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

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

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

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

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

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

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

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

Pathologie Folge: Freisetzung von Cytochrom C aus den Mitochondrien apoptosehemmende apoptosefördernde Faktoren Faktoren Aktivierung von Caspasen

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

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- komponenten mit einer immunologischen Begleitreaktion!

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)

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

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

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

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

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

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

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

Abb.: Ulkus ventrikuli, makroskoipsch Abb.: Ulkus ventrikulus, histologisch Substanzdefekt über die Muskularis Mukosae hinweg

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

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

Pathologie Fettgewebsnekrosen: Ölzysten z.B. in der Brust

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

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

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

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

Pathologie Apoptose: Nekrose: 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Pathologie Seniler Marasmus, Kachexie:

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

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

Pathologie Beispiele: Plattenepithelmetaplsie des Bronchus

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

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

Pathologie Bindegewebsmetaplasie, ossäre Metaplasie: Fibroblasten  Grundsubstanz + Fasern Fibroblasten können auch Knochen und Knorpel produzieren Myositis ossificans. Diese Läsion ist in späteren (reiferen) Stadien durch eine össäre (= knöcherne), herförmig auch chondroide (= knorpelige) Metaplasie des Bindegwebes gekennzeichnet. Die Ursache ist unklar

Pathologie Folge: „Schutz“ durch die Metaplasie für das/die noch ortsständige(n) Gewebe/Zellen Gefahr: Dysplasie  Karzinom!