Modul 2.09

1. Modul 2.09 Themen: Nekrose, Apoptose, Atrophie, Hypertrophie, Hyperplasie, Metaplasie Prof. B. Zelger Dr. M. Drach Lernziel: Lehrbuch Pathologie Böcker, Denk, Heitz. 4. Auflage Allgemeine Pathologie Kapitel 2, Seite 51 - 66

2. Pathologie Grundlagen der Zell- und Gewebereaktionen: • Apoptose • Nekrose • Hyperplasie • Hypertrophie • Atrophie • Metaplasie Zelltod Adaption

3. Sauerstoffmangel (Hypoxie) chemische Substanzen physikalische Faktoren genetische Defekte Zell- schädigung immunologische Faktoren Erreger Ernährungs- störungen Nekrose Apoptose

4. Pathologie • Apoptose: Definition: Unter Apoptose versteht man den genetisch programmierten Zelltod Natürliche Form des Zellersatzes  es entsteht KEINE immunologische Begleitreaktion!

5. Pathologie • pysiologisch: i.R. der Embryonalentwicklung • pathologisch: - Elimination infizierter Zellen - Autoimmunerkrankungen - degenerativen Erkrankungen - Karzinogenese: Hemmung der Apoptose!

6. Pathologie Ablauf: in mehreren Schritten • Verlust der Zell-Zell-Verbindung • Zelle schrumpft und zeigt in der H.E.-Färbung ein homogen eosinophiles Zytoplasma • Chromatin wird kondensiert und fragmentiert  Zellkern pyknotisch, fragmentiert oder gar kein Zellkern mehr

7. Pathologie Apoptotische Zelle wird nun von den Vertretern der unspezifischen Abwehr phagozytiert Pfeil: Histomorphologie: Fragmentierung und Pyknose des Zellkerns

8. Pathologie Apoptose aus molekularbiologischer Sicht: hormonähnliche Zellschädigungen Substanzen Hypoxie TNF-α Radikale, Toxine Chemotherapie..

9. Pathologie Folge: Freisetzung von Cytochrom C aus den Mitochondrien apoptosehemmendeapoptosefördernde Faktoren Faktoren Aktivierung von Caspasen

10. Pathologie Aktivierte Caspasen führen einen „Dominoeffekt“ aus: • Spaltung von Zellproteinen und der DNA • Einstrom von Ca²⁺ und Quervernetzung der Proteine

11. 2) Nekrose: Die Nekrose ist der unnatürliche Zelluntergang, der durch eine Noxe hervorgerufen wurde Folge: Denaturierung (Koagulation) von Proteinen und/oder der enzymatischen Auflösung (Kolliquation) von Zell- und Gewebe- komponentenmit einer immunologischen Begleitreaktion!

12. In der H.E.-Färbung ist die Nekrose dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zellkern nicht mehr anfärben lässt/verdämmert! Ablauf: Zellkern schrumpft (Kernpyknose) Zerfall der Zellkerns (Karyrhexis) Auflösung/Verdämmern des Zellkerns (Karyolyse)

13. Pathologie Nekrotische Zelle und dessen Rest werden anschließend von den neutrophilen Granulozyten abgeräumt

14. Pathologie Formen der Nekrose: • Koagulationsnekrose: Nekrose Aufgrund einer plötzlichen Ischämie, aber auch Chemikalien, zB Säuren können diesen Nekrosetyp hervorrufen Folge: Denaturierung zellulärer Proteine

15. Pathologie Makroskopie: Ischämische Nekrosen sind abgeblasst und lehmfarben, ältere Läsionen zeigen hämorrhagischen Randsaum. Abb.: Myokardinfarkt der Vorderwand

16. Pathologie Histologie: Die nekrotischen Bezirke sind eosinophil, zelluläre Details sind oft nur noch schemenhaft erkennbar - „verdämmern“ Abb.: nekrotisches Myokard bei Myokardinfarkt mit Abräumreaktion

17. Pathologie • Fibrillo-granuläre Nekrose: „Sonderform“ der Koagulationsnekrose, „verkäsende Nekrose“, „käsige Nekrose“ Ursache: Mikroorganismen, speziell zB.: Mycobacterium tuberculosis Säurefeste Stäbchen, ZN-Färbung

18. Pathologie Makroskopie: Knotige, graue, scharf begrenzte Herde, die an der Schnittfläche oftmals weiches, krümeliges und „kreidiges“ Material zeige Abb.: Lymphknotentuberkulose

19. Pathologie • Fibrinoide Nekrose: Bei diesem Nekrosetyp kommt es zu einer Fragmentation von kollagenen und elastischen Fasern Die Bruchstücke sind in Zelldetritus („schmutzigeNekrose“)Serumbestandteilenund Fibrin eingebettet Vorkommen: Gefäße und Ulzera Histologie : tief eosinophil, „pink“

20. Abb.: Ulkus ventrikuli, makroskoipsch Abb.: Ulkus ventrikulus, histologisch Substanzdefekt über die MuskularisMukosae hinweg

21. Pathologie • Kolliquationsnekrose: Dieser Nekrosetyp ist die Folge der Wirkung hydrolytischer Enzyme bei Autolyse und/oder Heterolyse Vorkommen: in proteinarmen, lipidreichen Geweben wie: • ZNS • Pankreas

22. Pathologie Sonderform: • Fettgewebsnekrose Der nekrotische Bezirk ist weich und wird später „verflüssigt“, sodass eine von Detritus und Flüssigkeit erfüllte Höhle (Pseudozyste, Ölzyste) entsteht

23. Pathologie Fettgewebsnekrosen: Ölzysten z.B. in der Brust

24. Pankreasnekrosen bei akuter Pankreatitis: tryptische Nekrosen Selbstandauung durch Enzymfreisetzung Makroskopie: Eingeblutetes, nekrotisch, missfarbenes Pankreas

25. Pathologie Histologie: Frische autodigestive(= tryptische) Fettgewebsnekrosen am Rande des Pankreasparenchyms

26. Pathologie • Gangrän: Häufig ischämischeNekrose der unteren Extremitäten, z.B.Aufgrund von Gefäßverschlüssen, Diabetes mellitus, Stauungsulcera Diese eigentliche Koagulationsnekrose wird sekundär durch Fäulnisbakterien besiedelt.

27. Pathologie Unterteilung: • „feuchte“ Gangrän: starke Verflüssigung • „trockene“ Gangrän Makroskopie: Schwarz verfärbte, meist scharf begrenzte Bezirke an den Fingern oder Zehen • Osteomyelitis! • SEPSISQUELLE!!

28. Pathologie Apoptose: Folge einer Gewebeschädigung oder eines exogenen Signales, Zelle und deren Organellen bleiben lange Intakt, Phagozytose ohne Entzündungsreaktion Nekrose: Direkte Folge einer Zell- bzw. Gewebeschädigung, deutliche zytoplasmatische Veränderungen, Zellzerfall lockt Entzündungszellen an  Entzündungsreaktion

29. Pathologie Adaption: 3) Hyperplasie 4) Hypertrophie 5) Atrophie 6) Metaplasie

30. Pathologie 3) Hyperplasie: „Gewebsplus durch Zellzahlvermehrung“ Vergrößerung eines Organs oder Organteiles Aufgrund einer Zellvermehrung Ursache: • physiologisch • pathologisch

31. Pathologie Ursache: Die Zellproliferation wird durch Wachstumsfaktoren und/oder Hormone initiiert: • hormonelle Stimulation: Hyperplasie der Schilddrüse durch TSH Einfluss  Jodmangel! • kompensatorisch: Wundheilung und Regeneration

32. Pathologie • erhöhte hormonelle Stimulation: zB.: Uterusvergrößerung i.R. der Schwangerschaft Folge: Vermehrung der Zellkerne und Organellen als Folge der erhöhten RNA- und Proteinbiosynthese

33. Pathologie 4) Hypertrophie: „Gewebsplus durch Zellgrößenzunahme“ Vergrößerung eines Organes oder Organteiles durch die reversible Vergrößerung der Zelle aufgrund von pathologischen oder physiologischen Veränderungen

34. Pathologie Ursache: • Hypertrophie der Herz- oder Skelettmuskulatur bei erhöhter Belastung (Training, funktionell) Abb.: konzentrische Linksherzhypertrophie

35. Pathologie 5) Atrophie: Unter einfacher Atrophie wird eine reversible Verkleinerung der Zelle verstanden

36. Pathologie Ursachen: • verminderte Belastung oder Unterfunktion/Inaktivitätsatrophie Osteoporose im Alter

37. Pathologie • Verminderte Blutversorgung: Hypoxie/Ischämie von Organen oder Organteilen zB.: vaskuläre Demenz

38. Pathologie • Störung der Innervation: zB.: „neurogene Muskelatrophie“ oder Muskelschwund

39. Pathologie • Inanition (Abmagerung): Generelle Abnahme der Körpermasse durch ungenügende Nahrungsaufnahme/Hungeratrophie • verminderte endokrine Stimulation: zB.: hormonelle Atrophie: durch den Wegfall des Stimulus der Adenohypohyse: Atrophie der Schilddrüse, Gonaden und der NNR

40. Pathologie Seniler Marasmus, Kachexie:

41. Pathologie 6) Metaplasie: Darunter versteht man eine reversible Umwandlung/Differenzierung eines ausdifferenzierten Gewbes in ein anders ausdifferenziertes Gewebe Gewebe I  Reiz/Noxe  Metaplasie  Gewebe II

42. Pathologie Formen: • epitheliale Metaplasien: - Plattenepithelmetaplasie: Ersatz des Zylinderepithels durch geschichtetes Plattenepithel  meist Folge einer mechanischen oder toxischen Belastung

43. Pathologie Beispiele: • Plattenepithelmetaplsie des Bronchus

44. Pathologie - drüsigeMetaplasie: ortsständige Drüsen enthalten Zellelemente, die normalerweise in dieser Lokalisation nicht vorkommen typisches Vorkommen: - Magen: „intestinale Metaplasie“ - Übergang Ösophagus  Magen „Barrett – Metaplasie“

45. Pathologie • Barrett-Metaplasie: Durch wiederkehrenden Reflux finden sich im Bereich der Übergangszone Kardia Ösophagus Becherzellen

46. Pathologie • Bindegewebsmetaplasie, ossäreMetaplasie: Fibroblasten Grundsubstanz + Fasern Fibroblasten können auch Knochen und Knorpel produzieren Myositisossificans. DieseLäsionist in späteren (reiferen) Stadiendurcheineössäre (= knöcherne), herförmigauchchondroide (= knorpelige) Metaplasie des Bindegwebesgekennzeichnet. Die Ursacheistunklar

47. Pathologie Folge: • „Schutz“ durch die Metaplasiefür das/die noch ortsständige(n) Gewebe/Zellen • Gefahr: Dysplasie  Karzinom!