Poruchy distribuce vody, elektrolytů a ostatních minerálů v organismu

Dystrofie bílkovin, amyloidóza Poruchy distribuce vody, elektrolytů a ostatních minerálů v organismu Poruchy pomocných mechanismů metabolismu (tekutosti prostředí, vylučování) související s tvorbou krystalů a konkrementů Pigmentace endogenní a exogenní

Z. Kolář

Dystrofie bílkovin Dystrofie – porucha buněčného metabolismu Hromadění buněčného metabolitu (nízkomolekulární látka vakuolizace, vysokomolekulární látka – hyalinní zkapénkovatění)

V řadě případů k hromadění metabolitu nedochází a buněčné změny nejsou žádné, nebo jsou velmi diskrétní (atrofie) Strukturální změny projevující se při poruše metabolismu bílkovin: (a) kalné zduření, (b) vakuolární dystrofie, (c) hyalinní zkapénkovatění, (d) hlenová dystrofie, (e) fibrinoidní dystrofie, (f) hyalinóza, (g) amyloidóza

Dystrofie bílkovin (a)

Kalné zduření: játra, ledviny, myokard, kosterní svaly, mikroskopicky – zvětšení buněk, granulární cytoplasma (zduření mitochondrií, viz ELMI)

(b)

Vakuolární dystrofie (hydropická degenerace): akumulace elektrolytů a vody, vakuolizace cytoplasmy, edém

(c)

Hyalinní zkapénkovatění: hyalin – bezstrukturní materiál barvící se v HE růžově, hepatocyty při hypoxidóze a při virových hepatitidách (Councilmannova tělíska), kanálky ledvin při albuminurii, plasmocyty při chronickém zánětu (Russellova tělíska), inkluze při virózách

(d)

Hlenová dystrofie: hromadění hlenu (mucinu), jde o mukopolysacharidy (mukoviscidóza, alopecia mucinóza, mukopolysacharidózy – Hurler, Hunter, Sanfilippo, Morqui, MaroteauxLamy, deficit beta-glukuronidázy, ganglion, myxedém, ateroskleróza, cystická medionekróza

(e)

Fibrinoidní a hyalinní dystrofie: změny kolagenního vaziva, ztráta vláknitého uspořádání (stěna cév), zmnožení retikulinových fibril (endokard, klouby, cévy po revmatické horečce, jiných kolagenózách, zmnožení hyalinu (polyserositidy, polevová slezina)

1. Hyalinní dystrofie-perisplenitis kartilaginea 1 2

2

1 Povrch sleziny 2 Hyalinně ztluštělá kapsula 3 Pulpa sleziny

3

1.2. Přilehlá část pulpy sleziny pod hyalinně ztluštělou kapsulou

1.3. Perisplenitis kartilaginea 1 2 3

2

1 Hyalinóza pouzdra 2 Vazivové ztluštění pouzdra 3 Fibroblast 4 Siderofágy 5 Pulpa sleziny

4

5

1.4. Perisplenitis kartilaginea-hyalinní ztluštění pouzdra, detail

2. Hlenová dystrofie-pankreas mukoviscidóza, počáteční stádium kopie

3 2 3 1

1

1 Retence atypického hlenu v luminech acinů a vývodů 2 Lehce zmnožené intersticium 3 Nepostižené aciny

2.1. Hlenová dystrofie-pankreas mukoviscidóza, středně pokročilý stav kopie

1

1 2 1 2 1 Retence atypického (krystalizujícího) hlenu. Dilatace lumina acinů a vývodů, atrofie epitelu 2 Zmnožené vazivo v intersticiu

2.2. Hlenová dystrofie-pankreas mukoviscidóza, pokročilý stav s atrofií funkčního parenchymu kopie

2

1 1

1 Zmnožené vazivo s chronickou zánětlivou infiltrací 2 Perzistující Langerhansovy ostrůvky

2

3. Atypický epitelový hlen-alopecia mucinosa 1

2

3 1 Epidermis 2 Korium 3 Vlasový folikul-hromadění atypického hlenu v zevní pochvě epiteliální

3.1. Atypický epitelový hlen-alopecia mucinosa

1

2

1 Bazální membrána vlasového folikulu 2 Rozvláknění epitelu „vakuolami“ atypického epiteliálního hlenu

3.2. Atypický epitelový hlen-alopecia mucinosa, splývání hlenových „vakuol”

4. Hlenová dystrofie-hromadění mezenchymového hlenu ve vazivu koria, pretibiální myxedém

4.1. Hlenová dystrofie-hromadění mezenchymového hlenu ve vazivu koria, pretibiální myxedém, barvení alciánovou modří 1

2 2

1 Rohová vrstva epidermishyperkeratóza 2 Hromadění mezenchymového hlenu (modré zbarvení)

5. Fibrinoidní nekróza-periartikulární revmatický uzel

3 1

1

3 3

2

1 1 Fibrinoidní nekróza vaziva 2 Lem z epiteloidních buněk 3 Vazivo

5.1. Fibrinoidní nekróza-periartikulární revmatický uzel

1 2

1

2

2

1 Fibrinoidní nekróza vaziva 2 Lem z epiteloidních buněk

6. Fibrinoidní nekróza-arteriitis, přehled 2

1

1 Fibrinoidní nekróza arterioly 2 Povrch ledviny

6.1. Fibrinoidní nekróza-arteriitis, Malloryho trichrom

1

1 Fibrinoidní nekróza arterioly, vrstvy nekrózy stěny červeně.

6.2. Fibrinoidní nekróza arterioly ledviny

1

2

2 2

1 Homogenizace nekrotické stěny 2 Perivaskulární leukocytární infiltrát

6.3. Fibrinoidní nekróza-arteriitis, Malloryho trichrom

2 1 1 Fibrinoidní nekróza celé arterioly 2 Parciální fibrinoidní nekróza stěny větší cévy

6.4. Fibrinoidní nekróza-arteriitis, Malloryho trichrom

3

2 1 1 2 3

1 Vazivová obliterace lumina 2 Fibrinoidní nekróza stěny 3 Zánětlivý infiltrát

Dystrofie bílkovin Amyloidóza Ukládání zvláštní, zdánlivě bezstrukturní hmoty (v podstatě však fibrilárního proteinu ve formě beta-skládaného listu s akcesorními složkami) v mezibuněčných prostorách barvící se v HE růžově (obvykle se průkazu používá Kongo červeň a zelená fluorescence v polarizovaném světle) Pro rozvoj amyloidózy jsou pravděpodobně důležité genetické faktory determinující abnormální chování imunitního systému Amyloidóza může být orgánová (lokalizovaná) a nebo systémová (generalizovaná, klinicky významnější) Existuje ve 3 hlavních a četných vedlejších biochemických formách

Dystrofie bílkovin Amyloidóza 95% hmoty amyloidu tvoří fibrilární proteiny, zbývajících 5% tzv. P glykoprotein a další glykoproteiny Rozeznává se asi 15 biochemicky odlišných forem amyloidového proteinu

Dystrofie bílkovin Amyloidóza 3 hlavní formy amyloidu: AL amyloid (lehkých řetězců, plasmocyty, ukládá se v různých orgánech) AA amyloid („amyloid-associated“, dříve označován jako sekundární amyloid, vzniká z prekurzoru SAA – sérový s amyloidem-asociovaný protein, který se tvoří v játrech) Aβ amyloid (senilní, mozkové léze u Alzheimerovy choroby) Některé méně časté formy amyloidu: ATTR (amyloid transthyretin, transthyretin je přenašeč thyroxinu a retinolu, mutantní forma TTR je ukládána u skupiny geneticky podmíněných chorob nazývaných familiární amyloidová polyneuropatie, někdy se ukládá nemutovaný ATTR v srdci – senilní systémová amyloidóza) Aβ2m amyloid (hemodyalizační, β2mikroglobulin je molekula MHC I. třídy) HA amyloid (hereditární) AE amyloid (endokrinní)

Dystrofie bílkovin Amyloidóza I když se dříve používané dělení na primární a sekundární amyloidózu v diagnostické praxi požívat nedoporučuje, jsou podle klinických symptomů tyto termíny pořád používány Klinické dělení: Primární amyloidóza – spojená s poruchou plasmocytů Sekundární amyloidóza – komplikace předcházejících zánětlivých a destruktivních procesů (osteomyelitida, chronické záněty, rozpadající se nádory Hereditární amyloidóza – samostatná heterogenní skupina s různým orgánovým postižením

7. Sekundární amyloidóza-játra 1

2 1

3 2

2 1 Portobilia 2 Centrální části lalůčků 3 Růžové masy amyloidu

1

7.1. Sekundární amyloidóza-játra

4

3

2

1 4

1 Portobilium 2 Centrální část lalůčku-perzistující trámce 3 Atrofický zbytek trámce 4 Růžové masy amyloidu

7.2. Sekundární amyloidóza-játra 2

2

4

1

3

1 Pakanálky ve vazivově rozšířeném portobiliu-přechod do cirhosy 2 Větev portální vény 3 Centrální část lalůčku-perzistující trámce 4 Růžové masy amyloidu

7.3. Sekundární amyloidóza-játra

2

4

3

4 1 Endotelie sinusů 2 Kupfferovy buňky 3 Růžové masy amyloidu v perisinusoidálních prostorech 4 Atrofické (utlačené) trámce hepatocytů

1

3 2

7.4. Sekundární amyloidóza-játra, Kongo červeň

1

2 1

1 Centrální části lalůčků 2 Cihlově červené zbarvení amyloidu Kongo červení (specifická metoda na amyloid)

8. Sekundární amyloidóza při myelomu-kůra ledviny, přehled

1

1

2

1 Glomeruly 2 Proteinové válce v tubulech

2

2

8.1. Amyloidóza při myelomu-kůra ledviny, přehled

3 1 1

1 Glomeruly s amyloidózou 2 Atrofie tubulů 3 Dilatace tubulů proteinovými válci

1 2

8.2. Amyloidóza při myelomu-glomerulus, detail 4 2

3

1

1

1 Lobulární členění glomerulu nakupením amyloidu v mesangiu 2 Viscerální list Bowmannova pouzdra 3 Epiteliální výstelka pouzdra 4 Kapilára glomerulu obklopená amyloidem

8.3. Amyloidóza při myelomu-glomerulus, detail, barvení na amyloid Kongo červení

1

1 Depozita amyloidu v mesangiu

9. Sekundární amyloidóza-slezina 4 1

2

3

3

1 3 1 Bílá pulpa s centrální arterií 2 Bílá pulpa (řez mimo arterii) 3 Červená pulpa prostoupená masami růžového amyloidu 4 Zúžené sinusy červené pulpy

9.1. Sekundární amyloidóza-slezina

2 2

4

3

3 1 1 Bílá pulpa s cenrtální arterií 2 Zúžené sinusy červené pulpy vystlané litorálními buňkami 3 Provazce červená pulpy prostoupené masami růžového amyloidu 4 Slezinná trabekula

9.2. Sekundární amyloidóza-slezina, Kongo červeň, amyloid zbarven cihlově červeně

2 2

1

1 Bílá pulpa 2 Sinusy červené pulpy

9.3. Sekundární amyloidóza-slezina, detail

2

2

1

1 Litorální buňky sinusů červené pulpy (histiocyty) 2 Amyloid v provazcích červené pulpy

10. Kožní amyloid-Kongo červeň 1

2

1 Rohová vrstva epidermis 2 Depozita amyloidu v papilární vrstvě koria

2

Poruchy distribuce vody Souvisí s distribucí elektrolytů (K+fosfáty - intracelulárně, Na +Cl+bikarbonáty+Mg+sulfáty – extracelulárně) 1. intracelulární hromadění vody se projevuje vakuolární dystrofií (přítomnost vakuol s obsahem vody v cytoplasmě – pěnitý vzhled). Příčiny: hypoxie, hladovění, osmotické jevy (např. osmotická nefróza při infuzi hypertonického roztoku), hyperaldosteronismus, virózy (balónová degenerace u herpes). 2. extracelulární změny obsahu vody se projevují: a) dehydratací b) hyperhydratací

Dehydratace Příznaky: oschlý jazyk, lepkavé sliznice a serózy, vtažené břicho, facies Hippokratica. Dělí se podle toho, jaký je při ztrátě podíl vody a Na:  Ztráty vody (vzestup osmotického tlaku = hypertonická dehydratace) – žíznění, diabetes insipidus  Ztráty vody a Na (bez osmotických změn = isotonická dehydratace) – zvracení, průjmy, popáleniny  Ztráty Na (pokles osmotického tlaku, zmnožení intracelulární tekutiny = hypotonická dehydratace) – poruchy resorbce Na v ledvinách, hypoaldosteronismus

Hyperhydratace  Hypotonická: ztráty Na a nadměrný přívod vody (tzv. „otrava vodou“) v tropech nebo horkých provozech  Isotonická: nadměrná infuse isotonického roztoku, poruchy funkce ledvin Příznaky: hromadění tekutiny, z čehož resultuje při postižení izolovaného orgánu edém či při hromadění v dutých orgánech a tělních dutinách hydrops (viz transudace), při hromadění v řídkém podkožním pojivu anasarka. Dále bývá zvracení, průjmy až koma. Mikroskopicky jsou vidět prázdné štěrbiny a rozvolnění vaziva a buněk. Větší stupeň hyperhydratace provází transudace (hromadění tekutiny v serózních dutinách – hydrothorax, hydroperikard, ascites).

Edémy 1.

2. 3.

4. 5.

6. 7. 8.

venostatický (při uzávěru žil např. trombózou, účinkem gravitace) kardiální (při selhávání levé komory = edém plic, při selhávání pravé komory = městnání a edémy orgánů ve velkém oběhu včetně perimaleolárního edému) hypalbuminotický (při snížení onkotického tlaku bílkovin např. při hladovění, poruchách funkce ledvin – nefrotický syndrom, projevy v místech řídkého pojiva – oční víčka, skrotum atd.) lymfostatický (blokáda odtoku lymfy, např. operační výkon, ozáření, nádorové metastázy, filariáza, záněty – zvětšení končetiny, skrota nebo vulvy – elefantiáza) zánětlivý (zvýšená permeabilita kapilár, tzv. exudát bohatý na bílkoviny) angioneurotický (Quinckeho) hormonální další (při intoxikaci, šoku, hypoxii atd.)

Poruchy distribuce elektrolytů  Hyperkalémie: Vzniká nejčastěji při nedostatečné činnosti ledvin, zvýšeném rozpadu krevních buněk, nedostatku aldosteronu – Addisonova choroba, těžké acidóze. K se nedá ve tkáni přímo prokázat. Morfologickým korelátem bývají mnohočetné drobné nekrózy myokardu. Příznaky – svalová slabost, arytmie až zástava srdce.  Hypokalémie: Vzniká nejčastěji při průjmech, zvracení, pyelonefritidách, metabolické alkalóze. Morfologicky se projevuje jako vakuolární dystrofie výstelky ledvinných kanálků. Příznaky – svalová slabost.  Hypernatrémie: Při nedostatku vody, zvýšeném příjmu Na nebo sníženém vylučování Na (Connův syndrom, Cushingův syndrom).  Hyponatrémie: Při nadměrném přívodu vody, zvýšených ztrátách Na.

Poruchy metabolismu vápníku Konstantní hladina Ca (9-11mg%), vyskytuje se v rovnováze s fosfátovými ionty, důležitá fyziologická role. Regulace: parathormon, kalcitonin, vitamín D. Poruchy:  Dystrofická kalcifikace (normální hladina Ca, ukládání Ca do patologicky změněných tkání).  Metastatická kalcifikace (zvýšená hladina Ca, ukládání Ca do intersticia různých orgánů – pemzová plíce, nefrokalcinóza). Příčiny: zvýšený rozpad kostí, hyperparathyreóza, hypovitaminóza D, zvýšený přívod potravin s obsahem Ca – např. syndrom pijáků mléka.  Kalcinóza – vápenná dna (kalcifikace v kůži, fasciích, svalech = myositis ossificans progressiva, nervech při normální hladině Ca).  Kalcifylaxe

Poruchy metabolismu železa Fe se vyskytuje v hemoglobinu (73%), myoglobinu (11%), feritinu, různých enzymech a transferinu. Vstřebává se v tenkém střevě pomocí apoferitinu, vylučování velmi omezené. Při zvýšení obsahu Fe v organismu se vyvíjí: 1.

2.

Hemochromatóza – geneticky podmíněná choroba vstřebávání Fe při které dosahuje hladina až 50-násobku normálu. Postiženi hlavně muži starší 40 let. Dochází k ukládání siderinu v různých orgánech (kůže a pankreas – bronzový diabetes, játra – pigmentová cirhóza, srdce – selhání, slinné žlázy, ledviny, hladká svalovina). Hemosideróza – při intravaskulárním rozpadu krve nebo při nadměrném přívodu železa v potravě (nemoc pijáků červeného vína, Bantu cirhóza).

Poruchy metabolismu mědi Cu je součástí cytochromoxidázy, vstřebává se ve střevě, kde se váže na albumin a je transportována do jater a kostní dřeně, kde se váže na ceruloplasmin. Při nadměrném střádání Cu z důvodu poruchy tvorby ceruloplasminu se vyvíjí: Hepatolentikulární degenerace: velkouzlová jaterní cirhóza, poškození gangliových buněk bazálních ganglií, poškození tubulů ledvin a Kaiser-Fleischerův kroužek na obvodu rohovky. 2 klinické varianty: Wilsonova choroba – poškození jater, extrapyramidové příznaky, demence, tžký průběh od dětství. Westfal-Strümpellova pseudoskleróza – menší neurologické poruchy po pubertě.

Krystaly 1.

2. 3. 4.

5. 6.

Kyseliny močové a močanů – vzniká dna (arthritis uratica), porucha metabolismu purinů, projevuje se ukládáním v kloubech (záněty, trvalé změny), podkoží (dnové tofy), ledvině (acidurický infarkt – žlutavé proužkování papil). Oxalátů – bezbarvé světlolomné drůzy v tubulech ledvin nebo intersticiu myokardu při oxalóze = vrozená metabolická porucha nebo otrava. Cholesterolu – vřetenité prázdné prostory při atheroskleróze, v pozánětlivých pseudoxantomech atd. Paraproteinu – šestiboké nepravidelné a silne oxyfilní krystaly bílkovinného původu nacházející se v ledvinných tubulech při plasmocytomu. Cystinu – ploché šestiboké krystaly při cystinóze (LignacFanconiho onemocnění) ve slezině, lymfatických uzlinách, ledvinách, rohovce atd. Charcot-Leydenovy krystaly – šestiboká eosinofilní prismata bílkovinného původu vznikající při rozpadu eosinofilních leukocytů.

Konkrementy Žlučové, močové, slinných žláz, pankreatické, prostatické. Existují 3 hlavní faktory ovlivňující vznik konkrementů:

1. 2. 3.

zvýšená koncentrace konkrementotvorné látky porucha koloidního prostředí (záněty) změny pH prostředí (hlavně moči)

Význam: ucpání vývodů a s tím spojené komplikace.

Pigmentace 1.

autogenní: melanin (zvýšená tvorba – Addisonova choroba, melanodermie, chloasma uterinum, piha, névus, maligní melanom / snížená tvorba – albinismus, vitiligo, leukoderma)

lipofuscin hemosiderin bilirubin 2.

exogenní: pigmentace poraněním, zažívacím traktem a krevní cestou (argyróza – Ag, chrysocyanóza – Au, chronické otravy Pb – lem dásní, kontrastní látky), vdechováním (prostá zaprášení, zaprášení spojená s fibrózou plic – pneumokoniózy, koniotoxokózy

13. Dystrofická kalcifikace-stěna arterie s ateromovým plátem

7 2

6

3

5

4

1

1 Lumen cévy s koagulovanou krví 2 Amorfní kalcifikace v ateromovém plátu 3 Vrstevnatá kalcifikace ateromového plátu 4 Odloupnutý endotel 5 Intima 6 Medie 7 Adventicie

13.1. Dystrofická kalcifikace-stěna arterie s ateromovým plátem, detail

1

1 Kalcifikovaná elastická membrána

13.2. Krystaly cholesterolu v ateromovém plátu arteriální stěny (negativní obraz vyplavených krystalů)