riparazione per rigenerazione e...

RIPARAZIONE PER RIGENERAZIONE E GUARIGIONE

Tissue response to injury

Repair after injury can occur by regeneration, which restores normal tissue, or by

healing, which leads to scar formation and fibrosis.R

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Cell numbers can be altered by increased or

decreased rates of stem cell input, by cell

death due to apoptosis, or by changes in the

rates of proliferation or differentiation.

(Modified from McCarthy NJ et al: Apoptosis

in the development of the immune system:

growth factors, clonal selection and bcl-2.

Cancer Metastasis Rev 11:157, 1992.)

Mechanisms regulating cell populations.

Cancer Metastasis Rev 11:157, 1992.)


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Cell-cycle landmarks


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The figure shows the cell-cycle phases (G0, G1,G2, S, and M), the location of the G1

restriction point, and the G1/S and G2/M cell-cycle checkpoints. Cells from labile

tissues such as the epidermis and the gastrointestinal tract may cycle continuously;

stable cells such as hepatocytes are quiescent but can enter the cell cycle;

permanent cells such as neurons and cardiac myocytes have lost the capacity to

proliferate. (Modified from Pollard TD and Earnshaw WC: Cell Biology. Philadelphia,

Saunders, 2002.)

LESIONELESIONE

ATTIVITA’ PROLIFERATIVA DEI TESSUTIATTIVITA’ PROLIFERATIVA DEI TESSUTI

CelluleLABILILABILI: da mitosi di cellule staminali

• capacità replicativa illimitata

• non hanno completato differenziamento e possono seguire percorsi differenziativi

diversiDanno c. figlie che sono c. staminali con destino di differenziamento terminale

Nei tessuti in continua divisione: epiteli di rivestimento, cavità orale vagina cerviceNei tessuti in continua divisione: epiteli di rivestimento, cavità orale vagina cervice

uterina, mucise di dooti escretori di ghiandole cellule ematiche e linfociti)

STABILISTABILI (tessuti(tessuti quiescenti)quiescenti) bassa attività replicativa ma vanno incontro a bassa attività

replicativa

Quiescenti con lento ricambio; queste cellule sono sostituite da cellule mature che

vanno in mitosi (epatociti, epitelio tubulo renale, epiteli secretori di ghiandole

endocrine, c. osso, fibroblasti.

PERENNIPERENNI (non(non proliferanti)proliferanti):: non vanno incontro a divisione mitotiche dopo la vita fetale,

non si dividono mai nella vita postnatale e non possono essere rimpiazzate se

distrutte (m.cardiaco, c. nervose)

DannoDanno

RilascioRilascio

mediatori chimicimediatori chimiciVasodilatazioneVasodilatazione

Marginazione ed Marginazione ed

adesione deiadesione dei

leucocitileucociti

Effetti vascolari e cellulari nell’infiammazione acuta

mediatori chimicimediatori chimici

Effetti extracellulariEffetti extracellulari

AumentoAumento

permeabilitàpermeabilità

leucocitileucociti

ExtravasazioneExtravasazione

migrazione leucocitimigrazione leucociti

Verso sito di lesioneVerso sito di lesione

Riconoscimento e Riconoscimento e

contattocontatto

InternalizzazioneInternalizzazione

Uccisione dei batteriUccisione dei batteri

Digestione del materiale Digestione del materiale

ucciso o estraneoucciso o estraneo

LESIONELESIONE

INFIAMMAZIONEINFIAMMAZIONE

Nessuna distruzione di tessutoNessuna distruzione di tessuto

L’essudato è demolitoL’essudato è demolitoProteolisi

Fagocitosi dell’essudato da parte dei macrofagi

RisoluzioneRisoluzione

Struttura NormaleStruttura Normale

LESIONELESIONE


Nessuna distruzione di tessutoNessuna distruzione di tessuto

L’essudato persisteL’essudato persiste

L’essudato è infiltrato da numerosi macrofagi

essudato infiammatorioessudato infiammatorio

Aderenze, obliterazioni ostruttive Aderenze, obliterazioni ostruttive

da tessuto fibroso non elasticoda tessuto fibroso non elastico

OrganizzazioneOrganizzazione

CicatrizzazioneCicatrizzazione

L’essudato è infiltrato da numerosi macrofagi

cui segue

la migrazione di fibroblasti

e nuovi piccoli vasi sanguigni

L’essudato è sostituito da tessuto fibroso

ben vascolarizzato

I vasi neofomati regrediscono

Rimane tessuto cicatriziale ricco di fibre di collagene

LESIONELESIONE


Distruzione di tessutoDistruzione di tessuto

Cellule labili o stabiliCellule labili o stabili

ImpalcaturaImpalcatura

CelluleLABILILABILI: da mitosi di cellule staminali

• non hanno completato differenziamento

• Non hanno limite fisso di capacità replicativa

• Danno c. figlie che sono c. staminali con

destino di differenziamento terminale

Sostituiscono cellule che non possono dividersi

(epiteli di rivestimento, cellule ematiche e ImpalcaturaImpalcatura

connettivaleconnettivale

intattaintatta

RigenerazioneRigenerazione

e guarigionee guarigione


Buona riuscita della rigenerazione

dipende da:

1. Le cellule perdute devono essere

rimpiazzate da cellule identiche

2. L’architettura connettivale e vascolare

deve essere intatta o ricostruita

come era prima del danno

(epiteli di rivestimento, cellule ematiche e

linfocidi)

STABILISTABILI:: quiescenti con lento ricambio; queste

cellule sono sostituite da cellule mature che

vanno in mitosi (epatociti, epitelio tubulo

renale, epiteli secretori di ghiandole

endocrine, c. osso, fibroblasrti.

PERENNIPERENNI:: in generate nella vita fetale, non si

dividono mai nella vita postnatale e non

possono essere rimpiazzate se distrutte

(m.cardiaco, c. nervose)

LESIONELESIONE


Nessuna distruzione di tessutoNessuna distruzione di tessuto Distruzione di tessutoDistruzione di tessuto

L’essudato è demolitoL’essudato è demolito L’essudato persisteL’essudato persiste Cellule labili o stabiliCellule labili o stabili Cellule permanentiCellule permanenti

ImpalcaturaImpalcatura ImpalcaturaImpalcaturaImpalcaturaImpalcatura


intattaintatta

ImpalcaturaImpalcatura


distruttadistrutta

RisoluzioneRisoluzione OrganizzazioneOrganizzazione

Struttura NormaleStruttura Normale CicatrizzazioneCicatrizzazione

RigenerazioneRigenerazione


CicatrizzazioneCicatrizzazione CicatrizzazioneCicatrizzazione

Riparazione mediante guarigione,

cicatrizzazione e fibrosi

• Obiettivo della riparazione è di ripristinare il

tessuto riportandolo nella sua condizione

originaria.

• La guarigione è una risposta fibroproliferativa

tesa a riparare piuttosto che rigenerare un

certo tessuto

Figura 14.5 - Le reazioni a finalità difensiva attivate durante il processo della riparazione delle ferite.

Proliferazione

Migrazione di cellule

parenchimali e connettivali

Dal volume: Pontieri “Patologia Generale” Piccin Nuova Libraria S.p.A.

parenchimali e connettivali

Granulazione

Sintesi proteine ECM

Contrazione

Fattori che influenzano la riparazione

• Tessuto ed estensione del danno

• Intensità e durata dello stimolo dannoso

• Condizioni inibenti (mancata rimozione di

corpi estranei, alterato apporto ematico)corpi estranei, alterato apporto ematico)

• Presenza di malattie

• Trattamenti farmacologici (steroidi)

B, Trichrome stain of mature scar, showing dense

collagen, with only scattered vascular channels.


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A, Granulation tissue showing numerous blood

vessels, edema, and a loose ECM containing

occasional inflammatory cells. This is a trichrome

stain that stains collagen blue; minimal mature

collagen can be seen at this point.

Angiogenesis by mobilization of endothelial precursor cells (EPCs) from the

bone marrow and from pre-existing vessels (capillary growth).

EPCs are mobilized from the bone marrow and may migrate to a site of injury or tumor growth (upper

panel). The homing mechanisms have not yet been defined. At these sites, Endothelial Progenitor Cells

(EPCs) differentiate and form a mature network by linking with existing vessels. In angiogenesis from pre-

existing vessels, endothelial cells from these vessels become motile and proliferate to form capillary

sprouts (lower panel). Regardless of the initiating mechanism, vessel maturation (stabilization) involves

the recruitment of pericytes and smooth muscle cells to form the periendothelial layer. (Modified from

Conway EM, Collen D, Carmeliet P: Molecular mechanisms of blood vessel growth. Cardiovasc Res 49:507,

2001.) Downloaded from: StudentConsult (on 20 March 2010 03:19 PM)

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Angiogenesis by mobilization of endothelial precursor cells (EPCs) from

the bone marrow and from pre-existing vessels (capillary growth).


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• Vasodilatazione (risposta a ossido nitrico)

• Aumento permeabilità (indotta da VEGF)

• Degradazione proteolitica della membrana basale del vaso (MMP)

• Distruzione dei contatti tra cellule endoteliali vasali (attivatore del plasminogeno)

• Migrazione cellule endoteliali verso lo stimolo angiogenetico

• Proliferazione cellule endoteliali al fronte delle cellule migranti

• Maturazione cellule endoteliali e rimodellamento capillari

• Reclutamento cellule periendoteliali per formare sostegno

Figura 14.8 - Rappresentazione schematica del processo di neovascolarizzazione.


Four mechanisms are shown:

(1) regulation of synthesis by growth factors or

cytokines,

(2) inhibition of synthesis by corticosteroids or

TGF-β

(3) regulation of the activation of the secreted

but inactive precursors,

(4) blockage of the enzymes by specific tissue

inhibitors of metalloproteinase (TIMPs).

Matrix metalloproteinase regulation

inhibitors of metalloproteinase (TIMPs).

(Modified from Matrisian LM:

Metalloproteinases and their inhibitors in

matrix remodeling. Trends Genet 6:122,

1990, with permission from Elsevier Science.)


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Phases of wound healing


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Phases of wound healing. (Modified from Clark RAF: Wound repair. In Clark RAF (ed): The molecular and cellular biology of

wound repair, 2nd ed, New York, Plenum Press, 1996, p. 3.)

Guarigione delle feriteGuarigione delle ferite

Meccanismi del processo di guarigione delle ferite:

• Prima intenzione:

– Guarigione di una ferita prodotta da incisione – Guarigione di una ferita prodotta da incisione netta con margini ravvicinati

• Seconda intenzione:

– Guarigione di una ferita con ampia distruzione di epitelio e sottoepitelio da rimpiazzare con tessuto cicatriziale

Figura 14.2 - Eventi che caratterizzano il processo di riparazione delle ferite per prima o per seconda intenzione.


Figura 14.7 - Il distretto dermo-epidermico.


Figura 14.9 - Rappresentazione schematica dei principali processi biologici che caratterizzano la riparazione di una

ferita dermo-epidermica.


Steps in wound healing by first intention (left) and second intention

(right). Note large amounts of granulation tissue and wound contraction

in healing by second intention.

large amounts of

granulation tissue and

wound contraction in

healing by second


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healing by second

intention.

Figura 14.10 - Rappresentazione schematica della trasduzione del segnale da parte del recettore VEGFR-2.


Figura 14.12 - Rappresentazione schematica dei proteoglicani e delle loro funzioni.


Figura 14.13 - Rappresentazione schematica delle integrine e delle loro interazioni extra- ed intra-cellulari.


Figure 3-22 Healing of skin ulcers. A, Pressure ulcer of the skin, commonly found in diabetic patients. The histology slides show B, a skin ulcer with a large gap between the edges of the

lesion; C, a thin layer of epidermal reepithelialization and extensive granulation tissue formation in the dermis; and D, continuing reepithelialization of the epidermis and wound

contraction. (Courtesy of Z. Argenyi, M.D., University of Washington.)


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Figure 3-23 A, Keloid. Excess collagen deposition in the skin forming a raised scar known as keloid. (From Murphy GF, Herzberg AJ: Atlas of Dermatopathology. Philadelphia, Saunders,

W.B. 1996, p. 219.) B, Note the thick connective tissue deposition in the dermis. (Slide courtesy of Z. Argenyi, M.D., University of Washington, Seattle, WA.)


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Development of fibrosis in chronic inflammation.The persistent stimulus of chronic inflammation activates macrophages and lymphocytes, leading to the production of

growth factors and cytokines, which increase the synthesis of collagen. Deposition of collagen is enhanced by decreased

activity of metalloproteinases.


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Repair responses after injury and inflammation.

Repair after acute injury has several outcomes, including normal tissue restitution and healing with scar

formation. Healing in chronic injury involves scar formation and fibrosis (see text).


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Rapporti esistenti tra tipo cellulare danneggiato, rigenerazione e “restituito ad integrum”.


riparazione per rigenerazione e...

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