ENTZÜNDUNG Akute Entzündung – Vaskuläre Reaktion: Phase (fakultativ): kurzfristige Arteriolenkontraktion – Abblassen des geschädigten Bereichs Phase (obligat): Arteriolendilatation vermittelt durch Entzündungsmediatoren (nach wenigen Minuten) Dilatation der kapillären Endstrombahn Rubor, Calor, Tumor, Ödem, Hyperämie Ödem Transsudat: anfangs eiweißarm (Flüssigkeit mir spezifischen Gewicht < 1018 g/l) Exsudat: nachfolgend durch zunehmende Permeabilitätsstörung (Flüssigkeit mit spez. Gewicht > 1018 g/l) Phase (obligat): Permeabilität , Blutplasmaaustritt ins Interstitium Blutviskosität Strömungsgeschwindigkeit (Prästase) bei starker Entzündung bis hin zum Stillstand (Stase) Erys können sich geldrollenartig zusammenlagern Permeabilitätssteigerung durch Endothelalteration: ENDOTHELKONTRAKTION Bildung von interzellulären Endothellücken, dabei zeitlich unterschiedliche Permeabilitätssteigerungsmuster sofort einsetzend, kurzfristig (ca. 30 Minuten) Histamin verzögert einsetzend, langanhaltend (Stunden bis Tage) Leukotriene, Zytokine ENDOTHELSCHÄDIGUNG durch zytotoxische Noxen und Schädigung durch leukocytärer Enzyme und Sauerstoffradikale Ablösung der Endothelzellen von der Basalmembran, subendotheliale Blasenbildung, Nekrosen Exsudation, Gerinnungsstörungen, Thromben, Ischämien, Nekrosen KOMPLEMENT Klassische Aktivierung: C1 bindet an Antikörper Alternative Aktivierung: C3 wird durch Proteasen zu C3b gespalten C5-C9 Lysekomplex C3a Mastzelldegranulation C3b Opsonierung C5a Chemotaxis, Mastzelldegranulation Bakteriämie / Virämie / Fungiämie: Einschwemmung von Organismen / Partikel ins Blut, Erregung einer Sepsis Septikopyämie: Hämatogene Absiedlung von Bakterien in verschiedenen Organen mit Ausbildung meist multipler eitriger Entzündungsherde (Abszesse) AKUTE ENTZÜNDUNGEN EXSUDATIVE ENTZÜNDUNGEN Seröse Entzündung Austritt einer eiweißreichen (Albumin, Globulin, wenig / kein Fibrinogen) Flüssigkeit Bsp.: Überempfindlichkeitsreaktion Typ I, Peritoneal-/ Herzbeutelerguß, blasenbildende Entzündungen der Haut (Urtikaria) Fibrinöse Entzündungen Austritt von Fibrinogen, Bildung eines Fibrinnetzes Bsp.: fibrinöse Pleuritis/ Peritonitis/ Perikarditis, pseudomembranöse Entzündungen (membranartige Fibrinbeläge an Schleimhautoberflächen, können nekrotisierend oder nicht-nekrotisierend sein) Eitrige Entzündungen Austritt eines leukozytären Exsudats bestehend aus neutrophilen Granulozyten, Zelldetritus, Bakterien und serös-fibrinöser Flüssigkeit, Mischformen (hämorrhagisch-eitrig, fibrinös-eitrig) sind häufig x Phlegmone: leukozytäres Exsudat breitet sich diffus in Gewebe aus x Abszeß: lokal begrenzte leukozytäre Exsudation mit Gewebsnekrose (Einschmelzung), Hohlraum begrenzt durch fibrinös-eitrige Abszessmembran, später im Randbereich: Granulationsgewebe, dann fibrinöse Kapsel (chronischer Abszeß) x Empyem: Eiteransammlung in vorbestehenden Höhlen (Pleura, Perikard) Hämorrhagische Entzündungen schwere Schädigung mit Austritt von Erythrozyten aus terminaler Strombahn NEKROTISIERENDE ENTZÜNDUNGEN Nekrose (Alteration) steht im Vordergrund, können als Einzelnekrosen über Organ verteilt sein oder als zusammenhängende Gewebsnekrose imponieren Ulzerierende Entzündung: Nekrose von Haut oder Schleimhaut mit Ausbildung eines Gewebsdefektes (Ulcus) GANGRÄNÖSE ENTZÜNDUNGEN Infektion von nekrotischem Gewebe mit Fäulnisbakterien AKUTE LYMPHOZYTÄRE ENTZÜNDUNGEN akute Entzündung mit überwiegend lymphozytärer Infiltration, bedingt durch Autoimmunerkrankungen oder Virusinfektionen CHRONISCHE ENTZÜNDUNGEN Histologisch: histiozytäre Entzündung führt zu Granulationsgewebe, Inhalt: x zelluläre Infiltrate durch Makrophagen, Lymphozyten, Plasmazellen und segmentkernigen Granulozyten x Kapillaren x Fibroblasten CHRONISCH GRANULIERENDE ENTZÜNDUNGEN Granulationsgewebe und Makrophagen stehen im Mittelpunkt Makrophagen sezernieren Zytokine und Wachstumsfaktoren Stimulation von Endothelzellen und Fibroblasten Angiogenese, Bildung von kollagenen Fasern CHRONISCH LYMPHOZYTÄRE ENTZÜNDUNG überwiegend lymphozytäre Infiltration, meist durch Autoimmunerkrankungen GRANULOMATÖSE ENTZÜNDUNGEN Granulome bestehen aus knötchenförmigen Ansammlungen von aktivierten Makrophagen, Epitheloidzellen und Riesenzellen, zusätzlich können T-Lymphozyten, Fibroblasten und neutrophile Granulozyten beteiligt sein Granulome bilden sich nur durch bestimmte Noxen: toxische (Asbest, Silikose), nicht-toxische, schwer abbaubare Fremdkörper (Plastik, Kohlenstoffpartikel) sowie einige Mikroorganismen (Mykobakterien, Listerien, Leishmanien) Granulomtypen: Epitheloidzellgranulom Epitheloidzellen, geordnete und ungeordnete Riesenzellen vom Langhans-Typ, peripherer Lymphozytenwall Sarkoidose, Tuberkulose Fremdkörpergranulom Exsudatmakrophagen und ungeordnete Riesenzellen um Fremdkörper Fremdkörper (exogen oder endogen) Pseudotuberkulosegranulom zentrale Abszedierung innerhalb des Granuloms mit massiver Infiltration von neutrophilen Granulozyten durch einige Bakterien und Pilze (Yersinien) Rheumatische Granulome fibrinoide Nekrose im Zentrum des Granuloms, Epitheloidzellen radiär um Nekrose rheumatisches Fieber, chronische Polyarthritis WUNDHEILUNG Heilung (Restitutio ad integrum) Defektheilung (Reparatio, Organisation) EXSUDATIVE PHASE Auffüllung des Defekts mit koaguliertem Blut und Fibrin, Fibronektin stabilisiert die Wunde durch Quervernetzung von Fibrin und Kollagen, Entzündungsreaktion RESORPTIVE PHASE Einwanderung von segmentkernigen neutrophilen Granulozyten, Monozyten und Makrophagen, Abbau des Exsudats REPARATIVE PHASE Bildung von Granulationsgewebe, Angiogenese, Proliferation von Fibroblasten Umwandlung von Granulationsgewebe in Narbengewebe (langandauernd, Wochen bis Monate) Bildung von Typ III-Kollagen, Reifung mit Ersatz durch Typ I-Kollagen REGENERATION Migration des basalen Epithels bei Hautverletzungen, Bildung des mehrschichtigen Epithels, Verhornung Neugebildetes Epithel: keine Reteleisten, keine Melanozyten, keine Hautanhangsgebilde TUMORPATHOLOGIE MEHRSCHRITT-THEORIE DER KREBSENTSTEHUNG KARZINOGENESE (ONKOGENESE, KANZEROGENESE) monoklonale Entwicklungstheorie (Prozeß der Tumorentstehung wird eingeleitet durch Transformation einer einzigen Zelle), danach Proliferation mit Verdrängung und Ersatz von normalen Zellen Entwicklung Dysplasie/ Neoplasie Präkanzerose: genetische, klinische oder morphologisch definierte Erkrankung, die mit erhöhter Inzidenz von malignen Tumoren einhergeht präkanzeröse Konditionen: familiäre Disposition, erworbene Erkrankungen (chronische Infektionen) präkanzeröse Läsion: histologisch definierte Läsionen, die mit einer erhöhten Inzidenz zu malignen Tumoren einhergehen. Obligate Präkanzerose: intraepitheliale Neoplasie, Dysplasien Fakultative Präkanzerose: benigne proliferative Läsionen MOLEKULARBIOLOGIE ONKOGENE (PROTO-ONKOGENE) normale zelluläre Gene, Expressionsprodukte steuern Proliferation, Motilität und Differenzierung c-onc normale zelluläre Onkogene v-onc virale Onkogene Mutation eines Protoonkogens führt zu Onkoproteinen, die konstitutiv aktiviert sind ONKOGENGRUPPEN autokrine Wachstumsfaktoren Wachstumsfaktorrezeptoren Elemente der Signaltransduktionskette Transkriptionsfaktoren Zykline und zyklinabhängige Kinasen TUMORSUPPRESSORGENE normale zelluläre Gene, deren Produkte supprimierende Regulatoren des Wachstums sind Retinoblastomgen: reguliert Zellzyklus p53: entscheidet, ob Zelle nach DNA-Schäden reparabel ist APOPTOSE 2 Wege führen zur Aktivierung von Caspasen (zerstören Enzyme und fragmentieren DNA) Bindung von spezifischen Liganden an Transmembranproteine Freisetzung von Cytochrom c aus Mitochondrien bax stimuliert Cytochrom-Freisetzung bcl2 hemmt Cytochrom-Freisetzung TELOMERE, TELOMERASEN Telomeraseaktivierung in Fibroblastenzellkulturen Bei Fibroblastenkulturen in vitro kommt es nach ca. 50 Zellteilungen zum verlangsamten Wachstum und schließlich zum Wachstumsstillstand (durch p53-Aktivierung) M1 (mortality stage 1), Zellen haben deutlich verkürzte Telomere Bei p53-Inaktivierung teilen sich die Fibroblasten weitere 20mal und weisen weitere TelomerVerkürzungen auf Folge: chromosomale Instabilität, Aneuploidie, bei grossteil der Zellen Zelltod M2 (mortality stage 2) Ein gewisser Teil der Zellen kann diesen Punkt durch Telomerase-Aktivierung überwinden Stabilisierung der Telomerenlänge, M2-Immortalisierung CHEMISCHE KARZINOGENESE Interaktion von Karzinogenen mit zellulären Makromolekülen, v.a. mit DANN und RNA Aromatische Kohlenwasserstoffe Resorption, Bioaktivierung (Hydroxylierung) in allen Organen Aromatische Amine kein lokaler Effekt, da Bioaktivierung in Leber und Niere erfolgt andere Substanzen STRAHLENBEDINGTE KARZINOGENESE ionisierende Strahlung erzeugt intrazelluläre Radikale (Hauptwirkung, nebenbei auch direkte Schädigung) VIRALE KARZINOGENESE DNA-Tumorviren RNA-Tumorviren TUMORWACHSTUM Monoklonale Entwicklung ( eine Tumorzelle teilt sich) homogene, monoklonale Zellformation genetische Instabilität der Tumorzelle führt zu Tumorzellheterogenität Entwicklung von Subklonen mit Fähigkeit zur Infiltration und Metastasierung Tumorprogression KLONALES WACHSTUM ANGIOGENESE bis Tumorgröße 1-2mm: Ernährung durch Diffusion danach abhängig vom Gefäßstroma nach Einsprossung von Kapillaren und Fibroblasten wird Tumor durch Perfusion ernährt zunächst exponentielles Wachstum, danach kommt Angiogenese nicht hinterher ischämische Nekrosen TUMORHETEROGENITÄT Tumorzellen sind genetisch instabil wiederholte Mutationen heterogene Tumorzellpopulationen Entwicklung von Subklonen mit vorteilhaften Eigenschaften (Bsp.: invasive/ metastatische Eigenschaften, geringere Empfindlichkeit gegen Sauerstoff-Mangel) INVASION UND METASTASIERUNG AUFLÖSUNG ZELL-ZELL-KONTAKTE Herauslösung maligner Zellen aus Zellverbänden durch Vernetzung/ Verlust von Haftstrukturen (z.B. Cadherin) ENZYMATISCHE DEGRADATION EXTRAZELLULÄRER MATRIX Expression, Sekretion und Aktivierung einer Reihe von degradativen Enzymen (Metalloproteinasen, Serinproteasen, Cysteinproteasen usw.) Metalloproteinasen, vier Gruppen: Kollagenasen: degradieren Typ I, II und III-Kollagen Gelatinasen: degradieren Basalmembran-Kollagen Typ IV und Gelatin (denaturiertes Kollagen) Stromelysine: degradieren Typ IV-Kollagen Membranständige Metalloproteinasen (MMP): gerichtete Degradation AKTIVE LOKOMOTION DER TUMORZELLEN MIT GEWEBSINVASION aktive amöboide Fortbewegungsfähigkeit vermittelt durch Aktinfilamente METASTASIERUNG lymphogen, hämatogen, kavitär EINDRINGEN IN DIE METASTASIERUNGSWEGE (INTRAVASATION) VERSCHLEPPUNG DER TUMORZELLE (EXTRAVASATION) KLASSIFIKATION biologisches/ klinisches Verhalten (Dignität) Einteilung nach der zellulären und geweblichen Differenzierung Ausbreitung der Tumorerkrankung (Stadium) Grad der Ähnlichkeit der Morphologie des Tumorgewebes mit Morphologie des Normalgewebes anfangs Tumor hochdifferenziert, besitzt Zell-Zell-Kontakte, hat ähnliche Funktion (Bsp.: Hormonsynthese) wie Normalgewebe später zunehmender Differenzierungsverlust, Fähigkeiten gehen verloren ( Entdifferenzierung, Anaplasie) Anaplasie: ausgeprägte Zell- und Kernpolymorphie, vermehrte Mitose-Figuren, funktionelle Abweichung vom Muttergewebe, Verlust organtypischer Funktionen, zunehmende Gewebsanarchie, Basophilie im Zytoplasma NOMENKLATUR / DIGNITÄT EPITHELIALE TUMORE Benigne epitheliale Tumore Adenom (epithelialer und drüsiger Phänotyp, gut differenziert) Papillom (vom Epithel ausgehender Tumor, warzenförmige Verdickung) intraepitheliale Neoplasie, Carcinoma in situ, Dysplasie (Proliferation atypischer neoplastischer Zellen innerhalb Epithelverband abgegrenzt durch Basalmembran) zervikale intraepitheliale Neoplasie (im Bereich Portio, Einteilung in 3 CIN-Grade) Dysplasie (in primär plattenepithelialen Geweben wie Ösophagus, abnorme Verhornung, weiße Verfärbung Leukoplakie) atypische Hyperplasie und Carcinoma in situ bei Mamma Maligne epitheliale Tumore (Karzinome) Wachsform: endophytisch (Infiltration in Wand eines Hohlorgans/ Gewebes) exophytisch (nach außen ins Lumen gerichtetes Wachstum) ulzerös (Bei endo- oder exophytischen Wachstum, Ausbildung einer Tumornekrose im Zentrum, die zum schüsselförmigen exulzerierten Karzinom führt) Phänotyp: Plattenepithelkarzinom Übergangsepithelkarzinom Adenokarzinom anaplastisches Karzinom Mischtyp, Karzinosarkom MESENCHYMALER TUMOR Benigner mesenchymaler Tumor Fibrom, Leiomyon, Rhabdomyom, Lipom, Chondrom, Osteom, fibröses Histiozytom, Angiom Maligne mesenchymale Tumore (Sarkome) Fibrosarkom, Leiomyosarkom… usw. Sonderformen: Neoplasien des Knochenmarks Auftreten bei Stammzellen, erythropoetische Reihe, leukozytäre Reihe, megakaryozytärethrombozytäre Reihe, myelomonozytäre Reihe oft Ausschwemmung ins Blut (Leukämie) myeloische Leukämie Tumore des lymphatischen Systems autonome neoplastische Proliferation lymphatischer Zellen mit vergrößerten Lymphknoten, Befall des Knochenmarks mit/ ohne Ausschwemmung der Tumorzellen ins Blut HODGKIN-LYMPHOM neoplastische Proliferation ein- und mehrkerniger Blasten, führen über Sekretion von Zytokinen zu reaktiver Proliferation von Lymphozyten, Monozyten/ Makrophagen und Eosinophilen Ausbreitung von einer Lymphknotengruppe kontinuierlich auf andere Lymphknotengruppen meist bei jungen Patienten, heutzutage Strahlen- und Chemotherapeutisch gut behandelbar NON-HODGKIN-LYMPHOM Neoplasie der B- und T-Zell-Reihe nodale (in Lymphknoten auftretende) und extranodale (MALT, GALT) Lokalisation des NHL niedrigmalignes NHL (kleine lymphozytäre Zellen) bis hochmalignes NHL (aus großen, blastischen Zellen) Keimzelltumore Teratome: Neubildungen, in denen häufig alle drei Keimblätter entwickelt sind, Unterscheidung reife/ unreife Teratome Seminom (Ovar: Dysgerminom): maligner, wenig differenzierter Keimzelltumor embryonales Karzinom Chorionkarzinom Embryonaler Tumor (Blastome) Tumore, die sich während Organ- und Gewebsreifung entwickeln AUSWIRKUNGEN / KLINIK / FOLGEN LOKAL Lokale Folgen durch Tumorexpansion und/ oder -invasion Funktionsstörungen durch Kompression Stenosen durch Wachstum in Hohlraum Tumorthromben/ -emboli durch Gefäßinfiltration Lokale Komplikation durch Nekrosen von Tumor und/ oder angrenzendem normalen Gewebe Bildungen von Fisteln, Ulzerationen und Blutungen durch Tumornekrose SYSTEMISCH Lymphogene Metastasierung Tumorausbreitung über Lymphweg mit Tumorwachstum in Lymphknoten und / oder in Lymphbahnen (Lymphknotenmetastasen, Lymphangiosis carcinomatosa) Tumorzellen gelangen dann über Ductus thoracicus ins Blut Hämatogene Metastasierung Infiltration von Kapillaren (Intravasation mit hämatogener Verschleppung, Arretierung, endothelialer Haftung und Emigration – Extravasation) sehr traumatischer Verlauf für Tumorzelle (nur wenige überleben den Vorgang) Hämatogene Verschleppung Cava-Typ: Tumorzellen aus Primärtumor, der im Einzugsgebiet der V. cava superior et inferior liegt gelangen über rechtes Herz in Lunge (Tumore im Kopf-/Halsbereich, Schilddrüsen, Niere, Leber, unteres Rektum, Weichteilgewebe, Extremitäten) Lungenvenen-Typ: Tumozellen aus Primärtumor der Lunge gelangen über Lungenvenen zu linken Ventrikel und werden ins arterielle System verschleppt Pfortader-Typ: Tumorzellen aus Organtumoren im Einzugsgebiet der Pfortader (MagenDarm-Trakt, Pankreas, Milz, Ausnahme: unteres Rektum) werden in Leber verschleppt Kavitäre Metastasierung Einbruch und Weiterwachsen des Tumors im Hohlraum (Abtropfmetastase Karzinose) Hormonelle Überfunktionssyndrome endokriner Tumore Auswirkung einer Sekretion von organspezifischen Hormonen benigner oder maligner endokriner Tumore Paraneoplastische Syndrome (Paraneoplasie) Funktionsstörungen und Krankheitszustände, die weder durch das lokale und metastatische Tumorwachstum noch durch eine für das Muttergewebe charakteristische Hormonsekretion zu erklären sind Paraneoplastische Symptome werden durch Bildung und Abgabe von Wirkstoffen durch Tumorzellen hervorgerufen, die tumorfern ihre Wirkung entfalten (Bsp.: Hormone, Gerinnungsfaktoren, Wachstumsfaktoren) paraneoplastische Endokrinopathie paraneoplastische neurologische und muskuläre Syndrome paraneoplastische hämatologische Syndrome Tumorkachexie zunehmende Auszehrung des Patienten bei fortgeschrittenen Tumorerkrankungen mit Abmagerung, Appetitlosigkeit, Anämie, Apathie und Kräfteverfall Entstehungsmechanismen: kataboler Proteinumsatz erhöhte Lipid-Mobilisierung aus Fettgewebe Hypermetabolismus, erhöhter Energieverbrauch mitbedingt durch TNF-Alpha