MORTE CELLULARE

La più importante diversità con la necrosi è che qui vengono distrutti gruppi di cellule, distrutti da uno stesso agente (per un processo necrobiotico o per un processo veloce), la necrobiosi e la necrosi terminano con un processo analogo, ciò che cambia è il tempo e la modalità con cui si raggiunge lo stesso risultato. Quando una cellula va in necrosi, si rompe la membrana cellulare e il materiale citoplasmatico viene dismesso, finisce negli spazi circostanti e poi nel sangue; questa è una grossa differenza dal punto di vista clinico, perché noi non riusciremo mai a vedere una apoptosi dal punto di vista clinico, mentre una necrosi con un esame istopatologico, poi un indicatore della necrosi è la presenza in circolo di enzimi che erano nelle cellule che si sono rotte (lattico deidrogenasi, transaminasi), quindi con un esame del sangue possiamo sapere se c'è stata una necrosi (o una necrobiosi), mentre invece non c'è nessun segnale di apoptosi.

APOPTOSI

E' considerata una morte programmata che è un meccanismo normale, fisiologico, avviene nei processi di involuzione dei tessuti, od anche nei processi di difesa o per degli insulti patogeni (meccanismi che una volta erano considerati di n 616f53g ecrosi), ad esempio nelle atrofie numeriche dove diminuisce il numero delle cellule (meccanismo involutivo dovuto all'apoptosi). Alcuni includono nell'apoptosi le terminazioni differenziative che sono il ricambio di cellule di determinate popolazioni (rientrano nel rinnovamento), solo alcune cellule possono rinnovare le cellule labili e parte delle stabili. In effetti non c'è nessuna differenza tra apoptosi e terminazione differenziativa.

FASI DELL'APOPTOSI

Fase della separazione: la cellula deve essere separata da quelle circostanti, le giunzioni hanno  funzione molto importante, dentro presentano delle proteine, le connessine che sono quelle che servono per la trasmissione dei segnali neuroendocrini, il fatto che vengano tagliate le giunzioni, non vuol solo dire che si rompe l'impalcatura fra le cellule, ma vuol dire eliminare quella che è la trasmissione di tutti i segnali. Tagliata la giunzione, la cellula assume l'aspetto di una pallottola, aspetto tondeggiante, si appiattisce e comincia a perdere i microvilli che ha in superficie che non hanno più la funzione di assorbimento che hanno in una cellula normale, la scomparsa di questi però non è accompagnata dalla presenza di blebs che sono delle estroflessioni che la plasmamembrana della cellula fa quando si ha un cedimento di quella che è la struttura del doppio strato lipidico, i blebs sono invece caratteristici della necrosi. In un preparato se si vedono delle cellule con i blebs si sa che è una cellula in necrosi e non in apoptosi. Sempre in questa fase si inizia ad assistere alla condensazione del citoplasma, si ha dilatazione con produzione di vescicole del reticolo endoplasmatico liscio che poi si spostano e si fondono con la membrana; anche la cromatina del nucleo si addensa in semiluna. I mitocondri in questa fase sono ancora perfettamente funzionanti, consumano O2 e producono energia (a differenza della necrosi dove i mitocondri si rompono subito).

Fase di segmentazione: si frammenta prima il nucleolo, poi si formano delle invaginazioni della membrana nucleare finchè si ha segmentazione del nucleo in tanti piccoli pezzi, tanti addensamenti cromatidici circondati dalla loro membrana nucleare, non c'è disfunzione del nucleo che si frammenta ma viene mantenuto all'interno della membrana nucleare. Inizia poi la segmentazione citoplasmatica, si formano delle incisure nella membrana che attraversano tutto lo spessore della cellula e portano alla formazione di frammenti cellulari che sono i corpi apoptotici. Quest'ultimi conterranno dei pezzi di nucleo circondati dalla membrana nucleare, del citoplasma, dei mitocondri funzionanti, il citoplasma potenzialmente potrebbe ancora funzionare. Questo fenomeno lo si osserva fisiologicamente nel nostro organismo, le piastrine si formano per frammentazione del cariocita, e questo è un meccanismo analogo alla seconda fase della apoptosi che è fisiologico.

Fase della fagocitosi: il corpo apoptotico deve essere eliminato per fagocitosi da parte del macrofago. I corpi apoptotici sono eliminati anche dalle cellule circostanti, quelle epiteliali sono in grado di fagocitare questi corpi, solitamente questo fatto non è proprio delle cellule epiteliali.

L'apoptosi è responsabile del continuo rinnovamento che si ha a livello di alcuni epiteli (gastrointestinale), si ha perdita delle cellule superficiali e la neoformazione di cellule sottostanti. I polimorfonucleati neutrofili vivono 24 ore e poi muoiono per apoptosi; nelle atrofie fisiologiche c'è tutto un rinnovo di cellule che avviene con questo meccanismo, stessa cosa avviene nell'invecchiamento. Nel sistema immunitario i linfociti vanno incontro ad apoptosi, quelli che si differenziano nel timo. Anche nel ciclo mestruale ci sono delle cellule che muoiono per apoptosi, sia a livello dell'endometrio che della ghiandola mammaria. Rientrano nell'apoptosi anche quei fenomeni che si hanno in seguito ad uno stimolo iperplastico, in quelle situazioni in cui si ha stimolo alla crescita (ipertrofia cardiaca, epatica, ecc.), quando lo stimolo di iperproliferazione viene a cessare l'organo deve tornare ad avere le sue dimensioni primitive e se non servono più le cellule ipertrofiche queste devono essere eliminate.

C'è anche un'apoptosi mirata che è quella che si ha nella selezione dei cloni neoplastici; in una neoplasia quello che si forma sono dei cloni di cellule neoplastiche, alcune prendono il sopravvento su altre e sono quelle che hanno un vantaggio selettivo rispetto alle altre, quelle che sono le meno cattive vengono eliminate per apoptosi e  riescono a far metastasi quei cloni che sono più insensibili degli altri a quello che è il controllo dell'organismo immunitario e le cellule più immature, più indifferenziate sono quelle che riescono a far metastasi.

Si hanno poi alcuni esempi di apoptosi in forme patologiche lievi, ad esempio nell'epatite cronica attiva dove nelle fasi iniziali si hanno le necrosi a morso di tarma (pierce meal) che sono delle necrosi distribuite nel lobo epatico, ma non sono necrosi vere e proprie perché sono poche cellule che muoiono e muoiono per apoptosi. Il rigetto dei trapianti è un meccanismo che non coinvolge una necrosi massiva di tutto il tessuto che viene trapiantato, ma ogni cellula muore per conto suo; degli shock termici possono portare ad apoptosi. Tutti questi sono fenomeni che si trasformano poi in una necrosi, ma le cause lievi iniziali possono portare ad apoptosi.

INNESCO DELL'APOPTOSI

Alcuni hanno sostenuto che vengono espressi sulla superficie della cellula dei recettori per i c.d. caloni (questi caloni non esistono, sono dei fattori di crescita negativi, sostanze che bloccano il fattore di crescita). Attivazione di endonucleasi Ca-Mg dipendenti, ci sono quelli che dicono che le cellule muoiono per mancanza di Ca e altri che dicono che muoiono per causa del Ca. Il meccanismo può essere quello di alterazione della pompa, il Ca precipita all'interno dei mitocondri e del reticolo endoplasmatico e impedisce il funzionamento della cellula, in pratica è la permeabilità della cellula che è modificata entra più Ca e si accumula.

Modificazione di superficie si modificano i recettori glucidici che sono sulla plasmamembrana, vengono riconosciuti dal macrofago che fagocita i corpi apoptotici e non la cellula intera e quindi il meccanismo dell'apoptosi è già avvenuto.

Teoria dei geni cronoregolatori.

NECROSI

La necrosi è un grosso capitolo che comprende la necrobiosi e le necrosi vere e proprie; la necrobiosi è la conseguenza di un lento, progressivo processo distrofico con fenomeni regressivi a carico del tessuto (steatosi, rigonfiamenti torbidi, malattie lisosomiali), se non c'è la possibilità di reversibilità del processo distrofico si ha come conclusione finale la necrosi. La necrobiosi è solo la sequenza degli eventi che portano alla morte cellulare. La necrosi è la morte cellulare da cause che hanno agito improvvisamente senza essere preceduta da fenomeni regressivi, avviene non per necrobiosi ma per danno cellulare.

CAUSE

Le cause della necrosi vengono indicate come cause genetiche. Nel tessuto di un adulto l'effetto di geni letali e subletali non si avrà più (la classificazione che c'è sul dianzani non piace a Nanni); è un discorso che va bene per ciò che riguarda l'ovulo, l'embrione nei confronti dei quali vi sarà un effetto dei geni letali che porta ad aborto spontaneo, ma non è questo il meccanismo che si può richiamare in causa per una necrosi in un adulto differenziato. Anche se non come causa diretta di necrosi, è da ricordare l'effetto dei geni disvitali, che sono tutte quelle condizioni patologiche che comprendono il diabete, la gotta, le malattie a carico degli a.a. ecc.. . questi non sono altro che dei fenomeni regressivi che portano poi a distrofia e questa porta a necrosi, il meccanismo è quindi quello della necrobiosi, non è il gene che provoca la morte delle cellule e quindi le cause genetiche vengono così ridimensionate.

Cause fisiche: sono cause frequenti di necrosi, ad es. l'effetto delle radiazioni ionizzanti, la temperatura (congelamenti ed ustioni), le cause meccaniche (ferite), l'elettricità, ultrasuoni, modificazioni della pressione. Non tutte le cause fisiche di malattia portano a necrosi, ad es. modificazioni della gravità non portano a necrosi come anche modificazioni del magnetismo, dei suoni.

Cause chimiche: moltissime sostanze causano necrosi, acidi e basi forti (caustici), i veleni, le sostanze tossiche ambientali sia endogene che esogene (ogni farmaco ad una certa concentrazione arriva ad essere letale).

Cause biologiche: infezione da batteri e virus, cause infestive.

Cause alimentari: si è parlato di quelle che sono le cause generali, ci sono poi le cause locali dove si ha necrosi ischemica (infarti bianchi e rossi), sono necrosi rapide da afflusso di sangue (2\3 ore); nel processo infiammatorio, nella fase d'iperemia passiva quando si ha anossia, questa può essere responsabile di necrosi (oltre alla necrosi provocata dall'agente flogistico, si può formare la necrosi conseguente all'iperemia passiva, alla stasi, all'ischemia). Tutte le reazioni linfocitarie, l'attività citotossica dei CD8+ e delle NK, l'attivazione del complemento sono tutti meccanismi che portano a necrosi.

MECCANISMI PATOGENETICI

Quando si parla di meccanismi patogenetici della necrosi, si deve tenere presente che ci sono delle possibilità di recupero oltre le quali il recupero poi non avviene più. C'è sempre una progressione di fenomeni: 1 fase risposta sufficiente. Si ha una cellula in omeostasi, che funziona bene, interviene un qualsiasi agente patogeno che provocherà alterazione di questa omeostasi e altera l'equilibrio fisiologico di quel determinato tessuto. La cellula di fronte a uno stimolo patogeno ha alcune possibilità di risposta fra cui quella di fare una risposta sufficiente, ha un meccanismo di recupero che le consente di tornare nella situazione precedente (aumentando tutte quelle che sono le sue funzioni metaboliche di base). 2 fase risposta insufficiente. La risposta può essere insufficiente e in questo caso la cellula va incontro ad un processo distrofico e quindi regressivo, va incontro a necrobiosi. La necrobiosi a sua volta o riesce a recuperare il processo regressivo oppure diventa irreversibile e si va verso morte cellulare. 3 fase risposta mancata. L'evenienza è che una cellula non abbia alcuna risposta, cioè la causa è stata talmente violenta che la cellula non riesce a mettere in atto nessuna risposta, ad es. in un'ustione di terzo grado si ha una temperatura talmente elevata che gli enzimi di riparo a livello nucleare o i lisosomi vengono distrutti e la risposta è totalmente mancante e si va obbligatoriamente verso gli stadi successivi di morte cellulare. La seconda fase in cui c'è un punto critico di reversibilità superato il quale si va inevitabilmente verso la terza fase che è quella irreversibile. 4 fase morte cellulare. E' la fase in cui si possono avere vari tipi di morte cellulare, si può avere una morte cellulare extravitale che è l'autolisi postmortale (si ha nel cadavere, dove ci sono fenomeni di  necrosi da attivazione di enzimi lisosomiali e quindi autolisi); altro tipo di necrosi è quello intravitale che è quello che porta a necrosi vera e propria. Ci sono due grossi meccanismi della necrosi vera e propria che avvengono nell'organismo vivo e che portano a morte alcune cellule e non altre.

Dal punto di vista patogenetico si devono ancora valutare le caratteristiche dello stimolo e quelle del tessuto, ci sono variazioni a seconda delle caratteristiche dello stimolo e dove questo stimolo viene applicato.

Per ciò che riguarda lo stimolo è importante che questo abbia una certa intensità, perché se questo non è intenso provocherà un processo regressivo e non una necrosi, anche la durata è importante; in una elevata temperatura l'intensità sarà data dalla temperatura di quel determinato oggetto e la durata sarà il tempo durante il quale l'oggetto viene applicato sul nostro organismo. Si dice che uno stimolo ha una dose sufficiente quando è in grado di provocare un danno sul nostro organismo, dipende però anche quali tipi di cellule sono interessate dal danno, ogni cellula avrà una risposta diversa in base alle condizioni iniziali di quella determinata cellula (se la cellula è nuova e resistente reagirà meglio ad un'eventuale offesa). Vi sono poi alcune cellule più suscettibili e altre meno, la stessa temperatura, con gli stessi gradi, per lo stesso tempo, applicata sul palmo della mano oppure sul dorso della mano avrà effetti diversi (il palmo ha resistenza molto maggiore).

Fattori della necrosi, divisi secondo che la causa abbia agito rapidamente o lentamente. Quando si è parlato di atrofie si è detto delle cause circolatorie delle atrofie, se la sospensione del circolo in un tessuto è lenta, graduale, progressiva, provoca un atrofia, se invece se è rapida, intensa, totale, provoca una necrosi. Sono ancora importanti le condizioni ambientali come la temperatura e l'umidità; in alcune condizioni si avrà una determinata necrosi diversa da altre condizioni. E' importante poi la natura delle cellule che se hanno un grosso contenuto di H2O e sono in ambiente di elevata umidità risponderanno con una necrosi di un determinato tipo, se sono in condizioni di secchezza e senza H2O risponderanno con un altro tipo di necrosi, sono le due necrosi fondamentali e cioè quelle coagulative e quelle colliquative ( se si è in un ambiente con H2O gli enzimi lisosomiali possono agire e si avrà una necrosi colliquativa, se questi enzimi non possono agire si avrà una necrosi coagulativa).

Meccanismi di necrosi: si ha blocco della pompa del Ca++, AUMENTA IL Ca++ intracellulare, finisce nei mitocondri, si lega con l'acido citrico, oppure finisce nel r.e.. Altri meccanismi sono quelli della denaturazione delle proteine, questi sono i meccanismi base per le necrosi coagulative, quelle per le quali è alterata la struttura delle proteine. Altri meccanismi possono essere modificazioni della pressione, osmotiche, enzimatiche. Meccanismi di inibizione enzimatica, es. classico è quello del cianuro che ha effetto sulla catena respiratoria e sulla citocromo ossidasi, il cloruro sul ciclo di Krebs, il dinitrofenolo. I meccanismi possono quindi portare a tipi di necrosi diverse, ma le necrosi in comune hanno di essere delle alterazioni che si possono avere dal punto di vista anatomopatologico sia macroscopiche che microscopiche che submicroscopiche. Innanzitutto avviene sempre prima il danno a livello citoplasmatico, poi viene coinvolta tutta la cellula col danno nucleare che è più tardivo. L'unico caso in cui si ha necrosi che inizia a carico del nucleo e poi del citoplasma è quello da avvelenamento da amanita phalloides. All'inizio nel citoplasma ci sarà un edema cellulare, il che vuol dire che è stata modificata la permeabilità della membrana cellulare e quindi i meccanismi di regolazione dell'ingresso e dell'uscita dei sali e dell'acqua sono modificati. Si formano poi dei vacuoli nel citoplasma, che sono simili a quelli della degenerazione vacuolare vera e propria; inizia poi la lipofanerosi che è la distruzione della struttura della plasmamembrana, si sgancia la proteina legata al doppio strato lipidico e quindi la membrana perde la sua struttura e inizia ad avere dei punti di cedimento che sono i blebs, quando si formano questi blebs si ha il primo segno del cedimento della plasmamembrana; poi interviene la degranulazione del r.e.r., si staccano i ribosomi e si accumulano nel citoplasma e questo è il segnale che si è arrestata la sintesi proteica; si hanno poi i rigonfiamenti, quello dell'apparato del Golgi, che si intasa e si ha arresto del traffico delle sostanze che vi devono passare dentro. Si ha poi il rigonfiamento dei mitocondri che all'inizio hanno le modificazioni della membrana come quelle del plasmalemma (entra H2O), si gonfiano talmente tanto che scoppiano e si ha frammentazione del mitocondrio con rottura della membrana interne, esterna e delle creste, finisce quindi la produzione di energia (a differenza dell'apoptosi dove la produzione di energia permane per un po'). Si ha poi l'attivazione dei lisosomi che avviene se si ha un ambiente acquoso (ustione di 3° fa evaporare anche l'acqua dei lisosomi e le idrolasi non funzionano più), se invece l'acqua rimane e la  pompa protonica consente un pH acido sufficiente al funzionamento degli enzimi dei lisosomi allora si avrà l'attivazione dei lisosomi e questo fatto ci porta verso le necrosi di tipo colliquativo, quelle cioè che sono regolate da distruzioni lisosomiali. Compaiono dei marcatori di necrosi nel sangue, molti enzimi compaiono in circolo e molti di questi sono di provenienza citoplasmatica (aldolasi, lattico-deidrogenasi, e in base al tipo di LDH possiamo capire quale tessuto è interessato dalla necrosi perché ogni tessuto fa un LDH diverso; compaiono poi le transaminasi, la fosfatasi acida ecc.. .), la comparsa di questi enzimi sono un segno della necrosi e della rottura delle membrane. I danni nucleari iniziano dopo e sono 4 le principali: picnosi, carioressi, cariolisi e la vacuolizzazione. Questa è una vecchia classificazione. La picnosi è un fenomeno fisiologico, è il condensamento del nucleo, i globuli rossi, i reticolociti vanno in picnosi, così come gli strati più superficiali dell'epidermide. Carioressi: frammentazione del nucleo con rottura della membrana nucleare (anche nell'apoptosi c'è frammentazione del nucleo, però come il nucleo si frammenta, la membrana nucleare si riavvolge intorno ai frammenti e ricostruisce la membrana intorno ai frammenti), qui non sono riavvolti i singoli frammenti della membrana nucleare e quindi si ha carioressi vera e propria. Cariolisi: consiste nel non vedere più il nucleo perché è stato lisato, sono state attivate delle nucleasi e si sono liberati degli enzimi dei lisosomi e una ribonucleasi o una desossinucleasi ha sciolto il nucleo e quindi è scomparso. Vacuolizzazione: comparsa di vacuoli all'interno del nucleo, è l'espressione del cedimento della struttura della membrana nucleare, si formano degli aumenti di permeabilità, entra dell'acqua che si raccoglie dentro dei vacuoli che sono delle zone in cui si è retratta la porzione del nucleo.

TIPI DI NECROSI

Necrosi per coagulazione sono necrosi nelle quali si ha la denaturazione delle proteine, questa inizia ad interessare prima di tutto la struttura quaternaria delle proteine, si rompe poi l'assetto spaziale della proteina e quindi salta la struttura terziaria, in alcuni casi si rompe anche la struttura secondaria e raramente si rompono i legami peptidici della primaria. Le cellule in necrosi avranno un aspetto inizialmente focato, il citoplasma ha aspetto granuloso e diventa una massa amorfa friabile e spesso nel preparato istologico si vede solo l'immagine negativa, cioè il vuoto che è stato rappresentato dal tessuto in necrosi che durante i processi di fissazione è stato portato via. Queste necrosi sono tutte quelle provocate da cause fisiche (ustioni, congelamenti, traumi ecc..), si deve però tener presente che una elevata temperatura piò provocare un ustione di 3° ma si deve tener presente se sia stata provocata da una sorgente secca od umida, se il calore3 è secco provoca la evaporizzazione dell'acqua e quindi provoca una necrosi coagulativa, se invece è un calore umido provoca una necrosi colliquativa. Acidi forti (caustici) possono dare necrosi coagulativa perché assorbono acqua dai tessuti e provocano denaturazione delle proteine, invece le basi forti provocano idrolisi della struttura della cellula e si avrà necrosi colliquativa ma non da attivazione dei lisosomi ma da idrolisi della base forte sulle proteine e i lipidi della plasmamembrana. Necrosi da cause infettive per la maggior parte dei casi sono di tipo coagulativo, così anche quelle nutrizionali (ischemiche, infarto miocardico), quelle meccaniche; in questo gruppo di necrosi con coagulazione c'è la necrosi caseosa tubercolare che inizialmente è di tipo coagulativo perché il tubercolo non ha vasi, non gli arriva H2O e quindi inizialmente è di tipo coagulativo, poi può evolvere successivamente in necrosi colliquativa e lo farà quando muoiono molti macrofagi e cellule epiteliali che liberano i loro enzimi (se c'è H2O a sufficienza). Sono coagulative, quindi, tutte quelle nelle quali il meccanismo è della degenerazione proteica e non dell'attivazione degli enzimi lisosomiali.

Necrosi per colliquazione sono quelle per cui c'è una attivazione dei lisosomi; le condizioni sono che vi sia un tessuto ricco di enzimi lisosomiali che non siano stati denaturati da nessuna causa (temperatura), che vi sia una sufficiente quantità di H2O e che vi sia un pH acido (quindi vi devono essere 3 condizioni). Il meccanismo sarà di autolisi, cioè gli stessi enzimi lisosomiali prodotti dalla cellula vengono attivati e autodistruggono la cellula, si parla invece di eterolisi nel caso in cui gli enzimi litici provengano da altre cellule circostanti (macrofagi, polimorfonucleati). Esempio classico di necrosi colliquativa è il pus (infiammazioni purulente), qui si attivano gli enzimi lisosomiali dei neutrofili. In questo tipo dobbiamo anche includere la gomma luetica (granuloma sifilitico). Le cisti apoplettiche del sistema nervoso centrale sono un discorso a parte, sono la conseguenza di  fenomeni di emorragia o di trombosi a livello del circolo cerebrale, questo è un circolo di tipo terminale (Willis), dopo il quale tutte le arterie sono tutte a carattere terminale senza collaterali e anastomosi, la stessa cosa si ha nel circolo cardiaco; tutte le volte che si occlude il circolo di una arteria terminale si ha necrosi. Però nel tessuto nervoso centrale, sia per la ricchezza di fosfolipidi e la mancanza di macrofagi e sia perché non c'è connettivo vero e proprio ma c'è la glia, il materiale che è andato in necrosi viene poi circoscritto, racchiuso da una specie di cisti che all'esterno ha della glia, e all'interno ha del materiale acquoso di provenienza ematica ed è per questo che si formano le cisti dette apoplettiche (caratteristiche dell'apoplessia, cioè di quelle zone di necrosi che si vedono nell'ictus).