Alma Mater Studiorum - Università degli Studi di Bologna Scuola di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in TECNICHE DI LABORATORIO BIOMEDICO ISTOPATOLOGIA SPECIALE Patologia del Cuore e dei Vasi II Prof. Pier Paolo Piccaluga Istituto di Ematologia e Oncologia Medica L. e A. Seràgnoli Genomica e Medicina Personalizzata Dipartimento di Medicina Specialistica, Diagnostica e Sperimentale 051-2144043 - pierpaolo.piccaluga@unibo.it
I VASI SANGUIGNI I vasi vengono distinti in arteriosi e venosi. I vasi arteriosi hanno parete più spessa e lo spessore diminuisce gradualmente col diminuire del calibro delle arterie. I vasi venosi hanno un diametro maggiore, un lume più ampio e una parete più sottile rispetto alle corrispettive arterie.
ARTERIE Arterie di grande calibro (di tipo elastico): aorta e suoi rami principali Arterie di medio calibro (di tipo muscolare): coronarie, a.renali Arterie di piccolo calibro (diametro < a 2 mm): decorrono all interno di organi e tessuti
ARTERIE TONACA INTIMA TONACA MEDIA TONACA AVVENTIZIA
ANATOMIA Intima: rivestimento di cellule endoteliali e sottilissimo strato di tessuto connettivo sottoendoteliale Lamina elastica interna: densa membrana elastica che separa l intima dalla media Media Lamina elastica esterna: membrana meno sviluppata che rappresenta il limite esterno della media Avventizia: strato scarsamente delimitato di tessuto connettivo ricco in fibre nervose e vasa vasorum
TONACA MEDIA Nelle arterie elastiche maggiori è ricca in fibre elastiche organizzate in strati fenestrati abbastanza compatti cui si alternano strati di cellule muscolari lisce Nelle arterie muscolari è in gran parte costituita da cellule muscolari lisce organizzate in fascicoli circolari o spiraliformi
Le arteriole (diametro 20-100 micron) sono le diramazioni più piccole con tonaca media costituita da cellule muscolari lisce: regolano il flusso nel letto capillare I capillari sono i vasi con diametro pari a quello di un globulo rosso (7-8 micron): la loro parete è costituita da un rivestimento di cellule endoteliali che poggia su una sottile membrana basale
Il sangue defluisce nelle venule post-capillari e poi in sequenza nelle venule, nelle vene di piccole, medie e grandi dimensioni. Le vene sono vasi a parete sottile e lume relativamente ampio. L intima è costituita da un rivestimento endoteliale che poggia su un sottile strato di tessuto connettivo. La tonaca media non è ben sviluppata (per questo possono andare incontro a dilatazioni abnormi, a compressioni, ad infiltrazione da parte di tumori e processi infiammatori).
ATEROSCLEROSI
Definizione Il termine arteriosclerosi significa indurimento delle arterie ed indica tre condizioni patologiche che hanno in comune l ispessimento e la perdita di elasticità delle pareti arteriose Aterosclerosi Sclerosi calcifica mediale di Monckeberg Arteriolosclerosi
Sclerosi calcifica mediale di Monckeberg Calcificazione delle arterie muscolari di media taglia in individui con più di 50 anni. Le calcificazioni si distribuiscono nella media a formare anelli trasversali.
ARTERIOLOSCLEROSI Due varianti ialina e iperplastica che determinano inspessimento della parete vascolare con stenosi del lume vasale e conseguente danno ischemico da basso flusso ematico. E generalmente associata a ipertensione e diabete mellito.
ATEROSCLEROSI Rappresenta la causa più frequente di morte e di morbilità nel mondo occidentale. Negli ultimi decenni si è comunque assistito ad una riduzione del tasso di mortalità per malattia ischemica cardiaca e cerebrale legato a: prevenzione (fumo, alimentazione, ipertensione), migliore terapia della malattia ischemica, prevenzione della recidiva nei pazienti già colpiti da problemi clinici correlati all aterosclerosi.
L aterosclerosi è caratterizzata da lesioni intimali chiamate ateromi o placche fibrolipidiche che protrudono nel lume indebolendo la tonaca media sottostante. Interessa principalmente le arterie elastiche (aorta e rami principali) e le muscolari di grande e medio calibro (coronarie). La malattia sintomatica si localizza preferenzialemente alle arterie che irrorano il cuore, l encefalo, i reni, gli arti inferiori e il piccolo intestino.
CONSEGUENZE CLINICHE Le principali conseguenze sono l infarto del miocardio, l infarto cerebrale e l aneurisma aortico. Altre possibili conseguenze legate sempre alla ridotta perfusione arteriosa sono: gangrena degli arti inferiori, occlusione mesenterica (infarto intestinale), morte cardiaca improvvisa, malattia cardiaca ischemica cronica.
FISIOPATOLOGIA Gli ateromi hanno prima una distribuzione focale ma aumentando di numero finiscono per interessare l intera circonferenza delle arterie più colpite. Le placche si accrescono ed invadono progressivamente il lume dell arteria estendendosi alla media sottostante. Di conseguenza nelle arterie di piccolo calibro gli ateromi hanno un effetto occlusivo e causano lesioni ischemiche mentre nelle arterie più grandi indeboliscono le pareti con formazione di aneurismi e possibile rottura.
PLACCA ATEROMATOSA Placca focale localizzata nell intima con nucleo centrale di lipidi (in particolare colesterolo) ricoperta da un cappuccio fibroso. Colore biancastro o bianco-giallastro con protrusione nel lume dell arteria. Dimensioni usuali fra 0.3 e 1.5 cm (per fusione placche più estese).
PLACCA ATEROMATOSA In sezione porzione esterna (cappuccio fibroso) rivolta verso il lume di consistenza sostenuta e colore biancastro. Porzioni più interne di colore giallastro o biancogiallastro e consistenza più molle. Parte centrale delle placche più grandi materiale poltaceo con grumi giallastri (ateroma= pappa in greco)
DISTRIBUZIONE 1. Aorta: l addominale più interessata della toracica con lesioni più severe in prossimità degli osti delle collaterali maggiori. 2. Coronarie 3. Poplitee 4. Carotidi interne 5. Vasi del poligono di Willis
COMPOSIZIONE Elementi cellulari: cellule muscolari lisce, macrofagi, altri leucociti Tessuto connettivo della matrice extracellulare: collagene, fibre elastiche, proteoglicani Depositi lipidici intra ed extracellulari
COMPOSIZIONE Cappe fibrose: tessuto connettivo relativamente denso, cellule muscolari lisce e rari leucociti Area cellulata al di sotto e a fianco (spalla): macrofagi, cellule muscolari lisce, linfociti T Nucleo centrale necrotico: lipidi (aghi di colesterolo), detriti cellulari, cellule schiumose, fibrina
COMPLICAZIONI Calcificazione (focale o diffusa) Rottura o ulcerazione: trombosi o microembolizzazione (emboli di colesterolo o ateroemboli) Emorragia: ematoma con possibile rottura della placca Trombosi: occlusione parziale o totale del lume. Organizzazione (incorporazione nel contesto della placca) Aneurisma: (arterie di maggiori dimensioni) da indebolimento della parete
STRIA LIPIDICA Macchie giallastre multiple del diametro di 1 mm che confluiscono a formare strie allungate delle dimensioni di 1 cm o più. Sono costituite da cellule schiumose che hanno fagocitato i lipidi. Compaiono nell aorta di tutti i bambini dopo i 10 anni di età. Non sporgono nel lume in maniera significativa e non ostacolano il flusso sanguigno.
EVOLUZIONE DELLE STRIE La relazione esistente fra strie lipidiche e placche ateromasiche è molto dibattuta. Le strie sono considerate precursori della placca ateromasica ma non tutte sono necessariamente destinate a trasformarsi in placche fibrose o lesioni più avanzate. Esse compaiono spesso precocemente in tratti del vaso che difficilmente sviluppano in seguito ateromi.
Classificazione Tipo I (lesione iniziale):isolati macrofagi schiumosi Tipo II (stria lipidica):accumulo di lipidi intracellulari Tipo III (lesione intermedia):come II e pochi lipidi extracellulari Tipo IV (ateroma):come II e nucleo di lipidi extracellulari Tipo V (fibroateroma):nucleo di lipidi e strato fibrotico Tipo VI (lesione complicata):danni di superficie, ematomi, emorragie
EPIDEMIOLOGIA L aterosclerosi ha una distribuzione ubiquitaria nel mondo industrializzato. Il tasso di mortalità negli Stati Uniti è tra i più alti del mondo e sei volte più alto rispetto a quello giapponese. Al contrario la prevalenza è molto inferiore nell America Centrale e Meridionale, Africa e Asia
FATTORI DI RISCHIO Fattori costituzionali: età, sesso, fattori genetici Fattori acquisiti
ETA L Aterosclerosi è una malattia lentamente progressiva che inizia nell infanzia e si sviluppa in seguito nelle decadi successive. Si manifesta generalmente in età adulto-anziana. Fra i 40 e i 60 anni vi è un aumento dell incidenza dell infarto miocardico pari a cinque volte.
SESSO Gi uomini sono molto più soggetti all aterosclerosi e alla sue conseguenze delle donne. L infarto miocardico è raro nelle donne in premenopausa mentre l incidenza delle patologie legate all aterosclerosi aumenta dopo la menopausa in seguito alla riduzione del livello di estrogeni. L incidenza di infarto fra i due sessi diviene uguale fra i 60 e i 70 anni.
FATTORI GENETICI La predisposizione familiare all aterosclerosi e alla malattia ischemica è probabilmente di tipo poligenico. In alcuni casi è dovuta all associazione nella stessa famiglia di fattori di rischio quali l ipertensione o il diabete, mentre in altri esistono alterazioni ereditarie specifiche del metabolismo delle lipoproteine (ipercolesterolemia familiare).
FATTORI DI RISCHIO ACQUISITI Sono in larga misura potenzialmente reversibili. Sono legati alla dieta, allo stile di vita e alle abitudini personali. I più significativi sono: iperlipidemia ipertensione fumo di sigaretta diabete
IPERLIPIDEMIA E fra i maggiori fattori di rischio. L ipercolesterolemia è più comunemente chiamata in causa, mentre l ipertrigliceridemia gioca un ruolo meno importante. L associazione più significativa è quella con elevati livelli sierici di lipoproteine a bassa densità (LDL). Viceversa i livelli sierici delle lipoproteine ad alta densità (HDL) sono inversamente correlati al rischio.
IPERLIPIDEMIA Si ritiene che le HDL riescano a mobilizzare il colesterolo dagli ateromi che si stanno formando o già esistenti e lo trasportino al fegato che lo utilizza per la produzione di bile. Per questo motivo le HDL vengono dette colesterolo buono.
IPERTENSIONE Dopo i 45 anni diviene il fattore di rischio più importante, ancora più significativo dell ipercolesterolemia. Il rischio di malattia cardiaca negli ipertesi è di circa 5 volte superiore rispetto agli individui con pressione normale. La terapia antiipertensiva riduce l incidenza degli ictus e della cardiopatia ischemica.
FUMO DI SIGARETTA Rapresenta un fattore di rischio non solo per gli uomini ma si ritiene che sia la principale causa di aumentata incidenza della CI e della sua gravità nelle donne. La mortalità per malattia ischemica cardiaca aumenta del 200% in chi fuma uno o più pacchetti di sigarette al giorno per diversi anni. L astensione dal fumo riduce il rischio a circa la metà.
DIABETE Induce ipercolesterolemia. L incidenza di infarto miocardico è due volte maggiore nei diabetici rispetto ai non diabetici. C è inoltre un aumentato rischio di ictus e di gangrena agli arti inferiori.
FATTORI DI RISCHIO MINORI Insufficiente attività fisica Stile di vita competitivo e stressante Obesità (perchè determina ipertensione, diabete, ipertrigliceridemia e riduzione delle HDL)
PATOGENESI IPOTESI DELLA REAZIONE AL DANNO danno cronico endoteliale insudazione di lipoproteine (LDL) adesione di monociti ematici (macrofagi e cellule schiumose) adesione di piastrine (liberazione di fattori) migrazione di cellule muscolari lisce dalla media all intima proliferazione di cellule muscolari nell intima e sintesi di collagene aumento dell accumulo di lipidi
DANNO ENDOTELIALE CRONICO E il punto cardine della ipotesi della risposta al danno. Le due cause principali di danno endoteliale sono: 1) disturbi emodinamici 2) effetti nocivi dell ipercolesterolemia
DISTURBI EMODINAMICI Il flusso turbolento del sangue causa focali aree di disfunzione endoteliale: questo spiega la maggiore incidenza delle placche in corrispondenza di osti o nei punti di biforcazione dei vasi e lungo la parete posteriore dell aorta toracica e addominale
RUOLO DEI LIPIDI Gli effetti nocivi dell ipercolesterolemia sono dovuti a produzione di superossido e di altri radicali liberi dell ossigeno con conseguente stress ossidativo sull endotelio.