Patologia clinica: cellule e mediatori del processo infiammatorio

Patologia Clinica

Lezione del 04.04.2024 Francesca Chiolle Prof. Alessandro Rimessi

Le Cellule Che Partecipano Al Processo Infiammatorio

La risposta infiammatoria è vascolare , quindi sono le cellule dei vasi (endotelio e lamina muscolare liscia) che sono responsabili della trasmigrazione dei leucociti attraverso il vaso. Il termine leucocita è generico ed indica tutte le cellule della difesa: essi possono essere residenti, ovvero si trovano in alcuni tessuti all'interno del nostro organismo che fanno reazione vascolare per richiamare altre cellule della difesa

I leucociti si possono suddividere in base alla loro morfologia in due macrocategorie:

1. Granulociti (o leucociti polimorfonucleati): sono contraddistinti dalla presenza di granuli nel citoplasma che vengono rilasciati all'occorrenza per contrastare gli organismi invasori. Ne fanno parte mastociti,basofili, eosinofili e neutrofili
2. Agranulociti (o cellule linfoidi): sono dotati di un unico lobo e citoplasma privo di granuli. Si distinguono in monociti e linfociti

Leucociti Polimorfonucleati

1. Mastocita > sono cellule dette a granuli, hanno delle vescicole contenenti dei mediatori pro- infiammatori preformati, insieme ai basofili intervengono precocemente nella risposta infiammatoria e sono le prime cellule pensate per costituire il gradiente dato dal rilascio di mediatori pro-infiammatori. Hanno un ruolo chiave a livello vascolare, ma sono anche produttori di mediatori ad azione chemiotattica. La loro presenza è importante perché sono il primo sistema che è necessario per costituire il gradiente, ovvero il primo rilascio di mediatori che poi dovrà essere mantenuto nel tempo dalle cellule della difesa. Ma non è sufficiente la sola presenza di cellule della difesa, tra cui mastociti, a garantire nel tempo il gradiente di concentrazione, per questo devono intervenire anche le cellule presenti nel lume del vaso.
2. Neutrofili-> Intervengono per primi perché sono altamente numerosi in circolo e la loro risposta è preponderante perché una volta attivata la fase vascolare, trasmigrano e arrivano nel luogo dove è presente la causa eziologica. I neutrofili sono cellule specializzate nella fagocitosi ma non alla pari dei macrofagi, che sono molto più potenti. Il neutrofilo ha anche un'azione proinfiammatoria (cioè hanno la capacità di produrre mediatori pro-infiammatori e rilasciarli), anche i neutrofili quando intervengono partecipano nel sostentamento del tragitto di concentrazione. Nelle risposte acute semplici intervengono solo i leucociti, una delle differenze è l'aspetto citologico, cioè vuol dire il suo profilo citologico, che cambia nettamente tra una risposta acuta e una cronica. Nella risposta cronica non è solo una questione temporale, c'èl'incapacità di eliminare la causa ed è questo che determina il fattore temporale ma poi cambia anche il profilo dell'essudato che si genera che è completamente diverso. Nella cronica troviamo cellule altamente specializzate, macrofagi e linfociti queste sono le cellule che vanno a popolare l'essudato di una risposta cronica. Le risposte acute complesse ovvero la risposta che si trova tra un'acuta semplice e una risposta cronica, c'è uno sviluppo dell'essudato poiché comincia a cambiare. Cambia da una semplice risposta acuta, quindi presenta solo i neutrofili, che se questa però permane per giorni, settimane o mesi ovviamente la presenza di neutrofili piano piano cala per lasciare spazio a cellule specializzate. Quindi si dice che quando una risposta infiammatoria tende a diventare cronica allora anche il profilo citologico tende a modificarsi in un profilo prettamente di risposta forte data da cellule altamente specializzate, come linfociti T e B che intervengono per mediare azioni anticorpali. Linfociti T natural killer che sono un sistema più potente in assoluto, i killing che abbiamo in dotazione, non solo per fare fagocitosi perché a quello ci pensano il macrofago perché è lui che pensa a ripulire a tutti i danni che noi causiamo attraverso il reclutamento di linfociti T e B. Fare danni sia nei confronti della causa ma molto spesso anche a livello del tessuto in cui si sta sviluppando la risposta infiammatoria.
3. Eosinofili e Basofili-> eosinofili, basofili e mastociti fanno parte delle cellule a granuli, che hanno la funzione di sintetizzare e produrre mediatori pro-infiammatori. Quindi eosinofili e basofili migrano nello spazio extra vascolare durante la risposta infiammatoria, prima bisogna però organizzare tutta la fase preparatoria e solo a quel punto potranno procedere con la trasmigrazione. Interverranno per dare una mano ai mastociti che si trovano già al livello extra vascolare. I monociti, invece, sono cellule altamente differenziate.

Tra le cellule linfoidi troviamo invece i monociti che sono cellule altamente differenziate, il loro completo differenziamento le porterà a diventare macrofagi. Sono circolanti nel sangue e possono migrare a livello extra basale, il loro contributo è minimo in quanto sarebbe opportuno differenziare completamente i macrofagi per poi sfruttare le loro capacità leucocitaria. Noi li reclutiamo per poi completare il differenziamento e farli maturare in macrofagi, cellule altamente fagocitarie.

Fibroblasti e tessuto connettivo non hanno ruolo pro-infiammatorio in quanto producono pochissimi mediatori, il loro ruolo nella risposta infiammatoria è quello di sostituzione cellulare all'interno del tessuto per formare la cosiddetta "cicatrice" in caso di danno tissutale.

Piastrine e le cellule endoteliali si devono predisporre per permettere il passaggio del leucocita attraverso la parete del vaso. Quindi la loro contrazione è fondamentale in quanto devono allargare questa giunzione attraverso la vasodilatazione ma poi attraverso la loro pseudo contrazione. Loro si allargano, questo spazio si allarga e permette quindi la formazione dell'essudato ma anche il passaggio di leucociti.Le piastrine hanno un ruolo molto importante: nel caso in cui ci sia una causa eziologica innescata da una fase infiammatoria che può provocare un danno all'endotelio formando il tappo piastrinico aggregandosi tra di loro per tamponare la perdita di sangue verso l'ambiente extra vascolare, nello spazio interstiziale che permette la riparazione del vaso (il danno all'endotelio si forma quando si rompe la parete di un vaso). Hanno anche un ruolo all'interno della risposta infiammatoria in quanto le piastrine sono in grado di rilasciare i mediatori a reazione pro-infiammatoria.

Per l'attivazione delle piastrine è necessario che la membrana plasmatica diventi appiccicosa per permettere un'interazione proteina-proteina che consente alle piastrine di unirsi tra loro e formare il tappo piastrinico necessario per tamponare la parte del vaso danneggiata. Durante la fase di attivazione le piastrine non solo esprimono le proteine di adesione, ma anche altre proteine che vengono rilasciate nell'ambiente.

È importante portare le cellule della difesa in prossimità del tappo piastrinico, questo avviene attraverso un'azione chemiotattica, generando un gradiente in prossimità dell'aggregato piastrinico. Questo è fondamentale perché è bene che ci sia un cordone di difesa vicino all'aggregato piastrinico per evitare un'infezione sistemica (setticemia).

In caso di setticemia la risposta infiammatoria sarà elevata poiché non è localizzata ma è nel circolo sanguigno. Per cui le piastrine hanno un ruolo "secondario" ma estremamente importante perché la loro attivazione è necessaria per portare le cellule della difesa in loro prossimità e far sì che non ci siano contaminanti nel sangue. La vasodilatazione sistemica porta ad una caduta di pressione arteriosa talmente brusca e veloce per cui non abbiamo più un'adeguata ossigenazione e di conseguenza il nostro individuo sviene, questo si chiama shock legato a setticemia.

Domanda da casa: "una volta che avviene questo danno immediatamente si portano le cellule della difesa verso il punto interessato attraverso l'azione chemiotattica? È una cosa immediata che avviene all'interno del nostro organismo?"

L'immediatezza è data da quante cellule intervengono, l'immediatezza è data dalla capacità di rilasciare mediatori e la velocità s'intende sempre come quantità di mediatori che vengono rilasciati, se voglio una risposta veloce faccio intervenire più cellule della difesa. L'immediatezza della risposta è proporzionale alla quantità dei mediatori che vengono rilasciati e quindi alle cellule della difesa che vengono reclutate. Nel caso della setticemia e quindi di un danno a livello vascolare la risposta sarà più rapida.

Le Cellule Che Partecipano Al Processo Infiammatorio

La risposta infiammatoria ha luogo nel tessuto connettivo vascolarizzato: plasma, cellule circolanti, vasi sanguigni, componenti cellulari ed extracellulari del tessuto connettivo

Le Cellule Del Tessuto Connettivo

• Mastociti
• Fibroblasti
• Macrofagi
• Linfociti

Le Cellule Circolanti

• Neutrofili
• Monociti
• Eosinofili
• Linfociti
• Basofili
• Piastrine

Fibroblast Macroing CELLULE CONNETTWO VARI - MATRICE DEL TESSUTO CONNETTIVO -

La matrice extracellulare consiste di glicoproteine adesive (fibronectina, laminina, collagene) proteine fibrose strutturali (collagene, elastina) e proteoglicani.

Tipi Di Infiammazione

Infiammazione Acuta

una risposta infiammatoria acuta è relativamente di breve durata (prima si spegne e meglio è per il nostro organismo poiché fa meno danni), quando si superano i tre giorni (72h) la probabilità di avere perdite cellulari nel tessuto in questione aumenta, è sicuro che dovremmo intervenire con processi di rigenerazione o riparazione. Si ha la formazione di un essudato (il così detto infiltrato), formato principalmente da neutrofili perché sono la tipologia più abbondante nel sangue e sono le cellule meno specializzate, sicuramente è meglio perdere qualche neutrofilo invece di qualche macrofago. Le cellule migrano, intervengono e eliminano la causa, per cui si va in risoluzione. Se è un'infiammazione acuta semplice non c'è un danno tissutale. Nelle risposte acute semplici intervengono solo i leucociti, quando invece c'è una risposta cronica l'essudato presenta cellule altamente specializzate (macrofagi e linfociti). Nelle risposte acute complesse, che sono una via di mezzo tra quella acuta semplice e quella cronica, c'è uno sviluppo dell'essudato che inizia a cambiare e da una semplice risposta acuta che presenta solo neutrofili si passa alla presenza di cellule più specializzate.

Infiammazione Cronica

è quando la risposta infiammatoria è cronica (e quindi non c'è risoluzione significa che attivo la risposta infiammatoria, faccio intervenire le cellule della difesa anche le più specializzate ma non sono comunque in grado di eliminare la causa che continua a persistere nel tempo, fino a quando non finisce l'individuo ) il profilo citologico dell'essudato tende a modificarsi facendo spazio a cellule più complesse tra cui macrofagi e linfociti (B e T) facendo sparire i neutrofili. Ho anche un danno tissutale, per cui si rischia di andare incontro a necrosi, fenomeno che aggrava ulteriormente la risposta infiammatoria che abbiamo in atto. Quando la velocità di rigenerazione non è sufficiente in confronto alla velocità di distruzione del tessuto (che sono molto alte) si possono verificare fenomeni di fibrosi e formazione di cisti fibrotica; quindi, si comincia a deporre del tessuto fibroso. Maggiore è la deposizione di tessuto fibroso maggiore è la perdita di funzionalità del tessuto.