1

Zapalenie ostre i przewlekłe

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

dla studentów III roku Oddziału Analityki Medycznej

Patofizjologia ogólna

rok akademicki 2010/2011

Zagadnienia

ZAPALENIE OSTRE I PRZEWLEKŁE
Mediatory odczynu zapalnego
Udział komórek w odczynie

zapalnym
Miejscowe i ogólnoustrojowe cechy

odczynu zapalnego

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

2

egzogenne i endogenne czynniki uszkadzające

komórkę

Definicja zapalenia

ZAPALENIE

reakcja obronna organizmu, której celem jest

usunięcie lub zniszczenie przyczyny uszkodzenia

komórek oraz komórek i tkanek uszkodzonych

Mechanizmy procesu zapalnego:

1. usunięcie lub zniszczenie czynnika uszkadzającego
2. naprawa, gojenie miejsc uszkodzonych

zapalenie ostre

zapalenie

przewlekłe

1.

2.

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Zapalenie ostre

natychmiastowa, charakteryzująca się krótkim czasem

trwania (od kilku minut do kilku dni) wczesna reakcja na

uszkodzenie, mająca na celu dostarczenie leukocytów

do miejsca uszkodzenia tkanek

Zasadnicze typy zmian:

1. zmiany naczyniowe
2. zmiany komórkowe-

rekrutacja i

aktywacja komórek zapalenia

uwalniane

miejscowo mediatory

chemiczne

Klasyczne miejscowe oznaki ostrego odczynu zapalnego:

1.

wzmożone ucieplenie (calor)

2.

zaczerwienienie (rubor)

3.

obrzmienie (tumor)

4.

ból (dolor)

5.

upośledzenie funkcji tkanek lub narządów (functio laesa)

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

3

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany naczyniowe

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

4

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

marginalizacja i toczenie się leukocytów

E-selektyna

P-selektyna

L-selektyna

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Cząstki adhezyjne

CD31

(PECAM-1)

CD31

(PECAM-1)

adhezja, zatrzymanie

i przechodzenie przez

ś

cian

ę

naczynia

(neutrofile, monocyty,

limfocyty)

integryny

CD11/CD18

ICAM-1

adhezja (neutrofile,

monocyty, limfocyty)

integryna VLA-4

VCAM-1

czynność

leukocyt

śródbłonek

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

5

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

przechodzenie komórek przez ścianę naczynia

PECAM-1

CD31

po przekroczeniu wiązań międzykomórkowych leukocyty

pokonują barierę błony podstawnej, trawiąc je

ogniskowo za pomocą wydzielanych kolagenaz

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

chemotaksja-

migracja leukocytów zgodnie z gradientem

chemicznym w kierunku miejsca uszkodzenia

Związki chemotaktyczne:

1. rozpuszczalne produkty

komórek bakteryjnych

2. składniki układu

dopełniacza

3. metabolity kwasu

arachidonowego

4. cytokiny

cząsteczki chemotaktyczne wiążą się ze swoistymi receptorami na

powierzchni komórek, powodując zależną od białka G aktywację

fosfolipazy C i wzrost stężenia wapnia wewnątrz komórek

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

6

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

aktywacja leukocytów

Oprócz ruchu komórki czynniki chemotaktyczne wywołują

aktywację leukocytów:

1. degranulacja i wydzielanie enzymów lizosomalnych
2. wytwarzanie przełomu oksydacyjnego
3. wytwarzanie metabolitów kwasu arachidonowego
4. modulacja liczby cząstek adhezyjnych i ich powinowactwa

do ligandów, związana ze wzrostem stężenia wapnia
wewnątrz komórek

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Zmiany komórkowe

fagocytoza

1. rozpoznanie i związanie cząstki docelowej przez

leukocyt fagocytujący

2. pochłonięcie cząstki z utworzeniem wakuoli

fagocytarnej

3. neutralizacja i rozpad pochłoniętego materiału, dzięki

aktywnym związkom tlenu

opsoniny

wiązanie cząstek docelowych otoczonych

opsoninami inicjuje ich pochłanianie

2O

2

+ NADPH

2O

2

•

+ NADPH

+

+ H

+

oksydaza

NADPH

2O

2

•

+2H

+

H

2

O

2

H

2

O

2

H

OCl

•

MPO

silny

utleniacz

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

7

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Chemiczne mediatory zapalenia

wątroba

osocze

Mediatory miejscowe

Mediatory układowe

histamina

serotonina

enzymy lizosomalne

prostaglandyny

leukotrieny

czynniki aktywujące płytki

aktywne związki tlenu

tlenek azotu

cytokiny

aktywacja czynnika XII
a) układ kinin (bradykinina)
b) układ krzepnięcia/fibrynolizy
aktywacja układu dopełniacza

a) C3a

b) C5a

c) C3b

d) C5b-9

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Mediatory miejscowe

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

8

Eikozanoidy w ostrym zapaleniu

prostaglandyna

PGF

2α

leukotrien

E

4

lipoksyna

B

4

leukotrien

D

4

prostaglandyna

PGE

2

leukotrien

C

4

tromboksan A

2

TXA

2

prostaglandyna

PGD

2

prostacyklina

PGI

2

lipoksyna

A

4

leukotrien

A

2

cyklooksygenaza

5-lipooksygenaza

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Mediatory miejscowe

Za

pa

le

ni

e

os

tre

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

9

Cytokiny

Za

pa

le

ni

e

os

tre

5 klas cytokin:

1. cytokiny regulujące czynność limfocytów, w tym

aktywację, wzrost i różnicowanie, np. IL-2, TGF β;

2. cytokiny związane z odpornością wrodzoną- TNF i IL-1;
3. cytokiny aktywujące komórki zapalne, np. IFN-γ i IL-12;
4. chemokiny wykazujące działanie chemotaktyczne dla

leukocytów;

5. cytokiny pobudzające krwiotworzenie

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

kalikreina

plazminogen

prekalikreina

czynnik XII (Hagemana)

aktywny czynnik XIIa

kolagen

kaskada kinin

kaskada krzepni

ę

cia

układ fibrynolizy

plazmina

kaskada dopełniacza

bradykinina

fibryna

C3

C3a

protrombina

trombina

ś c i e

ż k a

w e w

n ą t

r z p

o c h

o d n

a

Mediatory układowe

HMWK

fibrynogen

HMWK

1.

2.

3.

4.

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

10

Następstwa zapalenia ostrego

Za

pa

le

ni

e

os

tre

rozejście

progresja do zapalenia

przewlekłego

bliznowacenie lub

włóknienie

1.

2.

3.

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Zapalenie przewlekłe

proces zapalny o długim (tygodnie-miesiące-lata) czasie

trwania, w którym jednocześnie zachodzą procesy

zapalenia aktywnego, uszkadzania tkanek i ich gojenia

Charakterystyka zapalenia przewlekłego:

1. naciek z komórek jednojądrzastych „naciek zapalny typu

przewlekłego”-

makrofagi, limfocyty, komórki

plazmatyczne

2. niszczenie tkanek związane głównie z obecnością komórek

zapalnych

3. naprawa z tworzeniem nowych naczyń krwionośnych

(angiogeneza) i włóknieniem

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

11

Za

pa

le

ni

e

pr

ze

w

le

kł

e

Komórki i mediatory

Monocyty

Tkankowe makrofagi

migrują do tkanek w

ciągu 24-48h od

wzbudzenia ostrego

odczynu zapalnego

i ró

ż

nicuj

ą

si

ę

w

ą

troba (komórki Kupffera)

ś

ledziona i w

ę

zły chłonne (histiocyty zatokowe)

OUN (komórki mikrogleju)

płuca (makrofagi p

ę

cherzykowe)

warunki

prawidłowe

monocyty makrofagi

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Makrofagi

IFN-

γ

aktywowane limfocyty T

tkankowe makrofagi

aktywowane makrofagi

endotoksyny,
fibronektyna,
chemiczne mediatory

Uszkodzenie tkanek:

*reaktywne zwi

ą

zki tlenu

*kwa

ś

ne i oboj

ę

tne proteazy

*czynniki krzepni

ę

cia

*eikozanoidy
*tlenek azotu

Włóknienie:

*czynniki wzrostu
(PDGF, TGF

β

, FGF)

*czynniki promuj

ą

ce angiogenez

ę

(FGF,VEGF)
*kolagenazy
(IL-13 i TGF

β

)

*cytokiny pobudzaj

ą

ce włóknienie

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

12

Ogólnoustrojowe skutki zapalenia

REAKCJA OSTREJ FAZY

Materiały pomocnicze do wykładu nr 2 z Patofizjologii

Za

pa

len

ie

os

tre

i pr

zew

lek

łe