Modul 2.09

Themen: Nekrose, Apoptose, Atrophie, Hypertrophie, Hyperplasie, Metaplasie

Prof. B. ZelgerDr. M. Drach

Lernziel: Lehrbuch Pathologie Böcker, Denk, Heitz. 4. AuflageAllgemeine Pathologie Kapitel 2, Seite 51 - 66

Pathologie

Grundlagen der Zell- und Gewebereaktionen:

1. Apoptose2. Nekrose3. Hyperplasie4. Hypertrophie5. Atrophie6. Metaplasie

Adaption

Zelltod

Zell-schädigung

Nekrose Apoptose

Sauerstoffmangel (Hypoxie)

Erreger

chemische Substanzen

physikalische Faktoren

immunologische Faktoren

genetische Defekte

Ernährungs- störungen

Pathologie

1) Apoptose:

Definition:Unter Apoptose versteht man den genetischprogrammierten Zelltod

Natürliche Form des Zellersatzes es entstehtKEINE 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 Vertreternder unspezifischen Abwehr phagozytiert

Pfeil:Histomorphologie:Fragmentierung undPyknose desZellkerns

Pathologie

Apoptose aus molekularbiologischer Sicht:

hormonähnliche Zellschädigungen Substanzen Hypoxie TNF-α Radikale, Toxine Chemotherapie..

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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) vonProteinen und/oder der enzymatischenAuflösung (Kolliquation) von Zell- und Gewebe-komponenten mit einer immunologischenBegleitreaktion!

In der H.E.-Färbung ist die Nekrose dadurchgekennzeichnet, 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 werdenanschließend vonden neutrophilenGranulozytenabgeräumt

Pathologie

Formen der Nekrose:

Koagulationsnekrose:Nekrose Aufgrund einer plötzlichen Ischämie,aber auch Chemikalien, zB Säuren könnendiesen Nekrosetyp hervorrufen

Folge: Denaturierung zellulärer Proteine

PathologieMakroskopie: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 schemenhafterkennbar - „verdämmern“

Abb.: nekrotischesMyokard bei Myokardinfarktmit Abräumreaktion

Pathologie

Fibrillo-granuläre Nekrose:„Sonderform“ der Koagulationsnekrose,

„verkäsende Nekrose“, „käsige Nekrose“Ursache:Mikroorganismen, speziell zB.: Mycobacteriumtuberculosis

Säurefeste Stäbchen, ZN-Färbung

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Makroskopie:Knotige, graue, scharf begrenzte Herde, die ander Schnittfläche oftmals weiches, krümeligesund „kreidiges“ Material zeigeAbb.: Lymphknotentuberkulose

Pathologie

Fibrinoide Nekrose:Bei diesem Nekrosetyp kommt es zu einerFragmentation von kollagenen und elastischenFasernDie Bruchstücke sind in Zelldetritus(„schmutzigeNekrose“) Serumbestandteilen und Fibrin eingebettet

Vorkommen: Gefäße und UlzeraHistologie : tief eosinophil, „pink“

Abb.: Ulkus ventrikuli, makroskoipsch

Abb.: Ulkus ventrikulus, histologischSubstanzdefekt über die Muskularis Mukosae hinweg

PathologieKolliquationsnekrose:Dieser Nekrosetyp ist die Folge der Wirkunghydrolytischer Enzyme bei Autolyse und/oderHeterolyseVorkommen: in proteinarmen, lipidreichen Geweben wie:• ZNS• Pankreas

Pathologie

Sonderform:Fettgewebsnekrose

Der nekrotische Bezirk ist weich und wird später„verflüssigt“, sodass eine von Detritus undFlüssigkeit erfüllte Höhle (Pseudozyste, Ölzyste)entsteht

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Fettgewebsnekrosen: Ölzysten z.B. in der Brust

Pankreasnekrosen bei akuter Pankreatitis: tryptische Nekrosen

Selbstandauung durch EnzymfreisetzungMakroskopie: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 wirdsekundär durch Fäulnisbakterien besiedelt.

Pathologie

Unterteilung:• „feuchte“ Gangrän: starke Verflüssigung• „trockene“ Gangrän

Makroskopie:Schwarz verfärbte, meistscharf begrenzte Bezirke anden Fingern oder ZehenOsteomyelitis!SEPSISQUELLE!!

Pathologie

Apoptose:Folge einerGewebeschädigung odereines exogenen Signales,Zelle und derenOrganellen bleiben langeIntakt,Phagozytose ohneEntzündungsreaktion

Nekrose:Direkte Folge einer Zell-bzw. Gewebeschädigung,deutlichezytoplasmatischeVeränderungen,Zellzerfall locktEntzündungszellen an Entzündungsreaktion

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Adaption:

3) Hyperplasie4) Hypertrophie5) Atrophie6) Metaplasie

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3) Hyperplasie:„Gewebsplus durch Zellzahlvermehrung“

Vergrößerung eines Organs oder OrganteilesAufgrund einer ZellvermehrungUrsache:• physiologisch• pathologisch

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Ursache:Die Zellproliferation wird durchWachstumsfaktoren und/oder Hormone initiiert:• hormonelle Stimulation: Hyperplasie der Schilddrüse durch TSH

Einfluss Jodmangel!• kompensatorisch: Wundheilung und Regeneration

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• erhöhte hormonelle Stimulation: zB.: Uterusvergrößerung i.R. der

Schwangerschaft

Folge:Vermehrung der Zellkerneund Organellen als Folge der erhöhten RNA- und Proteinbiosynthese

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4) Hypertrophie:

„Gewebsplus durch Zellgrößenzunahme“

Vergrößerung eines Organes oder Organteilesdurch die reversible Vergrößerung der Zelleaufgrund von pathologischen oderphysiologischen Veränderungen

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Ursache:• Hypertrophie der Herz- oder Skelettmuskulatur

bei erhöhter Belastung (Training, funktionell)

Abb.: konzentrische Linksherzhypertrophie

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5) Atrophie:

Unter einfacher Atrophie wird eine reversibleVerkleinerung der Zelle verstanden

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Ursachen:verminderte Belastung oder

Unterfunktion/Inaktivitätsatrophie

Osteoporose im Alter

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Verminderte Blutversorgung: Hypoxie/Ischämie von Organen oder

Organteilen zB.: vaskuläre Demenz

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

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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 reversibleUmwandlung/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

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- 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!