Allgemeine Pathologie

Allgemeine Pathologie
G. Höfler
Institut für Pathologie
Universität Graz
Pathologie: Krankheitslehre
• Ätiologie: auslösende Faktoren, Ursachen
- Vererbte, genetisch bedingte
- Erworbene
- Somatische Mutationen
- Umweltfaktoren:
- Mangel- oder Fehlernährung,
- physikalische Ursachen (Trauma, Temperatur,
Strahlung),
- Chemikalien, Medikamente
- Infektionen: Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten
- Psychogene Faktoren
Mutation Faktor V “Leiden”
• Häufigste genetisch bedingte Ursache
für venöse Thrombosen (Blutgerinnsel)
• 5-7% der Normalbevölkerung
• Mutation: G1691A = Arg561Gln
Faktor V „Leiden“
MnlI
Mammakarzinom: HER2 +++
Bakteriell bedingter Abszess
Histo - Bakterien
Portiobiopsie mit virusassoziierten
Veränderungen
In-situ Hybridisieung
HPV 16/18
Prädisposition
• Vererbte genetische Veränderungen, die zu
erhöhtem Erkrankungsrisiko führen:
- Reduzierte Anpassungsfähigkeit gegenüber
entsprechenden Pathogenen
- Enzymdefekt mit vermindertem Einbau von Jod in
Schilddrüsenhormon in Kombination mit Jodmangel
- Reduzierte Resistenz gegenüber Erregern
- Angeborene Immundefekte
Pathogenese
• Entstehung und Entwicklung einer Erkrankung
• Ablauf der Reaktion des Organismus auf Schädigung
• Dauer der Reaktion auf Schaden
- Akut: Tage bis Wochen
- Chronisch
• Ausgang
- Heilung
- Defektheilung
- Remission - Rezidiv
- Tod
Pathologie - Diagnostik
• Zytopathologie
- Prophylaktisches Screening
- Minimal invasive Diagnostik: Entzündungszellen,
Tumorzellen
• Intraoperative Schnellschnittdiagnostik
• Intravitale Diagnostik
- Biopsien: Nadel, Endoskopie
- Operationspräparate
• Postmortale Diagnostik – Autopsie
- Diagnostik, Sanitätspolizei, Gerichtsmedizin
HP--Gastritis
HP
© PathoPic
11.10.15
Diagnostische Techniken
• Makroskopie
• (Licht)Mikroskopie
- Übersichts-, Spezialfärbungen
- Enzymhistochemie
- Immunhistochemie
• Elektronenmikroskopie
Makroskopie
• Veränderungen der
-
Form
Begrenzung
Größe
Gewicht
Oberfläche, Struktur
Farbe
Konsistenz
Nekrosen
Asservierung von
Gewebe und Zellen I
• Fixierung
- 4%iges Formalin (gesättigte Lsg. von Formaldehyd in H2O
ca. 40%ig), pH 7.5, Phosphatpuffer, Eindringtiefe 1mm/h
geeignet für:
- Konventionelle gefärbte Schnitte
- Immunhistochemie, ISH
- Gewinnung niedrigmolekularer DNA, RNA
- Alkohol
- Zytologische Präparate, ISH
- Gewinnung niedrigmolekularer DNA, RNA
- 2%iges Glutaraldehyd in Cacodylatpuffer
- Elektronenmikroskopie
Asservierung von
Gewebe und Zellen II
• Keine Fixierung – Einfrieren
- Eis: Enzymnachweis
- -20°C:
- Gefrierschnitte, Enzymnachweis
- -70°C/Flüssigstickstoff:
- hochmolekulare DNA, RNA
- Flüssigstickstoff-gekühltes Isopropanol
- Immunhistochemie, hochmolekulare DNA, RNA
• Speziallösungen:
- Guanidiniumthiocyanid (GTC)
- RNAlater etc.
Einbettungs- und
EinbettungsSchneideverfahren
• Konventionell:
-
Wasserentzug durch „aufsteigende Alkoholreihe
Xylol/Toluol
Paraffinwachs
Mikrotomschnitte: 4-6µm
Warmes Wasserbad: „Strecken“
• Entkalkung: Säure, EDTA
• Polyacrylamid-Einbettung
Gewebearray
Acrylatblock
Färbemethoden
• Entparaffinierung: Xylol
• Rehydrierung: „absteigende Alkoholreihe“
• Färbung
- HE (Hämatoxylin-Eosin)
- Blau: Zellkerne, Bakterien, Kalk, Zytoplasma,
Knorpelgrundsubstanz
- Rot: Zytoplasma, Kollagen, Erythrozyten
• Entwässerung
• Einbettung, Eindeckung
13.10.14
Spezialfärbungen I
• Giemsa
- Blau: feine Chromatinstrukturen, Bakterien
- Rot: Zytoplasma, kollagene Fasern
- Violett: Mastzellen
• van Gieson-Elastika
- Gelb: Muskulatur, Zytoplasma,
- Rot: Bindegewebe, Hyalin
- Schwarz: elastische Fasern, Zellkerne
• Gomöri
- Schwarz: Retikulinfasern
Giemsa
Gomöri
Spezialfärbungen II
• PAS (Perjodsäure-Schiff-Reaktion)
- Rot: neutrale Glykosaminoglykane, Kohlehydrate, Glykogen
- Blau: Zellkerne
•
•
•
•
Alcianblau: saure Glykosaminoglykane
Sudan-Fettfärbung: rot
Berliner-Blau: Eisen
Gram (Bakterien)
- Blauviolett: gram+ Bakterien
- Rot: gram- Bakterien
• Ziehl-Neelsen: Mykobakterien
• Kongorot: Amyloid, grün polarisierend
PAS
Berliner Blau
PAS (Periodic acidacid-Schiff):
• oxidizes
glucose
residues,
creates
aldehydes that
react with the
Schiff reagent
Red: neutral
glycosamin
oglycans,
carbohydrat
es,
glycogen
Alcian blue
acid
glycosamin
oglycans
Barrett
Mucosa
(esophagus)
Sudan, Oil Red O
Neutral lipid
Cardiac
muscle
Congo red
Amyloid
deposits
Kidney
Ziehl--Neelsen
Ziehl
Ladewig
OMS
(Ladewig
Ladewig--Polarisation)
Polarisation)
(Licht)Mikroskopie
• Übersichtsfärbungen
-
Architektur
Ablagerungen
Nekrosen
Gewebsreaktionen
Fremdgewebe
• Spezialfärbungen
- Bindegewebe, Schleim, Fett,
- Eisen, Kupfer
Epitheloidzellig-Epitheloidzellig
granulomatöse Lymphadenitis
Tuberkulose
Zell und Gewebsreaktionen
• Endoplasmatisches Retikulum
• Mitochondrien
• Golgi-Komplex
• Lysosomen
• Peroxisomen
Endoplasmatisches
Retikulum
• Kontinuierliches intrazytoplasmatisches
Membransystem
• Rauhes (granuläres) ER
• Glattes (agranuläres) ER
- Basophile Färbung des Zytoplasmas
- Hinweis auf starke Proteinproduktion
Plasmozytom
Mitochondrien
• Zentrale Organellen des Energiestoffwechsels,
„Kraftwerk“
- Oxidation von KH und Fettsäuren zu H2O, CO2
•
•
•
•
Innere Membran: gefaltet
Äußere Membran
Matrix
Eigene DNA: maternal, kodiert nicht für alle
mitochondrialen Enzyme
• Vermehrt in Zellen mit großem Energiebedarf
- Muskulatur: Kontraktion
- Drüsen: Pumpfunktion
Vermehrung von Mitochondrien
Kristalline Einschlüsse in Mitochondrien
Golgi--Komplex
Golgi
• Membranöse Zisternen
• Besonders ausgeprägt in sekretorisch aktiven Zellen
- Becherzellen
• Modifikation von Proteinen
- Glykosylierung
• „Targeting“ durch „Adressierungsmoleküle“
Lysosomen
• Einfache Membran
• Zahlreiche hydrolytische Enzyme mit saurem pHOptimum
- Nucleasen, Proteasen, Glykosidasen, Lipasen, Phosphatasen
• Abbau des durch Pinozytose, Phagozytose
aufgenommenen Materials
- z.B.: Neutrophile Granulozyten
Peroxisomen
• Einfache Zellmembran
• Entstehen durch Teilung
• Enzyme für Fettsäureoxidation, zahlreiche katabole
Funktionen
• Plasmalogenbiosynthese
• Katalase
• Störungen
- Biogenesestörung:
- Zellweger-Syndrom, neonatale Adrenoleukodystrophie
- Enzymdefekte:
- Adrenoleukodystrophie
Adaptation
• Reaktion auf physiologische
oder pathologische Reize
• Vermehrte oder verminderte
Belastungen
• Organe
• Zellen
• Zellorganellen
Zellschädigung
• Funktionsstörungen
- Vorübergehende (reversible)
- Permanente (irreversible)
• Interaktion zwischen Noxe und Zelle
• Störung:
- Zellmembranen, Energiehaushalt, Syntheseleistungen
• Morphologische und funktionelle Folgen
• Reparatur:
- Biotransformation, Phagozytose
Mechanismen der
Zellschädigung
• Sauerstoffmangel (Ischämie, Hypoxie)
- Wenn irreversibel – Nekrose
• Viren
-
Zytopathischer Effekt
Induktion einer Immunantwort
Zytoskelettschäden
Riesenzellen
• Chemische Substanzen und Medikamente
• Physikalische Faktoren
• Mangel an “essentiellen Faktoren”
Zelltod
• Irreversibles Endstadium einer Zellschädigung
• Folge hypoxischer, toxischer, physikalischer,
immunologischer oder mikrobieller Ursachen
• Physiologischer Vorgang im Rahmen der
Embryonalentwicklung und des normalen
Gewebeumsatzes
• Apoptose: programmierter Zelltod
• Nekrose: Denaturierung (Koagulation) von Proteinen
und/oder enzymatische Auflösung (Kolliquation)
• Autophagie: Abbau von Bestandteilen und Organellen
Apoptose:
a) Normaler Zellverband
b) Lösung der
Zellverbindungen und
Kondensation des
Chromatins
c) Fragmentierung und
Pyknose des Zellkerns in der
apoptotischen Zelle
d) Entzündungsfreie
Elimination der apoptotischen
Zellteile durch Phagozytose
Frischer Myokardinfarkt
a) lehmfarbene
Abblassung des
Myokards im Infarktgebiet
und rötliches, resorptives
Granulationsgewebe im
Randbereich (Pfeile)
b) eosinophile Nekrosen
(N) des Infarkts