Allgemeine Pathologie G. Höfler Institut für Pathologie Universität Graz Pathologie: Krankheitslehre • Ätiologie: auslösende Faktoren, Ursachen - Vererbte, genetisch bedingte - Erworbene - Somatische Mutationen - Umweltfaktoren: - Mangel- oder Fehlernährung, - physikalische Ursachen (Trauma, Temperatur, Strahlung), - Chemikalien, Medikamente - Infektionen: Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten - Psychogene Faktoren Mutation Faktor V “Leiden” • Häufigste genetisch bedingte Ursache für venöse Thrombosen (Blutgerinnsel) • 5-7% der Normalbevölkerung • Mutation: G1691A = Arg561Gln Faktor V „Leiden“ MnlI Mammakarzinom: HER2 +++ Bakteriell bedingter Abszess Histo - Bakterien Portiobiopsie mit virusassoziierten Veränderungen In-situ Hybridisieung HPV 16/18 Prädisposition • Vererbte genetische Veränderungen, die zu erhöhtem Erkrankungsrisiko führen: - Reduzierte Anpassungsfähigkeit gegenüber entsprechenden Pathogenen - Enzymdefekt mit vermindertem Einbau von Jod in Schilddrüsenhormon in Kombination mit Jodmangel - Reduzierte Resistenz gegenüber Erregern - Angeborene Immundefekte Pathogenese • Entstehung und Entwicklung einer Erkrankung • Ablauf der Reaktion des Organismus auf Schädigung • Dauer der Reaktion auf Schaden - Akut: Tage bis Wochen - Chronisch • Ausgang - Heilung - Defektheilung - Remission - Rezidiv - Tod Pathologie - Diagnostik • Zytopathologie - Prophylaktisches Screening - Minimal invasive Diagnostik: Entzündungszellen, Tumorzellen • Intraoperative Schnellschnittdiagnostik • Intravitale Diagnostik - Biopsien: Nadel, Endoskopie - Operationspräparate • Postmortale Diagnostik – Autopsie - Diagnostik, Sanitätspolizei, Gerichtsmedizin HP--Gastritis HP © PathoPic 11.10.15 Diagnostische Techniken • Makroskopie • (Licht)Mikroskopie - Übersichts-, Spezialfärbungen - Enzymhistochemie - Immunhistochemie • Elektronenmikroskopie Makroskopie • Veränderungen der - Form Begrenzung Größe Gewicht Oberfläche, Struktur Farbe Konsistenz Nekrosen Asservierung von Gewebe und Zellen I • Fixierung - 4%iges Formalin (gesättigte Lsg. von Formaldehyd in H2O ca. 40%ig), pH 7.5, Phosphatpuffer, Eindringtiefe 1mm/h geeignet für: - Konventionelle gefärbte Schnitte - Immunhistochemie, ISH - Gewinnung niedrigmolekularer DNA, RNA - Alkohol - Zytologische Präparate, ISH - Gewinnung niedrigmolekularer DNA, RNA - 2%iges Glutaraldehyd in Cacodylatpuffer - Elektronenmikroskopie Asservierung von Gewebe und Zellen II • Keine Fixierung – Einfrieren - Eis: Enzymnachweis - -20°C: - Gefrierschnitte, Enzymnachweis - -70°C/Flüssigstickstoff: - hochmolekulare DNA, RNA - Flüssigstickstoff-gekühltes Isopropanol - Immunhistochemie, hochmolekulare DNA, RNA • Speziallösungen: - Guanidiniumthiocyanid (GTC) - RNAlater etc. Einbettungs- und EinbettungsSchneideverfahren • Konventionell: - Wasserentzug durch „aufsteigende Alkoholreihe Xylol/Toluol Paraffinwachs Mikrotomschnitte: 4-6µm Warmes Wasserbad: „Strecken“ • Entkalkung: Säure, EDTA • Polyacrylamid-Einbettung Gewebearray Acrylatblock Färbemethoden • Entparaffinierung: Xylol • Rehydrierung: „absteigende Alkoholreihe“ • Färbung - HE (Hämatoxylin-Eosin) - Blau: Zellkerne, Bakterien, Kalk, Zytoplasma, Knorpelgrundsubstanz - Rot: Zytoplasma, Kollagen, Erythrozyten • Entwässerung • Einbettung, Eindeckung 13.10.14 Spezialfärbungen I • Giemsa - Blau: feine Chromatinstrukturen, Bakterien - Rot: Zytoplasma, kollagene Fasern - Violett: Mastzellen • van Gieson-Elastika - Gelb: Muskulatur, Zytoplasma, - Rot: Bindegewebe, Hyalin - Schwarz: elastische Fasern, Zellkerne • Gomöri - Schwarz: Retikulinfasern Giemsa Gomöri Spezialfärbungen II • PAS (Perjodsäure-Schiff-Reaktion) - Rot: neutrale Glykosaminoglykane, Kohlehydrate, Glykogen - Blau: Zellkerne • • • • Alcianblau: saure Glykosaminoglykane Sudan-Fettfärbung: rot Berliner-Blau: Eisen Gram (Bakterien) - Blauviolett: gram+ Bakterien - Rot: gram- Bakterien • Ziehl-Neelsen: Mykobakterien • Kongorot: Amyloid, grün polarisierend PAS Berliner Blau PAS (Periodic acidacid-Schiff): • oxidizes glucose residues, creates aldehydes that react with the Schiff reagent Red: neutral glycosamin oglycans, carbohydrat es, glycogen Alcian blue acid glycosamin oglycans Barrett Mucosa (esophagus) Sudan, Oil Red O Neutral lipid Cardiac muscle Congo red Amyloid deposits Kidney Ziehl--Neelsen Ziehl Ladewig OMS (Ladewig Ladewig--Polarisation) Polarisation) (Licht)Mikroskopie • Übersichtsfärbungen - Architektur Ablagerungen Nekrosen Gewebsreaktionen Fremdgewebe • Spezialfärbungen - Bindegewebe, Schleim, Fett, - Eisen, Kupfer Epitheloidzellig-Epitheloidzellig granulomatöse Lymphadenitis Tuberkulose Zell und Gewebsreaktionen • Endoplasmatisches Retikulum • Mitochondrien • Golgi-Komplex • Lysosomen • Peroxisomen Endoplasmatisches Retikulum • Kontinuierliches intrazytoplasmatisches Membransystem • Rauhes (granuläres) ER • Glattes (agranuläres) ER - Basophile Färbung des Zytoplasmas - Hinweis auf starke Proteinproduktion Plasmozytom Mitochondrien • Zentrale Organellen des Energiestoffwechsels, „Kraftwerk“ - Oxidation von KH und Fettsäuren zu H2O, CO2 • • • • Innere Membran: gefaltet Äußere Membran Matrix Eigene DNA: maternal, kodiert nicht für alle mitochondrialen Enzyme • Vermehrt in Zellen mit großem Energiebedarf - Muskulatur: Kontraktion - Drüsen: Pumpfunktion Vermehrung von Mitochondrien Kristalline Einschlüsse in Mitochondrien Golgi--Komplex Golgi • Membranöse Zisternen • Besonders ausgeprägt in sekretorisch aktiven Zellen - Becherzellen • Modifikation von Proteinen - Glykosylierung • „Targeting“ durch „Adressierungsmoleküle“ Lysosomen • Einfache Membran • Zahlreiche hydrolytische Enzyme mit saurem pHOptimum - Nucleasen, Proteasen, Glykosidasen, Lipasen, Phosphatasen • Abbau des durch Pinozytose, Phagozytose aufgenommenen Materials - z.B.: Neutrophile Granulozyten Peroxisomen • Einfache Zellmembran • Entstehen durch Teilung • Enzyme für Fettsäureoxidation, zahlreiche katabole Funktionen • Plasmalogenbiosynthese • Katalase • Störungen - Biogenesestörung: - Zellweger-Syndrom, neonatale Adrenoleukodystrophie - Enzymdefekte: - Adrenoleukodystrophie Adaptation • Reaktion auf physiologische oder pathologische Reize • Vermehrte oder verminderte Belastungen • Organe • Zellen • Zellorganellen Zellschädigung • Funktionsstörungen - Vorübergehende (reversible) - Permanente (irreversible) • Interaktion zwischen Noxe und Zelle • Störung: - Zellmembranen, Energiehaushalt, Syntheseleistungen • Morphologische und funktionelle Folgen • Reparatur: - Biotransformation, Phagozytose Mechanismen der Zellschädigung • Sauerstoffmangel (Ischämie, Hypoxie) - Wenn irreversibel – Nekrose • Viren - Zytopathischer Effekt Induktion einer Immunantwort Zytoskelettschäden Riesenzellen • Chemische Substanzen und Medikamente • Physikalische Faktoren • Mangel an “essentiellen Faktoren” Zelltod • Irreversibles Endstadium einer Zellschädigung • Folge hypoxischer, toxischer, physikalischer, immunologischer oder mikrobieller Ursachen • Physiologischer Vorgang im Rahmen der Embryonalentwicklung und des normalen Gewebeumsatzes • Apoptose: programmierter Zelltod • Nekrose: Denaturierung (Koagulation) von Proteinen und/oder enzymatische Auflösung (Kolliquation) • Autophagie: Abbau von Bestandteilen und Organellen Apoptose: a) Normaler Zellverband b) Lösung der Zellverbindungen und Kondensation des Chromatins c) Fragmentierung und Pyknose des Zellkerns in der apoptotischen Zelle d) Entzündungsfreie Elimination der apoptotischen Zellteile durch Phagozytose Frischer Myokardinfarkt a) lehmfarbene Abblassung des Myokards im Infarktgebiet und rötliches, resorptives Granulationsgewebe im Randbereich (Pfeile) b) eosinophile Nekrosen (N) des Infarkts
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