui nella tabella le differenti caratteristiche:

Vediamo adesso come avviene l'infiammazione e la sua risposta. Guardando l'immagine si vede un epitelio e si vede che i trigger, quelli che la innescano, possono essere microbi o necrosi di tessuti. Nel caso di microbi vengono reclutati i macrofagi e le cellule dendritiche, mentre per la necrosi vengono reclutate le mast cells. Si ha la produzione di citochine che richiamano altri leucociti, contemporaneamente all'altezza dei vasi si avrà vasodilatazione, con aumentata permeabilità vascolare e l'edema. Invece dall'altra parte si continuerà ancora, dopo il reclutamento dei leucociti, ad arrivare al macrofago, poi alla produzione di citochine, e infine alla riparazione del danno.

Definizioni e Caratteristiche Generali dell'Infiammazione

Infiammazione: definizioni e caratteristiche generali

definizioni

• Reazione del tessuto connettivo vascolarizzato nei confronti degli stessi eventi e circostanze responsabili del danno cellulare.
• L'infiammazione consiste nella fuoriuscita di fluido con proteine e leucociti dall'interno dei vasi della microcircolazione.

finalità L'infiammazione contrasta l'agente lesivo e/o gli effetti del danno, e avvia il processo riparativo.

tipi L'infiammazione può essere acuta o cronica, a seconda della sua durata e delle sue caratteristiche.

relazione infiammazione - processi patologici L'infiammazione è essenzialmente protettiva, ma alcuni suoi aspetti sono potenzialmente dannosi.

STIMULUS Microbes Necrotic tissue 0 PRODUCTION OF MEDIATORS Macrophage Dendritic cell Mast cell P . Mediators (amines, cytokines) Recruitment of leukocytes MA PE INFLUX OF LEUKOCYTES, PLASMA PROTEINS Vasodilation, Increased vascular permeability Neutrophil Monocyte Edema Macrophage Elimination of microbes, dead tissue Cytokines, growth factors Fibroblasts 800 Extracellular matrix proteins and cells Repair Recognition by macrophages, other sentinel cells in tissues

Infiammazione Acuta: Cosa è?

INFIAMMAZIONE ACUTA: COSA E'?

v Risposta rapida ad un agente lesivo V Serve a portare nella sede della lesione le cellule e i mediatori chimici della difesa dell'ospite

Componenti Patogenetiche

COMPONENTI PATOGENETICHE

• Risposta vascolare (1)
  • Alterazioni del calibro vascolare
  • Aumento della permeabilità vascolare
  • Risposte dei vasi linfatici
• Risposta cellulare (2)
  • Reclutamento dei leucociti nel sito di lesione
  • Riconoscimento degli agenti microbici
  • Rimozione degli agenti lesivi

Angioflogosi e Istoflogosi

Parliamo ora di Angioflogosi e Istoflogosi. Quali sono le differenze:

Differenze tra Angioflogosi e Istoflogosi

ANGIOFLOGOSI:particolare tipo di infiammazione caratterizzato da fenomeni vascolari, cioè da congestione ed essudazione. (per come dice il termine "angio" presuppone che siano coinvolti i vasi)

ISTOFLOGOSI: Particolare tipo di processo infiammatorio (infiammazione cronica), che ha durata più lunga rispetto alla infiammazione acuta. Nella istoflogosi predomina la partecipazione degli elementi cellulari mesenchimali del tessuto colpito.

Angioflogosi o Flogosi acuta o Risposta Th2 o R. umorale

Segnali dalle cellule danneggiate

Stimolo dannoso

Danni a cellule e tessuti

Diverse le cellule Infiammatorie attivate

Polarizzazione della risposta

Diverse combinazioni di Sensori/recettori sulle cellule infiammatorie

Istoflogosi o Flogosi cronica o Risposta Th1 o R. cellulare

l'angioflogosi o flogosi acuta è una risposta dei linfociti Th2 di tipo "umorale" l'istoflogosi o flogosi cronica è una risposta dei linfociti Th1 di tipo cellulare

(legge la tabella!)

Fasi dell'Infiammazione Acuta

Vediamo adesso tutto il passaggio e quali sono i segni cardinali. Innanzitutto quali sono le fasi dell'infiammazione:

FASI DELLA INFIAMMAZIONE ACUTA

Iniziazione localizzazione dell'agente eziologico tramite il riconoscimento del danno tessutale

Amplificazione della risposta infiammatoria con rilascio di mediatori solubili ed attivazione di cellule infiammatorie

Terminazione mediante il rilascio di specifici inibitori, dopo l'eliminazione del fattore eziologico e del tessuto danneggiato

Stimolo dannoso ANGIOFLOGOSI

Segni Cardinali dell'Infiammazione

Segni cardinali

Danno al tessuto e attivazione cellule infiammatorie

Risposta vasale: DILATAZIONE RUBOR CALOR

Risposta vasale: Aumento PERMEABILITA' TUMOR

Risposta cellulare e tissutale DOLOR

Ulteriore danno FUNCTIO LAESA

Risoluzione o progressione

Mediatori della Flogosi

I mediatori della flogosi sono responsabili della patogenesi dei segni cardinali

Intervengono l'istamina, il fattore di attivazione delle piastrine, le prostaglandine, i leucotrieni, il complemento e la bradichinina. Per il tumor intervengono l'istamina, le prostaglandine e sempre il complemento con le sue subunità C3a e C5a

Risposta Vascolare e Mediatori

Parliamo della risposta vascolare (1) che è data dalla vasodilatazione + aumento del flusso (rubor). Quali sono i mediatori che portano alla risposta vascolare?

• Attivazione adenil-ciclasi > aumento cAMP -> attivazione chinasi -> effetti sullo stato di fosforilazione di varie proteine. In particolare:
• Attivazione eNOS -> NO -> Rilassamento muscolatura liscia della tunica media delle arteriole: VASODILATAZIONE
• Fosforilazione proteine giunzioni strette e/o occludenti tra le cellule endoteliali > disorganizzazione parziale dei complessi giunzionali > AUMENTO PERMEABILITA' (PM albumina)
• Fosforilazione proteine contrattili citosoliche endoteliali -> contrazione > aumento spazi intercellulari -> AUMENTO PERMEABILITA' (passaggio albumina, altre proteine plasmatiche e cellule)

Cos'è l'Essudato?

Una parte importante è l'ESSUDATO. Che cos'è?

ESSUDATO: Materiale fuoriuscito dai capillari, che nel corso dei processi infiammatori si raccoglie negli interstizi, sulla superficie e nelle cavità sierose dei tessuti alterati. È costituito da una parte liquida (derivante dal plasma sanguigno) e di una parte corpuscolata (globuli bianchi, emazie e cellule mesenchimali, provenienti dal tessuto infiammato).