TULBURARILE METABOLISMULUI MATRICII EXTRACELULARE

TULBURARILE METABOLISMULUI MATRICII EXTRACELULARE

PREMISE FIZIOLOGICE:

Matricea extracelulara: preponderent proteica

Proteoglicanii - grup heterogen de molecule

o        Sambure proteic: PAS+

o        Mucopolizaharide acide (MPZ) = glicozaminoglicani (GAG): Albastru Alcian +

Condroitin-sulfat, dermatan-sulfat, keratan-sulfat, heparan-sulfat, hialuronati

Glicoproteine structurale: PAS +

Fibre: colagen (reticulina), elastina; sintetizate de celule mezenchimale (mai ales fibroblaste/miofibroblaste, dar si osteoblaste/colagen I, celule musculare etc.)

TULBURARILE METABOLISMULUI PROTEOGLICANILOR

Reactie la agresiune:

Depolimerizarea MPZ → substanta fundamentala devine apoasa

Microbi care secreta hialuronidaza: Clostridium welchi, Streptococcus pyogenes

Acumulare excesiva de proteoglicani = Distrofie sau degenerescenta mixoida

Def. Transformare in tesut mixoid, ~ tesutului mixomatos al cordonului ombilical (gelatina Warthon)

Macroscopie: gelatinos; Microscopie: fibroblaste stelate, separate de o substanta usor bazofila, omogena, fin dilacerata, spatii chistice, PAS +, Alcian blue +

Mixedemul:

Boala Basedow-Graves: derm pretibial, retroocular

Hipotiroidism: generalizat - derm, miocard, limba (macroglosie), viscere

Prolapsul valvei mitrale:

Degenerescenta mixoida cu spatii chistice in valva mitrala (cuspe, inel valvular, cordaje tendinoase) degenerari ale fibrelor elastice (asociere cu sindromul Marfan)

Macroscopie:

o        Una/ambele cuspe → "gelatinoase", initial ingrosate, ulterior subtiate si intinse datorita presiunii sanguine, cu o suprafata mult largita, prolaband in ventricul in sistola atriala si balonizand in atriu in diastola atriala (mai mult de 4 mm fata de inelul valvular, ~ unui cort), in momentul inchiderii valvei cuspele provocand un clic stetacustic caracteristic

o        Inel valvular largit (se calcifica in timp)

o        Cordaje tendinoase alungite, subtiate, rupte

"Necroza" chistica a mediei aortei ("medionecroza chistica a aortei")

Degenerescenta mixoida fragmentarea lamelelor elastice in media aortei  → lacuri de MPZ

Tineri + sindrom Marfan; Adulti + sex masculin + HTA cronica

Favorizeaza hematomul disecant de aorta ! = "anevrism" disecant de aorta

o        Mai frecvent la sexul masculin, peste 60 ani, hipertensiv

o        Lacurile de MPZ → pierderea aderentei intre straturile mediei

o        Puseu hipertensiv → ruperea intimei (tipul A - aorta ascendenta deaspra inelului aortic, tipul B - aorta descendenta, toracica) → sangele patrunde in perete pana la jumatatea grosimii mediei → hematom care creste disecand media longitudinal (sens cranial, distal)

o        Complicatii

Hematomul ajuns la o bifurcatie importanta ingusteaza semnificativ lumenul

Artere coronare → infarct miocardic

Artere renale → insuficienta renala acuta

Hematomul ajuns la distanta de poarta de intrare:

Rupe jumatatea externa a mediei si adventitia → hemoragie fatala (hemotorace, hemoperitoneu)

Rupe jumatatea interna si intima → reluarea circulatiei printr-un lumen fals (poate fi salvator pentru o perioada de timp → permite diagnosticul si interventia chirurgicala)

Pseudochistul sinovial

In relatie cu o capsula articulara, structura tendinoasa

Chist cu perete conjunctiv si continut de MPZ, fara tapet epitelial

Tumori conjunctive si nervoase cu aspect mixoid sau cu arii mixoide

Anomalii genetice in degradarea MPZ = Mucopolizaharidoze

Grup de sindroame: 7 variante cu transmisie AR si Sdr. Hunter transmis X-linkat

Defecte genetice ale enzimelor lizozomale implicate in degradarea MPZ → acumulare intracelulara: keratan sulfat (oase), dermatan sulfat (oase, viscere), heparan sulfat (SNC)

Sindromul Hurler: cel mai sever → deces la ~ 6 ani

Microscopie: acumulare de dermatan si heparan sulfat in condrocite, osteocite, fibroblaste, macrofage (ex. celule Kupffer, macrofage splenice), hepatocite, miocard, celule endoteliale (depozite subendoteliale coronariene), neuroni, limfocite si neutrofile (anomalia Adler) → celule balonizate, cu citoplasma clarifiata, cu vacuole minuscule, PAS + (rosii)

Macroscopie: gargoilism = anomalii scheletale (trasaturi grosolane, redoare articulara) nanism, hepatosplenomegalie, cardiopatie ischemica, retard psihic, cornee opaca

GLICOPROTEINOZE (fucozidoza, manozidoza, displazia geleofizica, insuficienta de alfa-1-antitripsina); SIALIDOZE; MUCOLIPIDOZE

TULBURARILE METABOLISMULUI COLAGENULUI

"Atrofia" colagenului = sinteza scazuta de colagen

Administrare prelungita de glucocorticoizi (Prednison), senescenta

Leziuni productive de colagen prin stimularea fibroblastelor

Termeni uzuali:

o        m. Fibroza = proliferare de fibroblaste si miofibroblaste (retractile) si secretie de colagen

o        M. Scleroza = arie indurata, ferma/dura, alb-cenusie, alb-sidefie (colagen hialinizat), care se retracta in timp

Conditiile de aparitie ale fibrozei:

o        Fibroza postdistrofie (necroze, unele atrofii)

Fibroza cicatriciala prin intermediul unui tesut de granulatie (arie necrotica mare)

Forme patologice: Cicatricea hipertrofica; Keloidul = cicatrice cu exces de colagen (fibroblaste defecte genetic, mai ales rasa neagra, recidive mai grave dupa excizii chirugicale)

Fibroze difuze (celule necrotice dispersate difuz)

Postinflamatorii (hepatita cronica → ciroza)

Asociate unor atrofii (ex. scleroatrofii ischemice)

Postradioterapie (necroze celulare, afectare vasculara → ischemie)

o        Fibroze autoimune → stimulare imuna a fibroblastelor

Scleroza sistemica progresiva: scleroza cutanata (sclerodermie), viscerala

o        Fibroza retroperitoneala idiopatica (B. Ormond) → obstructia ureterelor → hidronefroza

o        Fibroze pseudotumorale: Fasciita nodulara si leziunile inrudite; Fibromatozele

Clasificarea fibrozei dupa topografie

o        Fibroza disecanta

Mutileaza, diseca parenchimul: cardioscleroza (difuza, cicatriciala), ciroza

o        Fibroza incapsulanta

Ingroasa capsula unui organ

Delimiteaza, incapsuleaza o leziune: abces, hematom incapsulat

o        Fibroza sistematizata - ingroasa, accentueaza trama conjunctiva normala a organului

Pneumonii interstitiale idiopatice: fibroza septelor pulmonare

Defecte moleculare ale colagenului

Osteogeneza imperfecta

o        Grup de boli ereditare, AD

o        Defecte de sinteza ale colagenului de tip I (90% din matricea osoasa)

o        Clinic: fragilitate osoasa marcata si uneori sclerotice albastre (Boala scleroticelor albastre)

Sindromul Ehler-Danlos

o        Grup de leziuni heterogene: clinic, genetic si biochimic (14 variante) 

o        Transmitere AD, AR, X-linkata

o        Defecte ale colagenului → "atrofia" generalizata a colagenului

Degenerarea fibrelor elastice → umflate, rupte

o        Trasaturi comune

Piele fragila, laxa, hiperextensibila

Plagi (chirugicale) greu vindecabile ( dehiscenta), cicatrici deprimate

Dilatari vasculare (telangiectazii) → echimoze, hemoragii prelungite in plaga, hemoragii gastro-intestinale

Hipermobilitate articulara

o        Trasaturi particulare

Tipul IV - tendinta de rupere spontana: uter gravid, intestin, artere mari

Tipul VI - ruperea aortei, cifoscolioza severa, orbire

Tipul VIII - boli parodontale severe

Tipul IX - deformari scheletice, diverticuli vezicali

TULBURARILE METABOLISMULUI FIBRELOR ELASTICE

Elastopatii productive

Fibroelastoza endocardului

Hipersecretie de elastina si colagen in intima endocardului

Ingrosarea, indurarea endocardului → cardiomiopatie restrictiva

Fibroelastoza arteriala

Fibroelastoza "hiperplazica" a arteriolelor renale: HTA benigna

Elastoza tumorala: in carcinomul mamar

Elastopatii degenerative ereditare

Sindromul Marfan

Transmitere AD cu expresie ridicata in fenotip; Mutatii spontane in 1/3 din cazuri

Patogeneza: mutatia genei care codifica fibrilina, de pe cromozomul 15

o        Fibrele elastice = tropoelastina care se depune pe microfibrile (ex. fibrilina) din matrice 

Anomalii scheletale: statura foarte inalta; membre lungi, subtiri; arahnodactilie (degete lungi si subtiri); dolicocefalie (craniu alungit, ingust); cifo-scolioza; torace deformat cu stern infundat; articulatii hipermobile (luxatii, subluxatii frecvente)

Anomalii oculare: luxatie, subluxatie de cristalin

Anomalii cardiovasculare: prolaps de valva mitrala + dilatarea inelului aortic (→ insuficienta aortica; afectare secundara a ostiumului coronarelor) + necroza chistica a mediei aortei (→ hematom disecant de aorta)

Pseudoxantoma elasticum

AD, AR

Microscopie

o        Depuneri de fibre elastice ingrosate, rupte (elastorhexis), calcificari

Macroscopie:

o        Papule galbui (pseudoxantoame) ale tegumentului: regiunea axilara, a gatului, inghinala

o        Vase: depuneri pe coronare cu ischemie miocardica, pe arterele renale

o        Retina: benzi angioide

Cutis laxa

Grup de boli ereditare care afecteaza legarea incrucisata a fibrelor elastice

Macroscopie: piele laxa, uneori emfizem pulmonar, diverticuli ai tractului gastrointestinal, hernii

Elastopatii dobandite

Vergeturile

Cauze: administrarea de corticoizi, sindromul Cushing, ingrasari si slabiri repetate

Macroscopie: striuri violacei, apoi alb-sidefii, la nivelul tegumentului din portiunile inferioare ale abdomenului, sani, portiunea superioara a coapselor

Microscopie: degenerescenta si atrofia fibrelor de colagen si elastina din derm

Elastoza senila

~ Elastoza actinica: pete alb-galbui la persoanele in varsta

TULBURARILE METABOLISMULUI LIPIDIC

TULBURARILE METABOLISMULUI TRIGLICERIDELOR NEUTRE (LIPIDE NEUTRE)

DEF: Acumulari de lipide neutre in adipocitele existente si ulterior hiperplazia celulelor adipoase

o       Diferit de acumularile in alte tipuri de celule: ex steatoza hepatica

Acumulari localizate

Lipomatoza: subcutanat, epicardic, peripancreatic, perirenal

Acumulari regionale

Fiziologice:gat, fese (steatopigie)

Patologice:

Boala Cushing: acumulare facio-tronculara datorita cresterii glucocorticoizilor suprarenalieni

Hipogonadism masculin: acumulare in jumatatea superioara a corpului

Hiperfoliculinism: acumulare in jumatatea inferioara a corpului ("pantalon de calarie")

Boala Madelung: acumulare simetrica pe gat, ceafa, axila, la barbati alcoolici

Boala Dercum: tumefieri dure, prost delimitate, dureroase, la femei dupa menopauza

Acumulari generalizate

Obezitatea:subcutanat, epicardic, peripancreatic, perirenal, peritoneal, epiplon, mediastin

Cuantificata prin Body Mass Index (BMI - OMS 1998) = raport intre greutate si suprafata corporeala

o        Status subponderal: sub 18,5 kg/m²

o        Status normoponderal: 18,5-24,9 kg/m²

o        Satus supraponderal: peste 25 kg/m² (14-21% din populatie)

Preobezitate: 25-29,9 kg/m²

Obezitate grad I: 30-34,9 kg/m² (7% din populatie)

Obezitate grad II: 35 - 39,9 kg/m²

Obezitate grad III:  peste 40 kg/m²

Genele implicate:

o        Gena Ob (obezitatii): codifica leptina (substanta hormonala produsa la nivelul tesutului adipos care are rol major in: nutritie, reglarea echilibrului energetic, reproducere)

o        Gena ObR: codifica receptorul pentru leptina (SNC)

o        Obezitate genetica: Sindromul Bardet-Biedel, S.Prader-Wili

Factorii favorizanti

o        Statusul genetic: leptina exprimata intens deprima centrii satietatii

Nu leptina este factorul determinant al obezitatii !

o        Sexul: mai frecvent femeile

o        Varsta: incidenta creste progresiv pana la 60-70 ani; crestere alarmanta la copii (adipozitate precoce la 5-7 ani → sansa mare de obezitate la adult)

o        Factori de mediu: activitate fizica, obiceiuri alimentare (cantitativ/calitativ)

o        Factori psihologici, sociali, culturali: adaptarea la stres,  tulburari emotionale, status marital (femei maritate), status socio-economic

Obezitatea este multigenetica si multifactoriala → asociatii morbide ale obezitatii

o        Obezitate + ateroscleroza (cardiopatie ischemica), diabet zaharat, hipertensiune arteriala (accidente vasculare cerebrale), litiaza biliara (colecistopatii)

o        Obezitate (depunere abdominala) + trigliceride inalte, HDL scazute, frecvent HTA = sindrom metabolic

o        Obezitate + cancer endometrial, infertilitate (nuliparitate + ciclu anormal), menopauza tarzie, DZ, HTA

+ cancer mamar

+ cancer colon : la barbat

o        Obezitate + varice

o        Obezitate + diabet zaharat, steatohepatita non-alcoolica

o        Obezitate + osteoartrita

o        Obezitate + apnee in somn Sindromul Pickwick

Redistribuirea tesutului adipos:

Sindromul lipodistrofic - HIV

La bonavii HIV tratati cu inhibitori de proteaze: 30%-50%

Alterari metabolice complexe

Redistribuirea grasimii corporeale

o        Lipoatrofie: fata (periorbitar, temporal), membre, fese

o        Depuneri de grasime:

Obezitate viscerala: gastrointestinal, ficat, mamele (femei), muscular

Obezitate centrala: trunchi, ceafa (cocoasa de bizon)

Risc cardiovascular crescut

Piele uscata, unghie incarnata, necroza aseptica de sold, osteopenie/osteoporoza

Lipsa de complianta la tratament

TULBURARILE COLESTEROLULULUI SI ESTERILOR COLESTEROLULUI (LIPOIZI)

PREMISE FIZIOLOGICE:

Colesterolul - utilizat in sinteza membranelor celulare

Depunerile de colesterol

Microscopie

Depuneri intracelulare in macrofage (specifice tesutului sau monocite sanguine migrate in focar):

o        Celule xantomatoase (uninucleate, cu nuclei rotunzi, mici, bazofili)

HE: citoplasma palid eozinofila, spumoasa - cu microvezicule albe (colesterol care se dizolva la deparafinare)

Coloratie Schultz: citoplasma cu picaturi microveziculare rosii

o        Celule Touton (mutinucleate, cu nuclei grupati submembranar)

Depuneri extracelulare: cristale aciculare de colesterol precipitat in interstitii

o        HE: aspect de spatii albe goale aciculare (se dizolva la deparafinare), in jur cu o reactie inflamatorie granulomatoasa de corp strain

o        Hematoame vechi, focare inflamatorii vechi, placi de aterom, granulomul apical dentar, calculii biliari colesterolici

Etiopatogeneza depunerilor localizate

Calculi colesterolici biliari

Tesuturile inflamate

o        Infectioase: colecistita xantomatoasa, pneumonia, pielonefrita, salpingita xantomatoasa

o        In focare de necroza: ramolismentul cerebral, steatonecroza

Tesuturi neinflamate

o        Colesteroloza: celule xantomatoase in corionul mucoasei colecistului, fara inflamatie 

Mucoasa rosie, punctata de mici noduli galben aurii = "vezicula fraga"

o        Xantelasma: celule xantomatoase dermale (depozit galben, unghi intern al pleoapelor)

DZ, hipercolesterolemie - la varstnici

Hipercolesterolemie familiala - la copii

o        In celule tumorale: ex. carcinomul cu celule renale (clare)

Etiopatogeneza depunerilor generalizate

Ateromatoza !: in intima arterelor

Xantoame cutanate: in hiperlipidemii

Macroscopic - noduli de culoare galbena, pseudotumorali

Microscopic: acumulare de celule xantomatoase

o        Xantomul eruptiv: noduli cat gamalia de ac (gat, fese, posterior coapse, coate, genunchi)

o        Xantomul tuberos: periarticular, tendinos, cat un ou de porumbel

o        Xantomul plan: palme, plante

o        Xantomatoza = xantoame multiple: ereditara, idiopatica sau secundara (DZ)

Boala Wolman

o        AR

o        Microscopie: depuneri de colesterol in tractul gastrointestinal (macrofage), in ficat (celule Kupffer, hepatocite)

o        Debut la sugar: dificultati la supt, hepatosplenomegalie, calcificari in suprarenale

o        Evolutie grava, cu deces la 6 luni

TULBURARILE LIPIDELOR COMPLEXE (LIPOIDOZE)

Sfingolipidoze = gangliozidoze - doua forme

Gangliozidoza GM1 - rara

Gangliozidoza GM2 = boala Tay-Sachs

Autosomal recesiva, mai ales evrei Ashkenazi

Deficit sever de hexaminidaza A care determina acumularea de gangliozide in celule

Retard psihomotor, megalocefalie, spasticitate, paralizii, convulsii, tulburari de vedere pana la orbire

Microscopie: celule mari, balonizate, in toate organele, mai ales neuroni (creier, retina)

Evolutie severa cu deces la aprox. 4 ani

Sulfatidoze

Boala Gaucher (AR)

Deficit de glucocerebrozidaza → acumulare de glucozil ceramida in macrofage (din leucocite senescente)

Patologie: Celula Gaucher (patognomonica) = macrofage din organism (alveolare, Kupffer, splenice etc.) care devin mari, voluminoase, cu citoplasma palida, fara vacuole, insa fibrilara, ceea ce ii da un aspect striat asemanator hartiei botite

o        Ficat: blocheaza sinusoidele hepatice si comprima hepatocitele → atrofie si fibroza hepatica → ficat marit, ulterior micsorat si fibrozat

o        Splina: ingroasa septele sinusoidale → splenomegalie cu hipersplenism (anemie, trombocitopenie, neutropenie)

o        Maduva osoasa: cele Gaucher in maduva osoasa → dureri osoase, fracturi spontane, balonizarea extremitatii distale a femurului (~ balon Erlenmeyer) + pancitopenie

o        Creier: celule Gaucher in spatiul Virchow-Robin, iar in formele neuronopatice si in parenchimul cerebral

Forme clinice

o        Tipul I: cronic, ne-neuronopatic, adulti tineri, adolescenti, hepatosplenomegalie

o        Tipul II. acut, neuronopatic, infantil, semne neurologice initial, ulterior hepatosplenomegalie, supravietuirea 1 an

o        Tipul III: subacut, ne-neuronopatic, juvenil, deteriorare intelectuala

Boala Niemann Pick (AR)

Biochimic/genetic:

o        Defect al genei care codifica sfingomielinaza: absenta sfingomielinazei (tipul A), reducerea la 10% din cantitatea normala (tipul B)

o        Activitate enzimatica normala: defect de esterificare a colesterolului ( tipul C), defect de transport intracelular al colesterolului ( tipul D)

Microscopie: aparitia de celule (macrofage sau celule parenchimale) mari, spumoase, cu vacuole fine in citoplasma - vacuole cu sfingomielina si colesterol

Macroscopie: splenomegalie, hepatomegalie (depunere in celule Kupffer si in hepatocite, limfadenomegalie, depunere in maduva osoasa, depunere in creier (balonizari ulterior distructii ale neuronilor, demielinizari in SNC → deficit motor si intelectual), ochi (pata rosie pe macula retiniana)

Tipul A - apare in copilarie, cu hepatosplenomegalie, neurodegenerare progresiva, deces in 3 ani

Tipul B - supravietuire pana la avarsta adulta, cu hepatosplenomegalie, leziuni neurologice minore

TULBURARILE METABOLISMULUI GLICOGENULUI

Def: acumulari intracelulare de glicogen (glicogenoze) sau scaderi ale rezervelor de glicogen

Scaderea rezervelor de glicogen

Generalizata

Ficat, plamani, inima: hipoxia neonatala

Localizata

Celulele epiteliale ale glandelor endometriale: hipo-progesteronism

o        Premise fiziologice: cantitatea de glicogen creste in celulele epiteliale ale glandelor endometriale in faza secretorie (luteinica) a ciclului menstrual

Rol: pregatirea endometrului pentru sarcina

Vacuole albe: initial in citoplasma subnucleara (spre membrana bazala), ulterior si in polul apical, excretat in final in lumenul glandelor

Fibrele miocardice: infarctul miocardic

Celulele epiteliale scuamoase displazice: displazia de col uterin

Depuneri localizate de glicogen

Macroscopie: organ mai mare, mai ferm, palid

Microscopie: vacuole intracitoplasmatice, ex. hepatocite, sub sarcolema fibrelor musculare striate

o        HE: vacuole albe (dg.dif. cu apa din intumescentele celulare si cu grasimile din steatoze)

o        PAS,  Carmin Best: vacuole rosii

Hiper-progesteronism: cresterea cantitativa a glicogenului in glandele endometriale

Cresterea glicogenului in celulele tumorale

o        Celule tumorale "clare": seminomul (tumora maligna a celulelor germinale spermatice), carcinomul cu celule renale (celule epiteliale tubulare renale)

Depuneri generalizate, pluriorganice de glicogen

Hiperglicemii prelungite

Perfuzii cu solutii hipertone de glucoza, DZ

Hepatocite, celule epiteliale ale tubilor contorti proximali, miocard (DZ), celulele β ale insulelor Langerhans (DZ)

Corticoterapia

Cresterea neoglicogenezei sub actiunea cortizolului

Hepatocite, fibre musculare striate

Glicogenoze ereditare

AR, X-linkat tipul VIII

Boala von Gierke (tipul I)

o        Biochimic: defect/deficienta al glucozo-6-fosfatazei → nu se poate face glicogenoliza

o        Microscopie: celule parenchimale puternic tumefiate, cu vacuole albe de glicogen (hepatocite, celulele epiteliale tubulare renale, epiteliale intestinale)

o        Macroscopie: organe mai mari, ferme, palide

o        Clinic: 

Hepatomegalie, renomegalie, retard in crestere (hipoglicemie)

Hipoglicemie la valori foarte scazute → convulsii (la nou nascuti)

Hiperlipidemie, hiperlactacidemie → xantoame cutanate

Hiperuricemie → guta

Boala Pompe (tip II)

o        Biochimic: deficienta/defect al α glucozidazei → acumulare de glicogen nedegradat in lizozomii a diferite celule

o        Microscopie: vacuole in fibre musculare (cardiace, scheletice) si limfocite

o        Forme clinice

Debut la sugari: deces in primul an de viata

Hepatomegalie usoara, cardiomegalie masiva si hipotonie musculara scheletica marcata → insuficienta cardiorespiratorie severa

Forma juvenila/adulta: prognostic mai bun

Predomina afectarea musculara scheletica → miopatie cronica

Boala Anderssen (tip IV)

o        Biochimic: deficienta amilo-glucan-transferazei → depunere de amilopectina in ficat, inima, sistem nervos

o        Evolutie: severa, deces la 2-4 ani cu ciroza hepatica

Boala McArdle (tip V)

o        Biochimic: deficienta fosforilazei musculare

o        Acumulare de glicogen in muschii scheletici → miopatie cronica

o        Clinic: debut la adolescenti si adulti tineri