Патоморфологія імунної системи

Патоморфологія імунної системи. Реакції та механізми гіперчутливості.Аутоімунні хвороби. Імунодефіцитні стани.

Процеси адаптації та компенсації. Регенерація і репарація. Склероз.

 

Структурно-функціональна організація імунної системи,

клітинні основи імунної відповіді

Імунна система забезпечує захист організму від інфекційних агентів та біологічних речовин з антигенними властивостями. Вона включає в себе периферичні органи: лімфатичні вузли, мигдалини глотки, лімфатичні фолікули в стінці кишки, лімфоцити в периферичній крові, селезінка  та центральні органи – тимус, кістковий мозок. Імунний захист  здійснюють лімфоцити (імуноцити), які утворюються з лімфоїдного зародку у кістковому мозку. Розрізняють два типи імунної відповіді: клітинна та гуморальна.

 

 

Клітинний імунітет виконують Т-лімфоцити (Т-кілери, Т-супресори, Т-хелпери). Вони утворюються в тимусі. У реалізації клітинного імунітету важлива роль належить цитотоксичним клітинам (Т-кілери), які здійснюють пряме пошкодження клітин шляхом їх лізису. Крім того, Т-клітини синтезують лімфокіни (цитокіни): інтерлейкіни, інтерферон та інш., які регулюють функцію макрофагів та інших лімфоцитів. Важлива роль в цьому процесі відводиться Т-хелперам (CD4) та Т-супресорам (CD8). 

Гуморальний імунітет здійснюється В-лімфоцитами, які трансформуються в плазмоцити і синтезують імуноглобуліни (антитіла). Імуноглобуліни мають антигенну специфічність і відрізняються між собою за амінокислотним складом. Розрізняють декілька класів антитіл: IgA, IgG, IgM, IgD, IgE. Молекули імуноглобулінів складаються з легких та важких ланцюгів. Кожен ланцюг має постійні та тимчасові ділянки, на яких є відповідні рецептори до антигенів, що забезпечує їх контакт і знищення. Імунна відповідь на антиген може бути первинною і вторинною.  Первинна відповідь виникає у випадку першого контакту імунної системи з антигеном. Вона реалізується через декілька днів, поки В-лімфоцити трансформуються у плазматичні клітини і почнуть синтезувати IgM. Вторинна відповідь виникає після повторного контакту імунної системи з антигеном, розвивається швидко (2-3 дні) за допомогою IgG.

Захворювання тимуса

Захворювання тимуса найбільш часто проявляються його уродженою патологією: аплазія, гіпо- та дисплазія, атрофія, тимомегалія, а також акцидентальна інволюція, гіперплазія з лімфоїдних елементів або пухлинні процеси. При аплазії, гіпо- та дисплазії тимуса, а також його  віковій акцидентальній інволюції чи атрофії часто розвивається клітинний або комбінований імунний дефіцит. Тимомегалія (природжена чи набута) також супроводжується розвитком імунодефіцитного стану, що зумовлює важкість перебігу інфекційних захворювань, а іноді навіть летальні їх наслідки. Гіперплазія тимуса з лімфоїдних елементів характерна для аутоімунних захворювань.

Тимома. Забарвлення гематоксиліном та еозином.

Тимома. Забарвлення гематоксиліном та еозином.

 

Імунна відповідь організму на дію антигена

 

Імунна відповідь організму на дію антигена здійснюється лімфоїдною системою організму і характеризується:

а) специфічністю (діє  на конкретний антиген);

б) потенціюванням (посилення дії при повторному введенні антигена);

в) імунологічною пам`яттю (розпізнає антиген через значний проміжок часу між його попаданням в організм).

 

Фази імунної відповіді:

–       розпізнаваня антигена лімфоцитами;

–       трансформація;

–       проліферація Т- і В- лімфоцитів.

 

Типи імунної відповіді:

– первинна;

– вторинна.

Первинна імунна відповідь виникає при першій зустрічі із специфічним антигеном. При цьому виробляються IgM, пізніше з`являються IgG. Вторинна імунологічна відповідь виникає при повторному попаданні антигену в організм і супроводжується накопиченням IgG. Імунологічна толерантність це не чутливість імунної системи до власних тканин, які є антигенами – це природна толерантність, розвивається ще в ембріональному періоді.

Імунологічна гіперчутливість

Імунологічна гіперчутливість – особливості прояву реакції  гуморальної або клітинної ланок  імунітету  в сенсибілізованому організмі.

Розрізняють реакції гіперчутливості негайного та уповільненого типів, які морфологічно проявляються гострим або хронічним імунним запаленням. Реакції гіперчутливості можуть перебігати за чотирма типами.

 

 

 

Така реакція має місце при екземах, дерматитах, алергічних ринітах та гастроентеритах, атонічній бронхіальній астмі – місцеві прояви, анафілактичних реакціях та шоці – системні прояви. Реакція гіперчутливості негайного типу розвивається дуже швидко, при цьому переважають альтеративні та судинно-ексудативні зміни в тканинах: плазматичне просочування, мукоїдне   та фібриноїдне набухання, фібриноїдний некроз, накопичення грубодисперстних білків, фібрину, імунних комплексів, клітинних елементів – еритроцити, нейтрофіли, еозинофіли. Це так звані реагінові реакції, в яких беруть участь алергічні антитіла або реагіни, які фіксуються на мембрані тканинних базофілів та базофілів крові. При повторному попаданні антигена ці активовані клітини виділяють вазоактивні речовини – гістамін та різні ферменти, що запускає ексудативну реакцію судинного русла. В місці розвитку такої реакції виявляється інтенсивна еозинофільна інфільтрація, які здатні зменшувати алергічну відповідь.

 

Алергічний риніт. Еозинофілна інфільтрація. Забарвлення гематоксиліном і еозином. Стрілкою вказана гіалінізована мембрана

 

Алергічний дерматит

 

Алергічний набряк гортані

 

Гемолітична хвороба новонародженого

 

Прикладом таких реакцій можуть бути реакції з руйнацією еритроцитів після гемотрансфузій, гемолітична хвороба новонароджених, реакції з руйнацією нейтрофілів, тромбоцитів та ін.

 

Некроз нирки. Реакція відторгнення трансплантанту.

 

Імунокомплексна гіперчутливість може бути системною – сироваткова хвороба, системний червоний вовчак або місцевою – феномен Артюса після повторного введення антигену при щепленні.

 

Міліарний туберкульоз

 

Ця реакція розвивається через 24-72 години після введення антигену у сенсибілізований організм і характеризується розвитком гранульоматозного запалення з казеозним некрозом .До клініко-морфологічних проявів сповільненої гіперчутливості відносятьреакцію туберкулінового типу у шкірі на введення антигену, контактний дерматит, аутоімунні хвороби, імунітет при вірусних, гирбкових  та деяких бактеріальних інфекціях (туберкульоз, бруцельоз).

 

Аутоімунні хвороби

 

 

Формується аутоімунізація, тобто агресія аутоантитіл, циркулюючих імунних комплексів, які містять аутоантитіла  до антигенів власних тканин організму. У розвитку аутоімунних захворювань суттєве значення  відводиться хронічним вірусним інфекціям, радіації, генетичним порушенням. Аутоагресія проявляється  декількома механізмами ушкодження клітин, які виникають за умови гуморальної або клітинної гіперчутливості (типи ІІ, ІІІ та ІV) та дисфункції імунної системи – зниження супресивної активності Т-лімфоцитів та антиідіопатичних антитіл.

 

 

Тиреоїдит Хашімото

 

Органоспецифічні аутоімунні хвороби розвиваються у зв¢явку з пошкодженням фізіологічних бар¢єрів імунологічно відокремлених органів (щитовидна залоза, головний мозок, нерви, яєчка, наднирникові залози, очі). Проти незмінених антигенів цих органів утворюються аутоантитіла та сенсибілізовані лімфоцити. Цьому процесу притаманні морфологічні зміни, які характерні для реакції гіперчутливості уповільненого типу: тканина інфільтрується лімфоцитами, паренхіма гине, розростається сполучна тканина. Для аутоімунних захворювань характерним є порушення контролю лімфоїдною системою імунологічного гомеостазу організму. Більшість аутоімунних захворювань мають сімейну схильність (системний червоний вовчак, тиреоідит Хасімото та інші) або зв’язані із специфічними HLA антигенами.

Вузловатий зоб

 

Вовчаковий нефрит.

 

Ураження шкіри при дерматоміозиті

 

Дерматоміозит. Забарвлення гематоксиліном та еозином.

 

Виділяють також  аутоімунні хвороби проміжного типу: міастенія Гравіса, цукровий діабет першого типу, тиреотоксикоз, синдром Гудпасчера, Шегрена  та ін. Крім того, розрізняють хвороби з аутоімунними порушеннями: поява аутоантигенів при них виникає як результат змін антигенних властивостей тканин та органів, денатурації тканинних білків: опіки, опромінення, травми, хронічне запалення, вірусні інфекції.

Ревматоїдний артрит.

 

 

 Первинні (уроджені) імунодефіцити проявляються дефіцитом клітинного, гуморального імунітету або комбінованим імунодефіцитом. Найбільше вивчені наступні типи уроджених імунодефіцитів: важкий комбінований імунодефіцит, гіпоплазія тимусу (синдром Дай Джорджа), уроджена агамаглобулінемія (хвороба Брутона), ізольований дефіцит IgA, дефіцит комплемента, синдром Незелофа, імунодефіцити, які зв’язані з спадковими хворобами (синдром Віскотта-Олдріча, атаксія-телеангіоектазія Луї-Бар)  та інші.

 

 

Аплазія, гіпоплазія тимусу супроводжується дефіцитом клітинного імунітету або комбінованим імунодефіцитом.

При аплазії (агенезії) тимус відсутній повністю, при гіпоплазії  розміри його зменшені, поділ на кору та мозкову речовину порушений, кількість лімфоцитів різко знижена.

В селезінці розміри фолікулів значно зменшені, світлі центри і плазматичні клітини відсутні.

В лімфатичних вузлах відсутні фолікули та корковий шар (В-залежні зони), збережений лише білякірковий шар (Т-залежна зона).

Причиною смерті хворих є прогресування інфекційних захворювань (гнійні інфекції, туберкульоз, сепсис тощо) і неспроможність організму боротися проти мікроорганізмів.

 

Вторинні (набуті) імунодефіцити зустрічаються досить часто при різних хворобах або при медикаментозній терапії. Розвиток набутих імунодефіцитів можуть спричинити інфекційні хвороби, лейкози, злоякісні лімфоми (лімфогранульоматоз), тимоми, саркоїдоз.

 Ятрогенні імунодефіцити часто виникають після променевої терапії, застосування кортикостероїдів, імунодепресантів, антилімфоцитарної сироватки, тимектомії, дренування грудної протоки.

При проведенні трансплантацій різних органів і тканин часто розвиваються реакції відторгнення трансплантату. При цьому антигени трансплантату індукують утворення специфічних антитіл і продукцію сенсибілізованих лімфоцитів, які інфільтрують трансплантат і викликають його руйнацію і відторгнення шляхом прямої цитотоксичної дії або шляхом секреції лімфокінів. Прояви трансплантаційного імунітету подібні до  реакції гіперчутливості сповільненої дії. У таких випадках приходиться користуватися імунодепресивними препаратами.

Прикладом ятрогенних імунопатологічних реакцій можуть бути реакції типу “трансплантат проти господаря”. Такі стани виникають при введені в організм реципієнта з імунодефіцитом великої кількості HLA-несумісних і життєздатних лімфоцитів, наприклад, при трансплантації аллогенних кісткового мозку чи кишки, або при переливанні лімфоцитів разом з кров¢ю. Хвороба проявляється висипаннями на шкірі, діареєю, печінковою недостатністю, анемією, нейтропенією.

Синдром набутого імунодефіциту

Серед вторинних імунодефіцитів у всіх країнах світу найбільш важливим є синдром набутого імунодефіциту (СНІД).

 

 

Етіологія – Т-лімфотропний вірус імунодефіциту людини (ВІЛ).

В останні роки цей вірус позначений, як ВІЛ – 2 (вірус африканського СНІДу), в Японії, ще виявляється ВІЛ-3. В зв’язку з безмежною схильністю до мутацій є багато різних штамів вірусу. Вірус містить дві молекули РНК – геном вірусу і зворотню транскриптазу. На поверхні капсули є два глікопротеїди, які забезпечуть зв’язування вірусу з клітинами, які на своїй поверхні несуть антиген СД4+. До таких клітин належать: Т-СД4+ лімфоцити (хелпери), В-лімфоцити, які мають рецептори СД4+, моноцити, макрофаги, мікроглія, дендритичні клітини, ендотеліоцити.

Епідеміологія. Розповсюдження СНІДу носить характер пандемії.

Приблизно кожні 8-10 місяців число хворих СНІДом подвоюється, з них половина помирає на протязі 3 років. Більша частина з них виявлена в США, країнах західної Європи, Африки. В окремих районах Ценральної Африки інфіковано до 60 % дорослого населення. В Україні на 01.04.1998 р. зареєстровано 36 тис. ВІЛ-інфікованих. Джерелом зараження є хвора людина-вірусоносій. Найбільша концентрація вірусу виявляється в крові, спермі, спинномозковій рідині, в меншій кількості в слині, сльозах, в цервікальному і вагінальному секретах хворих.

 

 

За даними американського центру за контролем захворюванності ризик зараження медичних працівників при уколі інфікованою голкою або при порізі складає 4,7:1000.

Патогенез. В крові людини вірус прикріплюється до клітин з СД4+, рецептором проникає в середину і вмонтовується  в генетичний код клітини. За допомогою зворотньої транскриптази вірус кодує продукцію подібних до себе часточок до тих пір, поки клітина не загине. Потім він заселяє нові клітини з СД4+ рецепторами. В СД4+ лімфоцитах-хелперах ВІЛ може знаходитись в латентному стані невизначено довго. Клітини з вірусом імунодефіциту на поверхні стимулюють імунну відповідь у вигляді продукції ВІЛ –антитіл і цитоксичних лімфоцитів, які зумовлюють цитоліз,  як пошкоджених, так і непошкоджених Т-лімфоцитів-хелперів. Все це призводить до зниження клітинного і гуморального імунітету, що  у фіналі захворювання закінчується повною втратою гіперчутливості сповільненого типу на різні антигени.

В перебігу СНІДу розрізняють чотири періоди: інкубаційний (асимптомне носійство), лімфаденопатичний синдром (ЛАС), пре- СНІД (синдром, асоційований зі СНІДом), синдрому набутого імунодефіциту (СНІДу).

Інкубаційний період може тривати від 6 тижнів до 12 років і довше. Як правило, в цьому періоді симптоми захворювання не проявляються. В крові виявляються анти-ВІЛ – антитіла. Багато факторів, які знижують опірність організму, можуть спровокувати появу клінічної симптоматики. Приблизно в 20 % випадків спостерігаються гострі прояви первинного інфікування ВІЛ, через 3-6 тижднів з моменту зараження. Основними ознаками початку хвороби є висока і тривала лихоманка (38-39 С) з ураженням лімфатичних вузлів, частіше збільшення шийних, шкірні висипання і синдром мононуклеозу. Частота проявів: лихоманка 92%, міомалія – 83 %, шкірні висипання – 50 %, мононуклеоз і плазмоцитоз в формулі крові – 70 %.

Період персистуючої генералізованої лімфаденопатії характеризується стійким збільшенням різних груп лімфатичних вузлів. Морфологічно виявляється збільшення фолікулів лімфатичних вузлів. Тривалість періоду 3-5 років.

Пре-СНІД (синдром асоційований із СНІДом) розвивається на тлі помірного імунодефіциту і характеризується зниженням маси тіла до 20 %, розвитком лихоманки, діареєю, прогресуючою полілімфаденопатією, повторними гострими вірусними респіраторними інфекціями.

Період синдрому набутоно імунодефіциту (СНІДу) супроводжується значною втратою маси тіла, аж до кахексії, різким пригніченням імунітету, що веде до розвитку опортуністичних інфецій і злоякісних пухлин (лімфоми, саркома Капоші).

 

 

Зміни в лімфатичних вузлах схематично проявляються в трьох стадіях.

Стадія фолікулярної гіперплазії характеризується збільшенням розмірів фолікулів з великими світлими центрами. Навколо фолікулів є периферійний лімфоцитарний вінчик дуже вузький або взагалі відсутній, медулярні тяжі визначаються важко.

Стадія дифузної гіперплазії за типом ангіоімунобластної лімфаденопатії характеризується втратою звичайної структури лімфовузла. Гістологічно в лімфатичному вузлі переважають судини, клітин мало, склад їх поліморфний: круглі неправильної форми лімфоцити, плазмоцити, імунобласти, еозинофіли, тканинні базофіли. Фолікули атрофовані, дрібні. Інколи відмічається гіаліноз центрів фолікулів.

 Стадія лімфоїдного виснаження. Лімфатичні вузли представлені лише однією стромою. Синуси розширені, виповнені одноядерними клітинами. Лімфовузли зменшені, склерозовані, лімфоїдних елементів мало, зустрічаються плазмоцити та імунобласти. Подібні зміни спостерігаються в селезінці, вилочковій залозі, лімфоїдному апараті кишки.

Пошкодження, зумовлені опортуністичними інфекціями, мають саму різноманітну локалізацію і природу: бактеріальні, грибкові, паразитарні, вірусні. Опортуністичними називають інфекції, які викликаються умовно-патогенними (маловірулентними) збудниками, зараження якими у здорових людей не супроводжуються патологічними змінами. При СНІДі опортуністичні інфекції характеризуються рецидивуючим перебігом, генералізацією процесу. Лікування малоефективне. Виникають інтерстиціальні пневмонії, езофагіти, гастроентероколіти, енцефаліти, менінгіти, абсцеси, сепсис.

Злоякісні пухлини при СНІДі в основному двох типів: ангіосаркома Капоші, злоякісні лімфоми у людей похилого віку. При СНІДі вони часто є раннім проявом хвороби. Крім шкіри уражаються слизові, лімфовузли, інколи спостерігаються множинні вісцеральні пошкодження. Мікроскопічно саркома Капоші представлена численними новоутвореними, тонкостінними, хаотично розташованими судинами. Злоякісні лімфоми ушкоджують центральну нервову систему, лімфовузли, травний тракт, верхні дихальні шляхи, кістковий мозок.

СНІД завжди закінчується летально від прогресування гнійних інфекцій, сепсису, туберкульозу чи пухлинного росту.

 

 

Амілоїдоз

Ця складна речовина називається амілоїд – глікопротеїд, тобто білок з домішками вуглеводів і  при дії йоду та сірчаної кислоти зафарбовується в синій колір (реакція Вірхова). До складу амілоїду входять альбуміни, фібрин, комплемент, глобуліни плазми крові, ліпіди, ліпопротеїди, солі кальцію, кислі глікозаміноглікани основної речовини – хондроїтинсульфат та гепаритинсульфат. Фібрилярні та глобулярні білки амілоїду тісно пов’язані з полісахаридами.

Морфогенез амілоїдозу за В.В.Серовим проходить декілька стадій:

1-а – трансформації клітин ретикулоендотеліальної системи, плазмоцитів та лімфоцитів у амілоїдобласти,

 2- а – синтезу амілоїдобластами фібрилярного компоненту амілоїду,

 3-я – агрегації фібрил з утворенням каркасу амілоїду,

 4 – а – з’єднання фібрил амілоїду з компонентами плазми (білки, глюкопротеїди, ліпіди, імунні комплекси тощо) та глікозаміногліканами основної речовини.

 

За біохімічною структурою розрізняють:

– АА – амілоїдоз (білок не асоційований з імуноглобулінами) спостерігається при вторинному амілоїдозі та окремих формах спадкового (хвороба Маккла-Уелса);

–  АL – амілоїдоз (білок асоційований з імуноглобулінами) зустрічається при первинному (ідіопатичному)  амілоїдозі та вторинному, зв’язаному з мієломною хворобою та іншими моноклональними В-клітинними злоякісними лімфомами (хвороба  Вальденстрема, хвороба важких ланцюгів Франкліна), ця форма має генералізований характер і супроводжується пошкодженням серця, судин, легенів;

– АF – амілоїдоз (в утворенні білка переважно бере участь преальбумін) має спадкове походження і  зустрічається при сімейному амілоїдозі з пошкодженням нервової тканини;

– ASC – амілоїдоз (попередником є преальбумін) зустрічається у похилому віці і має генералізований характер.

 

За поширеністю амілоїдоз буває:

–генералізований: первинний, вторинний, спадковий, старечий;

– локалізований амілоїдоз включає в себе пухлиноподібний, окремі форми спадкового амілоїдозу, кардіальний, інсулярний, церебральний амілоїдоз похилого віку, АПУД-амілоїдоз та ін.

Локалізований амілоїдоз характеризується появою амілоїдних мас у вигляді вузликів, які виявляються мікроскопічно в одному органі: легені, гортань, шкіра, сечовий міхур, язик. Навколо амілоїдних мас часто спостерігається лімфоцитарна або плазмоцитарна інфільтрація, що підтверджує їх  імунологічне походження.

Ендокринний амілоїдоз характеризується появою амілоїдних мас у  ендокринних пухлинах: медулярна карцинома, пухлини острівців підшлункової залози, феохромоцитома, низькодиференційовані карциноми шлунка; в острівцях Лангерганса при ІІ типі цукрового діабету.

Амілоїд старіння проявляється у двох варіантах: – відкладанням амілоїду у серці (у шлуночках  або передсерді) та легенях, селезінці, підшлунковій залозі людей старечого віку; – старечий церебральний амілоїдоз, коли амілоїд відкладається у стінці кровоносних судин та у бляшках клітин головного мозку при хворобі Альцгеймера.

За етіологією: амілоїдоз розподіляється на:

·        первинний (ідіопатичний);

·        вторинний (набутий, реактивний);

·        спадковий (генетичний);

·        старечий.

Найчастіше зустрічається вторинний (набутий) амілоїдоз. Він виникає, як ускладнення захворювань, які супроводжуються розпадом тканин: хронічні абсцеси, остеомієліт, туберкульоз легенів, обширні опіки, бронхоектатична хвороба, хронічні пневмонії, розпад пухлин. Продукти руйнації тканин всмоктуються в кров, розвивається гіпер- та диспротеїнемія. При цьому засмічуються в першу чергу видільні органи (нирки), в другу – органи, які депонують кров (селезінка, печінка) і в третю – інші органи (серце, скелетні м’язи, наднирники тощо). Це зумовлює інтоксикацію і аутоімунізацію.

 

Сальна нирка

 

Амілоїдоз нирки. Забарвлення генціанвіолетом.

 

В селезінці амілоїд з’являється спочатку навколо судин у вигляді однорідної маси – “сагова селезінка”, згодом – по всій пульпі – “сальна селезінка”.

 

Сагова селезінка. Забарвлення генціанвіолетом.

В нирках амілоїд накопичується в мезангіумі, в стінках капілярів. Макроскопічно нирки збільшуються в розмірах, ущільнюються. На розрізі орган блідий, має вигляд воску або сала – “сальна нирка”.

В серці, скелетних м’язах амілоїд відкладається переважно за ходом судин. Мікроскопічно в такинах при фарбуванні гематоксиліном та еозином амілоїд представлений аморфними еозинофільними масами, а конго-червоним (специфічне забарвлення амілоїда) амілоїд фарбується у цегляно-червоний колір. Наслідок  несприятливий, процес незворотній, функція тканини чи органа різко знижується або повністю припиняється, наприклад, ниркова недостатність при нефротичному амілоїдозі.

 

Регенерація, процеси адаптації і компенсації.

 

У процесі життєдіяльності клітини організму постійно адаптуються до змін умов існування. Розрізняють адаптацію фізіологічну – відповідь клітин на нормальну стимуляцію гормонами чи іншими ендогенними біологічно активними речовинами та патологічну – пристосування клітин чи тканин до впливу патогенних чинників зовнішнього чи внутрішнього середовища. Адаптація проявляється: гіперплазією, гіпертрофією, організацією, атрофією, метаплазією, дисплазією.

 

Гіперплазія

 Гіперплазія може бути фізіологічною та патологічною.

Крім того, розрізняють реактивну, або захисну, нейрогуморальну, або гормональну гіперплазії та замісну компенсаторну при втраті крові.

Реактивна, або захисна гіперплазія часто має місце в імуннокомпетентних органах: тимусі, селезінці, лімфатичній системі, червоному кістковому мозку, мигдаликах при антигенній стимуляції, септичних станах, анеміях тощо.

Гормональна гіперплазія буває, як фізіологічною (гіперплазія молочної залози при лактації), так і патологічною: гіперплазія передміхурової залози,  ендометрія, фіброзно-кістозна мастопатія, гіперплазія щитовидної залози при дисгормональних порушеннях в організмі.

 

Дизгормональна гіперпластична залозиста простатопатія.

Забарвлення гематокселіном і еозином

 

Гіперплазія

 

Дизгорпональна гіперпластична простатопатія

 

Залозиста гіперплазія ендометрію

 

 Патологічна гіперплазія виникає під впливом вірусної інфекції – гіперплазія епітелію в бородавках, тощо.

 

Атипова гіперплазія ендометрію

 

Залозистокістозна гіперплазія ендометрію.

 

Гіпертрофія

 

 

Розрізняють справжню й несправжню гіпертрофію. Перша характеризується збільшенням об’єму за рахунок функціональних (паренхіматозних) структур, друга – за рахунок опірних тканин – сполучної або жирової. Гіпертрофія невід’ємно пов’язана з гіперплазією (від лат. plaseo – утворюю), яка проявляється в розмноженні клітин шляхом мітозу (клітинна гіперплазія), розростанні тканин (тканинна гіперплазія) і ультраструктур (внутрішньоклітинна гіперплазія). До адаптивних процесів відносять нейрогуморальну гіпертрофію (гіперплазію) і гіпертрофічні розростання, до компенсаторних – компенсаторну гіпертрофію.

 

 

 

Нейрогуморальна гіпертрофія (гіперплазія) виникає на грунті порушення функцій ендокринних залоз. Фізіологічним прототипом її є гіпертрофія матки й молочних залоз при вагітності. В умовах патології спостерігається гіперплазія залоз ендометрію, мастопатія при дисфункції яєчників, гіперплазія вивідних проток молочної залози в чоловіків (гінекомастія) при атрофії яєчок, збільшення органів і виступаючих частин скелета (акромегалія) при аденомі передньої частки гіпофіза в дорослих.

Роль гіпертрофічних розростань у пристосувальних процесах невелика. Вони зустрічаються при  акропегалії, хронічних запаленнях слизових з утворенням поліпів, при порушенні лімфообігу в нижніх кінцівках і лімфостазі, який призводить до розростання сполучної тканини (слоновість, або елефантизм). Жирова й сполучна тканини можуть виповнювати простір, зайнятий органом або тканиною, що веде до їх атрофії. Прикладом може бути потовщення кісток черепа при атрофії головного мозку.  розростання жирової тканини в ділянці воріт атрофованої нирки. Такий вид гіпертрофії отримав назву вакатної.

 

Акромегалія. Гіпертрофія шкіри лоба.

 

Компенсаторну гіпертрофію поділяють на робочу й замісну (вікарну). Робоча гіпертрофія розвивається у відповідь на посилену роботу органа. У фізіологічних умовах вона спостерігається в людей, зайнятих важкою фізичною працею, і спортсменів (гіпертрофія скелетних м’язів, серця). В умовах патології вона виникає в серці, шлунково-кишковому тракті, сечовивідних шляхах, коли наявні в цих органах дефекти компенсуються посиленою функцією збережених структур.

Гіпертрофія серця досягає найбільшого ступеня при вроджених і набутих вадах клапанів серця, які супроводжуються стенозом, а також при гіпертензіях, звуженні просвітлення аорти, склерозі судин. Гіпертрофії підлягає, у першу чергу, той відділ серця, на який припадає функціональне навантаження. Маса серця при цьому досягає 1 кг. Структурним проявом компенсації є збільшення довжини серця, а також розширення його порожнини, яке визначається як активне, компенсаторне, тоногенне. Проте, якщо першопричина не усунута, порожнина шлуночка із часом зменшується. Гіпертрофія порожнистого органа (серця, кишки, сечового міхура), при якій просвітлення його зменшується, називається концентричною. Вона свідчить про інтенсивну компенсацію.

Товщина лівого шлуночка в таких випадках може досягти 2 см, а правого – 1 см. Мікроскопічно при цьому спостерігається значне потовщення кардіоміоцитів і збільшення їх ядер. Гіперплазія волокнистих структур строми, інтрамуральних судин, компонентів нервового апарату, що відповідають за нейрогуморальне забезпечення посиленої функції, значно відстає від темпів гіперплазії внутрішньоклітинних ультраструктур кардіоміоцитів. Отже, сприятливість у фазі компенсації є уявною, уже у своєму зародку цей процес має ознаки декомпенсації. Якщо не усунута першопричина, виникає невідповідність між збільшеними потребами гіпертрофованого міокарда й рівнем його кровопостачання, інервації, енергозабезпечення, обмінною площею мембран новоутворених ультраструктур. У гіпертрофованих кардіоміоцитах виникають жирова й білкова дистрофії, які послаблюють скоротливу діяльність серця. Внаслідок втрати кардіоміоцитами тонусу відбувається пасивне поперечне міогенне розширення порожнин шлуночків серця. Концентрична гіпертрофія переходить в ексцентричну з розширенням порожнистого органа, що є морфологічним виразом серцевої декомпенсації.

 

Концентрична гіпертрофія лівого шлуночка серця.

 

ЕКГ при гіпертрофії лівого шлуночка серця

 

Гіпертрофія міокарда. Забарвлення гематокселіном і еозином

 

Гіпертрофія м’язового шару шлунка або кишки виникає, природно, вище стенозу, який утруднює випорожнення. Це може мати місце при загоєнні виразок, наявності пухлин. Гіпертрофія сечового міхура спостерігається при аденомі передміхурової залози, яка звужує сечовипускний канал, а також у зв’язку з іншими затрудненнями випорожнення міхура. Функціональна недостатність названих органів виникає при дистрофії лейоміоцитів і проявляється в розширенні їх, порожнин.

Вікарна (замісна) гіпертрофія компенсує функцію одного із загиблих або оперативно видалених парних органів (легені, нирки, наднирники). За патологічною суттю вона близька до регенераторної гіпертрофії. В її виникненні велику роль відіграє комплекс рефлекторних і гуморальних впливів, як і при компенсаторній гіпертрофії.

 

 

Ексцентрична гіпертрофія правого шлуночка серця.

 

Атрофія

 

 

Розрізняють фізіологічну й патологічну атрофії.

Фізіологічна атрофія спостерігається протягом усього життя людини. Після народження атрофуються й облітеруються пупкові артерії, артеріальна (боталова) протока, у літніх людей – статеві залози, у стариків – кістки й міжхребцеві хрящі.

Патологічна атрофія спостерігається в будь-якому віці й може бути зумовлена різними причинами – недостатнім живленням, порушенням функції ендокринних залоз, ураженням центральної й периферичної нервової системи, інтоксикаціями. Патологічна атрофія – зворотний процес. Якщо ліквідувати причину, то при умові, що атрофія не досягла високого ступеня, можливе повне відновлення структури й функції органа. Патологічна атрофія буває загальною й місцевою.

 

 

Загальна атрофія, або виснаження, поділяється на такі види: аліментарне виснаження, виснаження при раковій кахексії, виснаження при церебральній кахексії, виснаження при інших захворюваннях. Поняття “виснаження” і “кахексія” не тотожні. Кахексія в початкових стадіях може не супроводжуватись виснаженням, а проявлятися прогресуючими дистрофічними змінами органів, наприклад, остеопорозом.

 

Атрофія ендометрія клімактиричного періоду.

Аліментарне виснаження настає під час голодування. Поступово зменшуються запаси жиру, атрофується скелетна мускулатура. Атрофована жирова тканина набуває охряно-жовтого забарвлення в звязку з накопиченням пігменту ліпохрому. Жирова клітковина осердя й жировий кістковий мозок просочуються серозною рідиною й стають набряклими (серозна атрофія жирової клітковини). У шкірі голодуючих нагромаджується пігмент меланін, тому вона набуває сіро-коричневого забарвлення. Серце, печінка та інші органи зменшуються в розмірах. У кардіоміоцитах, гепатоцитах і міоцитах скелетних м’язів накопичується пігмент ліпофусцин, внаслідок чого органи набувають буро-коричневого забарвлення (бура атрофія органів).

Виснаження при раковій кахексії характерне для злоякісної пухлини будь-якої локалізації. Особливо швидко воно розвивається у хворих на рак стравоходу, шлунка й кишки внаслідок розладів травлення.

Виснаження при церебральній та гіпофізарній ( хвороби Симондса та Шігена) кахексії виникає внаслідок ураження гіпоталамуса  або гіпофіза запальним процесом, чи пухлиною.

Виснаження при інших захворюваннях має місце у випадках затяжних хронічних інфекцій (туберкульоз, дизентерія, хронічний сепсис). Воно зумовлене глибоким порушенням обміну речовин.

При загальному виснаженні підшкірна жирова клітковина відсутня, очі запалі, шкіра суха, живіт втягнутий. Інколи мають місце голодні набряки.

 

Види місцевої атрофії

Місцева атрофія виникає з різних причин. Розрізняють наступні її види: дисфункціональна, від недостатнього кровопостачання, від тиску, трофонейротична, від дії фізичних і хімічних чинників.

Дисфункціональна атрофія, або атрофія від бездіяльності, виникає внаслідок зниження функції органа: атрофія м’язів при переломі кісток, атрофія зорового нерва після видалення ока. Застосовуючи масаж і гімнастику, можна сповільнити розвиток атрофії у хворих із переломами.

 

а- від бездіяльності, d-ангіотрофічна,  c– нейротрофічна, d– від тиску

 

Атрофія кістки від бездіяльності

 

Атрофія від недостатності кровопостачання виникає внаслідок звуження артерій, які живлять орган. Знекровлення веде до гіпоксії, у результаті чого функція паренхіматозних елементів знижується, а розміри клітин зменшуються. Гіпоксія стимулює проліферацію (розмноження) фібробластів, тому при недостатньому кровообігу розвивається склероз. У хворих з атеросклерозом такий процес має місце в міокарді, нирках, головному мозку, ногах.

Атрофія від тиску виникає в органах, які зазнають компресії з боку пухлини чи аневризми (місцеве випинання аорти). Навіть кістки хребців і грудини атрофуються від стискання їх аневризмою. При закупорці сечоводів камінцями сеча розтягує ниркові миски й чашечки (гідронефроз), від чого атрофується паренхіма нирки. У разі затрудненого відтоку ліквору розширюються мозкові шлуночки (гідроцефалія), а головний мозок атрофується.

Трофонейротична атрофія зумовлена порушенням зв’язку органа із центральною нервовою системою при травматичному, пухлинному або запальному пошкодженні периферичних нервів. За таким механізмом часто розвивається атрофія скелетних м’язів.

Атрофія від дії фізичних і хімічних чинників виникає, наприклад, у кістковому мозку й статевих залозах під впливом променевої енергії. Радіоактивний йод викликає атрофію щитовидної залози. Після тривалого лікування адренокортикотропним гормоном або глюкокортикоїдами розвивається атрофія кори наднирників.

Органи при атрофії зменшуються. Поверхня їх у більшості випадків гладенька (гладка атрофія), у нирках – зерниста (зерниста атрофія). При гідронефрозі й гідроцефалії органи збільшені за рахунок рідини, яка в них скупчується, а паренхіма їх атрофована.

 

Метаплазія.

У м¢язовій та нервовій тканинах це явище не зустрічається. Найбільш поширеним прикладом метаплазії є заміщення одношарового призматичного епітелію на багатошаровий плоский, що спостерігається при запаленні слизової бронха, епітелію шлунка в кишковий епітелій – кишкова метаплазія, або ентеролізація слизової оболонки шлунка. Причиною метаплазії може бути гіповітаміноз А та інш. Спостерігається метаплазія сполучної тканини з утворенням хряща чи кістки в рубцях, стінці аорти при атеросклерозі. Метаплазія виникає в зв’язку з попередньою проліферацією недиференційованих клітин – непряма метаплазія. В основі метаплазії лежить зміна генетичної програми диференціювання на рівні стовбурових клітин Метаплазія епітелію може бути фоном для розвитку злоякісних пухлин.

Дисплазія

Базальна мембрана при дисплазії не пошкоджується. Найчастіше дисплазія розвивається при запальних та регенераторних процесах. Залежно від ступеню проліферації і стану клітинної та тканинної атипії розрізняють три стадії (ступеня) дисплазії: І –легка (мала), ІІ – помірна (середня), ІІІ – тяжка (значна). Легка та середня дисплазії мають зворотній характер. Зміни клітин та тканин при важкій дисплазії рідко піддаються зворотному перебігу і розглядаються як передраковий процес. Іноді їх важко відрізнити від карциноми на місці.

Регенерація

Регенерація  відбувається на молекулярному, субклітинному, клітинному, тканинному й органному рівнях і відтворює принцип авторегуляції життєвих функцій. В основі його лежать клітинні і внутрішньоклітинні гіперпластичні процеси. Для клітинної форми регенерації притаманне розмноження клітин,  для внутрішньоклітинної форми – збільшення чисельності (гіперплазія) і розмірів (гіпертрофія) ультраструктур та їх компонентів. Друга форма властива клітинам усіх органів і є універсальною.

У морфогенезі регенерації виділяють дві фази – проліферації та диференціації. Протягом першої фази спостерігається розмноження недиференційованих (камбіальних, стовбурових) клітин або клітин – попередників. Під час другої фази молоді клітини дозрівають і спеціалізуються.

Регенераторний процес регулюється гуморальними, імунними, нервовими і функціональними механізмами. Гуморальні механізми реалізуються у клітинах і тканинах за участю внутрішньоклітинних і тканинних регуляторів, а поза ними – за участю гормонів, поетинів, медіаторів, факторів росту, а також кейлонів (речовин, які пригнічують клітинний поділ). Імунні механізми пов’яз ані із перенесенням лімфоцитами “регенераторної інформації”, нервові – з трофічною функцією нервової системи, а функціональні – з адекватними запитами органів і тканин.

 

Фізіологічна регенерація

Вона характеризується внутрішньоклітинним оновленням молекул і ультраструктур, а також цілісних клітин, волокнистих структур і основної речовини сполучної тканини. Внутрішньоклітинна регенерація є єдиною формою відновлення

 складу і функцій кардіоміоцитів і нейроцитів центральної нервової системи. Поєднання внутрішньоклітинного оновлення з мітотичним поділом клітин спостерігається у печінці, нирках, підшлунковій залозі. Постійна зміна епідермісу, епітелію слизової травного каналу, синовіальних оболонок, кісткового мозку, елементів крові здійснюється переважно за рахунок клітинного поділу.

Репаративна регенерація

В основі її лежать ті ж механізми, які притаманні фізіологічній регенерації, причому репарація пошкодження в кожному із органів відбувається тим самим шляхом, що й в умовах фізіологічного відновлення, тільки більш інтенсивно. Внутрішньоклітинна регенерація стає основною формою відновлення структури дистрофічно змінених клітин, клітинна і внутрішньоклітинна – при їх некрозі.

 

Кінцевий результат репаративної регенерації виражається у реституції або субституції. Реституція (повна регенерація) характеризується заміщенням дефекту тканини ідентичною до загиблої. Вона властива тим органам і тканинам, де регенерація відбувається виключно у вигляді клітинної форми (кістковий мозок, епідерміс, епітелій слизових оболонок).

Субституція (неповна регенерація) характерна для органів, у яких загоєння відбувається переважно або виключно шляхом внутрішньоклітинної репарації (серце, центральна нервова система). У міокарді, наприклад, вогнища некрозу заміщуються сполучною тканиною, в головному мозку загиблі нейроцити – гліальними рубцями.

Відновлення функції забезпечується збільшенням ядерних і цитоплазматичних ультраструктур у збережених клітинах, які гіпертрофуються. Варіантом неповної регенерації є “регенерація на віддалі”. Як приклад її можна навести якісну перебудову різних відділів шлунково-кишкового тракту, яка компенсує зниження зовнішньосекреторної функції головки підшлункової залози, або перебудову другої півкулі головного мозку за його ураження.

 

Постінфарктний кардіосклероз. Субституція.

 

 

Постінфарктний кардіосклероз. Забарвлення за ван. Гізон.

 

Патологічна регенерація

 Недостатність білків чи вітамінів, порушення нервової регуляції, гормональні розлади, пригнічення імунної системи можуть суттєво вплинути на швидкість і якість загоєння. Так можна пояснити тривале незагоєння виразок гомілок у хворих з хронічною серцевою недостатністю або ран при цукровому діабеті. Прикладом патологічної регенерації може бути гіперпродукція сполучної тканини з утворенням келоїда після променевої або термічної травми.

 

Регенерація окремих органів і тканин

Кров може регенерувати  за типом фізіологічної, репаративної та патологічної регенерації. Прикладом репаративної регенерації крові при анеміях може бути екстрамедулярне кровотворення. Патологічна регенерація крові спостерігається при опроміненні, лейкозах.

Судини дрібного калібру регенерують добре, а великі судини регенерують за типом субституції – утворення рубця на місці пошкоджених частин середнього та зовнішнього шару.

Регенерація сполучної тканини починається з проліферації молодих мезенхімальних клітин і новоутворення судин з утворенням грануляційної тканини –молодої сполучної тканини, яка багата клітинами: недиференційовані лімфоцитоподібні клітини сполучної тканини, лейкоцити, плазмоцити, лаброцити, фібробласти; петлястими тонкостінними судинами.

Грануляційна тканина.

Грануляційна тканина.

 

Рубець. Забарвлення за ван Гізон

 

Дозрівання грануляційної тканини завершується утворенням грубоволокнистої рубцевої тканини інколи навіть келоїду.

 Регенерація кісткової тканини при неускладненому переломі кістки відбувається шляхом утворення первинного кісткового зрощення, яке проходить наступні стадії: попередня сполучнотканинна мозоля, попередня кісткова мозоля, остаточна кісткова мозоля. При порушенні регенераторних процесів у кістці виникає вторинне кісткове зрощення через попередню кістково-хрящову мозолю.

 

 

Формування грануляційної тканини.

а. – лейкоцит,b – макрофаг, c – фібробласт, d – фіброцит, e – лімфоцит, f– плазмоцит

 

Регенерація хрящової тканини  проходить за типом неповної регенерації з розростанням рубцевої тканини. Регенерація м¢язової тканини залежить від її типу. Гладкі м¢язи регенерують повністю при невеликих дефектах. Поперечносмугасті м¢язи регенерують лише при збережені сарколеми. Регенерація м¢язу серця проходить шляхом утворення рубця.

Епітелій регенерує шляхом розмноження нових клітин, тобто за типом реституції.Регенерація нервової тканини проходить неоднозначно. Клітини головного та спиного мозку регенерують шляхом субституції, тобто розростанням глії і утворенням рубця.

 

Організація

 

Суть її зводиться до формування сполучної тканини при загоюванні дефектів у ранах і виразках, заміщення сполучною тканиною ділянок змертвіння або тромботичних мас (власне організація) і їх інкапсуляції.

За І.В.Давидовським виділяють такі форми загоєння ран: безпосереднє закриття епітеліального дефекту, загоювання під струпом, первинний натяг рани, вторинний натяг рани, або загоювання через нагноєння.

Безпосереднє закриття епітеліального дефекту передбачає розростання клітин з країв рани і затягування її суцільним клітинним шаром без мітотичного поділу. Така проста форма загоювання притаманна поверхневим пошкодженням рогівки, слизових, інтими судин.

Загоювання під струпом теж характерне для невеликих пошкоджень епідермісу. Наприклад, при поверхневій екскоріації швидко виділяються лімфа і кров, які підсихають і перетворюються на кірку (струп). Епідерміс регенерує під кіркою, яка внаслідок процесів відторгнення, на 3-7 добу відпадає.

Загоювання ран з пошкодженням не тільки шкіри, а й нижчерозташованих тканин відбувається шляхом первинного або вторинного натягу. Принципова різниця між ними полягає в способі очищення рани.

Для загоювання первинним натягом характерне первинне очищення.

 

Загоювання рани первинним натягом

 

Під впливом протеолітичних ферментів фагоцитів відбувається частковий лізис згустків крові і тканинного детриту і вміст рани видаляється протягом першого ж дня після ураження разом з ексудатом. На 2-3 добу зявляється грануляційна тканина, яка на 10-15 добу дозріває. В клініці краї великих ран зєднують за допомогою швів і підкріплюють повязками. Якщо віддаль між краями рани дорівнює навіть 10 мм, то у найближчі дні ця дистанція зменшується до нуля через набряк тканин і скорочення фібринового згустка, який склеює краї рани.

У тих випадках, коли краї рани розійшлися внаслідок гнійного запалення, первинний натяг неможливий, і загоювання здійснюється вторинним натягом.

Загоювання рани вторинним натягом

 

Для нього характерне звільнення рани від детриту і сторонніх тіл шляхом “вигноювання”. Швидко з’являються ознаки демаркаційного гнійного запалення на межі із змертвілою тканиною, настає розплавлення її. Відторгнення некротичних мас відбувається протягом перших 5-6 діб (вторинне очищення рани) і на краях рани починає розвиватись грануляційна тканина. При загоюванні ран первинним і вторинним натягом дозрівання грануляційної тканини супроводжується регенерацією епітелію. Проте при загоюванні вторинним натягом на місці рани завжди утворюється рубець.

Загоюванню виразок завжди передує згасання запального процесу. В зону некрозу проростає грануляційна тканина, яка дозріває у грубоволокнисту і часто піддається гіалінозу. Останній зумовлює деформацію і стеноз порожнистого органа. На сполучну тканину нашаровується епітеліальний пласт.

Власне організація некротичних мас розпочинається з реактивного ексудативного запалення в навколишніх тканинах і лізису ділянок некрозу. Ексудативна реакція переходить у продуктивну з проліферацією мезенхімальних клітин. Грануляційна тканина вростає з периферії і поступово перетворюється в рубець. Такий тип організації притаманний загоюванню інфарктів міокарда, нирки, селезінки.

Організація тромбу розпочинається з 2-3 дня його виникнення, йде паралельно з асептичним аутолізом і завершується заміщенням тромботичних мас сполучною тканиною, каналізацією і васкуляризацією.

Організація крововиливу чи ексудату у проміжній речовині теж завершується рубцюванням, а в серозних порожнинах – їх облітерацією або утворенням злук. Організація фібринозного ексудату в альвеолах при крупозній пневмонії призводить до карніфікації.

 

Організація фібрину при крупозній пневмонії.

Забарвлення гематокселіном і езозином

 

Злуковий перикардит.