Adattamenti. -Rigonfiamento o danno reversibile -Accumuli di sostanze intra- ed extra-cellulari. Degenerazioni. Stress. -Necrosi -Apoptosi.

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2 Adattamenti Stress Degenerazioni -Rigonfiamento o danno reversibile -Accumuli di sostanze intra- ed extra-cellulari Morte -Necrosi -Apoptosi

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4 ADATTAMENTI CELLULARI CON MODIFICAZIONI A LIVELLO BIOCHIMICO, CHE NON SI RIFLETTONO IN EVIDENTI CAMBIAMENTI DI STRUTTURA Digiuno: gli acidi grassi vengono metabolizzati dal tessuto adiposo per fornire energia. Carenza di calcio: il calcio è mobilizzato dalla matrice ossea per azione degli osteoclasti e sotto l influenza del paratormone. Somministrazione di alcuni farmaci (ad esempio, la rifampicina,, un agente antimicrobico, oppure i barbiturici): induzione di enzimi microsomiali epatici che facilitano il metabolismo del farmaco. Dopo la somministrazione dei farmaci ipolipidemici si ha un aumento dei perossisomi,, con epatomegalia.

5 ADATTAMENTI CELLULARI CON CAMBIAMENTI DELLE MODALITÀ DI ACCRESCIMENTO E ACCOMPAGNATI DA VISIBILI ALTERAZIONI STRUTTURALI Aumento dell attività cellulare (aumento della grandezza o del numero delle cellule). Di regola è causato da richieste di aumento delle prestazioni funzionali di un tessuto, o da un aumento della stimolazione ormonale. Riduzione dell attività cellulare (riduzione della grandezza o del numero delle cellule), di regola per effetto di una riduzione della stimolazione ormonale di un tessuto o di una riduzione della richiesta funzionale. Alterazione della morfologia delle cellule (modificazione del differenziamento), si verifica quando il cambiamento del micro-ambiente di vita della cellule causa alterazioni della struttura.

6 Cambiamenti di grandezza delle cellule Cambiamenti di numero delle cellule Cambiamenti nel differenziamento delle cellule Atrofia Ipertrofia Involuzione Iperplasia metaplasia Riduzione di grandezza delle cellule Aumento di grandezza delle cellule Riduzione del numero delle cellule Aumento del numero delle cellule Cambiamento stabile a tipo cellulare diverso

7 CLASSIFICAZIONE INTRODOTTA DA BIZZOZERO Cellule labili stabili perenni

8 CAUSE FISIOLOGICHE DI IPERTROFIA E/O IPERPLASIA Aumentata richiesta funzionale: - Negli atleti le fibre muscolari aumentano di grandezza (ipertrofia) in risposta all esercizio e all aumento dei : bisogni metabolici. - Se l organismo viene a contatto con antigeni, i linfociti sono stimolati a proliferare per attuare una risposta immunitaria di tipo umorale (produzione di anticorpi) o di tipo cellulare.

9 Aumento degli stimoli trofici: - La ghiandola tiroide si accresce in gravidanza, a seguito della stimolazione delle cellule tiroidee da parte del TSH (iperplasia), i cui livelli aumentano in gravidanza. - Durante la pubertà gli ormoni sessuali determinano un aumento del volume degli organi sessuali. - Per effetto della stimolazione endocrina (prolattina( prolattina, estrogeni), in gravidanza le cellule epiteliali della mammella e le cellule muscolari lisce dell utero aumentano sia di numero che di dimensioni (ipertrofia e iperplasia) - Per influenza della stimolazione endocrina ovarica, nel ciclo mestruale le ghiandole dell endometrio endometrio aumentano di grandezza per effetto della proliferazione delle cellule (iperplasia).

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11 CAUSE PATOLOGICHE DI IPERTROFIA E/O IPERPLASIA: Aumentata richiesta funzionale: - Se la concentrazione del calcio nel siero si abbassa ad esempio per danno renale, le paratiroidi aumentano il numero delle cellule che secernono paratormone (iperplasia) per reclutare calcio dalle ossa. - Cuore.. Se la valvola aortica è ristretta (stenosi), la muscolatura del ventricolo sinistro del cuore risponde con un aumento di volume dei cardiomiociti (ipertrofia) per superare la resistenza al flusso sanguigno, e assicurare il mantenimento della pressione arteriosa. Ciò si osserva anche nel miocardio di soggetti con ipertensione arteriosa sistemica, malattia che aumenta la richiesta di funzione cardiaca. Se la valvola mitrale è ristretta (stenosi), la muscolatura dell atrio sinistro risponde con un aumento del volume dei cardiomiociti (ipertrofia). Vedi figura

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13 - L ostruzione del colon da parte di un tumore causa un aumento del volume (ipertrofia) della cellule muscolari lisce della parete intestinale a monte dell ostruzione. - Se diminuisce la concentrazione di ossigeno nell aria (alta quota), si verifica un aumento della produzione di globuli rossi (iperplasia). - Se si hanno emorragie croniche, si verifica un aumento della produzione di globuli rossi (iperplasia). - Se c è stata rimozione o perdita di funzione di un rene, il rene controlaterale normale aumenta di peso e di volume per compensare le perdite. Il processo di iperplasia determina l ingrandimento di strutture quali i glomeruli, ed è spesso denominato iperplasia compensatoria.

14 Eccesso di stimolazione endocrina: - La somministrazione esogena di ormoni causa l iperplasia o l ipertrofia dell organo bersaglio. Estrogeni in menopausa causano iperplasia dell endometrio endometrio. Estrogeni per la cura del tumore della prostata causano ginecomastia nell uomo. Steroidi anabolizzanti causano ipertrofia della muscolatura scheletrica. Eritropoietina causa iperplasia dei globuli rossi. - La produzione di ormoni da parte di adenomi secernenti causa l iperplasia o l ipertrofia dell organo bersaglio. - Se la secrezione di ormoni da parte dell ipofisi non è più inibita, si verifica l iperplasia o l ipertrofia dell organo bersaglio.. Ad esempio se la secrezione di TSH non è più inibita per la carenza di iodio,, le cellule della tiroide vanno incontro ad un aumento di volume (ipertrofia( ipertrofia), con formazione del gozzo

15 Danno cellulare persistente: - Infiammazione cronica. - Stimolo meccanico prolungato o ripetuto. Esempio le scarpe strette portano alla formazione di duroni e calli (iperplasia delle cellule dell epidermide). Dopo la rimozione dello stimolo che causa iperplasia o ipertrofia il tessuto ritorna alla norma.

16 UNA RIDUZIONE DELLE NECESSITÀ FUNZIONALI DETERMINA UNA RIDUZIONE DEL NUMERO O DEL VOLUME DELLE CELLULE Quando la massa delle cellule funzionanti di un tessuto si riduce, si dice che il tessuto va in atrofia. La riduzione può avvenire con due meccanismi. Riduzione delle dimensioni e del volume delle singole cellule, che si accompagna ad una riduzione del metabolismo cellulare e della sintesi di proteine strutturali. La riduzione fisica delle dimensioni delle cellule è raggiunta aumentando il catabolismo delle proteine citosoliche strutturali e per rimozione degli organuli per autofagia,, coinvolgendo gli elementi strutturali ridondanti nel sistema lisosomiale. Morte di cellule stabilite in un organo o tessuto con conseguente riduzione del numero delle cellule funzionanti. Ciò è ottenuto con l attivazione di specifici sistemi cellulari cha agiscono per determinare la dissoluzione e l eliminazione delle cellule dai d tessuti, un processo talora chiamato col nome di morte cellulare programmata. L esempio più studiato di questo tipo di morte cellulare è detto apoptosi.. L involuzione è una forma di atrofia fisiologica di un organo determinata da apoptosi delle cellule.

17 In molti tessuti andati in atrofia si accumula nelle cellule rimpicciolite un pigmento bruno, detto lipofuscina. L atrofia si accompagna a una riduzione del volume e del peso dell organo o del tessuto. In qualche caso la massa cellulare persa per atrofia o involuzione è sostituita da tessuto adiposo o fibroso, così che il volume complessivo si mantiene.

18 La riduzione della massa cellulare può essere fisiologica ritorno alla grandezza naturale di una ghiandola dopo l iperplasia fisiologica indotta dalla pubertà o dalla gravidanza. involuzione del timo durante l adolescenza involuzione post-partum partum del miometrio,, menopausa riduzione delle dimensioni delle fibre muscolari per la riduzione senile dell attività (atrofia da invecchiamento) Durante l invecchiamento, nelle ghiandole paratiroidi calano di numero le cellule secernenti ormone, che sono sostituite da cellule adipose La riduzione del volume del testicolo nella vecchiaia, per effetto di una riduzione della stimolazione gonadotropa.

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20 Una riduzione della massa cellulare può manifestarsi in condizioni patologiche Ridotta richiesta funzionale. Le fibre muscolari scheletriche della gamba vanno in atrofia quando la gamba è immobilizzata, ad esempio a seguito di fratture. Insufficiente apporto di ossigeno. Nell ischemia parziale, per incompleta occlusione del vaso, le cellule si adattano diminuendo il loro volume per ridurre la necessità di ossigeno. Insufficienza di nutrienti. Il digiuno o la scarsa alimentazione determinano una diminuzione del volume cellulare, dapprima quello dei muscoli e in seguito quello del cuore e del sistema nervoso centrale.

21 Interruzione dei segnali trofici: a) Sistema endocrino. Se mancano gli ormoni secreti dall ipofisi anteriore (TSH, ACTH, FSH, LH), per tumore o per ipofisectomia,, gli organi bersaglio (tiroide, surrene, ovaio) vanno incontro ad atrofia. b) Trasmissione neuromuscolare. Un danneggiamento degli assoni che innervano un muscolo causa atrofia delle fibre interessate (poliomielite).

22 Danno cellulare persistente. a) L infiammazione cronica porta le cellule dell organo interessato ad atrofia. b) Tossici persistenti.. Il fumo causa atrofia delle cellule della mucosa bronchiale. c) Stimoli fisici. Uno scompenso cardiaco destro diminuisce il flusso di sangue verso i polmoni e aumenta il sangue che ristagna negli organi, come il fegato. A livello epatico si verifica un aumento di pressione nei sinusoidi, che causa a sua volta atrofia delle cellule attorno ai sinusoidi.

23 I TESSUTI POSSONO ADATTARSI A STIMOLI AMBIENTALI CON CAMBIAMENTI DI DIFFERENZIAMENTO LEUCOPLACHIA METAPLASIA: - Nei bronchi,, per effetto dell irritazione cronica causata dal fumo di sigarette, il normale epitelio cilindrico ciliato mucosecernente è sostituito da epitelio squamoso (metaplasia squamosa) - Nella cervice,, il normale epitelio cilindrico della cervice inferiore cambia a epitelio squamoso se viene esposto all ambiente vaginale acido (metaplasia( squamosa)

24 - Nella vescica urinaria,, il normale tessuto epiteliale di transizione può essere sostituito da epitelio squamoso a seguito di un irritazione acuta da calcoli vescicali o infezioni (metaplasia( squamosa) - L epitelio squamoso dell esofag esofago può essere sostituito da epitelio cilindrico in risposta all esposizione ad acido gastrico,, in caso di reflusso esofageo. metaplasia interessa tessuti epiteliali tessuti connettivi (aree di osso in tessuto fibroso per trauma cronico metaplasia ossea)

25 Metaplasia coesiste con l iperplasia; per esempio, l epitelio squamoso metaplastico che si produce nella vescica per effetto di calcoli può essere anche iperplastico.

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27 Metaplasia squamosa: a sinistra normale epitelio di endocervice. A destra epitelio squamoso metaplastico

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