Akute und chronische Entzündung Kapitel 2 im Robbins Basic Pathology Peter Möller

Gliederung der Unterrichtseinheit Historischer Rückblick und Definition Akute Entzündung Chronische Entzündung Systemische Effekte von Entzündungen

Historischer Rückblick und Definition Aulus Cornelius Celsus (25 v. – 40 n. Chr): Rubor, Tumor, Calor, Dolor Galenos (130-201 n. Chr.) plus: Functio laesa Robert Rössle: Entzündung ist „parenterale Verdauung“ Robert Virchow: Entzündung ist eine Stoffwechselstörung , ausgezeichnet durch „Schnelligkeit, Gewalt und erhöhten Charakter der Gefahr“ Konzepte: „Phagenlehre“, Metschnikoff, 1882 „Retikuloendotheliales System“, Aschoff u. Landau, 1913 „Aktives Mesenchym“, Siegmund, 1923 „Seitenkettentheorie“ als Fundament der humoralen Infektabwehr, P Ehrlich, 1900 „Apoptose“, AH Wyllie, 1972

Definitionen des Lehrbuchs Entzündung ist die protektive Antwort, die intendiert ist, die primäre Ursache eines Zellschadens zu beheben, nekrotische Zellen und Gewebe, die von dem Primärereignis geschädigt wurden, zu eliminieren. Dazu kommen oft Regenerationsprozesse und Reparaturprozesse mit funktionell suboptimalen Residualzuständen wie Narbengewebe. Damit entsteht oft ein potentiell gefährlicher Kollateralschaden.

Dramatis personae Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

Akute Entzündung Definition: sofortige und frühe Antwort auf den Entzündungsreiz Vaskulär: Vasodilatation und Steigerung der Gefäßpermeabilität Zellulär: Rekrutierung und Aktivierung von Entzündungszellen

Zelluläre Ereignisse Leukozytenmargination und Landung auf dem Endothel Adhäsion und transendotheliale Migration Chemotaxis und Aktivierung Phagozytose und Degranulation

Figure 2-5 Sequence of events in leukocyte emigration in inflammation Figure 2-5 Sequence of events in leukocyte emigration in inflammation. Laminar blood flow and the presence of red blood cells tend to push leukocytes against the venular wall, increasing their contact with endothelial cells (see the capillary branch at the top with cells entering the venule flow). The leukocytes (1) roll, (2) arrest and adhere to endothelium, (3) transmigrate through an intercellular junction and pierce the basement membrane, and (4) migrate toward chemoattractants released from a source of injury. The roles of selectins, activating agents, and integrins are also indicated. Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

1. Histologisches Beispiel Thema: Abwehr von eindringenden Infektionserregern 1. Problem: Virulenz vs. Resistenz 2. Problem: Pathogenität des Erregers Beispiel: Fataler Gasbrand (Gasgangrän) Erreger: Clostridium perfringens, obligat anaerober, grampositiver Keim. Pathogenes Hauptproblem: Gasbildung und alpha-Toxin: Lecitinase

Histopathologische Diagnose Akute, nekrotisierende, gering eitrige, exzessiv ödematöse und emphysematöse Rhabdomyositis! Nomenklatur entzündungsbedingter Organkrankheiten: -itis Ausnahme: Pneumonie Entzündliche, erregerbedingte Krankheitsbilder haben oft Namen ohne –itis wie: Rubeolen, Malaria, Syphilis, Gonorrhoe... Besonders verwirrend: Tuberkulose, Mononukleose

2. Histologisches Beispiel Thema: Abwehr von eindringenden Infektionserregern 1. Problem: Infektionsmodus 2. Problem: Intrauterines Milieu Beispiel: „Septischer Abort“ Erreger: Irgendein „Allerwelts-Eiterkeim“

Histopathologische Diagnose Akute, massiv eitrige Amnionitis, eitrige Plazentitis und eitrig-exsudative fetale Bronchitis! Nomenklatur der akuten Entzündungen über das klinische und histopathologische Erscheinungsbild: Seröse Entzündung Katarrhalische Entzündung Fibrinöse Entzündung Eitrige Entzündung Hämorrhagische Entzündung

Restitutio ad integrum Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

3. Histologisches Beispiel Thema: Erfolglose Abwehr von eindringenden Infektionserregern 1. Problem: Hohe Pathogenität des Erregers 2. Problem: Hohe Keimdichte 3. Problem: Entzündliche Gewebsdestruktion Beispiel: Akute, ulzerophlegmonöse Appendizitis Phlegmone: Eitrige Entzündung in schrankenloser Ausbreitung

4. Histologisches Beispiel Thema: Insuffiziente Abwehr von eindringenden Infektionserregern 1. Problem: Virulenz vs. Resistenz 2. Problem: Konstitutive Abwehrschwäche, z.B.: Leucocyte adhesion deficiency Type 1 (LAD-1) Beispiel: Chronifizierte massive Gingivitis Erreger: Irgendein „Allerwelts-Eiterkeim“ der normalen Mundflora

Histopathologische Diagnose Chronifizierte und persistierend eitrige Gingivitis! Nomenklaturprobleme akut / chronisch: Akut und chronisch sind aus der Klinik stammende Zeitbegriffe, stehen aber überwiegend für die Qualität des inflammatorischen Infiltrats: akut = granulozytär chronisch= lymphohistiozytär („mononukleär“) Derivate: hyperakut, subakut, subchronisch: alle problematisch und schlecht definiert.

ad 4. Semantischer Nebenschauplatz: Entzündungen in lymphatischen Organen Akute Lymphadenitis klinisch vs. histologisch „Chronische Lymphadenitis“ „Chronische Tonsillitis“ „Hyperplasie des Mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebes“ Splenitis?

5. Histologisches Beispiel Thema: Chronische bakterielle Infektion Beispiel: Chronisch „aktive“ Helicobacter-Gastritis H. pylori: Gram-negatives, bewegliches mikroaerophiles, extremophiles Bakterium. Versilberbar (Warthin-Starry). Lebt im Magenschleim und zersetzt diesen. Folge: Salzsäureschaden der Magenschleimhaut. Histologisch: Nebeneinander einer chronischen und einer akuten, mikroerosiven Gastritis.

Lokale und systemische Dimension der Entzündung Entzündungen sind sehr häufig lokal begrenzt, weil die Ursache lokal begrenzt bleibt. Eine Generalisation einer Ursache führt zu einer Generalisation der Entzündung, ein immer lebensbedrohliches Szenario. (Beispiel: Bakteriämie) Auch lokale Entzündungen können systemische „Resonanzen“ haben. (Beispiel: Fieber) Die Biochemie der Entzündung unterscheidet im Prinzip lokale von systemischen Mediatoren. Lokale Mediatoren haben eine kurze Reichweite und eine kurze biologische Halbwertszeit.

Chemische Entzündungsmediatoren Mediatoren können im Plasma präsent sein oder im Entzündungsgebiet neu entstehen. Die meisten Mediatoren wirken über mediatorspezifische Rezeptoren. Viele Mediatoren induzieren neue Mediatoren in ihren Zielzellen. Manche Mediatoren haben ein enges, andere ein weites Wirkspektrum (Pleiotropie). Mediatorfunktionen sind i.d.R. streng reguliert.

Chemische Entzündungsmediatoren Vasoaktive Amine Neuropeptide Plasmaproteasen Arachnoidonsäure-Metaboliten Zytokine Chemokine NO und Sauerstoffradikale Lysosomale Enzyme

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Mediatoreffekte im Rahmen der Entzündungsreaktion Vasodilatation NO, PG Gefäßpermeabilität Histamin, Serotonin, Bradykinin, PAF Chemotaxis, Leukozytenaktivierung C5a, Leukotrien B4, bakterielle Produkte, Chemokine wie IL-8 Fieber IL-1, IL-6, TNF, PG Gewebeschäden Lysosomale Enzyme, Sauerstoffradikale, NO Schmerz Prostaglandin, Bradykinin

Chronische Entzündung Definition: Bei persistierender Entzündungsursache permanente Entzündung (Wochen bis Jahre) mit Gewebsuntergang und simultaner Heilung Vaskulär: Gefäßproliferation Zellulär: Rekrutierung und Aktivierung von mononukleären Entzündungszellen: Makrophagen, Lymphozyten und Plasmazellen Mesenchymal: Wundheilung, Narbenbildung Parenchymal: Gewebsregeneration (-sbemühungen)

Ursachen chronischer Entzündungen Virale Infekte Persistierende mikrobielle Infektionen besonders durch besondere Bakterien wie Tuberkelbakterium, Treponema pallidum und einige Pilze. Prolongierte Exposition potentiell toxischer Agentien, z.B. Silikatstäube, Dyslipoproteinämie. Autoimmunerkrankungen Maligne Neoplasien

Figure 2-18 Causes and outcomes of acute and chronic inflammation (see text). Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

Reifung von Blutmonozyten zu Gewebsmakrophagen Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

Figure 2-22 Macrophage-lymphocyte interactions in chronic inflammation Figure 2-22 Macrophage-lymphocyte interactions in chronic inflammation. Activated lymphocytes and macrophages stimulate each other, and both cell types release inflammatory mediators that affect other cells. IFN-γ, interferon-γ; IL-1, interleukin 1; TNF, tumor necrosis factor. Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

6. Histologisches Beispiel Thema: Postinflammatorischer Kollateralschaden 1. Problem: Virulenz vs. Resistenz 2. Problem: Organspezifische gewebliche Reaktionsformen Beispiel: BOOP (steht für bronchiolitis obliterans organizing pneumonia) Erreger: Irgendein pulmotroper „Allerwelts-Eiterkeim“, der nicht schnell genug besiegt werden kann.

Histopathologische Diagnose BOOP! Zentraler Merksatz (der immer gilt!): Jedes Organ spricht seine eigene Sprache. Ein entzündungsbedingter Organumbau passiert auf dem Hintergrund der histologischen Organstruktur unter Mitbeteiligung der gewebsspezifischen ortsansässigen Zellen und der Infiltratzellen. Es resultieren daraus organspezifische histopathologische Bilder und klinische Schädigungsmuster von „Insuffizienz“ bis „Ausfall“.

Figure 2-20 Chronic inflammation in the lung, showing the three characteristic histologic features: (1) collection of chronic inflammatory cells (*); (2) destruction of parenchyma (normal alveoli are replaced by spaces lined by cuboidal epithelium [arrowheads]); and (3) replacement by connective tissue (fibrosis) (arrows). Downloaded from: StudentConsult (on 23 April 2007 07:09 AM) © 2005 Elsevier

Chronische Entzündung, Besonderheiten Die „chronische Entzündung“ ist die konstitutive Funktion der lymphatischen Organe. Insofern ist der Begriff „chronische Lymphadenitis“ nur bedingt sinnvoll. Ein entzündungsassoziiert geschwollener Lymphknoten bietet histologisch unterschiedliche Bilder der Hyperplasie Ausnahmen: granulomatöse Lymphadenitis (z.B. Tuberkulose, Toxoplasmose, Yersiniose) oder Virusbefall von Lymphozyten (z.B. durch EBV, HIV)

6. Histologisches Beispiel Thema: Virusinfektion des Immunsystems bzw. von Immunzellen Problem: Die Immunzellen können durch lymphotrope Viren befallen werden. Beispiel: Epstein-Barr Virus-induzierte lymphoblastoide Tonsillitis. EBV ist ein B-lymphotropes, transformierendes Herpesvirus. Es entstehen abnorme lymphoblastoide B-Zellen, die das Virus tragen und im Rahmen der floriden Infektion auch produzieren.

Formen der chronischen Entzündung lymphozytär, plasmazellulär eosinophilenhaltig/-reich (z.B. allergisch, infektiös) granulomatös (makrophagenreich, epitheloidzellreich, riesenzellhaltig) granulierend (reparativ z.B. nach Ulkus, Nekrose, Trauma) fibrosierend (vernarbend)

Lungentuberkulose: riesenzellhaltige granulomatöse nekrotisierende Entzündung

Nierentuberkulose