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B978-3-437-42557-8.00002-5

10.1016/B978-3-437-42557-8.00002-5

978-3-437-42557-8

Ursachen für angeborene Fehlbildungen.

[E581]

Typische Fazies einer Alkoholembryopathie.

[E727]

Verkürzung der Extremitäten bei einem Contergan-Kind.

[E757]

Phänotyp der Trisomie 21.

[E726]

Glykogenose Typ III im Leberbiopsat. Die Leberzellen erscheinen leer, da das Glykogen bei der Fixation ausgewaschen wurde.

[F367]

Überdehnbarkeit der Haut beim Ehlers-Danlos-Syndrom.

[E473-4]

Schematische Darstellung von Atrophie, HypertrophieHypertrophie und HyperplasieHyperplasie.

[L231]

Altersatrophie des Gehirns: Verschmälerung der Gyri und Ausweitung der Ventrikel (Hydrocephalus e vacuo).

[F369]

Glandulär-zystische Hyperplasie des Endometriums unter übermäßigem Östrogeneinfluss, zystisch aufgeweitete Drüsengänge und aufgelockertes Stroma. In stärkerer Vergrößerung erscheint das Epithel unauffällig hochprismatisch. Die glandulär-zystische Endometriumhyperplasie zählt zu den fakultativen Präkanzerosen.

[T407]

Reaktion von Zellen auf StressStress.

[L141]

Hydropische Zellschwellung von Leberparenchymzellen. Die Zellen erscheinen geschwollen, das Zytoplasma weist eine helle Farbe auf. Man beachte das vesikulär imponierende Zytoplasma (durch Wasseransammlung in Zisternen des ER).

[T486]

Leberparenchymverfettung. Bei der Fixierung werden die Fette herausgespült, sodass an ihrer Stelle nur Löcher zurückbleiben.

[M375]

Eosinophiles Mallory-Hyalin (dunkelrot) in geschwollenen Hepatozyten, daneben erkennt man Fetteinlagerungen bei Steatosis hepatis.

[T407]

Pathogenese der verschiedenen Ödeme.

[L141]

Lungenfibrose. Zellarmes, faserreiches Bindegewebe. Mittig Rest-Alveolarstruktur.

[F366]

Hyalinose der Gefäßwand im Rahmen der Arteriolosklerose. Die Wandschichten der Arterie sind durch Hyalineinlagerung verdickt.

[E731]

Mikroskopische Ansicht eines Nierenglomerulus bei Amyloid-Ablagerungen im Mesangium und entlang der Kapillarschlingen (dunkleres Rot).

[E554]

Altershaut (rechts) mit Elastizitätsverlust und Faltenbildung.

[E736]

Myokardinfarkt.

Frischer Infarkt: Lehmfarbene Abblassung des Myokards mit granulationsreichem Randsaum (Pfeile).

[F365]

Myokardinfarkt.

Histologisches Bild eines alten Myokardinfarkts mit zellarmen, faserreichen Bindegewebe (Myokardschwiele).

[T407]

Fibrinoide Nekrose (Mitte) einer Gefäßwand mit lymphozytärem und neutrophilenreichem Infiltrat.

[F368]

Fragmentierte, apoptotische Leberzelle bei einem Patienten mit Cholestase nach Lebertransplantation.

[F370]

Schematische Gegenüberstellung von Nekrose und Apoptose.

[O522]

Schematische Darstellung der Wundheilung einer Hautwunde.

[E366]

Alkoholtoxisch induzierte Leberzirrhose. Man erkennt auf dem Bild Regeneratknoten, die in Bindegewebe ( blau) eingebettet sind (Masson-Trichrom-Färbung). Vergleiche hierzu die physiolog. Struktur der Leber Abb. 3.2.

[E731]

Schematische Darstellung der sekundären WundheilungWundheilung.

[E378]

Metaplasie.

a) Schematische Darstellung der Plattenepithelmetaplasie.

b) Intestinale Metaplasie am Beispiel der Barrett-Metaplasie des Ösophagus: Das Plattenepithel des unteren Ösophagus (links) ist durch ein becherzellhaltiges Zylinderepithel ersetzt (rechts).

[E656]

Makroskopisch sichtbare (gelblich) Bilirubinablagerungen im Rahmen eines Kernikterus bei einem Neugeborenen.

[T407]

Melanozytärer NävusNävus, Nester mit Melanozyten.

[E681]

Lipofuszinablagerung (rot) hier in Hepatozyten (HE-Färbung).

[E350]

Kayser-Fleischer-Kaiser-Fleischer-RingRing.

[E326]

Beispiele für virale Zelleinschlüsse.

a) Infektion der Lunge mit dem ZytomegalievirusZytomegalievirus: Der lange Pfeil markiert den prominenten Nukleus mit Viruseinschlüssen, die kleineren Pfeile Zytoplasmaeinschlüsse.

b) Aufhellung des Zytoplasmas im Rahmen einer chronischen Hepatitis-B-Infektion (Milchglashepatozyten).

[E731]

Mehrkernige Riesenzellen bei HSV-Infektion.

[E478]

Lichtmikroskopisches Bild von Pilzfäden eines Candida albicans in vaginalem Ausflusssekret.

[R172]

Invasive Aspergillose der Lunge bei einem Immunsupprimierten Patienten. Man beachte die typische Myzel-Wachsform (Gomori-Methenamin-Silberfärbung).

[E731]

(Blutausstrich) Plasmodien in Erythrozyten.

[T407]

Mechanismus der Typ-I-Reaktion, Erläuterung siehe Text.

[L157]

Ausschnitt aus der Lunge bei Status Status asthmaticusasthmaticus.

[T461]

Hashimoto-Thyreoiditis. Rechts ist das Schilddrüsengewebe von Lymphozyten durchsetzt und zerstört, links erkennt man z. T. noch erhaltene Schilddrüsenfollikel.

[E554]

Nachweis von Immunkomplexablagerungen in der Niere mittels Immunfluoreszenz.

[E554]

Fibrinoide Nekrose der Gefäßwand eines kleinen Gefäßes bei Polyarteriitis nodosa. Nekrose im Bereich der Tunica muscularis (1), fibrinoide Nekrose im Bereich der zerstörten Intima (2), entzündliches Infiltrat (3).

[T407]

Mehrere Tuberkulosegranulome in Lungengewebe.

[T407]

Multinukleäre Riesenzelle im zellreichen, entzündeten synovialen Stroma bei chronischer Polyarthritis.

[E728]

Chronische Abstoßungsreaktion einer allogen transplantierten Niere: Arteriosklerose, Atrophie der Tubuli, Fibrose.

[E656]

Zeitliche Abfolge der wichtigsten Erkrankungen nach Transplantation.

[L231]

Pathogenese (schematisch) der HIV-Infektion.

[L141]

Schematische Darstellung der Mikrozirkulationsstörung bei Entzündung mit Venolenkonstriktion.

[L141]

Schematische Darstellung der Leukozytendiapedese: Leukozyten rollen über das Endothel hinweg (Rolling), um dann an das Endothel anzudocken (Adhäsion) und durch es hindurchzutreten (Emigration). Dieser Vorgang wird durch Entzündungsmediatoren (z. B. aus Makrophagen) gefördert.

[E729]

Pseudomembranen (abziehbar) im Rahmen einer Clostridium-difficile-Kolitis. Makroskopische Aufsicht im Rahmen einer Koloskopie.

[E527]

Zentrum eines Abszesses mit Granulozyten und Zelldetritus.

[E729]

Nekrotisierende Entzündung bei einer Pankreatitis. Rechts im Bild fällt eine Fettgewebenekrose auf, in der Bildmitte findet sich eine Parenchymnekrose.

[E656]

Schematische Darstellung eines Magenulkus, das bis in die Muskularis reicht. Beim chronischen Magenulkus findet sich die typische Dreischichtung: Detrituszone (Resorption), Granulationsgewebe, Narbengewebe.

[L190]

Granulationsgewebe: reich an Kapillaren, Fibroblasten und Entzündungszellen.

[E729]

Tuberkulosegranulom in der Lunge bei einer Miliartuberkulose. Man erkennt zentral eindeutig ein Nekroseareal, auf 6 Uhr ist eine Langerhans-Riesenzelle zu sehen, um die Nekrose finden sich Makrophagen, Lymphozyten und Epitheloidzellen.

[T407]

Sarkoidosegranulom, im Vergleich zum Tuberkulosegranulom (Abb. 28.3), fehlt die zentrale Nekrose.

[E428]

Fremdkörpergranulom. Die Fremdkörper (weiße Korpuskeln) sind diffus von Entzündungszellen und Riesenzellen umgeben, in manchen dieser Riesenzellen kann man Fremdkörperbestandteile ausmachen.

[E729]

Makroskopisches Bild von Rheumaknoten an den Unterarmen einer Patientin mit rheumatoider Arthritis.

[T407]

Schematische Darstellung der verschiedenen Granulomtypen.

[R270-2]

Schockniere, erweitertes Tubulusgangsystem mit nekrotischem/ödematösem Epithel, vereinzelte punktförmige Ödeme im Interstitium.

[T407]

Reifes Teratom (Dermoid) mit makroskopisch erkennbaren knorpelig imponierenden Anteilen.

[E720]

Osteosarkom in typ. Lokalisation der Metaphyse des Humerus. Das Osteoid (blass rosa) ist von zahlreichen Tumorzellen durchsetzt.

[T407]

Häufigste Tumorlokalisationen aller Krebsneuerkrankungen (in Prozent) bei Mann und Frau im Jahr 2008 in Deutschland.

[X221]

Chemische Präkanzerogene.

a) Benzpyrene (aromatischer Kohlenwasserstoff).

b) Aromatische Amine (z. B. Anilin).

c) Nitrate und Nitrite (aus Pökelsalz).

[L231]

Schematische Darstellung der Mehrschrittkanzerogenese.

[L127]

Ophthalmoskopischer Nachweis eines Retinoblastoms (solide weiß imponierend). Der Tumor geht von der Netzhaut aus und tritt beim Kleinkind auf. Histologisch bildet der Tumor Pseudorosetten und durch sein schnelles Wachstum imponieren verkalkte Nekroseareale.

[E882]

Multiple Polypen der Darmschleimhaut als Folge einer familiären adenomatösen Polyposis (FAP). Durch die multiplen Polypen besteht eine Neigung zur Ausbildung von kolorektalen Karzinomen.

[T407]

Schematische Darstellung der Entstehung eines Ösophagus-Adenokarzinoms bei chronischem Reflux.

[L141]

Hämatogene Metastasierungswege.

[L190]

Lokale und systemische Auswirkungen von Tumoren.

[L231]

Benigner und maligner Tumor und umgebendes Gewebe.

a) Benigner Tumor der Leber. Expansives Wachstum, scharfe Abgrenzung zu umliegendem Gewebe durch Kapsel.

b) Maligner Tumor (Lebermetastasen). Invasives Wachstum in angrenzendes Gewebe, daher schwierige Abgrenzung.

[E522]

Ausschnitt aus einem follikulären Adenom der Schilddrüse. Man sieht monomorphe Zellen, die kleine follikuläre Strukturen aufbauen. Am rechten unteren Bildrand erkennt man die umgebende fibröse Kapsel.

[E729]

Invasiv duktales Mammakarzinom mit Einbruch von Tumorzellen in das bindegewebige Stroma. Man beachte die Polychromasie der Tumorzellen.

[E356]

Schematische Darstellung der kolorektalen Adenome.

[L106]

Magenkarzinom vom diffusen Typ mit Nachweis von Siegelringzellen.

[E731]

Gut differenziertes Adenokarzinom der Prostata. Die Tumorzellen ahmen kleine irreguläre Drüsenformationen nach, Stroma und Myoepithelzellen fehlen.

[E730]

Ausstrichpräparat nach Papenheim mit großen, teils mehrkernigen, Zellen mit blauem Plasma und eher rötlich-violetten Kernen. In den Kernen dieser entarteten Plasmazellen lässt sich teilweise eine ringförmige Struktur ähnlich einem Speichenrad erkennen.

[T407]

Makroskopische Ansicht eines hypertrophierten Herzens. Die Muskulatur des linken Ventrikels ist extrem verdickt.

[E730]

Hypertensive Vaskulopathie.Vaskulopathie Alle Wandschichten sind verdickt. Die Intima weist eine Fibrose auf, die Media neben der Fibrose auch eine Hyperplasie der Muskelzellen.

[E733]

Makroskopischer Aufblick auf angeschnittene Leber bei chronischer Blutstauung. Die Schnittfläche imponiert wie die einer Muskatnuss (Muskatnussleber).

[T407]

Schematische Darstellung der Atherogenese (von oben nach unten, links nach rechts).

[E729]

Massiv arteriosklerotisch veränderte Aorta mit Verkalkungen, Ulzerationen und Thrombenauflagerungen.

[T407]

Hyaline Arteriolosklerose in der Niere (Nierenglomerulum).

[E730]

Schematische Darstellung der Aneurysmenformen.

[L115]

Entstehung eines Abscheidungsthrombus.

a) Durch Endothelschädigung kommt es zu vermehrter Ausschüttung des Von-Willebrand-Von-von-Willebrand-FaktorFaktors (endotheliales Faktor-VIII-Related Antigen), der zu einer Thrombozytenadhäsion führt. Im Folgenden werden durch die Thrombozyten und das Endothel Substanzen freigesetzt. Die freigesetzten Substanzen fördern die weitere Thrombozytenaggregation. Es entsteht der weiße Plättchenthrombus.

b) Durch weitere Freisetzung von Gewebetransmittern wird die Fibrinpolymerisation mit Bildung eines Intermediärthrombus gefördert.

c) Als Folge entsteht ein irreversibles Thrombozytenkonglomerat mit einem Netzwerk aus Fibrin. In diesem Fibrinnetzwerk sammeln sich nun andere Blutzellen wie Erythrozyten und Leukozyten. Schließlich lagern sich erneut Thrombozyten ab – es entsteht ein geschichteter Thrombus. Gegenregulierende Mechanismen (z. B. tPA, Thrombomodulin) beschränken die Thromboseentstehung auf das Gebiet des Endothelschadens.

[E656]

Anenzephalie bei einem tot geborenen Fetus.

[E725]

Übersicht über die verschiedenen kaudalen Verschlussstörung, NeuralrohrVerschlussstörungen des Neuralrohrs.

a) Normale Anatomie.

b) Spina bifida occulta, unvollständiger Verschluss der knöchernen Strukturen.

c) MeningozeleMeningozele, Hirnhautsack von Haut bedeckt.

d) MeningomyelozeleMeningomyelozele, Spinalkanal liegt frei an Körperoberfläche.

[E571]

Meningomyelozele bei einem Neugeborenen in der makroskopischen Ansicht.

[M552]

Polymikrogyrie. Das Großhirn weist vermehrte und verkleinerte Windungen auf. Makroskopische (b) und mikroskopische (a, c) Ansicht.

[E732]

Frischer Hirninfarkt mit eosinophiler Nervenzellnekrose. Die Neuronen weisen eine erhöhte Eosinophilie auf und sind geschrumpft.

[E656]

Schematische Darstellung intrakranieller Hämatome.

[L157]

Intrakranielle Massenverschiebungen. Einklemmung des Gyrus cinguli unter die Falx (Falxhernie), Herniation des medialen Temporallappens über den Rand des Tentoriums in die hintere Schädelgrube (Unkushernie bzw. transtentoriale Hernie) und Einklemmung von Kleinhirn und Hirnstamm ins Foramen occipitale magnum (Kleinhirndruckkonus bzw. tonsilläre Hernie).

[E554]

Makroskopische Aufsicht eines ödematösen Gehirns. Die Windungen sind abgeflacht, die Furchen verstrichen.

[E731]

Angeborener, unbehandelter Hydrozephalus bei einem Säugling. Der Kopfumfang ist vergrößert (Wasserkopf).

[E410]

Nachweis mehrkerniger Riesenzellen und Nekrosen bei einer HIV-Enzephalitis.

[E397]

Makroskopie eines Glioblastoms in der linken Hirnhemisphäre. Man erkennt eindeutig eine Raumforderung bei verstrichenen Liquorräumen. In dieser Raumforderung lassen sich Nekrosen (gelb), Einblutungen (rot) und zellreiche Areale (weiß) erkennen (bunte Schnittfläche). Mikroskopisch betrachtet, würden sich die entdifferenzierten Tumorzellen palisadenartig um die Nekroseareale anordnen, bei erhöhter Kapillarproliferation.

[T407]

Meningeom mit der typischen Zwiebelschalenformation der spindelförmigen Tumorzellen.

[E734]

Beispiele für sekundäre Ursachen von Fehlbildungen.

Tab. 10.1
Noxe Beispiel
Chemisch Alkohol, Medikamente (insbes. Zytostatika), Drogen
Physikalisch Strahlung, Geburtstraumen
Erreger CMV, Toxoplasmose, Röteln
Mütterliche Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus, Hypothyreose
Intrauterine Hypoxie Erkrankungen der Plazenta

Beispiele für Fehlbildungen und deren morphologische Ausprägung.ConterganAlkoholembryopathie

Tab. 10.2
Fehlbildung Morphologie
Blastopathie Fruchttod, Mehrfach- oder nur Einfachanlagen von Organen, Doppelfehlbildungen wie multiple Extremitäten/Köpfe/Thoraces oder siamesische Zwillinge
Alkoholembryopathie (Abb. 10.2) Gewicht , Größe , mentale Retardierung, Fehlbildungen im Gesicht: Epikanthus (Falte im medialen Augenwinkel), Lidptose (herabhängendes Lid), Mikrogenie (unterentwickelter Unterkiefer)
Strahlenembryopathie Vor allem Fehlbildungen des Gehirns, mentale Retardierung, Fehlbildungen der Augen
Medikamenteninduzierte Embryopathie am Beispiel Thalidomid (Contergan) (Abb. 10.3) Contergan-Skandal (frühe 1960er-Jahre): multiple Fehlbildungen an Extremitäten (extrem verkürzt), Organen und teilweise auch am Schädel von Neugeborenen
Fetopathie durch Toxoplasma gondii Enzephalitis (Koagulationsnekrosen mit Verkalkungen vor allem im Rindenbereich), Granulome, eosinophile Entzündung der Retina und Choroidea
Fetopathie durch Treponema pallidum (Lues connata) Vor Geburt: meist Fruchttod
2 Wochen nach Geburt: Hauterscheinungen (Pemphigoid), Hepatomegalie, hämolytische Anämie
Über 2 Wochen nach Geburt: Osteomyelitis, Osteochondritis, Leberfibrose, Nekrosen an Haut, Schleimhäuten etc.
Im Schulkindalter: Hutchinson-Trias (Innenohrschwerhörigkeit, Schneidezähne tonnenförmig, Keratitis parenchymatosa), Nekrosen u. a. in Skelett, Gehirn, Leber, Haut
Fetopathie bei schlecht therapiertem Diabetes mellitus der Mutter Geburtsgewicht, Geburtsgröße, dabei Unreife von Gewebe, die zu Anpassungsstörungen führt, Langerhans-Inseln

Chromosomenaberrationen (Auswahl).

Tab. 11.1
Erkrankung Störung Klinik
Numerische Aberration
Down-Syndrom(Abb. 11.1) Trisomie 21 Fehlbildungen von Schädel (u. a. Epikanthus) und Händen (u. a. Brachydaktylie kurze Finger), mentale Retardierung, Immunschwäche, Herzfehler
Strukturelle Aberration
Cri-du-Chat-Syndrom Deletion des kurzen Arms von Chromosom 5 Fehlbildungen des Schädels (u. a. Epikanthus), mentale Retardierung, katzenschreiartige/hohe Stimme, evtl. Herzfehler
Retinoblastom del (13q14) Retinoblastom, Fehlbildungen, Retardierung, andere Neoplasien
Prader-Willi-Syndrom del (15q11–q13) Kleinwuchs, Retardierung, Fettleibigkeit, Fehlbildungen
Aberrationen von Geschlechtschromosomen
XXX-Syndrom 47, XXX Symptome nach Pubertät: Merkmale des weibl. Geschlechts , Fruchtbarkeit , Intelligenz
XYY-Syndrom 47, XYY Vor Pubertät: Verhaltensstörungen
Danach: Hochwuchs + starke Akne
Klinefelter-Syndrom 47, XXY Vor Pubertät: Retardierung, Fehlaustritt der Harnröhre (Hypospadie)
Danach: Retardierung, extrem kleine Hoden
Turner-Syndrom 45, X0 Vor Pubertät: äußere + innere Fehlbildungen, Kleinwuchs
Danach: Kleinwuchs, Mikrogenitalien

Beispiele für Erbkrankheiten durch Genmutationen.

Tab. 11.2
Dominant Rezessiv
Autosomal
  • Chorea Huntington

  • Marfan-Syndrom

  • Neurofibromatose

  • Adrenogenitales Syndrom

  • 1-Antitrypsin-Mangel

  • Phenylketonurie

  • Zystische Fibrose (Mukoviszidose)

X-chromosomal Sehr selten!
  • Hämophilien

  • Lesch-Nyhan-Syndrom

  • Duchenne-Muskeldystrophie

Mitochondrial Mutationen in der mitochondrialen DNA werden ausschließlich von der Mutter an ihre Kinder weitergegeben und führen zu Mitochondropathien, z. B. Hirnfehlbildungen oder Muskelerkrankungen.

Beispiele für Stoffwechselstörungen.

Tab. 12.1
Stoffwechselstörung Substrat Merkmale
Diabetes mellitus Typ 1 Kohlenhydrate Unter anderem Zerstörung von B-Zellen Insulin , Glukosespiegel nach Mahlzeit
Laktoseintoleranz Kohlenhydrate Laktoseresorption , Durchfall nach Aufnahme
Hypolipoproteinämien (Lipoproteine ) Lipide Fettresorption , Fettstühle
Demyelinisierung von Nerven aufgrund des Lipidmangels
Familiäre Hyperlipoproteinämie Lipide Defekter LDL-Rezeptor, LDL tritt vermehrt in Gewebe über, LDL in Blut, Fettablagerung u. a. in Haut (Xanthom) und Gefäßen (Atherosklerose)
Phenylketonurie Phenylalanin Phenylalanin kann nicht zu Tyrosin umgewandelt werden Phenylalanin im Blut Demyelinisierungen im ZNS
Ahornsirupkrankheit Verzweigtkettige Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin können nicht abgebaut werden Ausscheidung im Urin, der dann nach Ahornsirup riecht, Demyelinisierungen
Albinismus Melanin Melanin kann nicht aus Tyrosin gebildet werden

Die häufigsten Glykogenosen.

Tab. 12.2
Glykogenose Enzymdefekt Speicherort
Typ I (Gierke) Glukose-6-phosphatase Leber, Niere, Mukosa des Dünndarms, Thrombozyten
Typ II (Pompe) -1,4-Glukosidase Leber, Skelett-/Herzmuskulatur, Gehirn, Lunge
Typ III (Cori) Amylo-1,6-Glukosidase Leber, Skelett-/Herzmuskulatur
Typ VI (Hers) hepatische Phosphorylase Leber

Beispiele für Lipidosen.

Tab. 12.3
Lipidose Enzymdefekt Makromolekül Speicherort
Morbus Tay-Sachs Hexosaminidase A GM2-Gangliosid Nerven- und Gliazellen
Morbus Fabry (X-chrom.-rez.) -Galaktosidase A Ceramidtrihexosid Haut, Leber, Niere, Darm, Herz
Morbus Gaucher -Glukosidase Glukozerebrosid Gehirn, Leber, Milz, LK Gaucher-Zellen im KM

Defekte beim Marfan-Syndrom.

Tab. 12.4
Defekte beim Marfan-Syndrom
Knochen Knochenwachstum, da Knochenhaut (Periost) verminderten Widerstand bietet lange Finger/Zehen (Arachnodaktylie), lange Arme/Beine (Dolichostenomelie), Verkrümmungen von Wirbelsäule und Rippen
Herz Klappenvitien, Aortenaneurysmen
Sonstiges Aussackungen der Hirnhäute, Verschiebungen der Augenlinse

Störungen bei einer intrazellulären Lipidanreicherung.

Tab. 16.1
Vermehrter Anfall von Lipiden Zufuhr mit der Nahrung, Lipolyse, z. B. bei Diabetes
Verminderter Abbau von Lipiden Enzymdefekte durch Zellschädigung, z. B. bei Hypoxie
Verminderter Abtransport von Lipiden Defekt/Mangel an HDL, z. B. bei Mangelernährung

Beispiele für Organellenveränderungen im Rahmen von Zellschäden.

Tab. 16.2
Zellorganelle Veränderung
Zellkern Schwellung, verstärkte Anfärbbarkeit (Hyperchromasie), Chromatinkondensation, evtl. Kerngrößen-, Kernform- und Kernzahlveränderungen, Kerneinschlusskörper
Mitochondrien Schwellung, Megamitochondrien (z. B. durch Fusion), Vermehrung/Verminderung, Übertritt in Vakuolen, Verlust der Cristae, Einschlusskörper
Endoplasmatisches Retikulum (ER) Schwellung, Erweiterung/Kollaps der Zisternen, Fragmentierung, Vermehrung/Verminderung, Einschlusskörper, vermehrte Ribosomen, Übertritt in Vakuolen
Golgi-Apparat Hypertrophie, Atrophie, Erweiterung/Kollaps der Zisternen

Auswahl an Amyloidosen.

Tab. 17.1
Amyloidtyp Aufbau Ätiologie Lokalisation
AL-Amyloid (immune Amyloidose) Leichtkettenbestandteile der Immunglobuline Primär; sekundär z. B. beim Plasmozytom Systemisch
AA-Amyloid Bestandteile des Akute-Phase-Proteins
Amyloidprotein A
Primär; erblich; sekundär z. B. bei chronischen Entzündungen, Tumoren Systemisch
ATTR-(AP-)Amyloid Präalbumin strukturell verändert, schwer löslich Angeboren: familiäre Amyloidose Systemisch
A-(AS-)Amyloid (senile Amyloidose) Bestandteile von Glykoproteinen des ZNS Im Rahmen des Morbus Alzheimer Lokal: ZNS, Plaques im Gehirn, Amyloidangiopathie
A2-(AB-)Amyloid (Hämodialyse-Amyloidose) 2-Mikroglobulin Sekundär: im Rahmen einer langjährigen Dialysebehandlung Lokal: Knochen, Synovia, Sehnen, Gefäße
AE-Amyloid (endokrine Amyloidose) Bestandteile von Peptidhormonen oder anderen Peptiden Sekundär: z. B. bei Diabetes, Tumoren Lokal: abhängig von Bildungsort des Peptids

Unterschiede zwischen Nekrose und Apoptose.

Tab. 18.1
Nekrose Apoptose
Betroffene Zellen Mehrere Zellen/Zellverband Eine Zelle
Auslösender Mechanismus Schwere lang anhaltende Zellschädigung p53, Fehlen von Wachstumsfaktoren etc.
Zellgröße Vergrößert, geschwollen Verkleinert, geschrumpft
Zellkern Chromatin-Aggregation Karyopyknose Karyorhexis Karyolysis Fragmentiert
Zellmembran Zerstört Intakt
Organellen Zerstört Intakt
Begleitende Entzündungsreaktion Häufig Keine
Physiologisch/Pathologisch Immer pathologisch, Konsequenz aus irreparablen Zellschäden Meist physiologisch, kann aber auch pathologisch (DNA-Schäden) sein

Einteilung der Gewebe anhand ihrer Fähigkeit zur Regeneration.Gewebe

Tab. 19.1
Gewebe Eigenschaft Beispiele
Wechselgewebe Gewebe mit hoher Zellneubildung und hohem Zellverlust Hämatopoetisches System, lymphatisches System, Haut, Schleimhäute etc.
Stabiles Gewebe Gewebe, das bei hohem Zellverlust mit einer Zellneubildung reagieren kann Leber, Niere, exokrine und endokrine Drüsen, BG, Endothelien etc.
Permanentes Gewebe Gewebe mit hoher Differenzierung ohne Zellteilung Herz- und Skelettmuskulatur, Ganglienzellen

Metaplasietypen im Rahmen chronischer Gastritiden.

Tab. 19.2
Metaplasietyp Eigenschaften
Komplette intestinale Metaplasie (enteraler Typ) Aufbau wie Dünndarmschleimhaut: Becher- und Paneth-Körnerzellen
Inkomplette intestinale Metaplasie Gastrale Drüsenformationen mit vereinzelten Becherzellen

Ursachen für die indirekte und die direkte Hyperbilirubinämie.

Tab. 20.1
Bilirubinämie Ursachen
Indirekte
  • Vermehrter Anfall: Hämolyse, gestörte Erythropoese

  • Gestörte hepatische Aufnahme: erblich bedingt, medikamentös induziert

  • Gestörte Konjugation: Neugeborenenikterus, primäre/sekundäre Enzymdefekte

Direkte
  • Gestörter Abtransport: Verlegung der Gallengänge (Cholestase), Schädigung der Hepatozyten, Nierenschäden

Auswahl an Enterobakterien.

Tab. 21.1
Enterobakterium Erkrankung
E. coli Physiologischer Bestandteil der Darmflora
Pathologische E.-coli-Stämme:
  • enterotoxisch (ETEC)

  • enteroinvasiv (EIEC)

  • enterohämorrhagisch (EHEC)

  • enteropathogen (EPEC)


  • Diarrhö, Reisediarrhö Montezumas Rache

  • Diarrhö, blutig

  • Diarrhö, schleimig-blutig

  • Diarrhö, bei Kindern

Shigellen Ruhr (Dickdarmentzündung mit Diarrhö)
Salmonellen Enteritiden, Sepsis
Yersinien Pest, Sepsis

Auswahl an Viren und von ihnen hervorgerufene Krankheiten.

Tab. 21.2
Obergruppe Virus Lipidhülle Hervorgerufene Krankheit (Beispiele)
Doppelstrang DNA-Viren
Herpesviren Herpes-simplex-Virus (HSV) Ja Lippenherpes (Typ I)
Genitalherpes (Typ II)
Varicella-Zoster-Virus (VZV) Windpocken, Gürtelrose
Zytomegalievirus (CMV) Zytomegalie
Epstein-Barr-Virus (EBV) Mononukleose, Burkitt-Lymphom
Hepadnaviren Hepatitis-B-Virus (HBV) Hepatitis B
Poxviren Pockenvirus Pocken
Adenoviren Nein Infektion des Respirationstrakts
Papovaviren Humanes Papillomavirus (HPV) Kondylome
Einzelstrang-DNA-Viren
Parvoviren Parvovirus B19 Nein Ringelröteln, Aborte, Hydrops fetalis
Doppelstrang-RNA-Viren
Reoviren Rotavirus Nein Gastroenteritis
Einzelstrang-RNA-Viren
Flaviviren Hepatits-C-Virus Ja Hepatitis C
FSME-Virus Frühsommermeningoenzephalitis
Paramyxoviren Mumpsvirus Mumps
Masernvirus Masern
Parainfluenzavirus Grippeartige Infektion
Orthomyxoviren Influenza-A-, -B-, -C-Viren Pneumonie
Retroviren Lentivirus HIV
Oncornaviren Leukämie
Togaviren Rötelnvirus Röteln
Picornaviren Coxsackievirus Nein Enteritis
Hepatitis-A-Virus Hepatitis A
Rhinoviren Infektionen des Respirationstrakts

Beispiele für von Helminthen verursachte Erkrankungen.SaugwürmerRundwürmerBandwürmer

Tab. 21.3
Obergruppe Untergruppe Erkrankung
Rundwürmer Ascaris lumbricoides Pneumonie
Ancylostoma duodenale Diarrhö
Bandwürmer Echinococcus multilocularis
(Larve des Fuchsbandwurms)
Echinokokkose (Befall von Leber, Lunge, Knochen)
Gekammerte Zysten in der Leber
Saugwürmer Schistosomen Bilharziose (Befall von Darm, Blase)
Fasciola hepatica Cholangitis

Wirkung von Mediatoren bei einer Typ-I-Hypersensitivitätsreaktion.Histamin

Tab. 22.1
Mediator Wirkung
Histamin Dilatation von Gefäßen, Bronchospasmus, Diarrhö, Gefäßdurchlässigkeit , Juckreiz, Hypersekretion
PAF (Plättchenaktivierungsfaktor) Thrombozytenaggregation, Vasodilatation
Interleukin-4, -5 Chemotaxis von eosinophilen Granulozyten Entzündung
Prostaglandine, Leukotriene Bronchodilatation/-konstriktion, Vasodilatation/-konstriktion
Gefäßdurchlässigkeit

Zusammenfassung der Hypersensitivitätsreaktionen.Typ-I-ReaktionHypersensitivitätsreaktion

Tab. 22.2
Überempfindlichkeitsreaktionen Vermittelt durch Mechanismus Morphologie Beispiel
Typ I, Soforttyp IgE IgE + Antigen Degranulation von Mastzellen und Basophilen Entzündung Gefäßdilatation, Ödem, Schleimproduktion, Kontraktion der glatten Muskulatur, Entzündungszeichen Anaphylaxie, Allergie, Asthma bronchiale
Typ II, zytotoxischer Typ IgM, IgG IgM, IgG + zellgebundenes Antigen komplementvermittelte Zytotoxität/zellvermittelte Zytotoxizität/Rezeptorblockade Zellnekrosen, Entzündungszeichen Transfusionshämolyse, rheumatisches Fieber, Goodpasture-Syndrom
Typ III, Immunkomplextyp IgG, IgM, IgA Immunkomplexe Komplementaktivierung Entzündung Fibrinoide Gefäßnekrosen, Entzündungszeichen Serumkrankheit, Arthus-Reaktion
Typ IV, Spättyp TH1-Zellen TH1-Zellen schütten Zytokine aus Aktivierung von Makrophagen und T-Zellen Entzündung Nekrosen, Granulome, Entzündungszeichen Kontaktekzem, Sarkoidose

Auswahl an Autoimmunopathien, deren Symptomen und Morphologie.

Tab. 23.1
Erkrankung Systemische Vaskulitiden Systemischer Lupus erythematodes (SLE) Systemische Sklerodermie
Symptome Durchblutungsstörungen Schmetterlingserythem (Nasenrücken + Jochbögen)
Arthritis, Nephritis, Serositis
Sonnenlichtempfindlichkeit, Müdigkeit, Leistungsschwäche
Straffe, feste Haut
(Rattenbiss-)Nekrosen
Mimik fehlt, Tabaksbeutelmund
Schluckstörungen
Morphologie Nekrosen, Granulome, Riesenzellen Immunkomplexablagerungen, LE-Korpuskeln, LE-Zellen Vermehrt Kollagen
Gefäße eingeengt, dadurch Nekrosen

Kontraindikationen des Spenders für eine Organtransplantation.

Tab. 24.1
Kontraindikationen
Absolut HIV-Positivität
Generalisiertes Tumorleiden
Traumatische Zerstörung des Organs
Relativ Infektionskrankheiten (u. a. Hepatitis oder Zytomegalie)
Alter

Morphologische Veränderungen bei Abstoßungsreaktion.

Tab. 24.2
Organ Verlauf Morphologische Veränderung
Niere Akut Infiltration von Lymphozyten in die Tubuli (Tubulitis), Gefäße (Arteriitis/Endothelitis), Glomeruli (Glomerulitis) und Interstitium
Chronisch Organfibrose, Gefäßfibrose (verdickte Gefäßwände)
Leber Akut Entzündung der Portalfelder, Gallengänge sowie Portal-/Zentralvenen (Arteriitis)
Chronisch Verlust von Gallengängen, Gefäßwandfibrosen
Herz Akut Lymphozytäre Entzündung, Myozytennekrosen
Chronisch Gefäß-Intima-Fibrose
Lunge Akut Perivaskuläre lymphozytenreiche Entzündung
Chronisch Bronchiolitis obliterans: Verschluss der Bronchiolen durch submuköse Fibrose

Auswahl endogener und exogener Ursachen für eine Immundefizienz.

Tab. 25.1
Erworbene Immundefizienzen Resultierender Immundefekt (betroffenes System)
Endogene Ursachen Nierenschäden, Enteropathien, nephrotisches Syndrom Proteinverluste, Verlust von Immunglobulinen
Hämatologische Neoplasien (z. B. [Non]-Hodgkin-Lymphome, CLL) Quantitative und qualitative Beeinträchtigungen des humoralen und zellulären spezifischen Immunsystems
Diabetes mellitus Phagozytensystem
Niereninsuffizienz T-Zellen und Immunglobulinproduktion vermindert
Alter Verminderte T-Zell-Funktion, verminderte Knochenmarksreserven
Exogene Ursachen Malnutrition (häufigste Ursache!) Insuffiziente Proteinzufuhr: Immunglobulinsynthese vermindert
Globale Malnutrition: T-Zellen
Überernährung: T-Zellen
Therapie mit Kortison Interleukinproduktion vermindert, Lymphopenie
Therapie mit Immunsuppressiva (z. B. Methotrexat, Azathioprin etc.) T-Zellen, Depression des Knochenmarks
Therapie mit Zytostatika Immunglobuline, Phagozyten, Depression des Knochenmarks
Splenektomie IgM vermindert
Thymektomie T-Zellen vermindert
HIV Siehe Text
CMV T-Zell-Antwort vermindert
Hochgradige Verbrennungen, Gastroenteropathien Proteinverlust – Verlust von Immunglobulinen
Ionisierende Strahlung T-Zellen, lymphatisches Gewebe
Chronisch entzündliche Erkrankungen, z. B. SLE, Sarkoidose Unter anderem Leukopenie bzw. Lymphopenie

Symptome/Erkrankungen im symptomatischen Stadium der HIV-Infektion.

Tab. 25.2
Erkrankung Beispiele
ARC (AIDS-related complex) Fieber, Nachschweiß, Durchfälle, Gewichtsabnahme, Abnahme der T-Helferzellen
AIDS-definierende Erkrankungen
Opportunistische Infektionen Aspergillose, HSV-/CMV-Infektion, Pneumocystis-jiroveci-Pneumonie, Kryptokokkose etc.
Neurologische Erscheinungen AIDS-Enzephalopathie, progressive multifokale Leukenzephalopathie (PML) etc.
Malignome Kaposi-Sarkom (durch HHV 8), Lymphome

Ursachen für Entzündungen.

Tab. 26.1
Exogene Ursachen
  • Physikalisch (Hitze, Kälte, mechanische Gewebeschäden)

  • Chemisch (Basen, Säuren etc.)

  • Erreger (Viren, Bakterien, Pilze etc.)

Endogene Ursachen
  • Immunologisch (Überempfindlichkeitsreaktionen)

  • Toxische Stoffwechselprodukte

  • Nekrosen, Blutung, Thromben

  • Kristallablagerungen im Gewebe (Cholesterin, Harnsäure)

Wirkung und Ursprung von Entzündungsmediatoren.

Tab. 26.2
Mediator Permeabilität Gefäßdilatation Gefäßkonstriktion Chemotaxis Plättchenaggregation Ursprung
Zytokine Ja Beeinflussen andere Entzündungszellen Makrophagen, Lymphozyten etc.
Histamin Ja Ja Nein Nein Nein Gewebemastzellen, Basophile
Prostaglandine Ja Ja Nein Nein Nein Gewebezellen, Immunzellen (Arachidonsäurederivat)
Leukotriene Ja Nein Ja Ja Nein Mastzellen, Granulozyten (Arachidonsäurederivat)
PAF Ja Nein Nein Nein Ja Gefäßendothel, Thrombozyten, Granulozyten
Bradykinin Ja Ja Nein Nein Nein Vorstufen im Plasma
Serotonin Nein Ja Ja Nein Nein Thrombozyten
Komplementsystem Ja Ja Nein Ja Nein Plasma
Gerinnungssystem Ja Nein Nein Nein Ja Plasma

Ursachen epitheloidzelliger Granulome.

Tab. 28.1
Granulomtyp Hervorgerufen durch
Tuberkulosegranulom Mykobakterien
Sarkoidosegranulom
  • Sarkoidose (Morbus Boeck)

  • Morbus Crohn (chron.-entzündliche Darmerkrankung)

  • Primäre biliäre Leberzirrhose (PBC)

  • Pneumokoniosen (Lungenerkrankung durch Inhalation von organischen bzw. anorganischen Stäuben)

Pseudotuberkulosegranulom
  • Yersinia pseudotuberculosis

  • Schistosomen

  • Actinomyces

Kleine Granulome
  • Tumoren

  • Infektiös, z. B. Toxoplasmose

Endogene und exogene Ursachen eines Granuloms vom Fremdkörpertyp.

Tab. 28.2
Endogene Ursachen Exogene Ursachen
Cholesterinkristalle Insektenbestandteile (z. B. Zecken)
Uratkristalle Fäden nach OP
Fettgewebenekrosen (Schaumzellen) Staubpartikel, Holzsplitter, Metalle

Diagnosekriterien für Sepsis, schwere Sepsis und septischen Schock (ACCP/SCCM Konsensus-Konferenz).

Tab. 29.1
  • 1.

    Nachweis der Infektion: Diagnose einer Infektion über den mikrobiologischen Nachweis oder durch klinische Kriterien

  • 2.

    SIRS (systemic inflammatory response syndrome); mindestens 2 Kriterien müssen erfüllt sein

  • Fieber ( 38 C) oder Hypothermie ( 36 C)

  • Tachykardie ( 90/min)

  • Tachypnoe ( 20/min) ohne Hyperventilation

  • Leukozytose ( 12.000/mm3) oder Leukopenie ( 4.000 mm3)

  • 3.

    Akute Organdysfunktion; mindestens ein Kriterium muss erfüllt sein

  • akute Enzephalopathie

  • Thrombopenie

  • akute Hypoxämie

  • renale Dysfunktion; akutes Nierenversagen

  • metabolische Azidose

  • Sepsis: Kriterien 1 und 2

  • Schwere Sepsis: Kriterien 1, 2, 3

  • Septischer Schock: Kriterien 1 und 2; arterielle Hypotonie (systolisch 90 mmHg, Mitteldruck 65 mmHg) mit der Notwendigkeit zum Einsatz von Vasopressoren (Noradrenalin, Adrenalin).

Stadien der Lobärpneumonie.

Tab. 29.2
Stadium Zeitpunkt Pathogenese Morphologie
Anschoppung Tag 1–2 Seröse Entzündungsreaktion, Kapillaren hyperämisch Rot erscheinende Schnittfläche mit schaumig-rotem Exsudat
Rote Hepatisation Tag 3 Hämorrhagische Entzündungsreaktion, einsetzende fibrinöse Entzündungsreaktion, evtl. fibrinöse Pleuritis Rot erscheinende Schnittfläche mit Fibrinauflagerungen
Graue Hepatisation Tag 4–6 Fortschreitende fibrinöse Entzündungsreaktion mit Granulozytenanreicherung Grau erscheinende Schnittfläche mit vermehrten Fibrinauflagerungen
Gelbe Hepatisation Tag 7 Eitrige Entzündungsreaktion Gelb erscheinende Schnittfläche mit Eiter
Lyse Tag 8–9 Resorption durch Makrophagen Material abgeräumt, Alveolen können sich entfalten

Ursprung benigner und maligner Tumoren.

Tab. 30.1
Tumor Ursprung Benigner Tumor Maligner Tumor
Epitheliale Tumoren Plattenepithel Papillom Plattenepithelkarzinom Karzinome
Drüsenepithel, Schleimhautepithel Adenom Adenokarzinom
Übergangsepithel der ableitenden Harnwege Papillom Urothelkarzinom
Mesenchymale Tumoren Fibrozyt Fibrom Fibrosarkom Sarkome
Adipozyt Lipom Liposarkom
Gefäße Hämangiom Angiosarkom
Osteoblast Osteoblastom
Osteozyt Osteom Osteosarkom (Abb. 30.2)
Sonstige Tumoren Schwann-Zelle Neurinom Neurogenes Sarkom
Nervenzelle Gangliozytom Neuroblastom
Melanozyt Melanozytennävus Malignes Melanom
Epitheliale und mesenchymale Komponente Karzinosarkom
Dysontogenetische Tumoren (primäre Entwicklungsstörung) Aus allen drei Keimblättern: Entoderm, Mesoderm, Ektoderm Reifes Teratom ( Dermoid) (Abb. 30.1) Unreifes Teratom (kann auch als Keimzelltumor auftreten)
Embryonaler Tumor mit mesenchymaler und epithelialer Komponente Blastom

Unterschiede zwischen benignen und malignen Tumoren.

Tab. 30.2
Benigne Tumoren Maligne Tumoren
Wachstum Lokal verdrängend Lokal invasiv und destruierend
Wachstumsgeschwindigkeit Langsam, niedrige Mitoserate Schnell, hohe Mitoserate
Metastasierung Keine Ja
Tumorrezidiv Sehr selten Häufig
Krankheitsverlauf Symptomarm, langsam, meist nicht tödlich Anfangs fehlende Symptome, im fortgeschrittenen Tumorstadium symptomreich; schnelle Allgemeinzustandsverschlechterung; Tod

Beispiele für familiäre Tumorsyndrome.

Tab. 31.1
Tumorsyndrom Vererbung Betroffenes Gen Tumorart
Familiäres Mamma-Ca Autosomal-dominant BRCA-1, BRCA-2 Mamma-, Ovarial-, Endometrium-Ca
Neurofibromatose Typ I Autosomal-dominant NF-1 Neurofibrom, Optikusgliom, Caf-au-Lait-Flecken u. a.
Neurofibromatose Typ II Autosomal-dominant NF-2 Neurofibrom, Neurinom, Meningeom, Ependymom u. a.
Familiäre adenomatöse Polyposis (FAP) Autosomal-dominant APC Polypen, kolorektale Karzinome, Karzinome im Dünndarm (z. B. Papillen-Ca)
Lynch-Syndrom HNPCC: hereditäres, nicht polypöses Kolonkarzinomsyndrom Autosomal-dominant DNA-Mismatch-Reparaturgene (hMLH1, hMSH-2) Polypen, kolorektale Karzinome. Endometrium-, Magen-, Leber-Ca etc.
Xeroderma pigmentosum Autosomal-rezessiv Endonuklease (NER) Plattenepithel-Ca der Haut

Chemische Noxen und von ihnen verursachte maligne Tumoren.

Tab. 31.2
Chemische Noxe Vorkommen Hervorgerufener Tumor
Aromatische Kohlenwasserstoffe Benzol Benzin, Zigarettenrauch Leukämien
Halogenierte Kohlenwasserstoffe Vinylchlorid PVC-Herstellung Angiosarkom der Leber, Glioblastom
Nitrosamine Dimethyl-, Diäthylnitrosamin Zigarettenrauch, Dünger, Alkohol Gastrointestinale Tumoren (Magen-, Darm-, Leber-Ca)
Anorganische Verbindungen Arsen Medizin, Bergbau Bronchial-Ca, Spinaliome
Asbest Wärmetechnik, Bau Pleuramesotheliom, Bronchial-Ca
Chrom Industrie, Bergbau Bronchial-Ca
Nickel Raffinerie Nasenhöhlen-Ca
Biologische Substanzen Aflatoxin Getreide (Aspergillus flavus) Leberzell-Ca

Mögliche an einer Tumorentstehung beteiligte Erreger.

Tab. 31.3
Organismus Erreger Tumor
Bakterien Helicobacter pylori (H. p.) Magen-Ca
Papovaviren (DNA-Viren) Humane Papillomaviren (HPV) Typen 6, 8, 11 Zervixkondylom, Larynxpapillom (benigne Tumore!!!)
Typen 16, 18, 31, 33, 35 Zervix-Ca
DNA-Viren Hepatitisviren Typ B Leberzell-Ca
RNA-Virus Typen C, D, E
Herpesviren (DNA-Viren) Herpesviren Humanes Herpesvirus 8 (HHV-8) Kaposi-Sarkom bei HIV-Infektion
Epstein-Barr-Virus (EBV) Burkitt-Lymphom, Nasopharynx-Ca
RNA-Viren Humanes T-Zell-Leukämie-Virus HTLV-I Leukämie, T-Zell-Lymphome
Parasit Schistosoma haematobium Harnblasen-Ca

Eigenschaften von malignen Tumorzellen.Apoptose

Tab. 32.1
Gestörte Apoptose
Gestörte proliferative Aktivität autonomes Wachstum durch:
  • Missachtung von Differenzierungssignalen

  • Erhöhte Stimulation von Wachstum

  • Erniedrigte Inhibition von Wachstum

Invasion und Metastasierung

Protoonkogene und assoziierte Malignome.ProtoonkogenPhiladelphia-Chromosom

Tab. 32.2
Protoonkogen Onkogenaktivierung Assoziiertes Malignom
Wachstumsfaktoren Fibroblasten-Wachstumsfaktor: HST-1 Überexpression Magen-Ca
Wachstumsfaktor-Rezeptoren EGF-Rezeptor: ERB-B2 Amplifikation Mamma- und Ovarial-Ca
Signaltransduktion GTP-bindend: K-ras Punktmutation Kolon-, Lungen-, Pankreas-Ca
GTP-bindend: N-ras Punktmutation Melanome, hämatologische Neoplasien
GTP-bindend: H-ras Punktmutation Blasen- und Nierentumoren
Membranassoziierte Tyrosinkinase: ABL Translokation, dadurch Genfusion zu BCR-ABL:
Philadelphia-Chromosom
CML, ALL
Kern-Regulator-Proteine Transkriptionsaktivator: C-MYC Translokation Burkitt-Lymphom
Zell-Zyklus-Regulatoren Zyklin E Überexpression Mamma-Ca
CDK4 Amplifikation/Punktmutation Glioblastom, Melanom, Sarkom

Tumorsuppressorgene und assoziierte Malignome.

Tab. 32.3
Tumorsuppressorgen Funktion Assoziiertes Malignom
Retinoblastomgen Regulator des Zellzyklus Retinoblastom (Abb. 32.2), Osteosarkom
p53-Gen Bestimmt über Reparatur der DNA oder Apoptose der Zelle in Zellzyklus Die meisten Malignome beim Menschen
BRCA-1, BRCA-2 DNA-Reparatur Mamma-, Ovarial-Ca
TGF--Rezeptor Wachstumsinhibition Kolon-Ca
WT-1 Transkription in Zellkern Wilms-Tumor
APC Inhibitor der Signaltransduktion FAP (Abb. 32.3), GI-Malignome

Beispiele für fakultative und obligate Präkanzerosen.

Tab. 32.4
Fakultative Präkanzerosen Obligate Präkanzerosen
Chron. atrophische Gastritis Hochgradige intraepitheliale Neoplasien
Colitis ulcerosa Carcinoma in situ
Leberzirrhose Polyposis coli (FAP), Abb. 32.3
Adenome des Kolons (solitär) Aktinische Präkanzerose
Neurofibromatose

Auftreten und Mechanismus von paraneoplastischen Symptomen.

Tab. 34.1
Paraneoplasie Symptome Vorkommen Mechanismus
Neurologisch (neuromuskulär) Rasche muskuläre Ermüdbarkeit Diverse maligne Neoplasien Nervenzelluntergang/Muskelfaseruntergang durch den Tumor ausgelöste autoimmune/toxische Prozesse
ALS (amyotrophe Lateralsklerose) Mamma-, Lungen-Ca
Myasthenia gravis Thymom
Lambert-Eaton-Syndrom Lungen-Ca
Dermatomyositis Lungen-Ca
Hämatologisch Anämien
  • Anaplastisch

  • Hämolytisch


  • Leukämien

  • Thymome

Tumor sezerniert Substanzen, die Erythrozyten zerstören/Blutbildung stören
Thrombosen Pankreas-Ca Tumorsubstanzen fördern Blutbildung, Thrombozytenbildung
Verbrauchskoagulopathie Leukämien
Polyglobulie Nierenzell-Ca
Endokrin Flush-Syndrom: Hitzewallung, Herzrasen, Schwitzen, Gesichtsrötung Karzinoide (maligne Tumoren des neuroendokrinen Systems) Malignom produziert Serotonin
Cushing-Syndrom: u. a. Gewichtszunahme, Osteoporose Kleinzelliges Lungen-Ca Tumor produziert ACTH
Andere Syndrome jeweils abhängig von produzierter Substanz Vor allem kleinzelliges Lungen-Ca Tumor produziert: Insulin, Vitamin D, ADH etc.
Dermatologisch Obligat paraneoplastische Effloreszenzen der Haut
Fakultativ paraneoplastische Effloreszenzen der Haut
Diverse maligne Neoplasien Reaktion des Immunsystems auf den Tumor

Morphologische Unterschiede zwischen benignen und malignen Tumoren.

Tab. 35.1
Histologische Eigenschaften Benigne Tumoren Maligne Tumoren
Abgrenzung zu Gewebe/Kapsel Bindegewebige Kapsel bzw. Pseudokapsel, dadurch:
  • Gut verschieblich zu umliegendem Gewebe

  • Gut abgrenzbar

Zum Teil keine Kapsel, infiltriert umliegendes Gewebe, dadurch:
  • Meist keine Verschieblichkeit zu umliegendem Gewebe

  • Oftmals schlecht abgrenzbar

Zellgröße/-form Ähnlich Muttergewebe Polymorph
Zellanordnung Ähnlich Muttergewebe Ungeordnet
Kerngröße/-form Ähnlich Muttergewebe Polymorph
Mitosen Seltener Häufiger
Chromatinverteilung Regelmäßig Unregelmäßig
Nukleolen (Kernkörperchen) Ähnlich Muttergewebe Vermehrt, polymorph
Kern-Zytoplasma-Relation Ähnlich Muttergewebe Verschoben zugunsten Kern
Perifokale Entzündung Fehlt z. T. Vorhanden
Hyperchromasie Selten Ja
Differenzierung Gut: ähnlich Muttergewebe Schlecht: atypisches, entdifferenziertes Gewebe

Übersicht über Grading und Staging (pTNM-Klassifikation).

Tab. 35.2
Grading
Gx Differenzierungsgrad nicht bestimmbar
G1 Gute Differenzierung (hoch differenziert)
G2 Mittelgradig differenziert
G3 Wenig differenziert
G4 Undifferenziert (anaplastisch)
Staging
pT
(Primärtumor)
Tx Ausdehnung der Invasion kann histopathologisch nicht bestimmt werden
Tis Präinvasives Karzinom (Carcinoma in situ)
T0 Kein Anhalt für Primärtumor bei histopathologischer Untersuchung des Resektats
T1, 2, 3, 4 Evidenz für zunehmende Ausdehnung des Primärtumors (bei T4 am intensivsten ausgedehnt)
pN
(Lymphknoten)
Nx Ausdehnung der Tumorinvasion nicht bestimmbar
N0 Keine Evidenz für den Befall von Lymphknoten
N1, 2, 3 Evidenz für zunehmenden Befall regionärer Lymphknoten
N4 Evidenz für den Befall juxtaregionärer (in anderer Körperregion als Primärtumor)
pM
(Fernmetastasen)
Mx Vorliegen von Fernmetastasen kann nicht bestimmt werden
M0 Keine Evidenz für Fernmetastasen
M1 Evidenz für Fernmetastasen

Einteilung/Klassifikation der Blutdruckwerte (in mmHg).

Tab. 37.1
Kategorie Systolischer Blutdruck (mmHg) Diastolischer Blutdruck (mmHg)
Optimal < 120 < 80
Normal 120–129 80–84
Hoch normal 130–139 85–89
Leichte Hypertonie (Grad I) 140–159 90–99
Mittelschwere Hypertonie (Grad II) 160–179 100–109
Schwere Hypertonie (Grad III) 180 110
Isolierte systolische Hypertonie 140 < 90

Beispiele für sekundäre Hypertonien.

Tab. 37.2
Hypertonie Beispiele
Renal Glomerulonephritis
Nierenarterienstenose
Chronische Nierenerkrankung
Renale Vaskulitis
Endokrin Kortisol : Morbus Cushing
Aldosteron : Morbus Conn
Katecholamine : Phäochromozytom
Schilddrüsenhormone : Hyperthyreose
Kardiovaskulär Arteriosklerose (Widerstand , Elastizität )
Insuffizienz der Aortenklappe (HZV )
VaskulitidenAortenisthmusstenose
Neurogen Hirndruck : Tumoren, Traumata, Entzündung
Zerstörung der Barorezeptoren im Karotissinus

Ursachen und Histologie der chronischen bzw. akuten Herzinsuffizienz.

Tab. 37.3
Herzinsuffizienz Ursache Histologie
Chronische Insuffizienz Rechtsherzinsuffizienz Chronische Lungenerkrankungen (z. B. COPD, Staublunge etc.) Gefügedilatation mit chronischer Hypertrophie
Linksherzinsuffizienz Art. Hypertonie, KHK, Mitralklappeninsuffizienz, Aortenklappeninsuffizienz/Stenose, Kardiomyopathien
Akute Insuffizienz Rechtsherzinsuffizienz Lungenembolie, Infarkt, Lungenemphysem, Myokarditis Gefügedilatation ohne chronische Hypertrophie
Linksherzinsuffizienz Myokardinfarkt, Myokarditis, Elektrolytstörungen etc.

Beispiele für Schockzeichen verschiedener Organe.

Tab. 37.4
Organ Morphologie
Niere Mikrothromben, interstitielle Ödeme, Tubulusnekrosen, Rindenbereich blass, Mark hyperämisch (Abb. 29.1)
Lunge Interstitielles Ödem + Fibrinausschwitzung hyaline Membranen (Abb. 50.3), zusammengefallene, nicht belüftete Lungenabschnitte (Atelektasen), in Spätphase: Lungenfibrose
Herz Schockendokarditis: Thrombozytenablagerungen an Klappenrändern
Magen/Darm Ulzera, Blutungen, hämorrhagische Erosionen
Leber Mikrothromben, Nekrosen (zentrolobulär)

Primäre und sekundäre Risikofaktoren für die Atheroskleroseentstehung.

Tab. 38.1
Primäre Risikofaktoren Sekundäre Risikofaktoren
Dyslipoproteinämie, Hypercholesterinämie (hohes LDL, hohes Cholesterin) Adipositas
Hypertonie Stress
Diabetes mellitus Ernährung
Rauchen Inaktivität
Genetische Prädisposition (z. B. familiäre Hypercholesterinämie), Alter Sonstige Faktoren: Hyperurikämie, hormonelle Faktoren

Störungen der Hämodynamik des Blutes.Hämodynamik

Tab. 38.2
Störung Ursache
Verlangsamung des Blutstroms Gefäß:
  • Kompression

  • Lumenverlegung

  • Vergrößerung (Varizen)

  • (Erhöhung Hämatokrit/Viskosität des Blutes)

Wirbelbildung An Gefäßaufzweigungen, Aneurysmen, Passagehindernissen
Beschleunigung des Blutstroms Hypertonie: Thrombozyten werden an Gefäßwand gedrückt

Störungen der Blutzusammensetzung.

Tab. 38.3
Störung Ursachen Mechanismus
Erhöhte Zellzahl Neoplasien, vermindertes Serum Erhöhte Blutviskosität führt zu Strömungsverlangsamung
Vermehrte Thrombozytenanzahl Neoplasien des hämatopoetischen Systems (z. B. essenzielle Thrombozythämie) Vermehrte Thrombozytenaktivierung
Paraneoplastisches Syndrom Metastasiertes Karzinom Karzinom bildet vermehrt prokoagulatorische Substanzen
Postoperativ/nach Verletzungen Mehr Gerinnungsfaktoren durch Gewebeschäden in Blut
Angeborene Störungen Faktor-V-Leiden-Mutation
APC-Resistenz
Protein-C-Mangel
Protein-S-Mangel
AT-III-Mangel
Am Beispiel Faktor-V-Leiden-Mutation: Mutation des Gerinnungsfaktors V, der dann nicht mehr inaktiviert werden kann

Übersicht über die Lokalisation von Thromben.

Tab. 38.4
Arteriell Venös Kardial
Häufigste Lokalisation Koronarien, Aorta, Beckenarterien Tiefe Wadenvenen, Beckenvenen Linkes Herz
Häufigste Thrombusart Abscheidungsthrombus über arteriosklerotisch verändertem Gefäßbezirk Gerinnungsthromben z. B. bei Immobilität Abscheidungsthromben nach Endokardschäden durch Infarkt, Störung der Hämodynamik in Vorhöfen (Vorhofflimmern)

Beispiele verschiedener Embolieformen.

Tab. 38.5
Embolieform Entstehung Auswirkung
Venöse Thrombembolie Am häufigsten Thromben aus Beckenvenen oder tiefen Beinvenen Lungenarterienembolie
Arterielle Thrombembolie Linkes Herz (80 % d. F.); in Körperarterien auf atherosklerotischen Plaques Verschluss der Hirnarterien ( Hirninfarkt), Verschluss von Extremitätenarterien
Fettembolie Meist traumatisch (Knochenbruch) Lungenarterienembolie
Luftembolie Schädel-Hirn-Trauma; iatrogen Meist Lungenarterienembolie
Fruchtwasserembolie Übertritt von Fruchtwasser in mütterlichen Kreislauf bei: Kaiserschnitt, starken Wehen Meist Lungenarterienembolie

Beispiele für Rhexis- und Diapedeseblutungen im ZNS.RhexisblutungDiapedeseblutung

Tab. 40.1
Rhexisblutung Diapedeseblutung
Schädel-Hirn-Trauma (SHT)
Erhöhter Hirndruck
Blutungen bei Gefäßwandveränderungen:
  • Hypertone Massenblutung

  • Aneurysmablutungen

SHT: Contusio cerebri
Tumorerkrankungen
Hämorrhagischer Infarkt
Gerinnungsstörungen
Meningitis, Enzephalitis

WHO-Klassifikation für Hirntumoren.

Tab. 43.1
WHO I WHO II WHO III WHO IV
Dignität Benigne Niedrig maligne Hoch maligne Hoch maligne
Differenzierung Gut Mittel Schlecht Sehr schlecht
Ursprung
Nervenzellen Gangliozytom Medulloblastom
Gliazellen Pilozytisches Astrozytom Diffuses Astrozytom Anaplastisches Astrozytom Glioblastom (Abb. 43.1)
Oligodendrogliom Anaplastisches Oligodendrogliom
Ependymom Anaplastisches Ependymom
Meningeale Zellen Meningeom (Abb. 43.2) Atypisches Meningeom Anaplastisches Meningeom
Schwann-Zellen Neurinom (Schwannom)

Hellgrau häufige Tumoren des Kindesalters,

Dunkelgrau häufige Tumoren des Erwachsenenalters.

Spezieller Teil

    Pathologie der Vererbung/Entwicklung
  • 10

    Fehlbildungen28

  • 11

    Erbkrankheiten30

  • 12

    Angeborene Stoffwechsel- und Gewebedefekte32

    Zelladaptation
  • 13

    Atrophie34

  • 14

    Hypertrophie und Hyperplasie36

    Zell- und Gewebeschädigung
  • 15

    Mechanismen der Zell- und Gewebeschädigung38

  • 16

    Reversible Zellveränderungen40

  • 17

    Veränderungen extrazellulärer Strukturen42

    Zelltod
  • 18

    Nekrose und Apoptose46

    Regeneration
  • 19

    Regeneration50

    Gewebepigmente
  • 20

    Gewebepigmente54

    Immunpathologie
  • 21

    Infektionen56

  • 22

    Überempfindlichkeitsreaktionen62

  • 23

    Autoimmunerkrankungen66

  • 24

    Transplantationspathologie68

  • 25

    Immundefizienz70

    Entzündungspathologie
  • 26

    Grundlagen der Entzündungspathologie72

  • 27

    Akute Entzündungen74

  • 28

    Chronische Entzündungen76

  • 29

    Folgen, Komplikationen und klinische Beispiele von Entzündungen80

    Tumorpathologie
  • 30

    Grundlagen der Tumorpathologie82

  • 31

    Risikofaktoren der Tumorentstehung84

  • 32

    Kanzerogenese86

  • 33

    Wachstum, Invasion und Metastasierung von Tumoren90

  • 34

    Tumorfolgen und Tumormarker92

  • 35

    Morphologie und Klassifikation von Tumoren94

  • 36

    Klinische Beispiele der Tumorpathologie96

    Pathologie des Kreislaufs
  • 37

    Generalisierte Störungen98

  • 38

    Lokale Störungen102

    Neuropathologie
  • 39

    Fehlbildungen und frühe Hirnschädigung108

  • 40

    Hypoxie und Blutungen110

  • 41

    Pathologie des Hirndrucks112

  • 42

    Infektiös-entzündliche Erkrankungen114

  • 43

    Spezielle Störungen des ZNS116

Fehlbildungen

Definition
Fehlbildungen sind angeborene Formstörungen des Erscheinungsbilds (Phänotyp) bzw. der Organe eines Menschen.

Anomalie angeborene oder erworbene Fehlbildung/-entwicklung, die zu einem abweichenden Aussehen gegenüber der Norm führt (z. B. Hypertelorismus weiter Augenabstand).

Fehlbildungen entstehen im Rahmen einer gestörten Genaktivierung. Diese kann Folge eines Fehlens von Genen oder einer Embryopathiegestörten Genexpression sein.
Ätiologie
Ursachen für Fehlbildungen (Abb. 10.1) können primärer oder sekundärer Genese sein. Primäre Fehlbildungen entstehen auf dem Boden von Erbkrankheiten. Sekundäre Fehlbildungen sind in Tab. 10.1 näher dargestellt.

FehlbildungenFehlbildungen können auch sporadisch, ohne erkennbare Ursache, auftreten.

Pathogenese
Wie bereits erwähnt, entstehen Fehlbildungen durch eine gestörte Genaktivierung. Hierbei können verschiedene Gene betroffen sein:
  • Gene der Proliferation (z. B. Protoonkogene, Zykline, Gene des Zellzyklus etc.) gestörte Zellvermehrung führt z. B. zur Hypoplasie von Organen.

  • Gene der Zelldifferenzierung (z. B. PAX-Gene) Fehlen von spezialisierten Zellen, z. B. Muskelzellen, Nierenzellen, Iriszellen etc., fehldifferenzierte Zellen

  • Gene der Zellmigration (Zellen entstehen an einem Ort und wandern dann an einen anderen Ort aus) Zellen bleiben an Ursprung liegen, wandern nicht aus.

  • Gene der Apoptose (z. B. p53, bax-Gen) Verschmelzung von Finger/Zehen (Syndaktylie), fehlende Rückbildung von Strukturen

  • Gene der interzellulären Kommunikation gestörte Zellverbände/Organmuster, ausbleibende Verschmelzung von Strukturen (z. B. Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte), fehlerhafte Verschmelzung von Strukturen (z. B. Hufeisenniere).

Entstehen mehrere Fehlbildungen auf dem Boden einer Genschädigung, so liegt ein Fehlbildungssyndrom vor.

Entstehen mehrere Fehlbildungen als Folgeerscheinung einer initialen Fehlbildung, so spricht man von einer Fehlbildungssequenz.

Formen und Morphologie
Ist bereits die weibliche bzw. männliche Samenzelle von einem Gendefekt betroffen, so liegt eine Gametopathie (Keimzellschädigung) vor. Erbkrankheiten (Kap. 11) in Form von Chromosomenaberrationen oder Genmutationen sind z. B. Gametopathien.
Ist eine Fehlbildung auf eine Störung innerhalb der befruchteten Eizelle zurückzuführen, Gametopathiespricht man von einer Blastopathie (Tag 0–18 nach Befruchtung).
Fehlbildungen, die während der Embryogenese (Woche 3–8 der Schwangerschaft) entstehen, bezeichnet man als Embryopathien. Dies sind Blastopathiemeist Fehlbildungen, die aufgrund exogener Noxen entstehen. Bekannte Noxen sind dabei u. a. Alkohol (Abb. 10.2), mechanische Einwirkungen, Strahlen oder Medikamente (Abb. 10.3).
EmbryopathieFetopathien sind Fehlbildungen, die während der Fetalperiode oder nach der Geburt auftreten (> 3. Monat der Schwangerschaft). Ursache für Fetopathien sind meist Infektionen durch bakterielle oder virale Erreger. Ein Diabetes mellitus bei der FetopathieMutter kann ebenfalls zu Fetopathien führen (Tab. 10.2).

Die Organe sind in der Fetalperiode schon vollständig angelegt. Exogene Noxen führen daher zu Schäden an den Organen, die dann mit einem Defekt (Fehlbildung) ausheilen.

Fehlbildungen sind sehr vielgestaltig und können, abhängig vom Patienten, unterschiedlich ausgeprägt sein. Fehlende Anlagen (Agenesien), die fehlende Entwicklung bei vorhandener Anlage (Aplasie) oder das unzureichende Größenwachstum (Hypoplasie) eines Körperteils/Organs sind Beispiele für Fehlbildungen. Gewebe können auch unphysiologisch groß ausgebildet sein (Riesenwuchs) oder fehldifferenziert vorliegen (Hamartie).
Weitere Fehlbildungen sind fehlende (Atresie) bzw. verschlossene (Stenosen) Körperöffnungen/Hohlräume, Zysten und nicht rückgebildetes embryonales Gewebe.
Spaltbildungen (Dysrhaphien) entstehen als Folge eines ausbleibenden Verschlusses des Neuralrohrs (Kap. 39).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Fehlbildungen entstehen bei gestörter Genaktivierung und können sowohl primärer als auch sekundärer Genese sein.

  • Man unterscheidet bei den Fehlbildungen je nach Entstehungszeitpunkt zwischen Gametopathien (schon vor Befruchtung), Blastopathien (Tag 0–18 nach Befruchtung), Embryopathien (Woche 3–8 nach Befruchtung) und Fetopathien (ab Monat 3 nach Befruchtung).

  • Fehlbildungen sind sehr vielseitig und reichen von nicht angelegten Organen bis hin zu von der Normalform abweichenden Varianten.

Erbkrankheiten

Ätiologie/Pathogenese
Erbkrankheiten entstehen durch Genmutationen bzw. chromosomale Störungen, die von den Eltern an die Kinder weitergegeben werden (Gametopathie) oder aber de novo in einer befruchteten Eizelle auftreten (Blastopathie). Wichtig ist dabei, dass diese Mutationen die Keimzellen betreffen, deren defekte Information Gametopathiedann an sämtliche Körperzellen des Kindes weitergegeben wird.
Mutationen können spontan entstehen oder durch Noxen wie Strahlen, BlastopathieChemikalien oder Viren etc. induziert sein.

Mit steigendem Alter der Eltern mehrt sich das Risiko für Keimzellmutationen.

Chromosomale Störungen
Der Begriff der Chromosomenaberration beschreibt eine strukturelle oder zahlenmäßige Chromosomenveränderung. Chromosomale Störungen (Tab. 11.1) sind eine häufige Ursache für Fehlgeburten, können aber auch zu Erbkrankheiten führen.
Bei der numerischen Chromosomenaberration kommt es zu einer vermehrten bzw. verminderten Anzahl von Chromosomen.
Durch Befruchtungsunregelmäßigkeiten (eine Eizelle durch zwei Spermien befruchtet) bzw. durch Teilungsunregelmäßigkeiten (der unbefruchteten ChromosomenabberationEizelle/der befruchteten Eizelle in der Embryogenese) kann es zu vermehrten Chromosomensätzen kommen (Polyploidie).
Durch Trennungsstörungen der Chromosomen während der Meiose (Zellteilung von Keimzellen) bei Mutter oder Vater kann es zu einem vermehrten Vorliegen einzelner Chromosome (Polysomie) bzw. zu einem einfachen Vorliegen eines PolyploidieChromosoms (Monosomie) kommen.
Polyploidien und Monosomien führen meist zu Aborten bzw. zu nicht lebensfähigen Geburten. Polysomien können zu einem zwar lebensfähigen, aber fehlgebildeten Kind führen, dessen Lebensdauer reduziert ist (z. B. Trisomie 13, 18, 21).
Strukturelle Chromosomenaberrationen bezeichnen Veränderungen, z. B. Verluste (Deletionen), Vermehrungen (Insertionen, Duplikationen), Lageveränderungen (Translokationen) oder Verdrehungen (Inversion) von Chromosomenabschnitten. Diese Form der Aberration kann spontan entstehen oder aber durch Noxen induziert sein.
Strukturelle Aberrationen, bei denen genetisches Material fehlt oder zu viel ist, bezeichnet man als unbalanciert. Aberrationen, die sämtliche genetische Information aufweisen, wobei diese aber chromosomal fehlverteilt ist, bezeichnet man als balanciert.
Bestimmte Erbkrankheiten können durch eine erhöhte Chromosomenbrüchigkeit zu einem vermehrten Auftreten von strukturellen Chromosomenaberrationen führen.

Aberrationen (numerisch/strukturell) von Geschlechtschromosomen führen oft erst bei Erreichung der Geschlechtsreife durch schwere hormonelle Störungen zu Symptomen.

Genmutationen
Die Mutation eines einzelnen Gens auf einem Chromosom kann bereits zum Auftreten einer Erbkrankheit führen (monogen). Erbleiden entstehen aber auch durch das Zusammenspiel mehrerer Mutationen verschiedener Gene (polygen).
Man Mutationenunterscheidet Mutationen, die durch den Einbau eines verkehrten Basenpaars, Mutationen, die durch Verlust (Deletion) bzw. fälschliche Vermehrung (Insertion oder Duplikation) von genetischem Material und Mutationen, die durch Verschiebung von genetischem Material innerhalb eines Chromosoms (Inversion) entstehen.
Die Mutationen führen zu einer gestörten Ablesung des genetischen Codes, da z. B. ein Triplett-Code nicht mehr für eine bestimmte Aminosäure kodiert, oder da sich das Leseraster durch Verlust eines Basenpaares verschiebt. Möglich ist auch eine sogenannte Triplett-Expansion, bei der sich ein Basen-Triplett stark vermehrt und so zu Ablesestörungen führt. Eine solche Störung findet sich z. B. bei der Chorea Huntington durch Expansion eines CAG-Tripletts.

Von Genmutationen können sämtliche Gene betroffen sein, also auch die Gene der Geschlechtschromosomen oder der mitochondrialen DNA.

Wenn bereits die Mutation eines Allels zur phänotypischen Ausprägung führt, spricht man von einer autosomal-dominanten Vererbung (Tab. 11.2). Wenn für die phänotypische Ausprägung beide Allele von einer Mutation betroffen sein müssen, spricht man von einer autosomal-rezessiven Vererbung (Tab. 11.2). Die Ausprägung der Mutation ist u. a. auch von der Manifestationshäufigkeit (Penetranz) der Mutation abhängig.
Auch die X-chromosomale Vererbung unterscheidet einen dominanten sowie einen rezessiven Erbgang (Tab. 11.2).
Polygenetische Erkrankungen
Polygenetisch vererbte Erkrankungen treten häufig auf. Das Krankheitsauftreten wird hierbei oftmals durch Umwelteinflüsse getriggert.
Polygenetisch vererbte Erkrankungen, die sich gehäuft in einem Familienstammbaum verfolgen lassen, sind z. B. Diabetes mellitus oder die arterielle Hypertonie, aber auch erhöhte Raten an Neoplasien.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Erbkrankheiten werden von den Eltern an ihre Kinder weitergegeben (Gametopathie), oder sie entstehen de novo in der befruchteten Eizelle (Blastopathie).

  • Chromosomale Störungen und Genmutationen führen typischerweise zu den Erbkrankheiten.

  • Genmutationen können das gesamte Genom betreffen. Auch Geschlechtschromosomen oder die mitochondriale DNA können somit betroffen sein.

Angeborene Stoffwechsel- und Gewebedefekte

Angeborene Stoffwechseldefekte

Angeborene Stoffwechselerkrankungen beruhen auf einem genetisch bedingten Protein- bzw. Enzymdefekt (Dysfunktion/Mangel).

Stoffwechselerkrankungen weisen meist (es gibt Ausnahmen) einen autosomal-rezessiven Erbgang auf.

Stoffwechselstörungen

Durch einen Enzymdefekt können bestimmte Substrate nicht mehr aufgenommen oder nicht mehr angemessen Stoffwechselerkrankungverwertet werden (Tab. 12.1). Symptome/Schäden entstehen durch einen konsekutiven Überschuss an Substrat bzw. durch den Mangel/Überschuss der jeweiligen Produkte.

Speicherkrankheiten

Mukopolysaccharidosen, Glykogenosen und Lipidosen werden unter dem Begriff der lysosomalen Speicherkrankheiten zusammengefasst. Lysosomale Speicherkrankheiten beruhen auf einem Defekt von Enzymen, die den Prozess des SpeicherkrankheitSubstratabbaus initiieren, den Substratabbau durchführen und das prozessierte Substrat aus den Lysosomen entfernen.
Aufgrund dieser Enzymdefekte können Lysosomen die betreffenden Substrate nicht abbauen und speichern diese in ihrem Innern.
Durch die resultierende verminderte lysosomale Kapazität kommt es zu Zell- und Gewebeschäden.
Mukopolysaccharidosen
Verzweigtkettige Zucker (Polysaccharide) werden normalerweise in den Lysosomen von sauren Hydrolasen gespalten. Bei einem Defekt innerhalb dieses Vorgangs können die Zucker nicht abgebaut werden. Durch die verminderte lysosomale MukopolysaccharidoseKapazität und resultierende Störungen des Zellstoffwechsels entstehen Organschäden vor allem am Skelettsystem (z. B. Gargoylismus durch Gesichtsdysmorphien), an inneren Organen (z. B. Leber, Endokard), am ZNS (z. B. Polysaccharidablagerungen an den Hirnhäuten) und an der Haut. Insgesamt unterscheidet man sieben verschiedene Typen von Mukopolysaccaridosen (z. B. Typ I Morbus Hurler, Typ II Morbus Hunter). Da die überschüssigen Mukopolysaccharide über den Urin ausgeschieden werden, eignet sich ein Nachweis im Urin zur Diagnosestellung.
Glykogenosen
Bei den Glykogenosen ist die Synthese bzw. der Abbau von Glykogen gestört. Es kommt dadurch zu einer vermehrten Speicherung von Glykogen bzw. von pathologisch verändertem Glykogen im Gewebe (Abb. 12.1).
Es Glykogenosesind elf verschiedene Glykogenose-Typen bekannt, wobei jeder Typ einen anderen Enzymdefekt aufweist. Die Typen I, II, III und VI (Tab. 12.2) sind die häufigsten Glykogenosen. Glykogenosen resultieren in einer Vergrößerung (Megalie) und Funktionseinschränkung der betroffenen Organe.
Lipidosen
Bei Lipidosen (Tab. 12.3) fehlen Enzyme, die beim Abbau von fettsäurehaltigen Makromolekülen eine wichtige Rolle spielen. Wegen der Reichhaltigkeit an solchen Molekülen im ZNS kommt es v. a. in diesem Gebiet zur LipidoseAblagerung dieser Substrate mit konsekutiver Organmegalie und Funktions einschränkung durch Parenchymschädigung.

Bei Speicherung der fettsäurehaltigen Moleküle in Nervenzellen liegt eine Poliodystrophie vor, bei Speicherung in den Myelinscheiden eine Leukodystrophie.

Sonstige Speicherkrankheiten
Speicherkrankheiten können auch im Aminosäurestoffwechsel vorkommen. Bei der Zystinose kommt es zu einer pathologischen Ablagerung von Zystin u. a. in Niere und Kornea. Bei der Tyrosinose kommt es zur Ablagerung von Tyrosin.

Angeborene Gewebedefekte

ZystinoseAngeborene Gewebedefekte entstehen als Folge einer gestörten Synthese oder eines gestörten Abbaus von TyrosinoseGewebebestandteilen.

Kollagendefekte

Defekte, die die Synthese bzw.Gewebedefekte korrekte Beschaffenheit des Kollagens betreffen, werden unter dem Bild des Ehlers-Danlos-Syndroms zusammengefasst. Resultate eines Kollagendefektesolchen Defekts sind eine gesteigerte Dehnbarkeit (z. B. der Gelenke, der Haut [ Abb. 12.2]) sowie eine verstärkte Neigung zum Zerreißen des Kollagens (z. B. arterielle Ehlers-Danlos-SyndromAneurysmen, erhöhte Neigung zu Hautblutungen).
Beim angeborenen 1-Antitrypsin-Mangel kommt es zu einem vermehrten Abbau von kollagenen Fasern, da die proteaseinhibitorische Wirkung des Antitrypsins fehlt.

Elastindefekte

Das Fehlen von 1-AntitrypsinmangelElastin führt zu einem nicht lebensfähigen Kind. Vermindertes Elastin zeigt sich durch eine herabgesetzte Dehnbarkeit der Haut.
Eine fehlerhafte Biogenese des Elastins, z. B. durch den falschen Einbau von ElastindefekteProteoglykanen (Pseudoxanthoma elasticum), führt zu einer verminderten Elastizität des Elastins.
Ein vermehrter Elastinabbau findet sich u. a. beim 1-Antitrypsin-Mangel.

Mikrofibrillendefekte

Beim autosomal-dominant vererbten Marfan-Syndrom (Tab. 12.4) ist die Synthese von Fibrillin, einem Mikrofibrillenanteil, gestört. Folglich werden Mikrofibrillendefekteweniger dieser Fibrillen in elastische Fasern eingebaut.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Bei angeborenen Stoffwechselstörungen können Substrate nicht mehr aufgenommen oder verwertet werden.

  • Bei den lysosomalen Speicherkrankheiten werden aufgrund eines Lysosomendefekts Zuckerketten, Glykogen oder Fettsäuren gespeichert, die zu pathologischen Vergrößerungen der betroffenen Gewebe führen.

  • Angeborene Gewebedefekte können schwere funktionelle Mängel nach sich ziehen.

Atrophie

Definition
Marfan-SyndromUnter Atrophie versteht man den reversiblen Schwund eines Gewebes. Das Wort Atrophie stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie Mangelernährung, Mangelwachstum.
Atrophie ist die Anpassung von Zellen an verminderte:
  • AtrophieAktivität

  • Arbeitsbelastung

  • Blutversorgung

  • Ernährung

  • nervale Stimulation

  • endokrine Stimulation

Es wird zwischen einfacher Atrophie (reversible Verkleinerung von Parenchymzellen durch Volumenreduktion) und numerischer Atrophie (Verkleinerung eines Organs durch Zellverlust) unterschieden (Abb. 13.1). Die einfache Atrophie findet sich dabei vor allem in stabilen und permanenten Geweben, die numerische Atrophie in Wechselgeweben. Eine Atrophie kann physiologisch oder pathologisch bedingt sein.

Einfache Atrophie Volumenminderung der Zellen, dadurch Organverkleinerung. Numerische Atrophie Organverkleinerung durch Reduktion der Zellzahl.

Das Gegenteil zur Atrophie stellen die Hypertrophie (Abb. 13.1) sowie die Hyperplasie dar. Die Atrophie ist zu unterscheiden von der Agenesie (fehlende Anlage eines Organs), der Aplasie (fehlende Entwicklung eines Organs) und der Hypoplasie (unzureichende Entwicklung eines Organs).
Pathogenese
Die Zelle reduziert bei verminderter Substratzufuhr oder verminderter Stimulation zunächst Organellen und Strukturproteine. Der Organellenabbau erfolgt hierbei durch Autophagie (Verdauung innerhalb der Zelle durch Lysosomen) und durch den Abbau struktureller Proteine via Proteasomen. Zusätzlich ist die Neubildung dieser Organellen und Strukturproteine reduziert. Erst nach diesem intrazellulären AutophagieSubstanzverlust – aus diesem Grund gehen numerische Atrophien häufig mit einer Zellverkleinerung einher – kommt es dann durch programmierten Zelltod (Apoptose) und verminderte proliferative Aktivität der Stammzellen zur numerischen Atrophie.
Folgen
Atrophie führt zu verminderter Belastbarkeit oder Leistungsfähigkeit des betroffenen Organs. So kommt es im Rahmen der Gehirnatrophie zu kognitiven Leistungseinbußen. Des Weiteren kann es in den durch Atrophie frei werdenden Räumen zu Fettwucherungen (sogenannten Vakatwucherungen) kommen.

Physiologische Atrophie

Involutionsatrophie

Unter Involutionsatrophie versteht man die Rückbildung von Organen, die nur in bestimmten Lebensabschnitten benötigt werden. Beispiel hierfür sind unter anderem der Thymus und die Mammae.

Altersatrophie

Die Altersatrophie ist als ein Anpassungsprozess auf rückläufige Anforderungen an die Zellen zu verstehen. Hierbei können alle Gewebe betroffen sein. Die Organe verlieren durch eine Kombination aus einfacher und numerischer Atrophie an Masse (Abb. 13.2). Zusätzlich findet man bei einer Altersatrophie bräunliche Organfärbungen. Diese werden durch intrazelluläre Lipofuszinpigment-Anreicherung hervorgerufen (Abb. 20.3). Diese Kombination aus Atrophie und Pigmentanreicherung wird auch durch den Namen braune Atrophie beschrieben.
Bei der Altersatrophie der Haut kommt es z. B. durch die LipofuszinpigmentAbnahme von Kollagenfasern und Bindegewebe zur Faltenbildung. Auch die Osteoporose zählt zu den Altersatrophien. Hierbei kommt es zur Abnahme der Spongiosadichte und somit zu erhöhtem Frakturrisiko.
Die Hodenatrophie und die Uterusatrophie im Alter sind durch eine reduzierte hormonelle Stimulation bedingt.

Pathologische Atrophie

Inaktivitätsatrophie

Zu einer Inaktivitätsatrophie kommt es durch verminderte Belastung oder Wegfall der funktionellen Beanspruchung. Betroffen sind vor allem Muskeln sowie Knochensubstanz.
Auch fehlende nervale Stimulation führt zur Inaktivitätsatrophie.

Vaskuläre Atrophie

Die vaskuläre Atrophie kommt durch eine verminderte Blutversorgung zustande. Meist ist dies auf eine Arteriosklerose zurückzuführen. Als Beispiel hierfür gilt vor allem die Gehirnatrophie.

Trophoneurotische Atrophie

Der trophoneurotischen Atrophie liegt eine Störung der neurogenen Beeinflussung der Gewebedurchblutung zugrunde.

Druckatrophie

Diese Atrophieform wird durch mechanische Überbeanspruchung hervorgerufen (chronische Zellschädigung). Bei chronischem Asthma bronchiale kann es z. B. durch die überblähte Lunge zur Entstehung von Druckfurchen auf der Leber kommen.

Ein Dekubitus (Druckulkus) am Gesäß bei bettlägerigen Patienten entsteht durch Kombination aus Druckatrophie und vaskulärer Atrophie.

Hungeratrophie

Die Hungeratrophie entsteht durch unzureichende Nahrungszufuhr. Es kommt zu einer generalisierten Atrophie.
Pathogenese
Bei Nahrungskarenz werden zunächst die Leberglykogenvorräte verbraucht (Leberzellatrophie), ehe der Körper die Fettvorräte abbaut (Fettzellatrophie). Erst anschließend beginnt der Abbau der Muskulatur und damit die Verwertung von Eiweiß (Muskelzellatrophie). Der Mangel an Fett, Zucker und Eiweiß mit konsekutiver generalisierter Atrophie wird auch als Marasmus bezeichnet. Hungerödeme als Folge eines Eiweißmangels (s. u.) fehlen beim Marasmus.
Ein ausgeprägter Eiweißmangel, meist durch die Kombination aus verminderter Nahrungszufuhr (Mangel an eiweißreicher Kost) und konsekutiv gedrosselter Proteinsynthese, führt zu einer Hypoprotein- und Hypoalbuminämie. Die Hypoalbuminämie resultiert in einem reduzierten intravaskulären onkotischen Druck (kolloidosmotischer Druck). Dies hat die Entwicklung von Hungerödemen zur Folge, die sich vor allem als angeschwollener Bauch, der sogenannte Hungerbauch, äußern. Im Rahmen einer malignen Tumorerkrankung kann es ebenfalls zu einer generalisierten Atrophie (Kachexie) kommen. Dies lässt sich durch den hohen Substratverbrauch der Tumorzellen erklären.

Unter KachexieKachexie versteht man eine Atrophie des gesamten Organismus.

Sonstige Atrophien
Im Rahmen von akuten oder chronischen Entzündungen kann es zu Atrophien kommen. Auch der Wegfall von hormonellen Stimuli führt zur Atrophie. So kommt es z. B. bei Zerstörung der Adenohypophyse zu Atrophie der Schilddrüse, der Genitalien sowie der Nebennierenrinde.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Unter Atrophie versteht man die Anpassungsreaktion von Zellen an verminderte Belastung oder Versorgung. Man unterscheidet zwischen der einfachen Atrophie und der numerischen Atrophie.

  • Eine Atrophie kann aus physiologischen, aber auch aus pathologischen Gründen stattfinden.

  • Von einer braunen Atrophie spricht man bei zusätzlicher intrazellulärer Lipofuszinpigment-Ablagerung.

  • Eine pathologische Atrophie kann u. a. vaskulär und nerval bedingt sein, aber auch Mangelzustände bzw. chronische Zellschädigung zur Ursache haben.

Hypertrophie und Hyperplasie

Hypertrophie und Hyperplasie dienen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Organen/Geweben bei gesteigerten Ansprüchen an die Organe.

Hypertrophie

Definition
Unter einer Hypertrophie versteht man eine Organ- bzw. Gewebevergrößerung durch Volumenzunahme der Zellen (Abb. 13.1). HypertrophieDie Volumenzunahme wird hierbei über den Hyperplasienumerischen Anstieg der Zellorganellen erreicht.
Eine Hypertrophie kann physiologische sowie pathologische Hintergründe haben, wobei physiologische Hypertrophien reversibel sind.
Pathogenese
Den Vorgang der Hypertrophie findet man in Geweben mit eingeschränkter Zellteilung (permanente und stabile Gewebe), z. B. vermehrt in Skelett- oder Herzmuskulatur. Leber, Niere und Drüsen sind weitere Organe, in denen Hypertrophien auftreten.
Durch einen funktionssteigernden Reiz kommt es zu einer verstärkten DNA-, RNA- und Proteinsynthese und somit zur Vergrößerung bzw. Vermehrung von Zellkern und Zellorganellen.

Kompensatorische Hypertrophie

Eine kompensatorische Hypertrophie tritt bei vermehrter Arbeitsbelastung von Zellen auf. So führt z. B. eine Aortenstenose (vermehrte Volumenbelastung des Herzens) zu einer Herzmuskelhypertrophie. Die Hypertrophie der Herzmuskelzellen ist dabei durch die Blutversorgung limitiert. Bei vermehrter Wanddicke ist die Sauerstoffversorgung insuffizient und speziell bei Belastung drohen subendokardiale Infarkte.
Bei vermehrter Arbeitsbelastung von Skelettmuskulatur, z. B. im Rahmen von Krafttraining, kommt es gut sichtbar zur Hypertrophie der Skelettmuskulatur.
Medikamentös bedingt (oder z. B. bei Drogenabusus) kann es zu einer gemischten Hypertrophie/Hyperplasie der Leber kommen.

Hormonelle Hypertrophie

Dieser Form der Hypertrophie liegt eine erhöhte hormonelle Stimulation zugrunde. Dabei kann die vermehrte Hormonstimulation sowohl physiologisch als auch pathologisch bedingt sein.
Morphologie
Die Organe scheinen groß und weisen ein erhöhtes Gewicht auf. Unter dem Mikroskop erkennt man die vergrößerten Organparenchymzellen. Stärkere Vergrößerungen mit dem Elektronenmikroskop können die vermehrten Organellen bzw. eine eventuelle Polyploidie (> drei Chromosomensätze im Zellkern) zum Vorschein bringen.
Aus dem Vorgang der Hypertrophie können sog. Riesenzellen (mehr-/vielkernige Zellen, Kap. 28) entstehen.

Hyperplasie

Definition
Hyperplasie bezeichnet eine Organ- oder Gewebevergrößerung durch Vermehrung der Zellzahl (numerisch) (Abb. 13.1).
Pathogenese
RiesenzellenVergleichbar der Hypertrophie wird die Hyperplasie durch vermehrte physiologische Belastung, pathologische Überbelastung sowie erhöhte hormonelle bzw. nervale Stimulation hervorgerufen.

Hyperplasie findet in Geweben mit der Fähigkeit zur Zellteilung statt (z. B. Knochenmark, Darm, Haut).

Erreicht wird die Hyperplasie durch eine gesteigerte Zellproliferation durch erhöhte Mitoserate der Stammzellen. Die Hyperplasie kann auch durch einen verminderten Untergang reifer Zellen entstehen.
Morphologie
Makroskopisch ist das betroffene Organ vergrößert. Mikroskopisch imponiert eine Vermehrung der Parenchymzellen.

Hyperplasie des Knochenmarks

Bei erhöhtem peripherem Verbrauch an Blutzellen (z. B. chronische Blutungen), bei chronischen Lungenerkrankungen oder bei längerem Aufenthalt in großen Höhen kann durch Hyperplasie der Vorläuferzellen im Knochenmark Leukopoese, Erythropoese sowie Thrombopoese gesteigert werden. Die Hyperplasie des Knochenmarks führt dann zu einer Verdrängung des Fettmarks. Die Hyperplasie des Knochenmarks wird über Gewebetransmitter getriggert: z. B. Erythropoetin fördert die Erythropoese, Interleukine fördern die Leukopoese.

Hyperplasie infolge endokriner Ursachen

Betroffen sind vor allem:
  • Prostata (BPH benigne Prostatahyperplasie, durch Testosteron-/Östrogen-Imbalance)

  • Nebennierenrinde (durch hohes ACTH)

  • Nebenschilddrüse (Hyperparathyreoidismus bei Niereninsuffizienz)

  • Endometrium des Uterus (durch hormonelle Imbalance, Abb. 14.1).

Bei der nodulären benignen Prostatahyperplasie weisen Drüsen in der periurethralen Mantelzone/Innenzone eine Epithelhyperplasie auf. Das Stroma ist vermehrt, Myoepithelzellen lassen sich abgrenzen, Zellatypien fehlen. Eventuell kann die BPH mit Sekretretention, Konkrementbildung und zystischen Atrophien einhergehen. Makroskopisch erscheint die Prostata knotig vergrößert.
Folge einer solchen Hyperplasie ist die Einengung der Urethra.

Hyperplasie bei chronischen Zellschäden

Die chronische Schädigung von Zellen kann ebenfalls zur Entstehung von Hyperplasien beitragen. Chronische mechanische Überbelastung, z. B. durch das Reiben eines Schuhs, führt zu einer Hyperplasie der Epidermis an der betroffenen Stelle. Denselben Vorgang kann man auch am Zahnfleisch bei falsch sitzender Zahnprothese beobachten (Überbelastungshyperplasie).
Die regeneratorische Hyperplasie entsteht aufgrund von proliferationsfördernden Signalen, die durch eine stattfindende Regeneration (Kap. 19) bei gleichzeitig anhaltenden Zellschäden zu erklären sind. Diese Form der Hyperplasie kann als überschießende hyperregeneratorische Hyperplasie die Bildung von Zellatypien fördern.

Gemischte Hypertrophie/Hyperplasie

Hypertrophie und Hyperplasie treten oftmals gemeinsam auf.

Während der Gravidität sorgt ein erhöhter Östrogenspiegel für eine Vergrößerung des weiblichen Uterus sowie der weiblichen Brust. Beim Mann ist diese östrogeninduzierte Hypertrophie der Brustdrüsen ebenfalls zu beobachten, z. B. im Rahmen der Fettleibigkeit (Adipositas).
Bei Jodmangel verstärkt die Hypophyse die Abgabe von Thyreotropin (TSH). Dieses Hormon fördert die Hormonproduktion in der Schilddrüse. Bei ständig erhöhtem TSH führt dies zu einer Hypertrophie der Schilddrüse, was in der Bildung eines Kropfs (Jodmangelstruma) resultiert.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Unter Hypertrophie versteht man eine Volumenzunahme einer Zelle durch Organellenvermehrung und Zellkernvergrößerung.

  • Als Hyperplasie bezeichnet man eine Zellzahlvermehrung.

  • Hypertrophie findet man vor allem in zellteilungsarmen Geweben, während die Hyperplasie in mitosereichen Geweben zu finden ist.

Mechanismen der Zell- und Gewebeschädigung

Die in diesem Kapitel geschilderten Mechanismen der Zellschädigung können auch als Stress zusammengefasst werden. Eine Exponierung gegenüber diesen Stressfaktoren führt aber nicht zwangsweise zur Entstehung von Zellschäden (Abb. 15.1Zellschäden).
Ursachen für Schäden an Zellen und Gewebe können zum einen struktureller Art sein (z. B. Membrandefekt), zum anderen aber auch aus funktionellen Einschränkungen entstehen (z. B. gestörter Stoffwechsel).
Zellschäden können reparabel (reversibel) oder aber nichtreparabel (irreversibel) sein, wobei irreversible Zellschäden zum Tod der Zelle führen. Reversible Zellschäden können nach Aufhebung des zur Schädigung führenden Mechanismus wieder korrigiert werden. Zellschäden führen zu morphologischen Veränderungen von Zellen/Geweben.

Das Ausmaß der Schädigung einer Noxe auf eine Zelle oder ein Gewebe hängt von der Zellart und deren Resistenz gegenüber der Noxe ab.

Schäden durch Störung der intrazellulären Energiegewinnung

Für die Energiegewinnung benötigt eine Zelle u. a. Substrate wie Sauerstoff oder Glukose. Können diese Substrate nicht mehr geliefert werden, kommt es zu einem Energiemangel mit konsekutiven Zellschäden.
Ebenso kommt es durch Blockierung der Sauerstoffaufnahme, der Atmungskette (z. B. durch Zyanide) oder der ATP-Synthese zum Erliegen der intrazellulären Energiegewinnung. In diesem Fall kann trotz ausreichenden Angebots von Sauerstoff und Nährstoffen kein ATP synthetisiert werden. Dieser Mechanismus wird als histiotoxische Zellschädigung bezeichnet.

Sauerstoffdefizit

Ein Sauerstoffdefizit (Hypoxie) kann u. a. im Rahmen einer Hypoxämie oder einer Ischämie auftreten.
Hypoxämie
histiotoxischEine Hypoxämie liegt bei vermindertem Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut vor. Hypoxämien Hypoxieentstehen im Rahmen schwerer Lungenerkrankungen (Diffusionsstörung, Ventilationsstörung) oder erythrozytärer Funktionsstörungen. In großen Höhen kann Hypoxämiees durch den niedrigen Sauerstoffpartialdruck (O2-Bindung an Erythrozyten ) ebenfalls zu einer Hypoxämie kommen.
Ischämie
Eine Ischämie besteht immer dann, wenn nicht genug arterielles Blut im Gewebe ankommt. Dies ist z. B. der Fall bei einer insuffizienten arteriellen Blutversorgung bei der Herzinsuffizienz (Kap. 37), bei venösen Abflussstörungen, bei IschämieAnämie oder bei Vergiftungen mit Kohlenmonoxid. Auch Thrombosen (Kap. 38) und Embolien führen zu Ischämien.
Akute, komplette Abbrüche der arteriellen Blutversorgung (absolute Ischämie) führen bei langer Dauer zu irreversiblen Zellschäden und damit zu Nekrosen (Kap. 18). Dauern sie nur kurz, haben sie lediglich reversible Folgen für das Gewebe.
Als relative Ischämie bezeichnet man den Zustand einer Sauerstoffminderversorgung durch partiellen Abbruch des Blutstroms. In der Folge von Gefäßlumenverengungen kann es so bei hohen Belastungen zu Zellschäden kommen.
Bei einer massiven Einschränkung des Gefäßlumens kann es auch bereits im Ruhezustand des Gewebes zu Schäden kommen. Folge dieses Zustands ist oftmals eine Gewebeatrophie.

Im Unterschied zur Hypoxie kommt bei der absoluten Ischämie überhaupt kein Blut mehr am Zielort an, d. h., es fehlen außer dem Sauerstoff auch alle anderen Nährstoffe.

Pathogenese
Die Genese von Zellschäden durch einen Sauerstoffmangel setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen. Ihnen gemeinsam ist das initiale Versagen der aeroben ATP-Gewinnung. Der resultierende ATP-Mangel beeinträchtigt zunächst die Funktion der Natrium-Kalium-ATPase einhergehend mit einem vermehrten Natriumeintritt in die Zelle sowie Kaliumverlust aus der Zelle.
Der ATP-Mangel führt zusätzlich zu einem Funktionsausfall der Kalziumpumpe. Kalzium wird nun aus den intrazellulären Speicherorten freigesetzt (ER, Mitochondrien) und reichert sich im Zytosol an. Da Kalzium ein wichtiger Enzymaktivator ist, kommt es zum enzymatischen Abbau zellulärer Strukturen. Kalzium führt zudem zu einer verstärkten oxidativen Phosphorylierung (ATP-Synthese in den Mitochondrien) und so letztendlich zu einer Ausweitung des ATP-Mangels.
Da ATP auch wichtiger Energielieferant für die zelluläre Synthese von Proteinen und Lipiden ist, führt ein Mangel zu erheblichen Störungen im Zellstoffwechsel.
Durch Einsetzen der anaeroben Energiegewinnung steht der Zelle dann zwar wieder ATP zur Verfügung. Allerdings kommt es durch die aus der anaeroben Glykolyse entstehenden Stoffwechselendprodukte wie Laktat und Phosphat zu einem Absinken des intrazellulären pH-Werts. Dieser niedrige pH-Wert führt zu weiteren Zellschäden sowie zum Stillstand enzymatischer Stoffwechselprozesse.
Schädigungen von Lysosomen resultieren schließlich in einer Freisetzung der in ihnen enthaltenen sauren Hydrolasen mit konsekutiv weiteren Schäden an den Zellorganellen.

ATP-Mangel, Kalziumüberschuss, gestörte Durchlässigkeit der Membran, saurer pH und lysosomale Enzyme führen zusammen schließlich zu irreversiblen Zellschäden und damit zum Zelltod.

Reperfusion Injury
Zellschäden können auch nach längerer Ischämiezeit bei wiedereinsetzender Durchblutung entstehen. Hierbei schädigen freie (Sauerstoff-)Radikale Zellstrukturen wie Proteine, Lipide oder DNA. Dieses als Reperfusion Injury bezeichnete Reperfusion injuryPhänomen spielt u. a. beim Myokardinfarkt eine wichtige Rolle.

Nährstoffdefizit

Ein Mangel an Nährstoffen entsteht bei unzureichender Nährstoffbereitstellung (Maldigestion), z. B. bei Nahrungskarenz nach langen Hungerperioden, bzw. bei gestörter Resorption von Nährstoffen aus dem GI-Trakt (Malabsorption), z. B. im Rahmen von Darmerkrankungen.
MaldigestionDie Pathogenese der Zellschädigung entspricht dabei der des Sauerstoffmangels, mit dem Unterschied, dass die ATP-Synthese primär durch den Nährstoffmangel zum Erliegen kommt.

Schäden durch direkte Einwirkungen auf Zellorganellen

MalabsorptionSchädigungen können nicht nur durch Stillstand der Energieproduktion einer Zelle entstehen, sondern auch durch direkte Mechanismen, die zu strukturellen Schäden der Zellen führen.
Die Porenbildung in Zellmembranen oder der Defekt membranöser Transportproteine sind Beispiele für Schäden an Zellmembranen, die mit einer Störung der Permeabilität einhergehen.
Schäden an Mitochondrien können zum Erliegen der Energieproduktion führen.

Schäden durch Immunreaktionen

Das Immunsystem führt nicht nur zur Schädigung von Eindringlingen, sondern kann auch Defekte an körpereigenen Strukturen hervorrufen. Dies kann sowohl bei physiologischen (z. B. Entzündung) als auch bei pathologischen Immunprozessen (z. B. Autoimmunerkrankung) der Fall sein. Diese Schäden können dabei sowohl humoral als auch zellulär verursacht werden (Kap. 5 und Kap. 23).

Schäden durch exogene Noxen

Viele körperfremde belebte und unbelebte Noxen führen zu Schädigungen an Zellen und Gewebe.
Belebte Noxen
Erreger wie Bakterien, Viren oder Pilze können direkte Defekte an der Zelle durch z. B. Toxine erzeugen, oder aber sie Noxenkonkurrieren um das Nährstoffangebot mit den Körperzellen und führen hierdurch zu Zellschädigungen (Kap. 6 und Kap. 21).
Unbelebte Noxen
Chemikalien können die Sauerstoffversorgung der Zelle unterbrechen, Rezeptoren blockieren, Enzyme hemmen, direkte Schäden an Zellstrukturen hervorrufen oder durch freie Radikale Zellschäden hervorrufen.
Bei starkem Kälteeinfluss kommt es zu einem Erliegen des Zellstoffwechsels. Ferner entstehen Schäden an Gefäßwänden, mit konsekutivem Plasmaaustritt und lokaler Gerinnungsaktivierung, die zur Ischämie führt. Bei starken Hitzeeinwirkungen resultiert eine Koagulationsnekrose des betroffenen Gewebes. Strom kann zum elektrischen Stillstand des Herzens oder des Atemzentrums führen oder durch eine massive Wärmeentwicklung Zellschäden bewirken.
Strahlung führt im Gewebe zur Radikalbildung, die DNA- oder Membranschäden zur Folge hat. In der Haut bewirkt Strahlung eine Degranulation von Mastzellen. Die entstehende Entzündungsreaktion kann ein Hautulkus nach sich ziehen oder in einer Atrophie des Areals enden.

Freie Radikale, wie sie z. B. im Rahmen einer Entzündungsreaktion, durch Strahlen, durch chemische Agenzien oder der Reperfusion Injury vorkommen, führen durch ihr sehr reaktives freies Elektron zu strukturellen Schäden an Zellorganellen und DNA.

Schäden durch Veränderungen des Erbguts

Schäden an DNA, wie sie u. a. durch Strahlung, Chemikalien, aber auch Erreger oder spontane Mutationen hervorgerufen werden, führen meist zu einer Deregulation des Zellstoffwechsels. Die gesteigerte oder verminderte Synthese eines Proteins kann dann nicht nur einen schädlichen Einfluss auf die Zelle selbst, sondern auch auf andere Gewebe ausüben.
DNA-Schäden sind der Grundstein für die Tumorentstehung.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Zell-/Gewebeschäden können reversibel oder irreversibel sein.

  • Zellschäden entstehen durch eine Störung im Energiehaushalt der Zelle, durch direkte Einwirkung von Noxen auf zelluläre Strukturen oder aber durch Schädigung der DNA.

  • Die Kombination aus ATP-Mangel, Kalziumüberschuss, Permeabilitätsstörung, saurem pH und freien lysosomalen Enzymen führt zur irreversiblen Zellschädigung.

  • Irreversible Zellschädigungen führen zum Zelltod.

Reversible Zellveränderungen

Hydropische Zellschwellung

Definition
Die hydropische Zellschwellung bezeichnet eine pathologische intrazelluläre Wasseranreicherung.
Pathogenese
Eine Störung der Natrium-Kalium-ATPase führt zu einem Natriumeinstrom in die Zelle, während Kalium entweicht. Das Zellschwellungeinströmende Natrium führt osmotisch zu einem gleichzeitigen Einstrom von Wasser. Dieses Wasser sammelt sich sowohl im Zytoplasma als auch in den Zellorganellen wie Mitochondrien oder ER.
Störungen im extrazellulären Elektrolytgleichgewicht können ebenfalls zur hydropischen Zellschwellung führen. So führt eine extrazelluläre Hyponatriämie zur intrazellulären Volumenzunahme.
Morphologie
Das betroffene Gewebe erscheint makroskopisch angeschwollen und vergrößert.
Mikroskopisch erscheinen die angeschwollenen Zellen trüb (Abb. 16.1). Diese Trübung entsteht über eine vermehrte Lichtstreuung durch die stark geschwollenen Mitochondrien (Tyndall-Effekt). Die Mitochondrien können sich nach langem Bestehen der hydropischen Zellschwellung in wasserreiche Vakuolen umwandeln. Durch den Wasserüberschuss ist die Anfärbbarkeit hydropischer Zellen reduziert.

Zellverfettung

Definition
Tyndall-EffektDie Zellverfettung beschreibt den pathologischen Zustand der Lipidablagerung innerhalb von Körperzellen, die normalerweise keine Fettablagerungen aufweisen.
Pathogenese
Diverse Störungen (Tab. 16.1) führen Zellverfettungdazu, dass vermehrt Fett in einer Zelle liegen bleibt. Die Zellverfettung kann dabei auch aus einer hydropischen Schwellung entstehen. Von der Zellverfettung sind meist Organe betroffen, die einen erhöhten physiologischen Fettstoffwechsel aufweisen: Leber, Herz, Niere, Skelettmuskulatur.
Morphologie
Makroskopisch imponieren verfettete Organe durch eine Vergrößerung und eine gelbliche Farbe. Mikroskopisch erkennt man intrazelluläre fettreiche Vakuolen, deren Größe variieren kann (großtropfig/kleintropfig).
Bei der Fixierung werden die Fette herausgespült, sodass an ihrer Stelle nur Löcher zurückbleiben.

Je größer der Fetttropfen, desto mehr Neutralfett und desto weniger Phospholipide enthält er.

Leberzellverfettung
Eine Fettleber (Steatosis hepatis, Abb. 16.2) kann unterschiedliche Ätiologien haben, wobei die häufigste Ursache wohl der chronische Alkoholabusus ist. Beim Abbau des Alkohols entstehen vermehrt Triglyzeride. Ferner hemmt Alkohol die Lipolyse Steatosis hepatismit dem Resultat der vermehrten Fetteinlagerung in die Hepatozyten. Diese Fetteinlagerung ist zunächst kleintropfig, und zwar vor allem zentral in den Leberläppchen gelegen. Später wird sie großtropfig und betrifft dann das ganze Leberläppchen. Nach Absetzen des Alkohols ist die Verfettung reversibel.
Verfettungen durch Hypoxie sind ebenfalls zentral in einem Leberläppchen zu finden, während toxisch bedingte Verfettungen eher diffus in der Läppchenperipherie liegen.
Herzmuskelverfettung
Zu einer Verfettung der Herzmuskulatur kommt es im Rahmen von Hypoxien (z. B. Infarkt) oder histiotoxischen Prozessen. Typisch sind streifenförmig entlang des Faserverlaufs ausgerichtete, gelbliche Fettablagerungen, die dem betroffenen Herzen die Bezeichnung Tigerfellherz eingebracht haben.
Nierenzellverfettung
Von der Verfettung der Niere sind vor allem die Tubuluszellen, meist im Rahmen von toxischen Prozessen, betroffen.

Intrazelluläres Hyalin

Tigerfellherz

Hyalin: homogene Ansammlungen von stark lichtbrechendem Material, das sich sehr gut mit sauren Farbstoffen anfärben lässt (z. B. rot bei HE-Färbung).

Ätiologie und Pathogenese
Intrazelluläres Hyalin entsteht im Rahmen von Zellschädigungen. Beispielsweise führt der Einfluss von Alkohol in Leberzellen zur Entstehung von sogenanntem Mallory-HyalinHyalin (Abb. 16.3). Dieses besteht aus Zytoskelettbestandteilen und Ubiquitin-Protein.
Der Einfluss von Alkohol kann auch zur Bildung von extrem großen Mitochondrien führen, Mallory-Hyalindie sich als intrazelluläres Hyalin zeigen.
Bei einer gestörten Sekretion können sich Proteine in Form von Hyalin intrazellulär ablagern. Auf diese Weise entstehen bei Sekretionsstörungen von Immunglobulinen die sogenannten Russell-Körperchen innerhalb von Plasmazellen.
Auch eine vermehrte Proteinaufnahme oder die Überbleibsel zugrunde gegangener Zellen (Apoptosekörper, Abb. 18.3) führen zu intrazellulärem Hyalin.

Riesenzellen

Definition
Russel-KörperchenRiesenzellen haben große Zellkörper und mehrere Zellkerne (seltener nur einen Kern).
Physiologische Riesenzellen sind z. B. Megakaryozyten im Knochenmark oder Osteoklasten im Knochen.
Ätiologie und Pathogenese
Pathologische RiesenzellenRiesenzellen entstehen durch die Verschmelzung mehrerer Zellen oder bei vermehrtem DNA- bzw. Proteingehalt einer Zelle. Zellen des Monozyten-Makrophagen-Systems sind am häufigsten von einer Fusion betroffen. Pathologische Riesenzellen treten bei granulomatösen Entzündungen, bei Fremdkörpergranulomen, bei viralen Infekten (HSV) oder bei Tumorerkrankungen auf.
Im Rahmen der Regeneration bei Muskelverletzung können Muskelzellen verschmelzen und myogene Riesenzellen bilden.

Veränderungen an Zellorganellen

Tabelle 16.2 zeigt Veränderungen an Zellorganellen, die im Rahmen von Schädigungen, Tumoren (neoplastische Läsionen), Regeneration oder Anpassungsreaktionen vorkommen.
Ist die Zahl der Mitochondrien einer Zelle Zellorganellschädenstark erhöht, findet man in ihrem Zytoplasma vermehrt sich eosinophil färbende Granula, welche den Mitochondrien entsprechen. Diese Zellen nennt man auch Onkozyten.
Zu einer Vermehrung des glatten ER kommt es im Rahmen einer gesteigerten Proteinproduktion. Große Mengen an glattem ER verleihen der Zelle eine milchige Erscheinung (z. B. Milchglashepatozyten).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Eine hydropische Zellschwellung entsteht durch vermehrten Natrium-/Wassereinstrom in eine Zelle.

  • Bei der Zellverfettung kommt es durch vermehrten Anfall oder verminderten Abbau/Abtransport zur Speicherung von Lipiden im Innern einer Zelle.

  • Hyalin bezeichnet Material, welches sich homogen eosinophil anfärbt.

  • Alle Zellorganellen können morphologisch von Schäden betroffen sein.

Veränderungen extrazellulärer Strukturen

Ödem

Definition
OnkozytenEin Ödem ist eine Flüssigkeitsansammlung im Interzellularraum.
Ätiologie/Pathogenese
Allgemein entstehen Ödeme durch einen erhöhten Flüssigkeitsaustritt aus den arteriellen Kapillaren oder durch einen verminderten Abtransport von ÖdemFlüssigkeit aus dem perikapillärem Gewebe (Interstitium) (Abb. 17.1).
Hämodynamische/hydrostatische Ödeme
Hämodynamisch bedingte Ödeme entstehen durch einen erhöhten Blutdruck (z. B. bei einem Blutaufstau) im Endstromgebiet. Hierdurch kommt es zu einer Erhöhung des intravaskulären hydrostatischen Drucks und damit zu vermehrtem Flüssigkeitsaustritt aus den Kapillaren. Ursachen für diese Art von Ödemen können eine Links- oder Rechtsherzinsuffizienz, eine portale Hypertension oder venöse Abflussstörungen (z. B. Thrombosen) sein.
Onkotische/Eiweißmangelödeme
Eiweißmangel entsteht durch lange Hungerperioden, durch Synthesestörungen bei Leberschäden oder durch erhöhte Eiweißverluste bei Nierenschäden. Der Eiweißmangel führt zu einer Senkung des kolloidosmotischen/onkotischen Drucks in der EiweißmangelödemEndstrombahn. Hierdurch kann weniger Flüssigkeit kolloidosmotisch wirksam gebunden werden, und es kommt zu einem verminderten Abtransport der ins Interstitium filtrierten Flüssigkeit.

Ödeme onkotischer bzw. hydrostatischer Genese bestehen aus einer eiweißarmen Flüssigkeit (Transsudat).

Lymphödeme
Lymphödeme entstehen im Rahmen von Verlegungen der Lymphgefäße. Dies kann durch Tumoren, Erreger, Entzündungen oder durch Lymphknotenentfernungen iatrogen geschehen. Ein Lymphödem kann auch primär bei nicht- oder nur unterentwickelten LymphödemLymphgefäßen auftreten. Folge ist in beiden Fällen ein gestörter Abtransport von Flüssigkeit.
Ödeme nach Gefäßschäden
Schäden an Gefäßen, wie sie im Rahmen von toxischen, von immunologischen oder von metabolischen Einflüssen zustande kommen, führen zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Gefäßwand. Diese Störungen der Gefäßpermeabilität resultieren dann in einem erhöhten Flüssigkeitsaustritt.
Morphologie
Makroskopisch erscheinen Ödeme in Form von Volumenzunahme und schwammiger Konsistenz eines Gewebes. Beim Anschneiden tritt viel Flüssigkeit aus.
Bei chronischen Ödemen, speziell bei Lymphödemen, kommt es oftmals durch eine Einwanderung von Entzündungszellen und Fibroblasten zu einer Fibrose.

Erguss

Im Unterschied zum Ödem ist ein Erguss eine Wasseransammlung in präformierten Körperhöhlen (z. B. Pleuraerguss, Aszites, Gelenkerguss etc.).

Ein Erguss kann hämodynamisch, entzündlich, tumorös oder durch Schäden am Ductus thoracicus bedingt sein. Ergüsse führen häufig zu Funktionseinschränkungen umgebender Organe.
Aszites (ErgussBauchwasser) stellt eine Flüssigkeitsansammlung in der Bauchhöhle dar. Die Entstehung von Aszites ist meist durch eine Leberzirrhose bedingt. Die Genese des Aszites ist dabei multifaktoriell. Hauptsächlich führt die portale Hypertension Asziteszu einem hämodynamisch bedingten Austritt von Flüssigkeit in die Bauchhöhle. Zusätzlicher Flüssigkeitsaustritt entsteht durch einen Proteinmangel sowie eine eingeschränkte Nierenfunktion (hepatorenales Syndrom).

Fibrose

Definition
Bei der Fibrose handelt es sich um eine Vermehrung von kollagenem Bindegewebe (Narbengewebe). Da das entstehende kollagenreiche Gewebe eine derbe Konsistenz aufweist, spricht man auch von einer FibroseSklerose bzw. Schwielenbildung.
Ätiologie
Fibrosen finden sich im Rahmen von Entzündungen, Nekrosen, Ödemen, Tumoren, Autoimmunprozessen (Kollagenose) oder chronischen Blutstauungen. Bei einer Arteriosklerose (Kap. 38) kommt Sklerosees zur Fibrose in Arterienwänden.
Gewebefibrosen entstehen auch als Reaktion auf eine durch chronische Hypoxie ausgelöste Organatrophie.
Pathogenese
Fibrosen entstehen durch eine vermehrte Aktivierung von Fibroblasten. Diese produzieren dann das kollagene Bindegewebe. Die Fasern entsprechen dabei zunächst meist dem Kollagen Typ III. Das spätere ausgereifte kollagene Bindegewebe ist unterdessen reich an Kollagen Typ I. Dieses Kollagen ist aufgrund seines geringen Flüssigkeitsanteils derb und hart.
Die Aktivierung der Fibroblasten verläuft in aller Regel über Wachstumsfaktoren. Diese können im Rahmen einer Entzündung z. B. von den Entzündungszellen bzw. den betroffenen Gewebezellen gebildet werden. Speziell bei chronischen Entzündungen ist eine Fibrose relativ häufig zu finden.
Kann ein Gewebedefekt nicht wieder durch eine vollständige Regeneration repariert werden, kommt es zur Narbenbildung durch eingewandertes Granulationsgewebe.
Ödeme entzündlicher oder nichtentzündlicher Genese führen oft zu einer Fibrose. Speziell chronische, eiweißreiche Ödeme aktivieren die Fibroblasten zur Kollagenbildung.
Morphologie
In histologischen Präparaten ist eine Fibrose faserreich, zellarm und gefäßarm (Abb. 17.2).

Hyalinose

Definition
Hyalin kann sowohl intrazellulär (Kap. 16) als auch extrazellulär vorkommen. In der extrazellulären Substanz findet man Hyalin in bindegewebig organisierten Strukturen oder aber in Gefäßwänden.
Ätiologie
Bindegewebiges HyalinoseHyalin zeigt sich gehäuft infolge von fibrotischer Narbenbildung im Gewebe oder aber im Rahmen von chronischen Entzündungen auf serösen Häuten.
Vaskuläres Hyalin entsteht im Zusammenhang mit arteriellem Bluthochdruck oder Gefäßschäden im HyalinRahmen des Diabetes mellitus.
Pathogenese
Bindegewebiges Hyalin entsteht durch eine gestörte Fibrillenbildung im Rahmen von Nekrosen, Atrophien oder Entzündungen.
Vaskuläres Hyalin entsteht bei Proteinansammlungen in der Gefäßwand. So kommt es z. B. beim Bluthochdruck durch eine gestörte Gefäßpermeabilität zu vermehrtem Übertritt von Blutplasma in die Gefäßwand.
Morphologie
Das bindegewebige Hyalin auf serösen Häuten macht sich makroskopisch in Form von weißen Auflagerungen (Plaques) bemerkbar. Diese sind am häufigsten an den Kapseln von Lunge, Leber oder Gelenken zu finden. Die Hyalinose der Milzkapsel bei chronischer portaler Hypertension führt z. B. zur sogenannten Zuckergussmilz, die Hyalinose der Gallenblase zur PlaquePorzellangallenblase. Mikroskopisch imponieren die Plaques als homogen eosinophil veränderte Kollagenfibrillen.
Bei der Hyalinose kollagenen Gewebes erscheinen die Kollagenfasern durch eine gestörte Fibrillenbildung homogen eosinophil.
Das vaskuläre Hyalin stellt sich als homogene Einlagerung in der Gefäßwand dar (Abb. 17.3). Es besteht aus Protein- sowie Basalmembranbestandteilen. Die Gefäßhyalinose ist bei der Arteriolosklerose (Kap. 38) zu finden.

Amyloidose

Definition
Bei der Amyloidose handelt es sich um extrazelluläre Ablagerungen von Protein. Im Grunde entspricht Amyloid extrazellulärem Hyalin, das jedoch im Unterschied zu den hyalinen Substanzen eine zusätzliche Anfärbbarkeit durch den Kongorotfarbstoff Amyloidoseaufweist.
Im Gegensatz zum Hyalin besteht das Amyloid aus Proteinfibrillen (-Fibrillen), die in einer schwer auflösbaren -Faltblatt-Struktur angeordnet sind.
Abgelagertes Amyloid ist aus verschiedenen Proteinbestandteilen zusammengesetzt. Der größte Teil entspricht dabei den -Fibrillen, die über den Amyloidosetyp (-Fibrillen Tab. 17.1) bestimmen. Weitere Bestandteile des Amyloids sind Serumproteine und Proteoglykane.
Ätiologie
Die Ablagerung von Amyloid in Geweben kann idiopathischer (primärer) Genese sein oder aber infolge diverser Grundkrankheiten auftreten (sekundär). So kommt es im Rahmen von Entzündungen oder Tumoren, z. B. bei malignen Lymphomen, häufig zu einer Amyloidose.
Erbliche Erkrankungen wie das familiäre Mittelmeerfieber haben ebenfalls eine Amyloidose zur Folge.
Pathogenese
-Fibrillen sind normalerweise Proteinbestandteile der Grundstruktur von Immunglobulinen, des Hämoglobins oder von Peptidhormonen. Amyloidosen entstehen bei einem vermehrten Anfall oder einem verminderten Abbau dieser -Fibrillen. Schwer lösliche -Fibrillen können ebenfalls zu einer Amyloidose führen.
Abhängig vom Vorkommen der Vorläuferproteine und vom Ort der Amyloidablagerung kann eine Amyloidose systemisch oder lokal auftreten. Die systemische Form der Amyloidose, also der Befall aller Organe, ist dabei häufiger anzutreffen.

Die häufigsten und wichtigsten Amyloidtypen sind das AA- sowie das AL-Amyloid.

Morphologie
Bevorzugte Ablagerungsstätten des Amyloids sind u. a. Herz, Zunge, Niere (Abb. 17.4), Leber, Milz und Darm.

Amyloidosen verändern die normale Organarchitektur und können im betroffenen Organ zu schweren Funktionsstörungen führen: z. B. Herzinsuffizienz, Niereninsuffizienz, GI-Malabsorptionsstörungen.

Die Amyloidosen machen sich histologisch als Ansammlung von proteinreichem, kongophilem Material bemerkbar. Dieses Material befindet sich meist in direkter Umgebung zu Gefäßen, in kollagenreichen Geweben oder aber entlang von Basalmembranen.
Die betroffenen Organe wirken vergrößert und in ihrer Konsistenz verhärtet. Das Amyloid zeigt sich auf ihren Schnittflächen blass und glasig. Zudem fällt oft eine erhöhte Transparenz der Organschnittflächen ins Auge.

Mukoide Degeneration

Bei der mukoiden Degeneration kommt es im Rahmen degenerativer Prozesse zur Ablagerung von Proteoglykanen (Mukopolysacchariden) ins Gewebe. Man findet diese Veränderungen speziell an Komponenten des Bewegungsapparats (z. B. Menisken), aber auch in der Gefäßwand der Aorta.

Beim MyxödemMyxödem findet sich eine vermehrte Proteoglykan- und Wassereinlagerung in der Haut. Man beobachtet es z. B. beim Morbus Morbus BasedowBasedow prätibial.

Sonstige Veränderungen

Bei einer Vaskulitis der Aorta findet man eine Auflösung der elastischen Fasern (Elastolyse). Bei einer Fibroelastose liegen vermehrt elastische und kollagene Fasern vor (z. B. im Rahmen einer Herzmuskelentzündung).
Eine basophile Degeneration elastischer Fasern kann Elastolysedurch UV-Licht in der Haut induziert sein. Dabei ist das Elastin meist Fibroelastosestrukturell verändert (aktinische Elastose). Mit zunehmendem Alter ist ein Rückgang der elastischen Fasern physiologisch (Abb. 17.5).
Schäden und Veränderungen an der Basalmembran lassen sich bei Autoimmunglomerulonephritiden sowie beim Diabetes mellitus in der Niere beobachten. Entzündungen und Tumoren können ebenfalls zur Schädigung der Basalmembran führen.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Ödeme sind Flüssigkeitsansammlungen im Gewebe und werden je nach Entstehung in verschiedene Typen eingeteilt.

  • Ergüsse stellen Flüssigkeitsansammlungen in Körperhöhlen dar.

  • Bei der Fibrose kommt es zur Bildung kollagenen Gewebes als Reaktion auf Entzündungen, Ödeme etc.

  • Bindegewebiges Hyalin entsteht bei degenerativen Gewebeveränderungen, vaskuläres Hyalin durch eine Plasmaanreicherung in der Gefäßwand.

  • Eine Amyloidose kann primäre bzw. sekundäre Ursache haben. Amyloidablagerungen sind dabei häufiger systemisch als lokal zu finden.

Nekrose und Apoptose

Nekrose

Definition
BasalmembranDie Nekrose beschreibt die morphologischen Veränderungen von Zellen/Gewebe, die nach dem Zelltod stattfinden. Der Zelltod wird dabei durch lang anhaltende irreparable Gewebeschädigung hervorgerufen (akzidenteller Zelltod).
Bei der Nekrose sind Nekrosemeist viele Zellen eines Zellverbands vom Zelltod betroffen.
Pathogenese
Durch Ischämie, ATP-Mangel, Sauerstoffradikale oder mechanische Einwirkung kommt es zu Schäden an Membran, Organellen und DNA von Zellen eines Zellverbands (Kap. 15). Diese Schäden führen zunächst zu reversiblen Zellveränderungen, die sich vor allem in einer hydropischen Zellschwellung äußern. Potenzieren sich die Schäden oder sind die Zellen nicht in der Lage, einen reversiblen Schaden zu reparieren, wird schließlich ein bestimmter Punkt überschritten (Point of no return), an dem der Schaden als irreversibel anzusehen ist. An diesem Punkt kommt der Stoffwechsel der Zellen zum Erliegen. Energie-, Protein- sowie Elektrolythaushalt brechen zusammen.
Durch den Untergang einer Zelle resultiert zudem eine Schädigung umliegender Zellen. Dies ist zum einen auf die beim Zelluntergang freigesetzten Enzyme zurückzuführen, zum anderen wird durch die Freisetzung von zellulären Mediatoren eine Entzündungsreaktion getriggert.

Koagulationsnekrose

Definition
Die Koagulationsnekrose findet sich in proteinreichen Organen, z. B. der Muskulatur. Durch Sauerstoffmangel (z. B. Blutzufuhr ) kommt es zur Umstellung auf die anaerobe Glykolyse. Die resultierende Gewebeansäuerung (Laktat) führt Koagulationsnekrosezur Denaturierung von in den Zellen enthaltenen Proteinen und Enzymen. Als Resultat brechen der Elektrolythaushalt und das strukturelle Gefüge zusammen.

Eine Koagulationsnekrose ist typisch bei Infarkten in z. B. Herz, Niere und Milz.

Makroskopie
Zunächst erscheint das Gewebe geschwollen und abgeblasst (Blutzufuhr ). 6–8 h nach dem letalen Zellereignis imponiert die Koagulationsnekrose dann lehmgelb. Nach weiteren 7 Tagen hat sich ein roter Rand um das gelbe Gebiet gebildet, der aus kapillarreichem Granulationsgewebe und Einblutungen besteht (Abb. 18.1a).
Mikroskopie
Die gesamte Zelle und die enthaltenen Zellorganellen erscheinen geschwollen. Das Zytoplasma stellt sich eosinophil (Verlust der basophilen Anfärbbarkeit) dar durch Denaturierung der intrazytoplasmatischen Proteine. Der Zellkern schrumpft zunächst (Karyopyknose), verliert seine Färbbarkeit und kann schließlich zerfallen (Karyorhexis) und sich schließlich ganz auflösen (Karyolysis). Evtl. kommen Zellmembranschäden und eine umgebende Entzündungsreaktion zur Darstellung.
Sonderformen
Trockene Gangrän
Bei der trockenen KaryorhexisGangrän (Gangrän Brand) kommt es zur Austrocknung der Koagulationsnekrose, was eine Besiedelung Karyolysisdurch Bakterien verhindert. Sie ist vor allem an den unteren Extremitäten bei Gefäßverschlüssen zu finden und macht sich als schwarze Verfärbung Gangränbemerkbar.
Schorfnekrose
Unter Schorfnekrose versteht man die Koagulationsnekrose von Schleimhäuten mit weißen, abwischbaren Belägen. Diese bestehen aus nekrotischem Material, Fibrinausschwitzung und Blut.
Verkäsung
SchorfnekroseBei einer Verkäsung kommt es innerhalb einer Koagulationsnekrose zur Anreicherung von Granulozyten, die ebenfalls zugrunde gehen. Hieraus resultiert eine Lipidanreicherung im Nekrosegewebe, die die Proteolyse erschwert. Makroskopisch imponiert Verkäsungdies als käsig-weiße, bröckelige Masse. Typisch ist dies bei einer Tuberkulose.
Fibrinoide Nekrose (Kollagenfasernekrose)
Bei dieser Art der Nekrose werden Kollagenfasern fragmentiert, und es kommt zu einer Blutplasmaeinschwemmung. Es entsteht eine Ansammlung aus Fibrin, Zelltrümmern und Plasmabestandteilen. Dieses Gemisch färbt sich homogen eosinrot (Abb. 18.2) und ist typisch z. B. bei Magen-/Duodenalulkus oder autoimmunen Erkrankungen.
Hämorrhagische Nekrose
Bei Permeabilitätsstörungen der Gefäßwand, Blutrückstauung o. Ä. kann es zum Übertritt von Blut in das Nekroseareal kommen. Man spricht dann von einer hämorrhagischen Nekrose.

Kolliquationsnekrose

Definition
Eine Kolliquationsnekrose ist ein Zell-/Gewebeuntergang mit Erweichung und Verflüssigung. Man findet sie in proteinarmen, lipidreichen (z. B. Gehirn) oder aber proteasereichen Geweben (z. B. Pankreas).
Bei der KolliquationsnekroseKolliquationsnekrose kommt es zu einer Freisetzung von zellulären Enzymen (z. B. saure Hydrolase der Lysosomen), die die Zelle von innen verdauen (Autolyse). Hydrolytische Enzyme können dabei sowohl zelleigenen (Autolyse) als auch bakteriellen (Heterolyse) Ursprungs sein (s. u. Feuchte Gangrän).
Laugen führen in proteinreichem Gewebe zu einer Kolliquationsnekrose.
Morphologie
Das betroffene Gewebe ist verflüssigt, matschig. Mikroskopisch kann man angeschwollene Zellen beobachten.
Sonderformen
Fettgewebenekrose
Die enzymatische Form der Fettgewebenekrose (Abb. 27.3) ist typisch für die autodigestive Pankreatitis. Hierbei greifen die aus dem Pankreas freigesetzten Lipasen das umgebende Fettgewebe an. Die entstehenden Fettsäuren binden Fettgewebenekrosesich mit Kalzium zu sogenannten Kalkseifen/Kalkspritzern.
Bei der einfachen/traumatischen Form der Fettgewebenekrose kommt es durch Knochenbrüche, Ischämie o. Ä. zu einer Schädigung von Fettzellen.
Das frei werdende Fett wird durch Lipophagen aufgenommen und abgebaut. Die KalkseifenLipophagen wandeln sich dabei zum großen Teil zu sog. Schaumzellen um. Diese organisierte Form der Fettgewebenekrose stellt sich mikroskopisch als Lipogranulom dar. Das freigesetzte Fett kann aber auch in die Blutbahn eintreten und dann zu einer Fettembolie führen.
Feuchte Gangrän
Bei der feuchten Gangrän kommt es zum Umbau einer Koagulationsnekrose durch Bakterien (LipogranulomFäulniserreger), Leukozyten und lytische Enzyme. Hierdurch verflüssigt sich die Koagulationsnekrose und wird zur Kolliquationsnekrose. Die feuchte Gangrän kann aber auch durch eine primäre Besiedlung mit Fäulniserregern hervorgerufen werden.
Wie bei der trockenen Gangrän findet man auch hier eine grünlich-schwarze Verfärbung des betroffenen Körperareals.

Tumornekrose

Bei der Tumornekrose kommt es aufgrund einer mangelnden Blutversorgung im Inneren eines Tumors zum Absterben von Gewebe. Man findet hier dann eine Koagulationsnekrose.

Nekrosefolgen

Eine Nekrose wird immer von einer Entzündungsreaktion begleitet.

Nekroseareale werden durch die stattfindende Entzündungsreaktion zunächst abgeräumt. Bei Koagulationsnekrosen lösen neutrophile Granulozyten mit ihren Proteasen zunächst das Nekrosegebiet auf, bevor Makrophagen das Material abräumen. Bei Kolliquationsnekrosen kann eine Abräumung durch Makrophagen sofort erfolgen.
Der entstehende Raum kann über Granulationsgewebe mit Narbengewebe angefüllt werden (Organisation; Abb. 18.1b). In proliferationsfähigen Geweben kann das ursprüngliche Gewebe wieder hergestellt werden (Regeneration). Man spricht dann von einer Restitutio ad integrum.
Im Falle der Defektheilung (Reparatio) bleibt nach Nekrose funktionsunfähiges Material, z. B. eine Pseudozyste, zurück.

Eine Pseudozyste bezeichnet einen Hohlraum, der Flüssigkeit enthält. Eine Epithelauskleidung fehlt.

Apoptose

Definition
Restitutio ad integrumUnter Apoptose versteht man den programmierten (geplanten) Zelltod. Die Apoptose ist der Gegenspieler der PseudozysteZellproliferation und sorgt somit für einen ausgeglichenen Zellumsatz. Der programmierte Zelltod wird von einer geschädigten, Apoptosegealterten oder nicht mehr stimulierten Zelle selbst initiiert. Hierbei sterben also einzelne Zellen aus einem Zellverband.
Pathogenese

In einer Zelle gibt es pro- (z. B. p-53, bax-Gen) und antiapoptotische (z. B. bcl-2-Gen) Faktoren, die Tumorsuppressorgene/Protoonkogene sind (Kap. 4 und Kap. 32). Dominieren die proapoptotischen Faktoren, kommt es zum kontrollierten Zelltod.

Die Apoptose verläuft in mehreren Phasen. Zunächst legt die Zelle fest, dass sie sich selbst zerstören muss. Ist eine Zelle z. B. zu alt, bekommt sie ungenügend Wachstumsfaktoren, ist der Kontakt zu Nachbarzellen abgebrochen oder gibt p53 im Zellzyklus (Kap. 4) das Signal zur Apoptose, so zerstört sich die Zelle.
Zur Auslösung einer Apoptose gibt es verschiedene Wege. Zum einen kann dies rezeptorvermittelt geschehen. Dabei spielt der sogenannte Todesrezeptor (CD95) in der Plasmamembran von Körperzellen die Hauptrolle. An diesen Rezeptor binden Liganden (z. B. TNF-, Fas-Ligand), die durch Lymphozyten sezerniert werden können. Ein Beispiel hierfür ist die Wirkung von T-Killerzellen.
Zum anderen kann die Apoptose durch Schädigung der Mitochondrien ausgelöst werden. Hierbei kommt es entweder direkt zu einer Schädigung der Mitochondrienmembran (durch Ca2+, Sauerstoffradikale) oder aber indirekt über ein extrazelluläres Signal zu einer intrazellulären Aktivierung von Proteinen (z. B. bcl-2/bax-Gruppe), die die Mitochondrienmembran schädigen. Diese werden durchlässig und geben Zytochrom c ab.
Gemeinsamer Endpunkt der beiden Mechanismen ist schließlich die Aktivierung von Caspasen. Die Caspasen wirken proteolytisch und bauen das Zytoskelett und andere zelluläre und nukleäre Proteine ab (u. a. DNA-Reparaturenzyme). Des Weiteren werden auch Endonukleasen aktiviert, die zu einer DNA-Fragmentierung führen. In der CaspasenFolge kommt es durch Membranschäden zu einem Ca2+-Einstrom in die Zelle, was weitere apoptosefördernde Enzyme aktiviert.
Letztendlich werden die apoptotischen Zellen abgeräumt. Dies kann durch Nachbarzellen oder aber auch Makrophagen geschehen.

Bei der Apoptose ist keine begleitende Entzündungsreaktion zu finden.

Morphologie
Zunächst führt die proteolytische Spaltung von Proteinen, die den extrazellulären Kontakt zu den Nachbarzellen herstellen, zur Loslösung der apoptotischen Zelle von den Nachbarzellen. Im Folgenden wird die DNA fragmentiert, und es kommt im Kern zur Bildung von Chromatinklumpen. Durch die Zerstörung des Zytoskeletts bilden sich Blasen in der Plasmamembran. Außerdem schrumpft die Zelle bei noch erhaltenen Organellen. Auch der Zellkern schrumpft (Karyopyknose) und fällt schließlich auseinander.
Schließlich fragmentiert die Zelle (Abb. 18.3), und es entstehen die sogenannten Apoptosekörperchen (z. B. sogenannte Councilman-Bodies bei der Virushepatitis). Diese hyalinen Körperchen (Karyopyknosedurch Koagulation des Zellplasmas) werden nun von Nachbarzellen oder Makrophagen aufgenommen bzw. in ein evtl. vorhandenes Lumen sezerniert.
Klinische Bedeutung
Die Apoptose spielt bei der Entwicklung des Embryos eine wichtige Rolle.
Eine verminderte Apoptose ist z. B. vermehrt bei Karzinomen mit p53-Mutation zu finden, während eine vermehrte Apoptose mitunter bei HIV-Infektionen eine große Rolle spielt.

Nekrose vs. Apoptose

Die Unterschiede von Nekrose und Apoptose sind in Tab. 18.1 und Abb. 18.4 dargestellt.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Einer Nekrose (akzidenteller Zelltod) gehen lang anhaltende irreversible Zellschäden durch endogene oder exogene Noxen voraus.

  • Man unterscheidet zwischen einer Koagulationsnekrose, die in proteinreichen Geweben zu finden ist, und einer Kolliquationsnekrose, die in proteinarmen, lipidreichen oder aber proteasereichen Geweben stattfindet.

  • Wichtige Formen der Koagulationsnekrose sind die trockene Gangrän, Verkäsung, fibrinoide Nekrose und die hämorrhagische Nekrose. Wichtige Formen der Kolliquationsnekrose sind die feuchte Gangrän sowie die Fettgewebenekrosen.

  • Eine Nekrose wird durch Makrophagen abgeräumt. An ihrer Stelle kann dann Narbengewebe, funktionstüchtiges Originalgewebe oder aber funktionsuntüchtiges Material zurückbleiben.

  • Unter Apoptose versteht man den programmierten Zelltod. Er kann rezeptorvermittelt oder aber durch Schädigung der Mitochondrienmembran ausgelöst werden. Caspasen führen dann schließlich zum Absterben der Zelle.

Regeneration

Definition
Unter Regeneration versteht man den Ersatz von zugrunde gegangenen Zellen/Gewebe. Die physiologische Regeneration bezeichnet den Zellersatz, der aufgrund von physiologischen Zellverlusten (z. B. in Darmschleimhaut, Endometrium) erfolgt. Bei der Regenerationpathologischen Regeneration muss Gewebe nach Zellverlust durch Traumata oder Entzündungen regeneriert werden.
Bei der vollständigen Regeneration werden die zugrunde gegangenen Zellen durch Zellen der gleichen Art ersetzt (Restitutio ad integrum). Eine vollständige Regeneration kann nur in Wechsel- oder stabilen Geweben (Stammzellen) stattfinden. Weitere Voraussetzungen sind eine erhaltene Basalmembran sowie ein erhaltenes Stützgewebe. Diese Strukturen dienen als Leitstrukturen für die Regeneration.
Bei der unvollständigen Regeneration wird Gewebe durch anderes Gewebe (Narbengewebe) ersetzt (Defektheilung).
Gewebe (Kap. 3) lässt sich anhand seiner Teilungsfähigkeit in drei verschiedene Grundtypen einteilen: Wechselgewebe, stabiles Gewebe und permanentes Gewebe (Tab. 19.1). Je höher die Zelldifferenzierung des betreffenden Gewebes ist, desto geringer ist seine Teilungs- und damit auch Regenerationsfähigkeit.

Der Begriff der ZelldifferenzierungZelldifferenzierung beschreibt die Spezialisierung von Zellen auf bestimmte Arbeitsaufgaben im Körper.

In Geweben mit Wechselgewebeunvollständiger Regeneration können Zellverluste durch die Bildung von Narbengewebe (Fibrose) ausgeglichen werden. Dies führt meist zu funktionellen Einschränkungen des betroffenen Organs.

Vollständige Regeneration

Durch Entzündungsmediatoren aus dem geschädigten Gewebe kommt es anfangs zur Bildung eines entzündlichen Infiltrats im Schädigungsbereich. Dieses Infiltrat dient dazu, das zur Schädigung führende Agens zu beseitigen ( exsudative Entzündungsreaktion). Schließlich wird auch das entzündliche Infiltrat durch Enzyme eliminiert. Es kommt dann zu einer Wiederherstellung des Parenchyms über lokal/systemisch freigesetzte Wachstumsmediatoren. Eine Narbe bleibt nicht zurück.
Beispiel für eine vollständige Regeneration ist die Wiederherstellung der Leber nach einer Teilresektion.

Unvollständige Regeneration

Hautwunden

Wunden (Gewebeunterbrechungen) entstehen durch pathologisches Einwirken (z. B. Entzündung, Trauma) auf Gewebe. Die Wundheilung erfolgt abhängig von der Art des Gewebes und der Art der Schädigung.
Bei der primären Wundheilung liegen die Wundränder glatt aneinander, während sie bei der sekundären Wundheilung weit voneinander entfernt sind. Der Mechanismus der Wundheilung ist dabei identisch. Allerdings brauchen die einzelnen Phasen bei der sekundären Form länger, um zu einer Wundheilung zu führen.
Eine Wunde umfasst immer lokale Nekroseareale, präterminal geschädigte Zellen und eine begleitende akute Entündungsreaktion (Kap. 26, Kap. 27). In der ersten Phase (Abb. 19.1) der Wundheilung (exsudative Phase) kommt es zu einer Strömungsverlangsamung und einer Permeabilitätssteigerung im betroffenen venösen Kapillarbett. Dies führt schließlich dazu, dass ein eiweißreiches Exsudat samt Blut und Fibrin in den entstandenen Defekt übertritt. Durch Gerinnung sorgt das Blut für den Verschluss der Wunde (Schorf).
In der nun folgenden resorptiven Phase wird das entstandene Exsudat durch Makrophagen, Granulozyten und Lymphozyten abgeräumt.
In der proliferativen Phase kommt es schließlich zur Bildung eines Granulationsgewebes. Wachstumsfaktoren, die durch die eingewanderten Entzündungszellen abgegeben werden, stimulieren hierbei sowohl die Gefäßneubildung als auch die Einwanderung von Fibroblasten. In der abschließenden reparativen Phase bilden die Fibroblasten Kollagenfasergewebe (Narbengewebe), das zellarm, faserreich und gefäßarm ist. Schließlich erfolgt die Reepithelialisierung.
Komplikationen
Komplikationen der Wundheilung umfassen eine überschießende Narbenbildung (z. B. Keloid), Infektionen, chronische Wunden, Serom (blut-/lymphegefüllter Hohlraum im Wundgebiet), Granulombildung (bei zurückgebliebenen Fremdkörpern), Wiederaufreißen der Narbe oder aber Kontrakturen (Verkürzung des Gewebes). Durchblutungs-, Ernährungs- und immunologische Störungen haben einen negativen Einfluss auf die Wundheilung.

Beim Diabetes mellitus kommt es aufgrund der schlechten Durchblutungssituation und der hohen Infektionsneigung oftmals nur zu einer langwierigen, schleppenden Wundheilung mit der Gefahr der Chronifizierung.

Leberzirrhose

Die Leberzirrhose ist das Endstadium diverser Lebererkrankungen (Alkohol, chron. virale Hepatitis etc.), bei denen es zur Nekrose des Leberparenchyms mit konsekutiver Entzündungsreaktion sowie Regeneration kommt. Die Regeneration erfolgt bei Leberzirrhoseder Leberzirrhose teils fibrotisch in Form von gebildeten Bindegewebesepten und teils in Form von sogenannten Regeneratknoten, die Leberparenchym enthalten (Abb. 19.2).
Bei der mikronodulären Form der Leberzirrhose sind die Regeneratknoten klein (durchschnittlich ca. 3 mm groß) ausgebildet. Diese kleinen Knoten sind durch Bindegewebesepten voneinander getrennt.
Die makronoduläre Leberzirrhose umfasst Regeneratknoten, die größer als 3 mm sind. Diese Knoten sind ebenso durch Bindegewebesepten voneinander getrennt. Die bindegewebige Septierung erfolgt dabei immer zwischen Portalfeldern und Zentralvenen der Leberläppchen.
Bei der gemischten mikro- und makronodulären Zirrhose liegen Regeneratknoten beider Arten vor.

Der Aufbau der Regeneratknoten (mikro-/makronodulär) erlaubt keine sichere Aussage über die Ursache für die Zirrhose.

Der zirrhotische Umbau hat einen erheblichen Einfluss auf die Organstruktur und damit Funktion der Leber. Die Lebergefäße verlaufen nicht mehr strukturiert geordnet zum Leberparenchym, sodass es durch Abfluss- und Zuflussstörungen zu einer portalen Hypertension (erhöhter Blutdruck in der Pfortader) sowie zur Ausbildung von Umgehungskreisläufen (z. B. Ösophagusvarizen, Bauchwandvarizen Caput medusae) in der Leber kommt. Zudem werden Syntheseleistungen (Gerinnungsfaktoren, Albumin etc.) und Abbauleistungen (Toxinabbau) der Leber eingeschränkt.

Frakturheilung

Auch bei der Knochen-(Fraktur-)Heilung unterscheidet man eine primäre (Knochenenden adaptiert) und eine sekundäre Wundheilung (Knochenenden nicht adaptiert).
Bei der primären Frakturheilung unterscheidet man zwischen einer Kontaktheilung, Frakturheilungbei der sich die Knochenenden direkt berühren und einer Spaltheilung, bei der ein Freiraum < 1 mm zwischen den beiden Frakturenden besteht. Bei der Kontaktheilung wachsen Osteone (Knochenlamellen konzentrisch angeordnet um Gefäße) in das jeweilige gegenüberliegende Frakturende ein. Bei der Spaltheilung erfolgt die Heilung innerhalb von 3–4 Wochen durch Granulationsgewebe.

Da die primäre Knochenheilung mit einer schnellen Heilung einhergeht, ist sie stets anzustreben.

Bei der sekundären Wundheilung (Abb. 19.3) besteht ein größerer Raum zwischen den Knochenenden. In diesem Zwischenraum entsteht zunächst ein Frakturhämatom (Tag 1–2), das dann durch einsprossende Kapillaren, Fibroblasten und Bindegewebe zum bindegewebigen Kallus (Tag 2–8) organisiert wird. Dieses gefäßreiche Bindegewebe wird zu Faserknochen/Geflechtknochen umgewandelt, und schließlich bildet sich durch die im Periost gelegenen Osteoprogenitorzellen und deren Entwicklungsstufen (Osteoblasten) die KallusKnochen substanz. Dieser knöcherne Kallus (Woche 1–4) wird dann durch mechanische Reize wieder zu der knochentypischen lamellären Struktur organisiert (Woche 4–6).
Komplikationen
  • Osteomyelitis: Durch Besiedelung des Frakturhämatoms mit Bakterien (am häufigsten Staphylokokken) kann es zu einer Entzündung des Knochenmarks und des Knochens kommen.

  • Pseudarthrose: Wenn der bindegewebige Kallus aufgrund mangelnder Ruhigstellung der Fraktur, Infektion oder mangelnder Durchblutung nicht durch den knöchernen Kallus ersetzt wird, bleiben die Frakturenden gegeneinander frei verschieblich.

  • Überschießende Kallusbildung (Callus luxurians).

  • Nekrosen: Infolge Durchblutungsstörungen im Frakturbereich kann es zu Knochennekrosen kommen.

  • Thrombosen: Im Rahmen einer Ruhigstellung einer Fraktur ist die Entstehung von Thrombosen begünstigt.

Im klinischen Alltag werden Frakturen, bei denen es innerhalb von 8 Monaten nicht zu einer Heilung gekommen ist, als Pseudarthrose bezeichnet, auch wenn kein bindegewebiger Kallus vorliegt.

Metaplasie

Bei der Metaplasie kommt es zur Umwandlung eines (Wechsel-)Gewebes bei chronischer Einwirkung von chemischen (z. B. Magensäure), physikalischen (z. B. mechanisch) oder immunologischen (z. B. chronische Entzündung) Noxen. Das Gewebe wandelt sich Metaplasiedabei in ein Gewebe, das gegenüber der Noxe resistenter ist. Eine Metaplasie kann eine wichtige Vorstufe bei der Entstehung eines malignen Tumors sein (Kap. 32).
Die Gewebeumwandlung verläuft über Stammzellen, die die Basis für die physiologische Regeneration bilden (Reservezellen). Bei chronischer Änderung der äußeren Einflüsse (z. B. Säurereflux beim Barrett-Ösophagus) wird über Veränderungen der Genexpression deren Umdifferenzierung aktiviert.

Die Metaplasie ist zu unterscheiden von der Heterotopie, die das Vorkommen von normalem Gewebe an einem für dieses Gewebe untypischen Ort bezeichnet. Eine Heterotopie kann angeboren oder erworben (OP, Trauma) sein.

Plattenepithelmetaplasien

Von Plattenepithelmetaplasie spricht man, wenn sich ein Epithel anderer Art in ein Plattenepithel umdifferenziert.
So kann es als Folge von toxischen Einflüssen auf das respiratorische Flimmerepithel der Luftwege durch Zigarettenrauch zur Umwandlung in ein Plattenepithel kommen (Abb. 19.4a). Durch den Wegfall des Flimmerepithels sind hierdurch das lokale Abwehrsystem sowie der Schleimabtransport der Atemwege gestört.
Das mehrreihige Zylinderepithel des Gebärmutterhalses kann sich bei chronischer Entzündung in mehrreihiges Plattenepithel umwandeln.
Plattenepithelmetaplasien findet man auch in den Ausführungsgängen der Prostata bei starker östrogener Einwirkung, in Ausführungsgängen von Speicheldrüsen nach Strahlentherapie oder im Urothel bei chronischer Entzündung.

Intestinale Metaplasie

Bei chronischen Entzündungen o. Ä. können sich Teile der GI-Schleimhaut in Schleimhaut aus einem anderen Bereich des GI-Trakts umwandeln (Tab. 19.2, Abb. 19.4b). Am häufigsten beobachtet man diese Vorgänge in der Magenschleimhaut bei einer chronischen Gastritis.

Sonstige Metaplasien

Mesenchymales Gewebe kann sich bei chronischen Entzündungen oder chronisch-mechanischen Belastungen zu Knochen-, selten Knorpelgewebe umdifferenzieren. Es ist auch eine Urothelmetaplasie bekannt, bei der sich Drüsengewebe der Prostata in Urothel umwandelt.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Eine vollständige Regeneration kann nur in Wechselgeweben oder in stabilen Geweben erfolgen.

  • Regeneration ist durch ein Entzündungsgeschehen charakterisiert.

  • Die Wundheilung verläuft phasenhaft: exsudative Phase, resorptive Phase, proliferative Phase und reparative Phase.

  • Bei der sekundären Frakturheilung wird das Frakturhämatom zunächst durch einen bindegewebigen Kallus ersetzt, der durch den knöchernen Kallus ersetzt wird, der wiederum zu normaler lamellärer Knochenstruktur organisiert wird.

  • Die Leberzirrhose kann morphologisch mikronodulär oder makronodulär erscheinen.

  • Bei der Metaplasie differenziert sich ein Wechselgewebe in ein anderes Gewebe. Dies kann bei chronischen chemischen, physikalischen oder immunologischen Einflüssen passieren.

Gewebepigmente

Gewebepigmente sind Ansammlungen von Farbstoffen im Gewebe. Diese Farbstoffe können sowohl endogener als auch exogener Natur sein.

Endogene Pigmente

Endogene Pigmente entstammen Stoffwechselvorgängen. Der Nachweis endogener GewebepigmentePigmente im Gewebe deutet nicht immer auf ein pathologisches Geschehen hin. Oft spricht auch ein Fehlen der Pigmente für einen pathologischen Vorgang.

Pigmente aus dem Hämoglobinabbau

Beim Abbau von Hämoglobin im RES entsteht aus der Hämgruppe das Biliverdin. Dieses wird weiter umgewandelt zum hydrophoben Bilirubin (indirektes Bilirubin). In der Leber erfolgt dann eine Konjugation des Bilirubins mit einem Glukuronid, das das Bilirubin hydrophil und somit harngängig macht (direktes Bilirubin). Das direkte Bilirubin wird über die Galle in den Darm abgegeben, dort z. T. wieder rückresorbiert und dann mit dem Urin ausgeschieden.
Bei vermehrtem Anfall (Tab. 20.1) kann indirektes/direktes Bilirubin nicht mehr vollständig ausgeschieden werden. Es lagert sich dann u. a. in der Haut oder den Skleren ab und färbt sie gelb. Bei dieser Gelbfärbung spricht man auch von einem Ikterus (BilirubinAbb. 20.1).
Mikroskopisch imponieren diese Pigmente gelb-grünlich. Bei Ausscheidungsstörungen der Leberzellen sind diese Pigmente direkt in den Hepatozyten zu finden.

Der Abbau eines HämatomHämatoms ist an seiner Farbe gut nachvollziehbar: rot-violett (Hämoglobin) grün (Biliverdin) gelb (Bilirubin).

Wird Hämoglobin in einem Hämatom nicht von IkterusMakrophagen prozessiert, zerfällt es, spaltet das Eisen ab und kristallisiert zum braun-roten Hämatoidin.
Hämosiderin ist ein gelblich-braunes Pigment und entsteht in phagozytierenden Zellen. Diese nehmen Hämoglobin auf, spalten den Pyrrolring ab und speichern das entstandene HämatoidinHämosiderin. Hämatin Hämosiderinentsteht bei Blutungen im GI-Trakt und kann in Stuhl oder Erbrochenem gefunden werden.

Pigmente bei gestörter Hämsynthese

Eine gestörte Hämsynthese (Porphyrie) ist ein Hämatinschweres angeborenes Krankheitsbild. Hierbei kommt es durch eine defekte Hämsynthese zur Ablagerung von irregulären Syntheseprodukten in die Lysosomen von Haut, Knochen, Leber und vieler anderer HämsyntheseOrgane.

Melanin

Melanin, das braune Hautpigment, wird in Melanozyten produziert und in den Keratinozyten abgelagert. Die Menge des Melanins entscheidet dabei über die Hautfarbe.
Fehlende Melanozyten oder eine gestörte Melaninbildung können zu einem punktuellen (MelaninVitiligo) oder einem generalisierten Melaninverlust (Albinismus) führen. Lokal gesteigerte Melanineinlagerungen können physiologisch vorkommen (Muttermal, Abb. 20.2) oder aber pathologisch sein (Melanom).
Bei einer Hämochromatose (Eisenspeicherkrankheit) kann die Melaninbildung gesteigert sein und so zu einer Braunfärbung der Haut führen (Bronzehaut). Beim Morbus Addison (Hypokortisolismus) kommt es zueiner gesteigerten Melaninbildung mit Hyperpigmentierung der Haut.

Neuromelanin findet sich im Gehirn. Der Morbus Parkinson fällt durch eine verminderte Neuromelaninpigmentierung der Substantia nigra auf.

Lipofuszin

Im Rahmen zellulärer Umbauprozesse kommt es immer wieder zu Nekrosen einzelner Organellenbestandteile.
Vor allem ältere Zellen können dieses Material nicht mehr suffizient durch ihr lysosomales System abbauen. Stattdessen speichern die Zellen Lipofuszindas braun-gelbe Lipofuszinmaterial in Phagosomen (Abb. 20.3).
Lipofuszinpigment nimmt mit dem Alter eines Menschen zu und wird deswegen auch als Alterspigment bezeichnet. Man findet es u. a. in langlebigen Zellen von Leber, Herz, Nieren und Nervengewebe.

Pigmente in der Leber

In den Hepatozyten kann man bei bestimmten Stoffwechselerkrankungen vermehrte Pigmentablagerungen Alterspigmentbeobachten. Bei der Eisenspeicherkrankheit Hämochromatose findet man neben der schon erwähnten Braunfärbung der Haut auch eine Eisenablagerung in den Hepatozyten und Gallengangsepithelien.
Beim Morbus Wilson ist die HämochromatoseKupferausscheidung über die Galle gestört. Das Kupfer lagert sich vermehrt in Zellen von Leber, Niere, Knochen und Hirnkernen ab. In der Hornhaut des Auges führen die Kupferablagerungen zum typischen Bild des Kayser-Fleischer-Morbus WilsonRings (Abb. 20.4).
Glykogen führt in den Hepatozyten zu einer Aufhellung des Zytoplasmas. Bei Glykogenspeicherkrankheiten (Glykogenosen) kann dieses Glykogen stark vermehrt im Zytoplasma vorliegen (Abb. 12.1).

Exogene Pigmente

Exogene Farbpigmente gelangen oft gewollt in den menschlichen Körper (Glykogenosekosmetisch, Tätowierung). Häufig sind aber auch berufliche Expositionen oder iatrogene Eingriffe für die Pigmententstehung verantwortlich.
Exogene Pigmente sind meist in der PigmenteLunge anzutreffen. Bei der Anthrakose kommt es zur Ablagerung von Ruß- und Kohlepigmenten in die Alveolarmakrophagen der Lunge. Man findet solche Ablagerungen z. B. bei Rauchern. Bei Bergarbeitern existiert neben dieser Rußkomponente häufig auch noch eine Ablagerung von AnthrakoseSiliziumkristallen (Anthrasilikose).
Iatrogene Pigmente entstehen z. B. durch Amalgamfüllungen der Zähne in Form von schwarzen punktförmigen Verfärbungen der Mundschleimhaut.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Gewebepigmente können aus körpereigenen Stoffwechselprozessen stammen (endogen) oder aber von außen zugeführt sein (exogen).

  • Vermehrtes Bilirubin lagert sich u. a. gelb in der Haut ab.

  • Lipofuszin ist das sogenannte Alterspigment und entsteht bei intrazellulären Umbauprozessen.

  • Exogene Pigmente sind meist in der Lunge zu finden.

Infektionen

Infektionen durch Bakterien

AnthrasillikoseBakterien können sich, anders als Viren, unabhängig von den menschlichen Körperzellen vermehren und sind somit fähig, sich außerhalb von Zellen aufzuhalten. Dort bilden sie Toxine, vermehren sich und werden vom Immunsystem bekämpft.
Die InfektionenAusnahme bilden Chlamydien. Diese benötigen zelluläres ATP und müssen sich daher in der Zelle aufhalten (obligat intrazellulär).

Bakterien

Staphylokokken (Staph.)
Staphylokokken führen zu eitrigen Entzündungen im Haut-/Schleimhautbereich und häufig auch zu einer Sepsis. Die beiden bekanntesten Erreger sind der Staph. epidermidis (koagulasenegativ) und der BakterienStaph. aureus (koagulasepositiv), der Staphylokokkenvirulenteste Vertreter unter den Staphylokokken.
Der Staph. aureus heftet sich an die Oberfläche eines Epithels und dringt dann in den menschlichen Organismus ein. Vor einer Phagozytose schützt er sich durch Oberflächensaccharide. Durch seine Enzyme (Lipasen, Kinasen, Nukleasen) führt er zur Schädigung von Gewebe. Durch seine Toxine ist der Staph. aureus in der Lage, Granulozyten zu zerstören, Epithelien zu schädigen (z. B. Dermatitis exfoliativa) oder Erythrozyten zu vernichten.
Streptokokken (Strept.)
Streptokokken hämolysieren Blut auf Agar-Nährböden. Nach diesem Verhalten werden sie auch in -hämolysierende (teilweise Lyse), -hämolysierende (vollständige Lyse) und -hämolysierende (keine Lyse) Streptokokken eingeteilt. Eine Streptokokkenandere Einteilung erfolgt aufgrund ihrer Oberflächenantigene (A–V).
Der Strept. pyogenes ist ein -hämolysierender A-Streptococcus. Er führt zu eitrigen Entzündungen des Rachens, der Mandeln und des Mittelohrs. Auch an Hauterkrankungen wie dem Erysipel oder der Phlegmone kann er beteiligt sein. Strept. pyogenes schützt sich vor Phagozytose durch seine Kapsel, hemmt die Komplementaktivierung (C5a-Peptidase) und schädigt Makrophagen, Erythrozyten und Granulozyten durch Streptolysin.
Strept. pneumoniae werden auch als Pneumokokken bezeichnet. Sie sind -hämolysierende Streptokokken, kommen in der physiologischen Mund-Rachen-Flora vor und können zu Pneumonien und Meningitiden führen.
-hämolysierende Streptokokken sind physiologischer Bestandteil der Mund-Rachen-Flora. Kommt es zu einem Übertritt dieser Erreger ins Blut, besteht die Gefahr einer Endokarditis.
Streptokokkeninfekte können durch Immunkomplexbildung zu einer Nierenschädigung (Glomerulonephritis) oder zu rheumatischem Fieber führen.
Neisserien
Neisserien sind gramnegative Kokken. Zu ihnen gehören die Meningokokken (Neisseria meningitidis), die eine Polysaccharidkapsel zur Phagozytoseabwehr besitzen. Sie können eitrige NeisserienMeningitiden verursachen.
Gonokokken (Neisseria gonorrhoeae) besitzen Meningokokkenebenfalls eine Polysaccharidkapsel, heften sich an urogenitale Epithelien und können sich von hier ausbreiten. Sie führen zum Krankheitsbild des Trippers, das sich beim Mann im Endstadium als Prostatitis Gonokokkenund Epididymidis, bei der Frau als Salpingitis bemerkbar macht.

Staphylokokken, Streptokokken, Meningokokken und Gonokokken sind sogenannte Eitererreger (pyogene Bakterien).

Enterobakterien
Vergleiche hierzu Tabelle 21.1.
Mykobakterien
Mykobakterien können sowohl intra- als auch extrazellulär bestehen (fakultativ intrazellulär). Ihre Zellwände Enterobakterienhaben einen besonders hohen Anteil an Wachs und Fetten, der es ihnen ermöglicht, lange außerhalb des menschlichen Organismus zu Mykobakterienüberleben sowie einer Phagozytose im menschlichen Körper zu entgehen. Die spezielle Zellwand führt auch dazu, dass Mykobakterien mit normalen Färbemethoden nicht nachweisbar sind. Hierzu ist die Ziehl-Neelsen-Färbung nötig. Der bekannteste Vertreter unter den Mykobakterien ist Mycobacterium tuberculosis.
Weitere Erreger
Pseudomonas aeruginosa führt meist bei Ziehl-Neelsen-Färbungimmunsupprimierten Patienten zu Pneumonien. Clostridien sind anaerobe Stäbchen. Sie können durch Toxine zum Gasbrand (Clostridium perfringens) sowie zu einer Tetanusinfektion (Clostridium tetani) führen.
Pseudomonas aeruginosaTreponema pallidum ist ein Spirochät und führt zur Luesinfektion (Syphilis).
Borrelia burgdorferi ist ebenfalls ein Spirochät, wird durch Zecken übertragen und ist Erreger der Treponema pallidumBorreliose.
Natürlich gibt es noch viele weitere bakterielle Erreger. An dieser Stelle sei auf Lehrbücher der Mikrobiologie verwiesen.

Bakterien, die normalerweise nicht pathogen sind, können bei Immunschwäche pathogen sein (fakultativ pathogen).

Auswirkungen der bakterielle Infektion

Borrelia burgdorferiBakterien schädigen Zellen entweder durch ihre Toxine oder indem sie mit dem menschlichen Gewebe um wichtige Substrate konkurrieren. Die Immun- bzw. Entzündungsreaktion kann ebenso zu einer Gewebeschädigung führen.

Morphologie der bakteriellen Infektion

Bakterien führen zu den typischen Merkmalen einer Entzündungsreaktion (Kap. 26 bis Kap. 29) mit Gewebenekrosen.

Abwehr bakterieller Infektionen

Die meisten bakteriellen Erreger können bereits durch die unspezifische Abwehr vernichtet werden. Hierbei spielt zunächst die Opsonierung durch das Komplementsystem eine wichtige Rolle, aber auch die Opsonierung durch Antikörper wirkt hier unterstützend. Makrophagen und neutrophile Granulozyten sind so in der Lage, die Bakterien zu phagozytieren und in den Phagosomen zu Opsonierunglysieren.
Antikörper binden an bakterielle Toxine, die dadurch ihre Wirksamkeit verlieren (Neutralisation). Bei obligat intrazellulären Erregern kommt es zu einem Einschreiten der T-Zellen und deren Zytokine (Lymphokine).

Die Antwort des Immunsystems auf bakterielle Erreger resultiert in einer Entzündung.

Infektionen durch Viren

Viren

Es gibt viele verschiedene Arten von Viren, welche sich durch ihren Aufbau, ihre Enzyme und durch sie hervorgerufene Krankheiten unterscheiden (Tab. 21.2). Viren sind von einer Wirtszelle abhängig, um sich zu reproduzieren, da sie die Virenzur Virusvermehrung nötigen Zellorganellen wie Ribosomen, endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien etc. nicht besitzen.
Zur Vermehrung müssen die Viren erst in die Zelle gelangen. Dabei bindet ein Virus über eine Liganden-Rezeptor-Bindung an die Membran einer Körperzelle (Adsorption). Da Ligand und Rezeptor zueinanderpassen müssen, ist die Wechselwirkung von Viren organspezifisch. Anschließend wird das Virusgenom in die Zielzelle injiziert (Penetration). Für die Adsorption und die Penetration spielen das Viruskapsid sowie die evtl. bestehende Lipidmembran eine entscheidende Rolle.

Die Replikation von DNA-Viren findet im Zellkern statt (Ausnahme: Pockenviren), die von RNA-Viren im Zytosol (Ausnahme: Retroviren).

Nachdem die virale Erbinformation in der menschlichen Körperzelle angekommen ist, verliert diese aufgrund von pH-Wert-Veränderungen ihre Umhüllungen (Kapsid etc.) (Uncoating). Nun kommt es, unter Beihilfe von viralen und zellulären Enzymen, zur Replikation viraler Proteine. Dabei werden zunächst sogenannte Sofortproteine gefertigt, die die Virusvermehrung steuern und unterstützen. Anschließend erfolgt die UncoatingSynthese der Spätproteine. Diese liefern die strukturellen Bestandteile für die Virusvermehrung.
Schließlich werden die neuen Viren zusammengebaut (wirtszellunabhängig) und letztendlich aus der Zelle freigesetzt. Die Freisetzung erfolgt z. B. durch Lyse der Zelle oder einfach durch Exozytose bzw. Abschnürung an der Zelloberfläche (Budding).
RNA-Viren, also Viren, deren Genom als RNA vorliegt, brauchen spezielle Enzyme (RNA-abhängige RNA-Polymerasen), um eine mRNA zu bilden und so die Synthese der Virusproteine (Translation) zu ermöglichen (Ausnahme: Retroviren).

RetrovirenRetroviren besitzen die reverse Transkriptase. Diese schreibt RNA in DNA um, die dann mithilfe der Integrase in das Wirtsgenom integriert wird.

Auswirkungen der Virusinfektion

Budding

Viren befallen zunächst Zellen der Eintrittspforte (Haut/Schleimhaut), vermehren sich dort und befallen erst dann das spezifische Zielorgan.

Ist ein Virusgenom in die Zelle eingeschleust worden, kann das verschiedene Auswirkungen auf diese haben. Im schlimmsten Fall führt dies durch eine fortwährende Virusreplikation zu einer malignen Entartung der Zelle. Ebenso kann die Replikation eines Virus in der Lyse (Zerfall) der Wirtszelle resultieren, da diese ihren eigenen Energie- und Proteinbedarf nicht mehr decken kann.
Bei einer latenten Virusinfektion erfolgt keine Vermehrung des Virus. Bei einer persistierenden Infektion hingegen produziert die Wirtszelle neben ihrem normalen Zellbedarf auch die Viren.
Manche Viren (DNA-, Retroviren) können nach Infektion nicht mehr aus der Zelle eliminiert werden und verweilen dort. In diesem Fall kann es bei Abwehrschwäche zu einem Wiederauftreten der Infektion kommen (Rezidiv), wie das z. B. beim Lippenherpes (Herpes labialis) der Fall ist.

Morphologie der Virusinfektion

Im Rahmen einer Virusinfektion kann es zum Auftreten von Einschlusskörpern im Kern oder Zytoplasma kommen (Abb. 21.1a). Einschlusskörper bestehen aus abgekapseltem Virusmaterial. Im Kern ist dies typisch bei Infektionen mit HSV oder CMV. Im Zytoplasma findet man Einschlusskörper häufig bei EinschlusskörperInfektionen mit Adenoviren.
Eine Zell-Lyse lässt sich unter dem Mikroskop in Form von Einzelzellnekrosen oder Apoptosen beobachten.
Durch die vermehrte Synthese viraler Proteine kommt es zu einer Zunahme des endoplasmatischen Retikulums. Dies führt zu einer milchigen Trübung des Zytoplasmas. Typisch ist dieses Erscheinungsbild bei der Hepatitis-B-Virusinfektion (Milchglashepatozyten Abb. 21.1b).
Bei einer Verschmelzung mehrerer Zellen zu einer kommt es zur Bildung von Riesenzellen. Diese finden sich vermehrt bei Infektionen durch HSV (Abb. 21.2).

Abwehr viraler Infektionen

Bei der Abwehr viraler Infektionen arbeiten das unspezifische und das spezifische Immunsystem Hand in Hand. RiesenzellenZunächst einmal können Makrophagen und neutrophile Granulozyten Viren direkt phagozytieren. Natürliche Killerzellen können virusinfizierte Zellen töten. All dies wird durch eine Opsonierung durch das Komplementsystem begünstigt.
Interferon wird von virusinfizierten Zellen produziert. Es hemmt die Virusvermehrung und schützt benachbarte Zellen vor einer Infektion.

Die virusinfizierte Körperzelle präsentiert virale Proteine, also Fremdantigen, auf ihren MHC-I-Proteinen.

Das spezifische Immunsystem arbeitet gegen die extrazellulären Viren und gegen virusinfizierte Zellen. Es Interferontritt etwas später als das unspezifische Immunsystem, nach ca. 3–5 Tagen, in Aktion. Antikörper binden direkt an die Viren und leiten so deren Neutralisation bzw. Opsonierung ein. Durch Bindung von Antikörpern an virusinfizierte Zellen werden diese durch eine Aktivierung des Komplementsystems bzw. durch die antikörperabhängige zelluläre Zytotoxizität vernichtet. Virusinfizierte Zellen können auch direkt durch T-Killerzellen eliminiert werden.
Manche Viren sind in der Lage, das Immunsystem effektiv zu unterbinden, und können damit zu einer Immunsuppression führen.

Infektionen durch Pilze

Pilze

Die wenigsten Pilze sind für den Menschen pathogen. Erkrankungen durch Pilze kommen vor allem bei immunsupprimierten Patienten vor (opportunistische Erreger).
Pathogene Pilze können zu Infektionen (PilzeMykosen), Allergien und Vergiftungen führen.
Bei einer Mykose wachsen die Pilze innerhalb eines Gewebes (am häufigsten Haut/Schleimhaut), führen dort zu Schäden und zu einer Entzündung. Bei systemischen Mykosen breiten sich die Pilze über die MykosenBlutlaufbahn aus und befallen mehrere (innere) Organe. Auch eine Sepsis durch Pilze ist möglich.
Schimmelpilze
Der Schimmelpilz Aspergillus wächst in Form von Myzelen. Durch Inhalation kommt es zu einer Infektion der Atemwege. Aspergillus ist in der Lage, neben gewebeschädigenden Toxinen das Aflatoxin zu produzieren. Aflatoxin gilt als Risikofaktor Schimmelpilzefür die Entstehung von hepatozellulären Karzinomen. Für den Menschen gefährlich sind Aspergillus flavus, fumigatus, niger und terreus.
Aspergillen führen zum Krankheitsbild der Aspergillose. Bei der nichtinvasiven Form der Aspergillose setzen sich die Schimmelpilze auf nekrotisches Material, z. B. in den Nasennebenhöhlen. Hierbei entsteht eine Art Pilzball (Aspergillom), der vom umliegenden Gewebe abgekapselt ist.
Bei der invasiven Form kommt es nach einer Lungeninfektion zu einem Einwachsen der Aspergillen in Blutgefäße. Dies hat zur Folge, dass die Pilze hämatogen in andere Organe gestreut werden, es kann zu einer Aspergillen-Sepsis kommen. Diese Form der Aspergillose tritt nur bei stark immungeschwächten Patienten auf. Erholt sich das Immunsystem wieder, kommt es zur Reaktion gegen die im Körper verteilten Pilzherde. Es entstehen dann sogenannte Pseudoaspergillome.
Hefen
Candida albicans ist der bekannteste Pilz der Candida-Spezies und wächst durch Zellsprossung (Abb. 21.3). Durch eine lokale Infektion auf Haut/Schleimhaut kann es zu einer HefenAusbreitung der Infektion kommen. Der Pilz besitzt spezielle Candida albicansAdhäsionsfaktoren in seiner Zellwand und gewebeinvasiv wirkende Enzyme. Candida wird durch Schmierinfektion (Hautkontakt mit einem infizierten Gegenstand/Menschen) übertragen und ist physiologisch oft auf Schleimhäuten zu finden.
Candida führt zu einer Besiedelung des Mund-, Speiseröhrenbereichs (Soor), z. B. bei einer oralen Glukokortikoidtherapie. Candida kann aber eine Pneumonie oder eine Sepsis zur Folge haben.
Cryptococcus neoformans ist in Vogelkot enthalten und Soorführt bei Inhalation zunächst zur Infektion der Lunge (Lungenkryptokokkose). Von hier aus kann dann eine hämatogene Streuung in andere Organe, vor allem in das Gehirn, stattfinden.
Dermatophyten
Cryptococcus neoformansWie der Name schon sagt, führen diese Spezies durch direkten Kontakt zu Pilzbefall der Haut bzw. der Hautanhangsgebilde wie Haare und Nägel. Die Onychomykose (Nagelpilz) oder die Tinea pedis (Fußpilz) wird z. B. durch diese Pilze verursacht.

Pneumocystis jirovecii ist ein Pilz, der bei an HIV-erkrankten Patienten zu einer Pneumonie führen kann.

Morphologie der Pilzinfektionen

DermatophytenPilze wachsen im Gewebe in Form von Hyphen, Myzelen (Abb. 21.4) oder Pseudomyzelen.

Abwehr von Pilzen

Normalerweise wehren spezifische und unspezifische Immunabwehr HyphenPilze mühelos ab. Ist das menschliche Immunsystem Myzeljedoch geschwächt, wird eine Pilzinfektion wahrscheinlicher.
Es kommt dann zum Auftreten von PseudomyzelSymptomen einer Entzündung. Eine Pilzinfektion kann dabei sowohl systemisch (z. B. HIV) als auch lokal (z. B. gestörtes Milieu der Vagina) auftreten.
Bei Infektionen mit Cryptococcus spielt das T-Zell-System eine wichtige Rolle. Bei Immundefizienz mit T-Zell-Mangel ist daher die Infektionsgefahr durch Cryptococcus erhöht.

Infektionen durch Helminthen

Helminthen

Wurmbefall kann durch eine allergische Reaktion, durch mechanische Behinderung, durch Entzündungsreaktionen auf die Larven bzw. Eier sowie durch eine Konkurrenz um lebenswichtige Substrate zu einer symptomatischen Erkrankung beim Menschen führen.

Rundwürmer (Nematoden, Tab. 21.3) gelangen über infizierte, insuffizient erhitzte Fleischprodukte in den menschlichen Körper. Dort entwickeln sich die Würmer im Darm, Helminthenund die Weibchen legen ihre Eier in die Schleimhaut. Die schlüpfenden WürmerLarven wandern vor allem in die Muskulatur ein.
Bandwürmer (Zestoden, Tab. 21.3) können in der adulten Form im menschlichen Darm leben (Mensch als Endwirt). Dies führt meist nur zu diskreten Krankheitssymptomen. Larven von Bandwürmern, die zunächst in Form von Eiern durch den Menschen aufgenommen werden (Mensch als Zwischenwirt), wandern allerdings durch die Darmwand. Durch Blut- und Lymphgefäße setzen sie sich dann in Leber, Lunge oder ZNS ab. Die Larven ernähren sich dort oftmals vom Wirtsgewebe, bilden Zysten und können je nach Lokalisation zu Schmerzen, neurologischen Symptomen und Organminderfunktionen bis hin zum Organversagen führen.
Saugwürmer (Trematoden, Tab. 21.3) legen ihre Eier in Darm- und auch Blasenwand ab. Die Eier wandern dann auf dem Blutweg in Organe.

Morphologie der Helminthen-Infektion

Bei den Rundwürmern (Nematoden) kann man zunächst eine Degeneration der Muskulatur mit begleitendem Ödem und granulomatöser Entzündungsreaktion beobachten. Nach ca. 1 Monat erscheint die Larve abgekapselt.
Bei Bandwürmern (Zestoden) findet man Zysten sowie Raumforderungen in den betroffenen Geweben. Am Rand dieser Zysten findet man im Speziellen eosinophile Granulozyten und Granulationsgewebe. In späteren Stadien beobachtet man eine durch Fibrose abgekapselte Zyste. In der Zyste selbst kann man den Wurm erkennen.
Die Eier der Saugwürmer (Trematoden) führen in den Organen zu granulomatösen und fibrinösen Entzündungen.

Abwehr von Helminthen

An der Abwehr von Würmern sind eosinophile sowie neutrophile Granulozyten, aber auch Makrophagen, T-Lymphozyten und Antikörper beteiligt. Zytokine der T-Lymphozyten bewirken die Aktivierung von Granulozyten, die die Helminthen mithilfe von Enzymen attackieren.
Bei Wurmbefall des Darms werden die Darmperistaltik und die Sekretproduktion durch Histaminfreisetzung aus Mastzellen angeregt, die durch IgE-Antikörper ausgelöst wird. Der Wurm soll damit ausgespült werden.

Infektionen durch Protozoen

Protozoen

Protozoenbefall ist als parasitäre Erkrankung zu sehen, d. h., die Protozoen beziehen ihre Nahrung aus dem menschlichen Organismus, stehlen ihm sozusagen lebenswichtige Substrate.
Die ProtozoenAmöbenruhr wird durch den Genuss von verunreinigtem Wasser hervorgerufen. Verantwortlich für diese Erkrankung ist Entamoeba histolytica. Sie gelangen in der magensäureresistenten, reifen Form in den menschlichen Darm und in die Kolonschleimhaut. AmöbenruhrDort führen sie zu blutigen Durchfällen. Durch Übertritt in Blut/Lymphgefäße können dann auch innere Organe, am häufigsten die Leber, befallen sein.
Malaria wird durch Plasmodien hervorgerufen. Diese werden in unreifer Form durch die weibliche Anopheles-Mücke übertragen, reifen dann in Leberzellen und befallen schließlich die Erythrozyten des Menschen. Nach mehreren Teilungen der Plasmodien Malariazerfallen die Erythrozyten und setzen neben den Plasmodien Zytokine frei, die zu Fieber, Anämie und Thrombopenie führen.
Toxoplasma gondii wird durch Katzenkot aufgenommen (Katze leckt sich den After, dann das Fell) und führt in der Regel aufgrund der adäquaten Immunreaktion zu keinerlei Symptomen. Bei Immunge schwächten dringen die Toxoplasmen allerdings in die Zelle Toxoplasma gondiiein (obligat intrazelluläre Erreger) u. a. mit der Folge einer möglichen Enzephalitis, Meningitis oder Pneumonie. Gefährlich ist insbesondere die konnatale Toxoplasmose, bei der es bei Erstinfektion einer Schwangeren zu Schäden im ZNS des Kindes kommen kann.
Sandmücken übertragen die Leishmanien, die zur Leishmaniose führen können. Diese äußert sich in Form von Hautbefall (Orientbeule) oder Organbefall (Kala-Azar).
Trypanosomen führen zur Schlafkrankheit und zur Chagas-Krankheit. LeishmanioseTrichomonaden können zu Infektionen der Vagina führen.

Morphologie von Protozoen-Infektionen

Bei der TrypanosomenAmöbenruhr findet man Nekrosen der Kolonschleimhaut.
Typisch für Malaria sind Plasmodien, die in den Erythrozyten zu beobachten sind Trichomonaden(Abb. 21.5).
Bei der Toxoplasmose finden sich Zysten u. a. in Gehirn und Muskulatur.
Bei der Leishmaniose kann man neben einer Spleno- und evtl. einer Hepatomegalie auch einen Befall von Makrophagen im Knochenmark feststellen.

Abwehr von Protozoen

Antikörper können zum einen die Protozoen opsonieren, zum anderen können sie durch Anlagerung an die menschlichen Zellen ein Eindringen der Protozoen in diese verhindern.
Intrazelluläre Protozoen (Toxoplasmen, Leishmanien, Trypanosomen) werden durch Makrophagen samt Körper(wirts-)zelle beseitigt. Opsonierung durch das Komplementsystem und anschließende Phagozytose sind ebenfalls Mechanismen zur Abwehr von Protozoen.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Bakterielle Infekte führen zu entzündlichen Reaktionen des Immunsystems. Zellen, die zur Phagozytose befähigt sind (Makrophagen, neutrophile Granulozyten), spielen die Hauptrolle bei der bakteriellen Erregerabwehr.

  • Viren brauchen eine Wirtszelle, um sich zu vermehren. Via Adsorption und Penetration gelangt das Virusgenom in die Wirtszelle. Dort erfolgt nach dem Uncoating die Replikation des Virus. Schließlich werden die Virusnachkommen zusammengebaut und dann aus der Zelle freigegeben.Virusinfektionen können zu einer Zell-Lyse, zu einem malignen Wachstum der Zelle sowie zu einer latenten bzw. persistierenden Infektion führen. Morphologisch führen Virusinfektionen zu Einschlusskörpern, Riesenzellen, Zellverlusten oder aber Zytoplasmatrübungen.An der Abwehr von Viren sind sowohl das unspezifische (Makrophagen, Interferon etc.) als auch das spezifische Immunsystem (Antikörper, T-Killerzellen) beteiligt.

  • Pilze führen eigentlich zu keinen Erkrankungen. Erst bei Immundefizienz können sie pathogen sein.

  • Larven oder Eier von Würmern führen beim Menschen zu Gewebeschädigungen.

  • Protozoen können intrazellulär und auch extrazellulär zu schweren Krankheitsbildern führen.

  • Pilze, Würmer und Protozoen werden durch beide Komponenten des Immunsystems, das unspezifische und das spezifische, effektiv bekämpft.

Überempfindlichkeitsreaktionen

Überempfindlichkeitsreaktionen (Hypersensitivitätsreaktionen) sind der Grund für Allergien und Autoimmunerkrankungen. Man unterscheidet vier verschiedene Typen der Überempfindlichkeitsreaktionen (Tab. 22.2). Die Vorgänge dieser Reaktionen haben unter Hypersensitivitätsreaktionenphysiologischen Gesichtspunkten eine wichtige Funktion, bei der Überempfindlichkeit sind diese Vorgänge allerdings überschießend und führen zu Gewebeschäden. Hierbei kann entweder der humorale Anteil des Immunsystems oder der zelluläre Anteil zur überschießenden Immunantwort führen.
Auslöser von Überempfindlichkeitsreaktionen können endogene (körpereigene) und exogene (körperfremde) Antigene sein.

Typ-I-Reaktion (vom Soforttyp)

Die Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I (Anaphylaxie) ist der entscheidende Pathomechanismus bei Allergien. Sie wird humoral durch Antikörper vom IgE-Typ vermittelt. Physiologischerweise sind die Vorgänge dieser Reaktion vor allem für die Typ-I-ReaktionParasitenabwehr wichtig.
Die Typ-I-Reaktion führt zu einem schnellen Auftreten von klinischen Symptomen (innerhalb 30 min).
Pathogenese
Durch Kontakt mit einem exogenen Antigen stimulieren T-Helferzellen zunächst die B-Lymphozyten zu Plasmazellen, welche IgE-Antikörper fertigen (Abb. 22.1). Die Antikörper setzen sich nun mit ihrem Fc-Teil auf Mastzellen und Basophile. Dieser Prozess wird als Sensibilisierung bezeichnet.
Bei erneutem Kontakt mit dem exogenen Antigen werden nun durch die Plasmazellen vermehrt IgE-Antikörper gebildet. Diese setzen sich zusätzlich auf die Mastzellen und Basophilen.
Die auf den Mastzellen/Basophilen Sensibilisierungsitzenden Antikörper binden mit ihrem Fab-Teil Antigene und bilden so mit anderen Antikörpern regelrechte Netzwerke aus. Dieser Prozess führt zur Degranulation (Freisetzung von Mediatoren aus Granulae) von Mastzellen und Basophilen (Tab. 22.1).
Es folgt eine Sofortreaktion (Akutphase), bei der es durch die Degranulation der Mastzellen/Basophilen zu in Tab. 22.1 genannten Auswirkungen kommt. Eine Spätphase folgt etwa 5 h später. Hierbei führen angelockte eosinophile Granulozyten zu einer (chronischen) Entzündungsreaktion.
Morphologie
Während Mastzellender Akutphase kann man ein Gewebeödem sowie dilatierte Gefäße beobachten. In der Spätphase wird dieses Erscheinungsbild von einer eosinophilen Entzündungsreaktion abgelöst (Abb. 22.2).
Klinik

Lokale Typ-I-Reaktionen treten im Wesentlichen bei sogenannten Atopikern auf. Dies sind Personen, die eine erhöhte Bereitschaft besitzen, IgE auf Antigenkontakt zu bilden.

Die Typ-I-Reaktion kann sowohl lokal als auch systemisch stattfinden. Je niedriger die Menge des Allergens und je geringer deren Eindringtiefe, desto lokaler die Reaktion.
Lokale Reaktionen findet man bei Kontakt von Haut bzw. Schleimhäuten (z. B. Bronchialschleimhaut) mit dem Antigen. Beim allergischen Asthma bronchiale kommt es nach Antigenkontakt zunächst in der Akutphase zu einer Konstriktion der Bronchien, zu einer Hypersekretion der Bronchialschleimhaut und zu einem Schleimhautödem, das in der Spätphase in eine eosinophile Entzündung übergeht.
Asthma bronchialeLeichte Formen der systemischen Anaphylaxie können durch Nahrungsmittelantigene bzw. Medikamente hervorgerufen werden. Hierbei kommt es zur Ausbildung von Urtikaria (Nesselsucht), die sich durch Ödeme, Rötung (Gefäßpermeabilität) und Jucken an der Haut bemerkbar macht.
Bei der schweren Form der systemischen Anaphylaxie kann es zum lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock kommen. Hierbei treten u. Urtikariaa. ein generalisierter Juckreiz, Atemnot, Krämpfe, Urtikaria sowie eine generalisierte Vasodilatation auf, die zu einem Kreislaufzusammenbruch führen kann. Ein anaphylaktischer Schock wird häufig iatrogen ausgelöst, z. B. durch die Gabe von Röntgenkontrastmitteln, Antibiotika oder anderen Medikamenten. Insektenstiche können ebenfalls zu einem anaphylaktischen Schock führen.

Typ-II-Reaktion (vom zytotoxischen Typ)

Bei der Typ-II-Reaktion kommt es, vermittelt durch Antikörper der Klassen IgG und IgM, zu einer Zerstörung der Zielzelle. Die Komplementaktivierung durch Antikörper der Klasse IgM ist hierbei effektiver als die Komplementaktivierung durch IgG-Typ-II-ReaktionAntikörper.
Pathogenese
Die Antikörper binden an endogenes/exogenes Antigen auf Körperzellen. Dies führt über die Aktivierung des Komplementsystems oder der zellulären Zytotoxizität zur Lyse bzw. Phagozytose der Zielzelle.
Die Bindung von Antikörpern an einen Rezeptor kann zu dessen Blockierung bzw. Stimulation führen und somit über diesen Weg die Zell-Lyse hervorrufen.

Bei der antikörpervermittelten zellulären Zytotoxizität binden IgM-Antikörper an die Zielzelle. Durch Bindung von NK-Zellen, Neutrophilen, Eosinophilen, Monozyten an den Fc-Teil des Antikörpers kann die Zielzelle dann direkt zerstört werden.

Morphologie
KomplementsystemMikroskopisch imponieren lysierte Zellen, die zu einer Entzündungsreaktion mit konsekutiver Sklerose bzw. Hyalinose führen können. Bei Lyse von Blutzellen kommt es zu einer sekundären Hyperplasie des Knochenmarks.
Klinik
Bei Transfusion inkompatibler Blutgruppen kommt es durch die Typ-II-Überempfindlichkeitsreaktion über Komplementaktivierung zur Lyse der Spendererythrozyten (Transfusionshämolyse).
Ist eine rhesusnegative Mutter schwanger mit einem rhesuspositiven Kind, kann es bei stattgehabter Sensibilisierung der Mutter gegenüber dem Rhesusfaktor zur Zerstörung kindlicher Erythrozyten durch IgG der Mutter kommen (TransfusionshämolyseRhesus-Inkompatibilität). Mit dem direkten/indirekten Coombs-Test können (inkomplette) IgG-Antikörper gegen Erythrozyten nachgewiesen werden.
Das rheumatische Fieber entsteht durch eine Kreuzreaktion von Antikörpern gegen Streptokokken-Antigen und Rhesus-InkompatibilitätEndo- bzw. Myokard.
Typ-II-Reaktionen findet man auch bei der Transplantatabstoßung, der Hashimoto-Thyreoiditis (Abb. 22.3), beim Morbus Basedow sowie bei der Myasthenia gravis.
Die humoral vermittelte Zytotoxizität kann auch zur Lyse von Erythrozyten (Autoimmunhämolyse), Leukozyten (Autoimmunleukopenie) oder Thrombozyten führen (Autoimmunthrombopenie).
Beim Goodpasture-Syndrom finden sich Auto-AK gegen Basalmembranbestandteile. Diese führen zu einer Glomerulonephritis sowie zu Lungenblutungen.

Typ-III-Reaktion (vom Immunkomplextyp)

Bei Typ-III-Reaktionen kommt es zur Bildung von Immunkomplexen, die sich im Gewebe ablagern und zu einer Entzündung führen.
Pathogenese
Bei dieser Reaktion wird freies, extrazelluläres Antigen von Antikörpern gebunden. Typ-III-ReaktionDas Antigen kann dabei wiederum exogener oder endogener Natur sein. Durch Bindung des IgG an Antigen entstehen Immunkomplexe (Abb. 22.4). Diese werden normalerweise in der Leber durch Makrophagen phagozytiert. Besteht aber ein Antigenüberschuss kommt es zur Ablagerung der Immunkomplexe in Organen und Gefäßwänden. Dies führt dazu, dass das ImmunkomplexKomplementsystem aktiviert wird, Mastzellen degranulieren und Granulozyten angelockt werden. Hieraus resultiert eine Entzündung. Diese ist reversibel bei Antigenkarenz.
Morphologie
Die betroffenen Gewebe sind von Makrophagen und neutrophilen Granulozyten durchsetzt. Diese Entzündung kann Gewebenekrosen hervorrufen.
Klinik
Immunkomplexe entstehen infolge von Infektionen oder Injektion von Antigenen (z. B. Medikamenten).
Bei systemischen Immunkomplexerkrankungen zirkulieren die Immunkomplexe im Blutkreislauf, um sich dann in Gefäßwänden (besonders in den Nierenglomeruli [ Abb. 22.4]), in der Synovia der Gelenke, in der Haut und auf serösen Häuten reversibel abzulagern. Systemische ImmunkomplexerkrankungImmunkomplexerkrankungen entstehen meist im Rahmen einer Autoimmunerkrankung, können jedoch auch durch eine Infektion hervorgerufen werden. Beispiele für die systemischen Immunkomplexerkrankungen sind die Poststreptokokken-Glomerulonephritis sowie die Libman-Sachs-Perikarditis.
Bei der Serumkrankheit kommt es durch Injektion eines Fremdantigens (z. B. Medikament) ins Blut zu einer Typ-III-Hypersensitivitätsreaktion. Diese ist gekennzeichnet durch Fieber, Gelenkbeschwerden sowie eine Glomerulonephritis und Vaskulitis. Diese Symptome Serumkrankheittreten etwa 6–8 Tage nach erster Injektion auf.
Bei der Arthus-Reaktion kommt es durch eine lokale Injektion eines Fremdantigens (z. B. Medikament) bei einem sensibilisierten Organismus zu einer lokalen Ablagerung von Immunkomplexen. Diese führen nach in etwa 2–6 Stunden zu einer fibrinoiden Gefäßnekrose kleiner Gefäße. Abbildung 22.5 zeigt eine fibrinoide Nekrose eines kleinen gefäßes im Rahmen einer Typ-III-Reaktion.

Die Serumkrankheit kann bereits bei einmaliger Antigenexposition auftreten. Für die Arthus-Reaktion ist ein wiederholter Antigenkontakt (Sensibilisierung) nötig.

Typ-III-Reaktionen spielen, neben vielen teilweise noch ungeklärten Mechanismen, bei Erkrankungen wie der glutensensitiven Enteropathie (Zöliakie, Sprue) oder der exogen allergischen Alveolitis eine Rolle.
Bei der Sprue existieren Antikörper, die gegen Gluten (Weizenbestandteil) gerichtet sind. Es kommt zur Immunkomplexablagerung in der Darmwand mit konsekutiven Diarrhöen und Symptomen der Mangelernährung. Zusätzlich finden sich auch Antikörper gegen körpereigenes SprueGewebe. Histologisch findet man eine Zottenatrophie, eine Kryptenhyperplasie sowie eine Infiltration der Dünndarmschleimhaut durch Leukozyten (histologische Einteilung nach der Marsh-Klassifikation).
Bei der exogen allergischen Alveolitis führen Antigene in der Lunge zu einer Typ-III-Reaktion. Neben dieser Typ-III-Reaktion finden sich auch Zeichen einer Typ-IV-Reaktion (Granulome vom Sarkoidosetyp) sowie Zeichen von fehlregulierten T- bzw. B-Zellen. Im Endstadium führt die resultierende Entzündung zu einer Lungenfibrose.

Typ-IV-Reaktion (vom Spättyp)

Die Typ-IV-Reaktion ist eine zellvermittelte Reaktion, bei der es lange (bis zu 2 Tage) dauert, bis sie zu klinischen Symptomen führt.
Pathogenese
Die Hauptrolle spielen dabei T-Typ-IV-ReaktionZellen vom TH1-Typ (Entzündungs-T-Zellen). Sensibilisierte TH1-Zellen schütten bei (erneutem) Kontakt mit einem spezifischen endogenen/exogenen Antigen proinflammatorische Zytokine aus. Dies führt zu einer meist granulomatösen Entzündung mit T-ZellenLymphozyten und Makrophagen. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass durch die TH1-Zellen zytotoxische T-Zellen angelockt werden, die zur Lyse des Gewebes führen.
Morphologie
Neben einer perivaskulären lymphozytären Entzündung können auch Gewebenekrosen beobachtet werden.
Typisch für eine Typ-IV-Überempfindlichkeitsreaktion ist die Bildung von Granulomen (Abb. 22.6).
Klinik
Typisches Beispiel für die Typ-IV-Reaktion ist der Tuberkulintest. Bei diesem Test injiziert man intrakutan Proteine der GranulomTuberkuloseerreger. Bei Patienten, die mit diesen Erregern Kontakt hatten (Infektion, Impfung), reagieren die sensibilisierten TH1-Zellen mit dem Protein und führen zu einer TuberkulintestEntzündung. Dies macht sich als positives Testergebnis in Form eines Kontaktekzems (Rötung, Jucken der Haut) bemerkbar. Solch ein Kontaktekzem der Haut ist das typische Erscheinungsbild von Typ-IV-Reaktionen.

HIV-Patienten mit stark verminderten oder gar keinen T-Lymphozyten würden keine Reaktion auf den Tuberkulintest zeigen, auch wenn sie schon mit Tuberkuloseerregern in Kontakt gekommen sind.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Physiologische immunologische Vorgänge auf humoraler oder zellulärer Ebene, welche auf einen wiederholten Antigenkontakt überschießend aktiviert werden, führen zu den Überempfindlichkeitsreaktionen.

  • Bei der Typ-I-Reaktion führen IgE-Antikörper zu einer Degranulation von Mastzellen.

  • Bei der Typ-II-Reaktion führen Antikörper zu einer zytotoxischen Reaktion.

  • Typ-III-Reaktionen führen über Immunkomplexbildung zur Entstehung von Entzündungen.

  • Bei der Typ-IV-Reaktion führen TH1-Zellen zu einer Entzündungsreaktion.

Autoimmunerkrankungen

Autoimmuntoleranz

Definition
KontaktekzemDas menschliche Immunsystem erkennt eigene Körperstrukturen als eigen und geht nicht gegen sie vor.

Zentrale Autoimmuntoleranz

Die zentrale Autoimmuntoleranz greift in Autoimmunerkrankungdie Lymphozytenentwicklung ein. Den noch nicht reifen T-AutoimmuntoleranzLymphozyten werden durch Thymusepithelzellen an MHC-I-Proteinen körpereigene Antigene präsentiert. T-Lymphozyten, die auf diese Eigenantigene reagieren, werden durch Apoptose oder Makrophagen eliminiert (negative Selektion). Auch autoreaktive B-Lymphozyten (Entstehung im Knochenmark) können u. a. durch Apoptose eliminiert werden.

Periphere Autoimmuntoleranz

Die periphere Autoimmuntoleranz tritt bei reifen Lymphozyten in Kraft.
Bei der klonalen Anergie wird bei Kontakt eines T-Lymphozyten mit einem Antigen kein für dessen Aktivierung nötiges kostimulatorisches Signal geliefert. Auch kann durch einen massiven (Selbst-)Antigenreiz die Apoptose der autoreaktiven T-Zelle eingeleitet werden.
Zusätzlich können autoaggressive Lymphozyten durch zelluläre oder humorale Mechanismen aktiv in ihrer Funktion gehemmt werden (Suppression).

Verlust der Autoimmuntoleranz – Autoaggression

Bei jedem Menschen existieren reife autoreaktive Lymphozyten, dabei steigt die Zahl autoreaktiver Zellen und Antikörper mit dem Alter. Demgegenüber nehmen Autoimmunerkrankungen mit steigendem Alter in ihrer Häufigkeit ab.

Das Vorliegen von Autoantikörpern muss nicht zwingend für eine Autoimmunkrankheit sprechen.

Folgende AutoaggressionMechanismen fördern die Entstehung von Autoimmunerkrankungen:
  • Genetische Veranlagungen tragen oftmals zur Entstehung von Autoaggressionskrankheiten bei. Träger bestimmter Formen der HLA-II-Proteine weisen ein erhöhtes Vorkommen an Autoimmunerkrankungen auf. Genauso sind Frauen häufiger als Männer von Autoimmunprozessen betroffen.

  • Antigene mancher Gewebe haben physiologischerweise keinen Kontakt zu den reifenden Lymphozyten. Eine Autotoleranz zu diesen Geweben kann somit auch nicht ausgebildet werden. Hierzu gehören z. B. die Augen oder die Hoden. Werden diese Strukturen verletzt, kann es zur Antigenfreisetzung mit konsekutiver Antikörperbildung auf dieses körpereigene Antigen kommen.

  • Durch Viren, Bakterien oder Medikamente kann ein Selbstantigen eine Modifizierung erfahren. Eine begleitende Entzündung liefert die kostimulatorischen Signale.

  • Durch Kreuzreaktionen können autoreaktive Antikörper/T-Lymphozyten entstehen.

  • Ein Fehlen von regulatorischen T-Zellen kann die periphere Autoimmuntoleranz einschränken.

Pathogenese
Es müssen drei Punkte erfüllt sein, damit eine Autoimmunerkrankung entstehen kann:
  • Die autoreaktiven Lymphozyten entgehen der negativen Selektion der zentralen Immuntoleranz.

  • Die autoreaktiven Lymphozyten werden durch Eigenantigene aktiviert.

  • Die periphere Autoimmuntoleranz versagt.

Prinzipiell kann jedes Organ und jedes Gewebe von einer autoimmunen Reaktion betroffen sein. Bei Immunerkrankungen durch die Typ-III-Reaktion (Immunkomplexe) kann auch das ganze System Mensch erkranken.

Die Schädigung des Gewebes erfolgt praktisch immer durch eine Komplementaktivierung.

Klinik
Von einer Autoimmunerkrankung spricht man, wenn neben einem Antikörpernachweis auch Symptome einer Autoimmunerkrankung vorliegen (Gewebezerstörung).
Da eine Autoimmunerkrankung immer so lange aktiv ist, wie das bestimmte Selbstantigen zur Verfügung steht, ist ihr Verlauf meist chronisch.

Rheumatoide Arthritis

Pathogenese
Bei der rheumatoiden Arthritis kommt es zu chronischen Entzündungen von Gelenken, die bis zur Gelenkdestruktion führen können. Die Krankheit findet sich bei genetisch prädisponierten Patienten, bei denen ein spezieller HLA-Subtyp zu rheumatoide Arthritisfinden ist. Verantwortlich für die Erkrankung sind autoreaktive T-Helferzellen. Diese infiltrieren die Gelenkschleimhaut und stimulieren die Antikörperbildung durch Plasmazellen. Gegebenenfalls liegen multinukleäre Riesenzellen im synovialen Stroma vor (Abb. 23.1). Rheumafaktoren kommen dabei nicht bei allen Patienten vor. Rheumafaktoren sind meist IgM-Autoantikörper, die gegen den Fc-Teil von IgG-Antikörpern gerichtet sind und zur Bildung von Immunkomplexen führen, die sich ebenfalls in der Synovia ablagern oder Rheumafaktorim Blut zu finden sind. Die Gewebeschädigung (Synovia, Knorpel, Knochen) findet über Komplementaktivierung statt.
Durch die im Blut befindlichen Rheumafaktoren können auch Manifestationen an anderen Organen auftreten, wie Gefäßen, Herz, Muskulatur oder Uvea.
Morphologie
Rheumaknoten sind rheumatoide Granulome (fibrinoide Nekrose, umgeben von Histiozyten), die sich an mechanisch belasteten Hautarealen in der Subkutis bilden.

Systemischer Lupus erythematodes (SLE)

Rheumaknoten

Der systemische Lupus erythematodes schädigt Gewebe durch eine Typ-II- sowie eine Typ-III-Überempfindlichkeitsreaktion.

Beim SLE (Tab. 23.1) kommt es durch gegen Kernstrukturen gerichtete antinukleäre Antikörper (ANA) und systemischer Lupus erythematodesImmunkomplexe zu einer Gewebeschädigung. Es sind etwa neunmal so viele Frauen SLEbetroffen wie Männer. Als Auslöser für einen SLE gelten exogene Faktoren wie Virusinfekte, UV-B-Strahlung oder Medikamente.
Die ANA führen zu einem Untergang von ANAZellen, die zunächst ihren Kern verlieren (LE-Korpuskel) und dann phagozytiert werden (LE-Zellen).
Die ANA können aber auch zur Immunkomplexbildung führen. Die Komplexe lagern sich u. a. in Niere, Gelenkschleimhaut, Haut und Gefäßen ab und führen dort zu Komplementaktivierung und Gewebeschädigung.

Systemische Sklerodermie

Für die systemische Sklerodermie (Tab. 23.1) werden autoreaktive T-Helferzellen verantwortlich gemacht, die über Zytokinsekretion die Fibroblasten der Haut zu einer vermehrten Kollagensynthese anregen. Die Kollagenbildung führt zu einer straffen, festen Haut,systemische Sklerodermie meist beginnend an den Händen mit Ausbreitung auf den restlichen Körper. Schließlich befällt die systemische Sklerodermie auch Gelenke und innere Organe (Lunge, Ösophagus, Nieren, Herz etc.). Durch Beteiligung der Gefäße kann es zu Durchblutungsstörungen kommen.
Bei der systemischen Sklerodermie finden sich auch antinukleäre Antikörper (ANA).

Sjögren-Syndrom

Das Sjögren-Syndrom kann im Rahmen anderer Immunerkrankungen, aber auch alleine auftreten. Es kommt dabei durch Invasion von Lymphozyten, vermittelt über Auto-AK gegen Gangepithelien, zur Zerstörung von Speichel- und Tränendrüsen.

Systemische Vaskulitiden

Sjögren-SyndromAutoimmunerkrankungen können zu Entzündungen mit konsekutiver Destruktion von Gefäßen führen. Letztendlich kann es durch Immunkomplexe oder Antikörper (ANCA Anti-Neutrophilen-Zytoplasma-AK) zu einer fibrinoiden Nekrose (systemische VaskulitidenPanarteriitis nodosa; Abb. 22.5), zu Granulombildung (Wegener-Vaskulitis), zu Riesenzellentzündungen (Arteriitis temporalis) oder zur Proliferation von Myozyten (bei Lupus und Sklerodermie) kommen (Tab. 23.1).

Organspezifische Autoimmunopathien

  • Die Hashimoto-Thyreoiditis (Typ-II-Reaktion), führt durch Autoantikörper (Thyreoperoxidase-AK, Thyreoglobulin-AK) zur Organzerstörung (Abb. 22.3).

  • Beim Morbus Basedow (Typ-II-Reaktion) haben Antikörper gegen den TSH-Rezeptor,Autoimmunopathie u. a. eine manifeste Hyperthyreose zur Folge.

  • Für die perniziöse Anämie sind Autoantikörper gegen den in der Magenschleimhaut produzierten Intrinsic-Faktor verantwortlich. Vitamin B12 kann so nicht mehr resorbiert werden.

  • Diabetes mellitus Typ 1 entsteht durch Autoantikörper, die gegen die insulinproduzierenden Inselzellen der Bauchspeicheldrüse gerichtet sind.

  • Durch Autoantikörper gegen Thrombozyten entstehen Thrombopenien, durch Autoantikörper gegen Erythrozyten Anämien.

  • Im Bereich der muskulären Endplatte können Autoantikörper den Acetylcholinrezeptor blockieren und damit die Signalübertragung an die Muskulatur beeinträchtigen (Myasthenia gravis).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Die physiologische Autoimmuntoleranz wird durch zentrale und periphere Mechanismen aufrechterhalten.

  • Autoimmunerkrankungen entstehen durch Störungen der Autoimmuntoleranz und sind durch genetische sowie exogene Faktoren bedingt.

  • Von einer Autoimmunerkrankung kann jedes Gewebe betroffen sein, die Gewebeschädigung erfolgt durch Komplementaktivierung.

  • Man unterscheidet zwischen systemischen und lokalen (organspezifischen) Immunerkrankungen.

Transplantationspathologie

Grundlagen

Transplantate werden nach ihrem Ursprung unterschieden:
  • autolog: körpereigenes Material. Der Empfänger ist gleichzeitig auch Spender.

  • syngen: Material vom eineiigen Zwilling.

  • allogen: Fremdspende, aber Transplantationvon derselben Spezies.

  • xenogen: Material von anderer Spezies (z. B. Herzklappe vom Schwein).

  • alloplastisch: künstliches Transplantat.

Transplantate können dabei von lebenden Personen stammen (Lebendspende) oder aber Personen entnommen sein, bei denen der Hirntod feststeht (Leichenspende).
Wann wird transplantiert?
Eine Transplantation ist immer dann indiziert, wenn ein Organ terminal geschädigt ist, keine andere Therapie mehr greift und durch eine Transplantation die Lebensqualität eines Patienten verbessert werden kann.
Im Prinzip kann beinahe jedes Organ transplantiert werden. Die häufigsten Transplantationen erfolgen heute mit Nieren, Leber, Herz und Lunge. Auch Knochenmarkstransplantationen sind häufig.
Was muss für eine Transplantation erfüllt sein?
Das Organ des Spenders sollte möglichst genau zum Empfänger passen. Diesbezüglich müssen die Antigenmuster (zum einen die Blutgruppenantigene des AB0-Systems, zum anderen die HLA-I- und HLA-II-Antigene) des Empfängers und des Spenders möglichst gleich sein (Tab. 24.1).
Bei einer Leichenspende muss der Hirntod korrekt festgestellt worden sein und die Einverständniserklärung des Verstorbenen bzw. seiner Angehörigen vorliegen.

Abstoßung transplantierter Organe (Host-versus-Graft-Reaktion [HvG])

Während zu Beginn der Ära der Organtransplantationen (Anfang bis Mitte 20. Jahrhundert) noch die größte Sorge den operativen Techniken galt , stellen heute die Abstoßungsreaktionen das Hauptproblem dar.
Das Immunsystem erkennt das Host-versus-graft-Reaktiontransplantierte Organ als Eindringling und bekämpft es mit den ihm gegebenen Mitteln. Je verschiedener die HLA-Antigene von Spender und Empfänger sind, desto wahrscheinlicher wird eine Transplantatabstoßung. Ferner gibt es zwischen den transplantierten Organen Unterschiede bezüglich der Häufigkeit des Auftretens einer Abstoßungsreaktion.

Auftreten einer Abstoßungsreaktion in Abhängigkeit vom transplantierten Organ (sortiert von häufig nach selten): Haut > Knochenmark > Darm > Lunge > Herz > Niere > Leber.

Bei einer vorhergehenden Sensibilisierung des Empfängers, d. h., der Empfänger hatte schon ein Spenderorgan, ist die Wahrscheinlichkeit für eine Abstoßung erhöht.
Pathogenese
Man unterscheidet zwischen einer zellulären, einer durch T-Lymphozyten vermittelten und einer durch Antikörper vermittelten Transplantatabstoßung.
  • zellulär: CD4- und CD8-positive T-Lymphozyten führen zu einer Zerstörung von transplantierten Zellen. Die Erkennung dieser Fremdzellen erfolgt über die abweichenden MHC-Antigene, die den T-Lymphozyten durch antigenpräsentierende Zellen dargeboten werden. Es kommt zu Entzündungsreaktion, Nekrosen, Fibrosen und Antikörperproduktion.

  • humoral: Die durch Antikörper vermittelte Abstoßungsreaktion findet sich insbesondere bei vorsensibilisierten Patienten, die bereits ein Spenderorgan hatten. Durch die Antikörperbindung an Fremdantigen kommt es über Komplementaktivierung zu Schäden v. a. an den Gefäßen des Spenderorgans (Nekrosen, Intimafibrose).

Verlauf
Bei der hyperakuten Abstoßungsreaktion (Typ-II-Reaktion, nach Minuten bis Stunden) kommt es nach Anschließen des Spenderorgans an den Blutkreislauf des Empfängers zu einer Abstoßungsreaktion. Sie findet sich bei schon Abstoßungsreaktionsensibilisierten Empfängern. Antikörper binden an das Gefäßendothel und führen Typ-II-Reaktionzu einer Komplementaktivierung. Schließlich resultiert eine nekrotisierende Vaskulitis, mit Thrombenbildung und Ischämie des Organs.
Die akute Abstoßungsreaktion (Typ-IV-Reaktion, nach Tagen bis Monaten) führt zur Infiltration und Zerstörung des Spenderorgans durch Helfer- sowie zytotoxische T-Lymphozyten.
Bei der chronischen Abstoßungsreaktion kommt es zu zellulär und humoral vermittelter Abstoßung des Organs. Typ-IV-ReaktionEine Fibrosierung des Organparenchyms und der Gefäßintima führt zur langsamen Organatrophie mit Funktionsverlust (Abb. 24.1).
Morphologie
Tabelle 24.2 soll einen Überblick über die morphologischen Veränderungen bei Transplantatabstoßung der verschiedenen Organe geben.
Hyperakute Abstoßungsreaktionen lassen sich morphologisch vor allem durch nekrotische Gefäße mit thrombotischem Material charakterisieren.
Begleitend zu den morphologischen Veränderungen findet man bei Abstoßungsreaktionen auch Allgemeinsymptome wie Fieber oder Symptome durch Ausfallerscheinungen des betroffenen Spenderorgans.
Die Diagnostik der Abstoßungsreaktionen erfolgt immer über Biopsien.

Graft-versus-Host-Reaktion (GvH)

Die GvH findet sich am häufigsten bei der allogenen Knochenmarkspende.
Bei der Knochenmarkspende sollen immunsupprimierten Patienten (z. B. CML mit Z. n. myeloablativer Chemotherapie) neue hämatopoetische Stammzellen zur Verfügung Graft-versus-host-Reaktiongestellt werden. Hierbei kommt es zu einer Übertragung immunkompetenter Zellen des Spenders, die nun gegen Strukturen des Empfängers vorgehen. Bei der akuten Form (Tag 1–7) findet man lymphozytäre Entzündungen v. a. von Haut, GI-Trakt und Leber mit resultierenden Zellschäden.
Tritt die GvH erst nach etwa 3 Monaten auf, so spricht man von der chronischen Form. Auch bei der chronischen Form findet man Entzündungen von Haut, Schleimhäuten und Leber. Zusätzlich kommt es zur schweren Immundefizienz mit schweren Infektionen.

Im Falle von hämatologisch-neoplastischen Erkrankungen wird die GvH bewusst in die Therapie mit einbezogen.

Es kommt dabei, vermittelt durch die immunkompetenten Spenderzellen, zu einem Untergang der Tumorzellen (Graft-versus-Graft-versus-LeukämieLeukämie).

Immunsuppression

Um eine Transplantatabstoßung zu verhindern, ist eine Immunsuppression zwingend erforderlich. Je besser diese wirkt, d. h., je weniger das Immunsystem auf das Spenderorgan reagiert, desto besser ist die Aussicht auf ein langes Leben mit dem ImmunsuppressionErsatzorgan. Leider kann eine Immunsuppression zu vielen Komplikationen führen (Abb. 24.2).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Ein Transplantat kann autologer, syngener, allogener, xenogener oder alloplastischer Herkunft sein.

  • Die Wahrscheinlichkeit für eine Abstoßung steigt, je unterschiedlicher die HLA-Antigene von Spender und Empfänger sind, je nach Organ oder wenn der Empfänger schon einmal ein Organ erhalten hat.

  • Die Abstoßungsreaktion kann zellulär oder humoral vermittelt sein und hyperakut, akut oder aber chronisch verlaufen.

  • Der Graft-versus-Leukämie-Effekt ist nützlich bei der Behandlung von hämatopoetischen Tumoren.

  • Eine adäquate Immunsuppression ist unerlässlich nach Transplantation.

Immundefizienz

Definition
Immundefizienz ist ein Immundefekt mit unzureichender Immunantwort auf pathogene Reize. Hiervon ist seltener das unspezifische, sehr häufig hingegen das spezifische Immunsystem betroffen.
Ätiologie
Angeborene Immundefizienz
ImmundefizienzDiese genetisch hervorgerufenen Immundefekte bezeichnet man auch als primäre Immundefekte. Primäre Immundefekte sind selten Ursache für eine Immundefizienz. Angeborene Defekte der unspezifischen Abwehr sind Raritäten.
T-Zell-Defekte
  • Di-George-Syndrom: Unterentwicklung des Thymus (Aplasie), mit mangelnder T-Zell-Reifung.

  • Wiskott-Aldrich-Syndrom: Schaden in Signaltransduktion führt zu verminderten T-Zellen (X-chromosomal-rezessiv).

  • Hyper-IgM-Syndrom: Durch einen T-Zell-Defekt werden nur IgM-Antikörper produziert (X-chromosomal).

B-Zell-Defekte
  • selektiver IgA-Mangel: häufigster angeborener Defekt, klinisch ohne Bedeutung, Reifung der B-Zellen zu IgA-produzierenden Plasmazellen gestört.

  • (Bruton-)Agammaglobulinämie: Defekt einer Tyrosinkinase führt zu Reifungsstörungen der B-selektiver IgA-MangelLymphozyten (X-chromosomale Vererbung Jungen betroffen).

  • CVI (common variable immunodeficiency): Reifungsstörung der B-Zellen, resultierend in einem Antikörpermangel aller Klassen.

Kombinierte Defekte
  • SCID (severe combined immune deficiency): humorale und zelluläre Komponenten des Immunsystems sind durch Enzymdefekte oder Rezeptordefekte (BCR, TCR, Zytokinrezeptor) gestört.

  • Ataxia teleangiectatica (Louis-Bar-Syndrom): Defekt der T-Helferzellen, kombiniert mit IgG-Mangel (autosomal-rezessiv).

Erworbene Immundefizienz
Erworbene Immundefizienzen sind wesentlich häufiger als angeborene. Sie können zudem in jedem Lebensalter, abhängig von der Grundkrankheit, auftreten (Tab. 25.1).
Erworbene Immundefekte können durch sogenannte monoklonale Gammopathien verursacht sein. Sie entstehen durch Neoplasie der B-Zellen (z. B. Plasmozytom). Hierbei produzieren die Klone einer neoplastischen Plasmazelle vermehrt funktionsunfähige Immunglobuline.
Bei erworbenen Immundefekten ist aufgrund einer Knochenmarkschädigung häufig auch das unspezifische Immunsystem betroffen.

Im Rahmen eines Diabetes mellitus treten gehäuft Infektionen wie Harnwegsinfekte, Genitalmykosen und Hautinfekte (Furunkel, Mykosen) auf. Dies ist auf eine Störung innerhalb des Phagozytensystems zurückzuführen.

Klinik
Eine unzureichende Immunabwehr ist immer mit einer erhöhten Infektionsgefahr verbunden.
Bei den angeborenen Immundefekten führt dies bereits im Säuglingsalter zu schweren Infektionen, die nicht selten tödlich ausgehen.

AIDS (acquired immune deficiency syndrome)

Ätiologie
Die AIDS-Erkrankung wird durch Infektionen mit dem HI-Virus hervorgerufen (Serotypen HIV-1/-2). Das HI-Virus ist ein Retrovirus. Hauptübertragungsweg ist der Geschlechtsverkehr, aber auch parenterale AIDSInfektionen, z. B. durch infizierte Blutprodukte, sind häufig.

Eine Infektion durch Urin oder Speichel, solange diese nicht blutig durchsetzt sind, ist nicht möglich.

Pathogenese
Im Prinzip kann jede CD4-positive Zelle im Körper vom HI-Virus HI-Virusbefallen werden. Die Replikation des Virus erfolgt aber am schnellsten in den T-Lymphozyten (Abb. 25.1).
Durch folgende Mechanismen gehen die CD4-positiven T-Lymphozyten zugrunde:
  • Stoffwechsel der Wirtszelle durch Virus gestört (Zytotoxizität)

  • Effekte des Hüllproteins gp120 (Zytopathogenität)

  • Immunsystem zerstört die infizierten T-Lymphozyten (Zytolyse).

Morphologie
In der asymptomatischen Phase der HIV-Infektion kommt es zum Lymphadenopathiesyndrom (LAS) ( 2 geschwollene [nicht-inguinale] Lymphknoten, Größe 1 cm, Zeitdauer 3 Monate). Man kann mikroskopisch in diesen Lymphknoten zunächst eine Vergrößerung der Lymphfollikel (B-Zonen) beobachten. Es folgt dann eine Verminderung von Lymphozyten in den Lymphknoten, die bis zum Verlust der Lymphozyten führen kann. Die Lymphknoten atrophieren.
Im symptomatischen Stadium kann man u. a. eventuell eine AIDS-Enzephalopathie beobachten. Anfangs findet man hier perivaskuläre Makrophageninfiltrate, später wird das Bild von demyelinisierten Nerven sowie Zellansammlungen von Makrophagen, Lymphozyten und Gliazellen geprägt.
Klinik
Die Phase der akuten Infektion durch das HI-Virus, ca. 2–6 Wochen nach Infektion, zeichnet sich durch Symptome aus, die einem grippalen Infekt sehr ähneln (Fieber, Nachtschweiß, geschwollene LK). Es befinden sich viele Viren im Blut, und die Zahl der T-Helferzellen sinkt.
Nach dieser akuten Infektion bleibt die HIV-Erkrankung bis zu 10 Jahre asymptomatisch. Die Zahl der CD4-positiven T-Lymphozyten nimmt in dieser Zeit kontinuierlich ab. Es folgt darauf ein symptomatisches Stadium (ARC, Tab. 25.2).
Für die Diagnose AIDS müssen sogenannte AIDS-definierende Erkrankungen (Tab. 25.2; mit meist schwerer Symptomatik) vorliegen.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Erworbene (sekundäre) Immundefekte sind häufiger als angeborene (primäre) Immundefekte.

  • Häufigster angeborener Immundefekt ist der selektive IgA-Mangel.

  • Der häufigste Grund für erworbene Immundefekte ist die Unterernährung.

  • Die Infektion mit HI-Viren erfolgt meist über den Geschlechtsverkehr. Das Virus tritt dann in CD4-positive T-Lymphozyten ein und wird repliziert.

  • Die HIV-Infektion verläuft in drei Stadien: akute Phase, asymptomatische Phase, symptomatische Phase (AIDS).

Grundlagen der Entzündungspathologie

Definition
Eine Entzündung definiert sich als Abwehrreaktion auf die lokale Schädigung von Gewebe. Die Ursachen für die Gewebeschädigung können sowohl exogenen als auch endogenen Ursprungs sein (Tab. 26.1).
Die Art der Entzündung hängt jeweils von der EntzündungUrsache und der Lokalisation der Schädigung sowie der Immunkompetenz des betroffenen Organismus ab.
Verlauf
Bei einem akuten Verlauf setzt die Entzündung mit entsprechender Symptomatik schnell ein. Der perakute Verlauf ist ebenfalls durch ein schnelles Einsetzen gekennzeichnet und führt aufgrund der Schwere der Entzündung zum Tod des Patienten.

Einen perakuten Verlauf kann man bei schlechter Abwehrlage oder bei hoher Virulenz eines Erregers beobachten.

Von einem chronischen Verlauf spricht man, wenn eine Entzündung lange dauert (Monate bis Jahre). Ein subakuter Verlauf liegt zeitlich zwischen dem akuten und dem chronischen Verlauf.
Entzündungen sind meist lokal auf einen Entzündungsherd beschränkt, sie können sich jedoch auch hämatogen, lymphogen, neurogen oder anhand anderer Hohlstrukturen (z. B. Gallengänge) ausbreiten.
Komponenten der Entzündungsreaktion
Gefäße
Gefäße spielen die wichtigste Rolle bei einer Entzündungsreaktion, denn ohne Gefäße würden die Entzündungszellen und Entzündungmediatoren nicht an den Ort der Gewebeschädigung gelangen. Die Gefäße des Endstromgebiets (Kapillaren, Venolen, Arteriolen) sind hierbei von immenser Bedeutung.
Im Rahmen der Entzündungsreaktion erfahren die lokalen Kapillaren zunächst eine Vasokonstriktion (fakultativ), gefolgt von einer Vasodilatation (obligat), vermittelt durch verschiedene Entzündungsmediatoren. In der Folge dieser geänderten Vasomotorik kommt es zu einer VasokonstriktionVasokonstriktion der Venolen (obligat, Abb. 26.1), während die Kapillaren erweitert bleiben. Je Vasodilatationnach Schwere des Schadens kommt es zudem zu Kontraktionen bzw. Nekrosen der Endothelzellen und dadurch zu einer erhöhten Gefäßpermeabilität. Im Rahmen dieser erhöhten Permeabilität und des veränderten intravaskulären Drucks entsteht ein eiweißreiches Gewebeödem (Exsudat).

Die Störung der Gefäßpermeabilität kann abhängig von der Entzündungsreaktion sofort oder verzögert einsetzen sowie schnell vorübergehen oder länger anhalten. Die Endothelzellkontraktion wird dabei durch Entzündungsmediatoren (aus geschädigten Zellen und Entzündungszellen) vermittelt.

Die konsekutiv gesteigerte Aktivität des Gerinnungssystems im geschädigten Bereich führt schließlich durch Thrombozytenaggregationen zur Abdichtung der Gefäße. Die resultierende Thrombenbildung hat gleichzeitig eine Verlangsamung des Blutstroms zur Folge.
Endothelzellen exprimieren an ihrer Oberfläche vermehrt E-Selektine. Diese Proteine vermitteln die Diapedese von Entzündungszellen. Die Endothelzellen produzieren außerdem Entzündungsmediatoren.
Entzündungszellen
Je nach Art der Entzündung können verschiedene Entzündungszellen beteiligt sein: Granulozyten, Mastzellen, Lymphozyten, Makrophagen etc. Wichtig für die Entzündungszellen ist ihre Fähigkeit, aus den Blutgefäßen in das umliegende Gewebe zu gelangen. Diesen Vorgang nennt man Diapedese (Abb. 26.2).
Am Ort der Entzündung beseitigen die Entzündungszellen die zur Entzündung führenden Noxen mittels Zytokinen, Phagozytose und diversen Enzymen (Kap. 5).
Entzündungsmediatoren
DiapedeseEntzündungsmediatoren (Tab. 26.2) sind Stoffe, die zur Entstehung und Aufrechterhaltung einer Entzündungsreaktion führen. Sie werden von den Entzündungszellen und Gewebezellen produziert oder aus Vorstufen, die im Plasma Entzündungsmediatorenvorhanden sind, im Rahmen einer Entzündung aktiviert.
Gewebezellen
Gewebezellen (z. B. Mastzellen) produzieren Entzündungsmediatoren. Fibroblasten werden nach überstandener Entzündung zur Kollagensynthese aktiviert.
Klinik
Entzündungen rufen typische Symptome am betroffenen Gewebe hervor.
Diese Kardinalsymptome sind:
  • Rubor (Rötung): vermehrte Blutmenge durch Vasodilatation

  • Tumor (Schwellung): Ödem durch Vasodilatation und gesteigerte Permeabilität

  • Calor (Wärme): durch Vasodilatation

  • Dolor (Schmerz): vermittelt durch Prostaglandine

  • Functio laesa: funktionelle Einschränkung.

Neben diesen lokalen Symptomen einer Entzündung treten auch viele systemische Begleiterscheinungen auf. Fieber entsteht durch eine Sollwertverstellung im Hypothalamus. Diese Verstellung wird über Prostaglandin E2 bewirkt, das durch Zytokine oder Endotoxine freigesetzt wird. Man findet außerdem eine vermehrte Anzahl an weißen Blutkörperchen im Blut (FieberLeukozytose). So sind bei Viren die Lymphozyten, bei parasitärem Befall die Eosinophilen und bei Bakterienbefall die Neutrophilen erhöht. Ebenso steigt die Konzentration der Akute-Phase-Proteine im Serum.
Generalisierte Schmerzen bei Entzündungen (z. B. Gliederschmerzen) entstehen durch eine Sensibilisierung der Schmerzrezeptoren durch Prostaglandine. Dies führt dazu, dass auch schon geringe Reize eine Schmerzempfindung Akute-Phase-Proteinenach sich ziehen.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Eine Entzündung ist eine Abwehrreaktion auf eine Gewebeschädigung durch exogene oder endogene Noxen.

  • Man kann eine Entzündung anhand ihres Verlaufs einteilen.

  • Bei einer Entzündung erfahren Vasomotorik und Permeabilität der lokalen Gefäße eine Veränderung.

  • Entzündungszellen und Entzündungsmediatoren bekämpfen die entzündungsauslösende Noxe.

  • Symptome bei einer Entzündung treten sowohl lokal als auch systemisch auf.

Akute Entzündungen

Bei einer akuten Entzündung (exsudative Entzündung) kommt es durch die veränderte Gefäßpermeabilität zur Entstehung eines Exsudats. Die Einteilung erfolgt nach Art des Exsudats.

Ein ExsudatExsudat besteht aus Blutplasmabestandteilen (eiweißreich) und ist immer entzündlich bedingt. Ein TranssudatTranssudat hingegen besteht aus Blutserumbestandteilen (eiweißarm) und kann auch physiologisch auftreten.

Wichtigste zelluläre Komponente der akuten Entzündung sind die Entzündung:akuteneutrophilen Granulozyten. Diese beginnen mit der Bekämpfung der auslösenden Noxe, bevor andere Leukozyten, Makrophagen etc. zur Verfügung stehen.

Seröse Entzündung

Definition
Bei einer serösen Entzündung ist das Exsudat reich an Albumin und anderen Eiweißen. Die Elektrolytkonzentration entspricht der des Blutes. Die seröse Entzündung ist an Haut, Schleimhäuten, aber auch an serösen Häuten und Organen wie Leber, Nieren und Lunge zu finden.
An serösSchleimhäuten des GI- oder Respirationstrakts kann zur serösen Komponente eine Schleimbeimengung hinzukommen (serös-schleimige Entzündung).
Ätiologie
Immunologische, physikalische, chemische, aber auch mikrobielle Ursachen sind Auslöser der serösen Entzündung.
Morphologie
Mikroskopisch imponiert das klare/gelbliche eiweißreiche Ödem, dem evtl. vereinzelt Makrophagen oder Lymphozyten beigemengt sein können.
Bei der serös-schleimigen Entzündung kann man zusätzlich Schleim und abgeschilferte Epithelien beobachten.
Klinik
Seröse Entzündungen zeichnen sich durch einen milden Krankheitsverlauf (Allgemeinsymptome einer Entzündung) aus und heilen meist ohne Defekt ab. Seröse Entzündungen sind typisch für die Cholera oder die Perikarditis. Schnupfen oder Enteritiden stellen serös-schleimige Entzündungen dar.

Fibrinöse Entzündung

Definition
Firbrinöse Entzündungen sind durch ihr fibrinreiches Exsudat gekennzeichnet. Permeabilitätsstörungen der Gefäße führen zum Austritt von Fibrinogen und Blutplasma ins Gewebe. Dort wird dann das Gerinnungssystem aktiviert, und es entstehen Fibrinnetzwerke. Die Fibrinnetzwerke bilden eine Barriere für die Ausbreitung der Entzündung.
Ätiologie
Als Ursachen für die fibrinöse Entzündung kommen verstärkte Endothelschädigungen durch chemische, physikalische, mikrobielle, immunologische oder toxische Reize in Betracht. Nach Myokardinfarkt kann man am Perikard eine fibrinöse Entzündung beobachten.
Morphologie
Das histologische Bild ist geprägt von Fibrinauflagerungen, die den serösen Häuten aufliegen. Das Fibrinnetzwerk wird dann durch Histiozyten abgebaut, und es entsteht Narbengewebe, das zu Verwachsungen oder Schwartenbildung führen kann.
Auf Schleimhäuten unterscheidet man zwischen einer pseudomembranös-kruppösen Form und der pseudomembranös-Schleimhautnekrotisierenden Form. Bei der kruppösen Form ist das Schleimhautepithel nekrotisch, und das aufliegende Fibrinnetzwerk pseudomembranösen-kruppösbildet eine Pseudomembran (Abb. 27.1), die einfach abziehbar ist (z. B. bei Influenza-Infektion, pseudomembranösen-nekrotisierendpseudomembranöser Kolitis). Bei der nekrotisierenden Form reicht die Nekrose bis in die submuköse Schicht. Fibrin bildet auch hier eine schützende Pseudomembran, diese ist jedoch nur sehr schwer ablösbar (z. B. bei Diphtherie).
Klinik
Man findet fibrinöse Entzündungen im Bereich seröser Häute (Pleuritis, Perikarditis etc.) und Schleimhäute (Diphtherie, pseudomembranöse Kolitis), aber auch in der Lunge bei einer Pneumonie.

Eitrige Entzündung

Definition
Bei der eitrigen Entzündung sind dem Exsudat Neutrophile, deren Zerfallsprodukte sowie Zelltrümmer (Detritus) beigemischt.
  • Bei der fibrinös-eitrigen Entzündung ist das Exsudat zusätzlich reich an Fibrin.

  • Die mukopurulente Entzündung weist zusätzlich eine schleimige Komponente auf.

  • Das Empyem bezeichnet eine eitrige Entzündung in einem vorbestehenden natürlichen Hohlraum.

  • Bei einer mukopurulentPhlegmone breitet sich die eitrige Entzündung diffus im Gewebe aus.

  • Beim EmpyemAbszess kommt es zu einem Gewebezerfall und einer Abkapselung der Entzündung. Der entstehende Hohlraum ist dann mit PhlegmoneEiter und Detritus angefüllt.

Ätiologie
Verantwortlich für die eitrigen (purulenten) Entzündungen sind fast immer die AbszessEitererreger (Kap. 21).
Morphologie
Bei eitrigen Entzündungen lässt sich zentral eine Nekrosezone mit gelblichem Eiter und Zelldetritus beobachten. Diese Nekrosezone wird von großer Zahl Neutrophilen umgeben, wiederum umgeben von stark durchblutetem, rot erscheinendem Randbezirk.
Bei einem Abszess ist dieser hyperämische Randbezirk von Granulationsgewebe und Makrophagen durchsetzt (Abszessmembran), die für die Organisation und Begrenzung des Abszesses sorgen.
Klinik
Die fibrinös-eitrige Entzündung ist typisch für die durch Pneumokokken hervorgerufene Lobärpneumonie. Die Pneumokokken hemmen dabei zuerst die Surfactant-Synthese, um dann durch die Alveolarwand in das Lungenparenchym einzudringen.
Eine mukopurulente Entzündung betrifft Schleimhäute des Respirations-, seltener des GI-Trakts (z. B. eitrige Sinusitis). Ein Empyem entsteht bei Durchbruch von Eitererregern in eine Körperhöhle (z. B. Pleuraempyem bei Durchbruch der Pneumonieerreger).

Ein Empyem erfordert das Eingreifen eines Chirurgen, der für die Drainage/Eröffnung der Eiteransammlung sorgen muss.

Phlegmone entstehen typischerweise in der Haut, aber auch in der Muskulatur oder im Mediastinum.
Ein Abszess (Abb. 27.2) kann eigentlich überall im menschlichen Körper vorkommen. Einzige Voraussetzung ist eine gestörte Durchblutung des betroffenen Gewebes (z. B. durch Gefäßnekrosen). Abszesse sind gefürchtete Komplikationen von Infektionen (z.B. eine Otitis media die zum Hirnabszess führt).

Hämorrhagische Entzündung

Definition
Bei der hämorrhagischen Entzündung kommt es infolge von schweren Gefäßschädigungen zu einem Austritt von Blut ins Gewebe.
Ätiologie
Für diese Entzündungsform kommen Gefäßschäden durch bakterielle Toxine/Enzyme oder körpereigene Enzyme infrage. Auch hämorrhagischÜberempfindlichkeitsreaktionen vom Typ II oder III können zu hämorrhagischen Entzündungen führen.
Morphologie und Klinik
Mikroskopisch findet man ein Exsudat, das reich an Erythrozyten ist.
Der Milzbrand, die Grippepneumonie und die Lymphadenitis durch den Pesterreger (Yersinia pestis) sind typische Beispiele für hämorrhagische Entzündungen.

Sonderform: nekrotisierende Entzündung

Bei nekrotisierenden Entzündungen stehen weitreichende Gewebenekrosen im Vordergrund (Abb. 27.3). Das Immunsystem kann die verursachende Noxe (meist Fäulniserreger) nur unzureichend eindämmen, und es kommt zu fortschreitenden Nekrosen des Gewebes. Auch im Rahmen von Immunreaktionen kann es zu Nekrosenekrotisierenden Entzündungen kommen.
Bei der ulzerös-nekrotisierenden Entzündung findet sich eine Gewebenekrose, die bis in die Submukosa reicht und von Fibrin bedeckt ist (z. B. Magenulkus).
Bei der gangräneszierenden Entzündung wird auch ulzerös-nekrotisierendeine nekrotisierende Entzündung sekundär von Fäulniserregern infiziert.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Akute Entzündungen werden auch als exsudative Entzündung bezeichnet. Morphologisch lassen sich die Entzündungen anhand der Exsudatbeschaffenheit beschreiben.

  • Man unterscheidet bei den akuten Entzündungen zwischen einer serösen, fibrinösen, eitrigen und einer hämorrhagischen Entzündung.

  • Bei den akut nekrotisierenden Entzündungen steht eine massive Gewebenekrose im Vordergrund.

Chronische Entzündungen

Chronische Entzündungen gangräneszierendsind lang anhaltend (Monate bis Jahre) und führen zu einer langsamen Bekämpfung bzw. Eindämmung einer Noxe.
Chronische Verläufe können zum einen aus akuten Entzündungen hervorgehen (sekundär chronisch), oder sie Entzündung:chronischebeginnen, hervorgerufen durch autoimmunologische oder mikrobielle (Mycobacterium tuberculosis) Noxen bzw. Fremdkörper, ohne akute Entzündungsreaktion (primär chronisch).
Chronische Entzündungen können auch rezidivierende Verläufe aufweisen, d. h., sie treten in Schüben akuter Entzündungsreaktionen auf.

Bei chronischen Entzündungen spielen die MakrophagenMakrophagen die Hauptrolle, bei akuten Entzündungen sind es die Neutrophilen.

Chronisch-lymphozytäre Entzündung

Die chronisch-lymphozytäre Entzündung ist typisch für Autoimmunerkrankungen (z. B. lymphozytäre Thyreoiditis Hashimoto, Autoimmunhepatitis). Histologisch dominiert ein lymphozytenreiches Gewebeinfiltrat (Abb. 22.3).

Chronisch-granulierende Entzündung

Bei der chronisch-granulierenden Entzündung kommt es zur Ausbildung von Granulationsgewebe. Dieses besteht mikroskopisch aus Makrophagen, Kapillaren und Fibroblasten.
Der Sinn des Granulationsgewebes besteht in einer organisierten Beseitigung des entzündeten Gewebes und der dazu führenden Noxe. Hierzu grenzt das GranulationsgewebeGranulationsgewebe zunächst das erkrankte Gewebe zum gesunden Gewebe ab (Demarkation), um es dann zu resorbieren (Phagozytose durch Makrophagen) und zu reparieren (Narbengewebe, Defektheilung). Beim ischämischen Herzinfarkt ist die Demarkation deutlich durch den roten Randsaum zu sehen (Abb. 18.1a).
Ätiologie
DemarkationChronisch granulierende Entzündungen findet man bei (abakteriellen) Nekrosen oder sekundär chronifizierten fibrinösen (Abb. 28.1) bzw. eitrigen Entzündungen.
Auch Hämatome und Thromben werden durch diesen Entzündungstyp organisiert.
Pathogenese
Im Rahmen dieser chronischen Entzündung kommt es zur Einwanderung von Makrophagen ins Gewebe. Diese phagozytieren zum einen Noxen und geschädigtes Gewebe, zum anderen sezernieren sie Zytokine (Monokine). Durch bestimmte Monokine (z. B. VEGF, bFGF) werden die Endothelien der lokalen Gefäße zur Kapillarneubildung (Angiogenese) animiert. Monokine wie PDGF, TGF oder FGF stimulieren Fibroblasten zur Faserbildung, was in einem Narbengewebe resultiert.
Morphologie
Chronisch-granulierende Entzündungen weisen einen typischen dreizonigen Aufbau auf (von innen nach außen):
  • Resorptionszone: bestehend aus Makrophagen, die nekrotisches Material phagozytieren

  • Reparationszone: bestehend aus Granulationsgewebe (Kapillaren, Fibroblasten, Makrophagen, evtl. andere Entzündungszellen, Abb. 28.2)

  • Bindegewebezone: bestehend aus neugebildetem, fertigem Bindegewebe (Narbengewebe)

SchaumzellenSchaumzellen bezeichnen Makrophagen, die lipidreiches Material phagozytiert haben. SiderophagenSiderophagen sind Makrophagen, die durch Erythrozyten-Phagozytose (z. B. bei einem Hämatom) Siderin eingelagert haben.

Granulomatöse Entzündung

Granulomatöse Entzündungen sind geprägt durch das Auftreten von sogenannten Granulomen (Knötchen).
Granulome bestehen aus Makrophagen, Epitheloidzellen, Riesenzellen sowie geschädigtem Gewebe plus verantwortlicher Noxe.
  • Makrophagen: sind in den Granulomen zuständig für die Phagozytose sowie Stimulation anderer Entzündungszellen mittels Monokinen.

  • Epitheloidzellen: entwickeln sich aus Makrophagen, bilden eine Abgrenzung um das entzündliche Gewebe, können nicht mehr phagozytieren, bilden jedoch für den Abwehrprozess wichtige Enzyme und Zytokine.Die Epitheloidzellen besitzen einen schuhsohlenförmigen Kern.

  • Riesenzellen: mehrkernig, entstehen durch Fusion von Makrophagen oder Epitheloidzellen. Man spricht von geordneten Riesenzellen (Langerhans-Riesenzellen Kerne liegen geordnet) und von ungeordneten Riesenzellen (Kerne liegen verteilt im Zytoplasma). RiesenzellenUngeordnete Riesenzellen können sowohl sternförmige (Asteroidkörper) als auch wolkenförmige (Konchoidkörper) Einschlusskörper enthalten.

Epitheloidzellige Granulome

Die epitheloidzelligen Granulome (Tab. 28.1) bestehen zu einem großen Teil aus Epitheloidzellen. Diese entstehen durch den Einfluss schwer abbaubarer Substanzen (z. B. Mycobacterium tuberculosis) oder aber durch chronisch entzündliche GranulomSystemerkrankungen (z. B. Sarkoidose).
Tuberkulosegranulom
Diese Granulomform wird vor allem durch Mykobakterien (z. B. Tuberkulose) hervorgerufen. Durch ihre wachs- und lipidreichen Zellwände ist eine Phagozytose durch die Makrophagen erschwert. Eine Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ IV (hypererge TuberkulosegranulomAbwehrlage) führt dazu, dass sich Makrophagen, unter dem Einfluss von T-Zell-Lymphokinen, zu Epitheloidzellen umwandeln. Diese bilden einen Wall, der einem Epithel sehr ähnelt. Durch den Einfluss von Epitheloidzellen, B-Zellen, des Komplementsystems und Makrophagen kann die Abwehr der Mykobakterien wirkungsvoller gestaltet werden, sodass die EpitheloidzellenErreger samt Gewebe zugrunde gehen.
Mikroskopisch imponiert das Tuberkulosegranulom durch ein zentrales verkäsendes Nekroseareal, das von Epitheloidzellen, Lymphozyten und vereinzelten Langerhans-Riesenzellen umgeben ist (Abb. 28.3). Betroffen sind meist Lunge oder Lymphknoten.

T-T-LymphozytenLymphozyten sind maßgeblich an der Abwehr der Mykobakterien beteiligt. Liegt eine T-Zell-Immundefizienz vor, so kommt es zur ungebremsten Ausbreitung der Mykobakterien und zur gefürchteten Landouzy-Landouzy-SepsisSepsis (septischer Schock, Tod).

Sarkoidosegranulom
Bei der Sarkoidose ist die Ätiologie bisher ungeklärt. Vermittelt durch T-Helferzellen in Lunge, lungenhilusnahen Lymphknoten sowie anderen Organen (u. a. Leber, Haut), kommt es zu Makrophagenanreicherungen. Diese wandeln sich zu SarkoidosegranulomEpitheloidzellen. Eine zentrale Nekrose fehlt bei diesem Granulomtyp (nicht verkäsend).
Histologisch findet man beim Sarkoidosegranulom Epitheloidzellen und Riesenzellen (geordnete und ungeordnete), die von Lymphozyten umgeben sind (Abb. 28.4).

Bei einer Tuberkulose beobachtet man bei guter (normerger) Abwehrlage Granulome vom Sarkoidosetyp, also ohne zentral verkäsende Nekrose.

Weitere epitheloidzellige Granulome
Kleine epitheloidzellige Granulome treten im Zusammenhang mit tumorösen oder infektiösen Erkrankungen auf.
Pseudotuberkulosegranulome finden sich nicht an Eintrittspforten von Infektionen, sondern in den regionalen Lymphknoten. Durch eine Noxe kommt es hierbei zur Makrophagenaktivierung in den Lymphknoten. Die Makrophagen locken per Chemotaxis Granulozyten und Lymphozyten an und wandeln sich schließlich in Epitheloidzellen um. Bei Pseudotuberkulosegranulomen kann eine granulozytenreiche Nekrose im Zentrum vorliegen, die leicht mit dem Tuberkulosegranulom zu verwechseln ist. Mikroskopisch imponieren die Pseudotuberkulosegranulome durch eine zentrale Nekrose, die mit Granulozyten und Detritus angefüllt und von weiteren Granulozyten, Epitheloidzellen sowie Lymphozyten umgeben ist. Riesenzellen sind nur sporadisch anzutreffen.

Histiozytäre Granulome

Die histiozytären Granulome sind reich an Histiozyten (Gewebemakrophagen) und besitzen keine Epitheloidzellen. Riesenzellen sind auch bei diesem Granulomtyp auffindbar.
Fremdkörpergranulom
Fremdkörpergranulome entstehen durch Histiozytenin den Körper gelangte Stoffe (beispielsweise inhalagen, traumatisch oder auch iatrogen aufgenommen; Tab. 28.2), die nicht abgebaut werden können.
Makrophagen bauen den Fremdkörper am Ort seines Eintritts ab. Kleine FremdkörpergranulomFremdkörper können dabei zwar phagozytiert, aber nicht verdaut werden. Der Fremdkörper kann dann die Makrophagen zerstören, was eine Freisetzung der makrophagozytären lysosomalen Enzyme zur Folge hat. Diese Enzyme verursachen eine Gewebezerstörung. Verbleibende Makrophagen führen zu einer monokingetriggerten Fibroblastenaktivierung.
Bei großen Fremdkörpern schließen sich die Makrophagen zu Riesenzellen (ungeordnet) zusammen. Durch eine Typ-IV-Überempfindlichkeitsreaktion kommt es dann zur Fibroblastenaktivierung und Sklerosierung des betroffenen Gewebes.
Mikroskopisch sind Fremdkörpergranulome aus Riesenzellen zusammengesetzt (Abb. 28.5), welche dem Fremdkörper anlagern oder ihn phagozytiert haben. Makrophagen, Granulozyten und Lymphozyten sind dabei ebenso zu finden wie Fibroblasten und evtl. auch einsprossende Kapillaren.
Rheumatisches Granulom (Aschoff-Knötchen)
Ein rheumatisches Granulom kommt u. a. in der Herzmuskulatur in der Nähe von Koronarvenen, Gelenken, der Aderhaut und den Nierenglomeruli vor. Es entsteht durch eine zunächst stattfindende Kollagenfasernekrose (fibrinoide Nekrose), die durch Aschoff-Knötchenautoreaktive Antikörper mit konsekutiver Komplementaktivierung im Rahmen des rheumatischen Fiebers (durch -hämolysierende Streptokokken) auftritt.
Das rheumatische Granulom zeichnet sich durch eine Ansammlung von Makrophagen um die fibrinoide Nekrose aus. Die Makrophagen weisen im Fall des rheumatischen Granuloms eine spezielle raupenartige Nukleolusstruktur auf. Sie werden als Anitschkow-Zellen bezeichnet. Ferner findet man Lymphozyten, Plasmazellen und Riesenzellen um die fibrinoide Nekrose.
Rheumatoides Granulom
Rheumatoide Granulome (Rheumaknoten) treten im Zuge einer rheumatoiden Arthritis (Kap. 23) in Gelenken, Subkutis, Herz, Lunge, Augen oder Gefäßen auf. Die Rheumaknoten bestehen aus einer zentralen fibrinoiden Nekrose, die von Makrophagen, Lymphozyten und frischem Bindegewebe umgeben ist (Abb. 28.6).

Mischzellige Granulome

Mischzellige Granulome enthalten sowohl Epitheloidzellen als auch Makrophagen. Daneben weisen sie auch Riesenzellen, Lymphozyten, Plasmazellen, Granulozyten und Nekrosen auf. Mischzellige Granulome findet man bei abdominalem Typhus, Kryptokokkose, Histoplasmose, Listeriose oder Brucellose.
Einen Überblick über alle Granulomtypen gibt Abbildung 28.7.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Chronische Entzündungen haben eine lange Krankheitsdauer und können primärer oder sekundärer Genese sein.

  • Die chronisch-lymphozytäre Entzündung ist geprägt von einem lymphozytenreichen Infiltrat.

  • Bei chronisch-granulierenden Entzündungen kommt es zur Demarkation, Resorption und anschließenden Reparation des betroffenen Gewebes mittels Granulationsgewebe.

  • Granulomatöse Entzündungen sind charakterisiert durch die Bildung von Granulomen. In diesen Knötchen findet die Abwehrreaktion statt, die je nach Ursache unterschiedlich abläuft und eine unterschiedliche Morphologie aufweist.

  • Typisch für Granulome ist das Auftreten von Makrophagen, Epitheloidzellen und Riesenzellen.

Folgen, Komplikationen und klinische Beispiele von Entzündungen

Entzündungsfolgen

Entzündungen können entweder folgenlos (Restitutio ad integrum) oder aber mit einem Defekt ausheilen:
  • Vernarbung durch eine erhöhte fibroblastische Kollagenfaserbildung (Entzündungz. B. Infarktnarbe nach Herzinfarkt)

  • Gewebezerstörungen: z. B. Abszesse oder Perforationen (z. B.Restitutio ad integrum Perforation eines Magenulkus)

  • Verwachsungen: z. B. nach Appendizitis mit Peritonitis Verwachsungen Ileus (Bridenileus)

  • Fisteln: Verbindungen zwischen zwei Hohlräumen zur Ableitung des entzündlichen Sekrets (z. B. beim Morbus Crohn)

  • Funktionsstörungen finden sich eigentlich immer nach Defektheilung (z. B. Gelenkentzündungen führen zu Bewegungseinschränkungen)

  • Gewebeatrophie: z. B. chronische atrophische Gastritis

  • kompensatorische Hypertrophie

Komplikationen bei Entzündungen

Kann eine Entzündung lokal durch das Immunsystem nicht eingedämmt werden, kommt es zur Ausbreitung einer Entzündung.
Dies kann auf direktem Weg anhand vorgegebener Strukturen (Sehnen, Nerven etc.) oder über Blutbahn, Lymphbahn sowie Hohlorgane erfolgen.
Komplikationen treten dabei größtenteils bei akuten Entzündungen auf, die vom Immunsystem nicht eingedämmt werden können (z. B. bei Immundefizienz).

Bakteriämie

Durch Übertritt von bakteriellen Erregern in die Blutbahn kann man diese im Blut nachweisen. Man spricht dann von einer Bakteriämie (Viren Virämie, Pilze Fungämie).

Sepsis

Eine Sepsis ist die häufigste Todesursache auf Intensivstationen.

Eine Sepsis Bakteriämie( Blutvergiftung) ist definiert als komplexe systemische Entzündungsreaktion auf eine Infektion durch Bakterien/Pilze.
Ätiologie und Pathogenese
Als Sepsis-Fokus kann praktisch jeder Infektherd im Körper infrage kommen. Die Sepsissystemische Ausbreitung der Erreger mit konsekutiv systemischer Entzündungsreaktion entsteht, wenn Erreger in ihrer Anzahl und Virulenz zu übermächtig sind oder wenn das Immunsystem des Patienten geschwächt ist. Wichtiger pathogenetischer Endpunkt sind hierbei Schäden der Gefäßendothelien durch zum einen die Erreger selbst, zum anderen durch das Immunsystem. Man unterscheidet drei Schwereformen der Sepsis (Tab. 29.1).
Durch die Endothelschäden kommt es zu einer Gefäßdilatation in der Endstrombahn. Der entstehende Blutdruckabfall wird zunächst mit einer konsekutiven Tachykardie beantwortet. Zusätzlich aktivieren Erreger und Toxine Entzündungsmediatoren (IL-1, TNF- aus Makrophagen), Komplementsystem und Gerinnungssystem. Dies führt zu einer weiteren Schädigung der Gefäßendothelien mit folgender Permeabilitätsstörung, Blutvolumenverlust sowie zu einer generalisierten Vasodilatation. Die durch die Endothelschäden bewirkte gesteigerte Blutgerinnung (DIG disseminierte intravasale Gerinnung) in den Endstrombahnen führt zur Entstehung von Mikrothromben. Der hohe Verbrauch an Gerinnungsfaktoren resultiert schließlich in einer Verbrauchskoagulopathie. Die Durchblutung von Organen ist nicht mehr DIGgewährleistet – es kommt zu einem Multiorganversagen und damit auch zum Tod. Die am häufigsten betroffenen Organe sind hierbei Lunge, Herz, Gehirn und Nieren (Abb. 29.1).
Morphologisch findet man neben Mikrothromben der Endstrohmbahn auch Organnekrosen sowie eiweißreiche Ödeme.

Ein SIRS (Tab. 29.1) kann auch nichtinfektiös bedingt auftreten.

Septikopyämie

Von einer Septikopyämie spricht man, wenn sich im Rahmen einer Sepsis Keime aus dem ursprünglichen Infektionsfokus in andere Organe ausbreiten (septikopyämischer Ausscheidungsherd).

Beispiel: Pneumonie

SeptikopyämieBei Pneumonien unterscheidet man zwischen Lobärpneumonien, bei denen sich eine Entzündung in einem Lungenlappen ausbreitet, Herdpneumonien, bei denen sich der Entzündungsprozess über mehrere Lappen ausbreitet, jedoch auf die Lobuli beschränkt ist, Pneumonieund interstitiellen Pneumonien. Infektionen finden fast immer auf aerogenem Weg statt.
Pathogenese und Morphologie
Pneumokokkenpneumonien sind Prototypen der Lobärpneumonien.
Dabei breiten sich die Pneumokokken bei immungeschwächten Patienten in einem gesamten Lungenlappen aus. Man unterscheidet histologisch verschiedene Stadien der Infektion (Tab. 29.2Pneumokokkenpneumonie).
Bei den Herdpneumonien (Bronchopneumonien) findet man die Stadien der Lobärpneumonie nebeneinander, da die Infektionen an verschiedenen Stellen der Lunge zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausbrechen. Bei der interstitiellen Pneumonie imponiert eine Infiltration des Lungeninterstitiums mit Lymphozyten/Leukozyten, während ein Exsudat in den Alveolen fehlt. Diesen Typ der Pneumonie findet man verstärkt bei immundefizienten Patienten oder atypischen Pneumonieerregern.

Beispiel: Lungentuberkulose

Die Tuberkulose wird durch das Mycobacterium tuberculosis hervorgerufen. Die Infektion erfolgt meist aerogen.
Pathogenese und Morphologie
In der Lunge kann der Erreger sich zunächst trotz exsudativer Entzündungsreaktion ausbreiten, bevor mittels TuberkuloseT-Helferzell-Antwort eine effektive Immunabwehr erfolgen kann. Verbleibende Erreger werden mithilfe einer granulomatösen Entzündungsreaktion weiter bekämpft (s. o.). Diese Granulome finden sich zumeist in der Lungenspitze (Simon-Spitzenherd). Durch Reaktivierung der Bakterien bei sich verschlechterndem Immunstatus oder Superinfektion dieser Granulome bzw. erneute Infektion durch Mycobacterium tuberculosis kommt es zur postprimären Lungentuberkulose. In diesem Fall breiten sich die Erreger weiter aus – Lungenparenchym wird zerstört –, und es bleiben erregergefüllte Hohlräume (Kavernen) zurück. Findet solch eine Kaverne Anschluss an einen Bronchialast, kann es zur Aushustung der Erreger kommen.

Beispiel: Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen

Colitis ulcerosa und Morbus Crohn sind chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, die, so wird heute angenommen, aus einer Kombination von ökologischen, immunologischen (Störung der Toleranz gegenüber Antigenen) und Colitis ulcerosagenetischen Faktoren entstehen.
Pathogenese und Morphologie
Morbus CrohnDie Colitis ulcerosa beginnt rektal und breitet sich nach proximal im Dickdarm aus. Dabei ist der Dickdarm kontinuierlich von der Entzündung betroffen. Mikroskopisch kann man eine Entzündung der Darmschleimhaut (Mukosa/Submukosa) beobachten. Diese geht mit Infiltration durch Granulozyten, Lymphozyten und Mastzellen einher. Des Weiteren findet man Granulozyten in den Schleimhautkrypten (Kryptenabszess), Schleimhautulzerationen und dadurch ein pseudopolypöses Erscheinungsbild der Schleimhaut.
Der Morbus Crohn ist meist im terminalen Ileum zu finden, kann aber im gesamten GI-Trakt auftreten. Beim Morbus Crohn ist der Darm segmental von Entzündungen befallen, die sich über die gesamte Darmwand erstrecken. Die Schichten der Darmwand sind dabei z. T. transmural von Entzündungszellen durchsetzt. Man kann auch nichtverkäsende Granulome und Lymphfollikel mit aktiviertem Keimzentrum beobachten. Die Krypten weisen seltener Abszesse auf. Makroskopisch imponiert das sogenannte Pflastersteinphänomen (pflastersteinartiges Aussehen durch Abschnitte entzündeter Schleimhaut mit tiefen Ulzerationen).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Eine Entzündung kann folgenlos ausheilen oder zum Verbleib von Defekten führen.

  • Die Sepsis ist eine gefürchtete Komplikation einer Entzündung, da sie in Form des septischen Schocks zum Tod führen kann.

  • Der Ablauf einer Pneumokokkenpneumonie erfolgt stadienhaft, während bei einer Bronchopneumonie alle Stadien gleichzeitig beobachtet werden können.

  • Die Colitis ulcera und der Morbus Crohn sind chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, unterscheiden sich aber in ihrem Darmbefallsmuster sowie histologischen Bild.

Grundlagen der Tumorpathologie

Der Begriff Tumor beschreibt eigentlich eine Volumenzunahme von Gewebe, also eine Gewebeschwellung, unabhängig davon, wie diese zustande gekommen ist. In der engeren Bedeutung meint Tumor die Schwellung durch Neubildung (Neoplasie) von abnormem Gewebe aus körpereigenen TumorZellen, die entweder gutartig (benigne) oder bösartig (maligne) sein kann (Tab. 30.1, Tab. 30.2).
Tumoren bestehen aus den eigentlichen Tumorzellen (Tumorparenchymzellen) und Tumorstroma, das Gefäße beinhaltet.

Benigne Tumoren

Benigne Tumoren bestehen aus ausgereiftem Gewebe, das dem jeweiligen Ursprungsgewebe sehr ähnelt (Gewebe mit hohem Differenzierungsgrad). Sie wachsen lokal verdrängend, d. h., sie wachsen nicht in benachbarte Strukturen hinein und streuen daher auch nicht. benigneUnbehandelt führen gutartige Neubildungen nur selten zum Tod.
Benigne Tumoren bilden meist eine Kapsel (Bindegewebe) bzw. eine Pseudokapsel (Verdichtung von angrenzendem Gewebe) aus.
Nach Entfernung kommt es nur in Ausnahmefällen zu einem Rezidiv.

Gutartige Tumoren wachsen langsam, bleiben klinisch somit meist lange unbemerkt.

Ätiologie
Unter anderem sind genetische Faktoren, Umwelt- und hormonelle KapselEinflüsse für die Entstehung eines gutartigen Tumors verantwortlich.
Pathogenese
Genläsionen (Kap. 32) führen zu einer erhöhten Proliferationsrate eines Zellklons. Dabei behält die Zelle weitestgehend die Morphologie ihres Ursprungsgewebes und bleibt in einem differenzierten Zustand.
Komplikationen
Benigne Tumoren können andere wichtige Organe/Strukturen komprimieren bzw. verdrängen und so zu deren Funktionseinschränkung führen. Bei Hirntumoren kann es hierdurch zu lebensgefährlichen Situationen kommen.
Manche benigne Tumoren produzieren weiterhin Hormone ihrer Ursprungsgewebe, was z. B. im Rahmen eines benignen Schilddrüsentumors zu Symptomen einer Hyperthyreose führen kann.
Viele benigne Tumoren besitzen keinen Krankheitswert (z. B. Leberhämangiom) und führen zu keinen Komplikationen.

Maligne Tumoren

Bösartige (maligne) Tumoren wachsen lokal infiltrierend und destruierend, d. h., sie wachsen in angrenzendes Gewebe ein und zerstören es. Unbehandelt führen sie rasch zum Tod. Nach chirurgischer Exzision ist ein Nachwachsen des Tumors häufig (maligneTumorrezidiv). Maligne Tumoren wachsen meist schnell und brechen auch in Lymph- bzw. Blutgefäße ein. Hierdurch metastasieren sie, d. h., Tumorzellen werden in andere Gewebe verschleppt und bilden dort Zweitgeschwüre. Maligne Tumoren weisen Gewebe mit niedrigem Differenzierungsgrad auf.
Ätiologie, Pathogenese und Komplikationen von malignen Tumoren werden getrennt in den folgenden Kapiteln besprochen.

Bei malignen Tumoren spricht man im Volksmund auch von Krebs.

Semimaligne Tumoren

Semimaligne Tumoren wachsen lokal invasiv und destruierend, zeigen aber keine Metastasierung. Beispiel für einen semimalignen Tumor ist das Basaliom der Haut.

Tumorepidemiologie

Benigne Tumoren treten meist in jüngerem Lebensalter auf, semimalignewährend maligne Tumoren ältere Menschen betreffen. Unter den malignen Tumoren gibt es wiederum unterschiedliche Altersgipfel für ihr Auftreten: z. B. Magenkarzinome und Nierenzellkarzinome jenseits des 50. Lebensjahres, hepatozelluläre Karzinome 50.–60. Lebensjahr, Plasmozytom 60.–70. Lebensjahr, Osteosarkom um das 20. Lebensjahr (Abb. 30.2), ALL im Kindesalter, AML > 70. Lebensjahr etc.
Neben dem Alter hat auch das Geschlecht Einfluss auf die Art der Tumorerkrankung. Verantwortlich hierfür sind die unterschiedliche Risikoexposition bzw. anatomische Gegebenheiten (Abb. 30.3).
Auch der Wohnort (geografischer Unterschied) beeinflusst Inzidenz und Mortalität maligner Tumoren. Dies ist mit einer unterschiedlichen Risikofaktorexposition zu erklären. Für das Zervixkarzinom findet sich z. B. die höchste Inzidenz im ostafrikanischen, indischen sowie südamerikanischen Raum. In den Industrienationen liegt eine höhere Inzidenz für Lungen-, Darm-, Mamma- und Prostatakarzinome vor.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Tumor an sich bezeichnet nur eine Schwellung von Gewebe.

  • Tumoren in der Bedeutung Schwellung durch Neubildung von Gewebe lassen sich in benigne, maligne und semimaligne trennen, wobei sich diese dann durch ihre unterschiedlichen Eigenschaften voneinander unterscheiden.

  • Das Auftreten und der Verlauf von Tumorerkrankungen sind u. a. von Alter, Geschlecht und geografischer Lage abhängig.

Risikofaktoren der Tumorentstehung

Genetische Risikofaktoren

Familiäre Formen von malignen Tumoren sind eher selten (ca. 5 % der Fälle). Verantwortlich für familiäre Tumorsyndrome (Tab. 31.1) ist eine Keimbahnmutation. Diese führt dazu, dass ein Tumorsuppressorgen durch Mutation einen Funktionsverlust erfährt.
Bei familiär bedingten Tumorsyndromen kommt es häufig zu multifokalem Auftritt von malignen Tumoren sowie einem frühen Krankheitsbeginn (meist noch vor dem 40. Lebensjahr).
Oft kommen Tumorsuppressorgenmaligne Tumoren familiär gehäuft vor, ohne dass eine Genmutation bekannt ist. Klinisch ist daher die Familienanamnese sehr wichtig!

Chemische Noxen

Die bedeutendste chemische Noxe (Tab. 31.2) ist der Zigarettenrauch. Durch die vielen kanzerogenen Stoffe, die Zigarettenrauch enthält, kommt es nachweislich zu erhöhten Raten von malignen Tumoren. Hierzu gehören das Bronchialkarzinom, Noxenbösartige Neubildungen des oberen Aerodigestivtrakts sowie das Pankreaskarzinom und viele mehr.
Auch Alkohol stellt einen Risikofaktor für die Krebsentstehung dar. Mundhöhlenkarzinome und Ösophaguskarzinome treten gehäuft bei Alkoholikern auf.

Bis zu 30 % aller Todesfälle durch maligne Tumoren sind auf Rauchen zurückzuführen. In etwa 80 % der Fälle ist das Bronchialkarzinom durch Rauchen verursacht.

Chemische Noxen in Form von Magensäure o. Ä. können durch eine chronische Entzündung ebenfalls zur Malignomentstehung beitragen.
Pathogenese
Chemische Kanzerogene können direkt wirken, oder sie treten als Präkanzerogene in den Organismus ein und werden dort erst durch Enzyme aktiviert (Abb. 31.1). Je nachdem, wo sich die spezifischen Mischoxidasen befinden, findet die Bioaktivierung der Präkanzerogene fokal, multlifokal oder ubiquitär statt.
PräkanzerogenEs entstehen Radikale und Epoxide. Diese führen zu Störungen im normalen zellulären Ablauf. Angriffspunkte sind die DNA-Reparatur, Tumorsuppressor- und Onkogene.

Die chronische Exposition gegenüber Karzinogenen kann zur Tumorentstehung führen.

Physikalische Noxen

Ionisierende Strahlung

EpoxidIonisierende Strahlung führt zur Bildung von Radikalen in Zellen. Diese Radikale bewirken schließlich Strangbrüche und Strangvernetzungen in der DNA.
Zu den ionisierenden Strahlen zählen neben Röntgenstrahlen und Neutronenstrahlen auch -, - Strahlungund -Strahlen, die bei radioaktivem Zerfall entstehen (z. B. Atombombe, Reaktorunfälle).
  • -Strahlen: Sie stellen die potenteste Strahlung dar. Sie haben eine kurze Reichweite und sind daher nur bei intensivem Kontakt kanzerogen. Die Folge können Malignome und Leukämien sein. Emitter: z. B. Uran, Radium, Plutonium und Thorium.

  • -Strahlen: 90Sr kann sich wegen seiner Ähnlichkeit zu Kalzium im Knochen ablagern und dort Tumoren verursachen. 131Iod führt zu papillären Schilddrüsenkarzinomen.

  • -Strahlung: Diese Strahlung führt zu Leukämien (besonders bei Kindern), Mamma-, Bronchial- und Magenkarzinom.

  • Röntgenstrahlen und Neutronenstrahlen: Treffen sie auf Osteoblasten, kann es zu einem Osteosarkom kommen. Treffen sie auf im Knochenmark enthaltene hämatopoetische Stammzellen, kann es zur Leukämie kommen.

Ultraviolette (UV-)Strahlung

UV-Strahlung ist für viele der malignen Hauttumoren (Basaliome, Plattenepithelkarzinom, Melanome) verantwortlich. Besonders die kurzwellige UV-B-Strahlung ist hierbei als Übeltäter auszumachen. Die Malignome entstehen bevorzugt an den sonnenexponierten Arealen des Körpers (Gesicht!) nach intensiver, jahrelanger Sonnenbestrahlung.
Die UV-Strahlung führt zu einem direkten Schaden an der DNA von Hautzellen. Es bilden sich Thymindimere.
Bei der Xeroderma pigmentosum (Tab. 31.1) ist die Reparatur der gebildeten Thymindimere gestört. Maligne Hauttumoren treten dann auch schon nach kurzer UV-Exposition auf.

Infektionen

Verschiedene Xeroderma pigmentosaErreger können an der Tumorentstehung beteiligt sein (Tab. 31.3).
Pathogenese
Die DNA-Viren führen über DNA-Einbau in das Wirtsgenom dazu, dass das Gleichgewicht der normalen Genexpression gestört ist. Zelluläre Gene werden Infektionnun verstärkt (z. B. Onkogene) oder aber abgeschwächt exprimiert (z. B. Tumorsuppressorgene).
Die von der infizierten Wirtszelle erzeugten viralen Proteine können Tumorsuppressorgene durch Komplexbildung inaktivieren.
Das RNA-Virus HTLV-I besitzt ein eigenes Onkogen, dessen Aktivierung zur Dauerproliferation der infizierten Zelle führt. Dies hat zur Folge, dass die Zelle ständig neue Virusproteine produziert oder aber maligne entartet.
H. p. und Parasiten führen über eine chronische Entzündung zur Tumorentstehung. Hierbei kommt es zu einer Metaplasie der betroffenen Zellen und schließlich zur Neoplasie (Kap. 32).

Ernährung

Fettreiche, ballaststoffarme Ernährung, Bewegungsmangel und Genussstoffe wie Alkohol oder Nikotin erhöhen das Risiko für Malignome.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Bei familären Tumorsyndromen kommt es durch vererbten Genschaden zu einer erhöhten Malignominzidenz innerhalb der Familie sowie zu einem frühen Auftreten des Malignoms beim betroffenen Patienten.

  • Chemische Noxen und Strahlen fördern über DNA-Schäden die Tumorentstehung.

  • Chronische Infektionen, vor allem viraler Genese, können über Eingriffe in die normale Genexpression zu deren Störung führen und damit zur Karzinogenese beitragen.

  • Eine fettreiche, ballaststoffarme Ernährung fördert das Tumorrisiko.

Kanzerogenese

Siehe hierzu auch Kapitel 4.
Die Kanzerogenese beschreibt den Mechanismus der Entstehung von malignen Tumoren (Syn.: Tumorigenese).
Die Genese erfolgt nicht in einem einzigen Schritt, sondern setzt sich aus einer Abfolge verschiedener Vorgänge Kanzerogenesezusammen. Man spricht deshalb auch von der Mehrschritthypothese der Krebsentstehung (Abb. 32.1).
Am Anfang (Initiation) steht dabei die Schädigung der DNA durch ein Kanzerogen (Kap. 31). Führen mehrere karzinogene Stoffe zur Initiierung einer Tumorzelle, spricht man auch von Synkarzinogenen. Normalerweise wird solch ein Schaden durch das Reparatursystem ausgebessert. Kann dieser Schaden nicht repariert werden und die geschädigte Zelle proliferiert, d. h., sie teilt sich und gibt den erworbenen Defekt an ihre Tochterzellen weiter, spricht man von der Promotion. Die DNA-Schädigung führt dabei meist zu Funktionsstörungen von Reparaturgenen oder Tumorsuppressorgenen und stört damit die Zellregulation.

Ein Tumor entsteht meist nach mehreren Genläsionen durch klonale Expansion (Proliferation eines Zellklons) einer einzigen Körperzelle.

Zwischen dem Schritt der Promotion und dem nächsten Schritt, der Progression, bei der ein Tumor klinisch manifest wird, vergehen meist mehrere (5–30) Jahre. Man spricht hier auch von der Latenzzeit, während der die Zellen ruhen und sich nicht teilen. Zusätzliche DNA-Läsionen, die meist wieder die Onkogene und Tumorsuppressorgene betreffen, führen schließlich zur Progression der Tumorzellen. Da die Läsionen auf die Tochterzellen unterschiedliche Einflüsse haben und sie unterschiedlich Onkogenebetreffen können, entstehen heterogene Zelllinien (jede Zelllinie weist andere TumorsuppressorgeneMerkmale auf). Durch Progression und Proliferation der neoplastischen Zelllinien (immer mehr Läsionen) kommt es zu weiteren Differenzierungverlusten der Zellen.
Dabei werden andere Strukturen beim Wachstum nicht mehr beachtet (Invasion) und Zellen lösen sich aus ihrem Verband, um in andere Organe im Körper zu streuen (Metastasierung). Diesen Vorgang nennt man maligne Transformation (ab ca. 6–10 Genläsionen) (Tab. 32.1).

Malignität wird schrittweise durch genetische Läsionen erworben, die bei der Tumorprogression stattfinden.

Onkogene

Die Umwandlung von Protoonkogenen in Onkogene kann auf verschiedenen Wegen erfolgen (Tab. 32.2maligne). Bei der Punktmutation führt ein Nukleotidaustausch zur Onkogenaktivierung. Chromosomales Rearrangement (Translokation) kann zu OnkogeneÜberexpression führen, wenn das Protoonkogen unter die Kontrolle eines starken Promotors gerät. Die Folge ist ein Signal, das die Zelle z. B. zur Dauerproliferation anregt. Rearrangement kann auch eine Genfusion hervorrufen, durch die ein aus beiden Genprodukten zusammengesetztes Onkoprotein (Chimär) entsteht.
Bei der Genamplifikation werden vermehrt Kopien eines Protoonkogens hergestellt. Hierdurch werden auch die Genprodukte vermehrt exprimiert. Durch vermehrtes Vorliegen der Protoonkogene werden diese funktionell zu Onkogenen.

Die Wirkung von aktivierten Onkogenen ist immer dominant, d. h., es kommt zur Wirkungsausprägung, auch wenn nur ein Allel von einer Punktmutation, Translokation bzw. Amplifikation betroffen ist.

Tumorsuppressorgene

Anders als bei Protoonkogenen müssen bei Tumorsuppressorgenen (Tab. 32.3) beide Allele mutiert sein (rezessive Mutation), damit es zu deren Inaktivierung kommt.
Familiäre Tumorsyndrome sind häufig bedingt durch Aktivitätsverlust der Tumorsuppressorgene. Hierbei kommt es durch Keimbahnmutation zum Funktionsverlust eines Allels in allen Körperzellen. Durch Mutation des anderen Allels (somatische Mutation) kommt es dann zum endgültigen Funktionsverlust.
Bei nichtfamiliären Formen ist anfangs eine Zelle durch somatische Mutation eines Allels betroffen.

Für die Tumorentstehung sind Genläsionen an vier wichtigen Genklassen verantwortlich: wachstumsfördernde Onkogene, wachstumshemmende Tumorsuppressorgene, apoptoseregulierende Gene und Gene für die DNA-Reparatur.

Krebsvorstufen (Präkanzerosen)

Eine Präkanzerose (Tab. 32.4) stellt atypisches Gewebe dar, das dazu neigt, maligne zu entarten. Präkanzerosen sind Vorstufen für Malignome.
Fakultative Präkanzerosen gehen nur in seltenen Fällen und wenn, dann nur sehr langsam, in Präkanzeroseein Malignom über. Obligate Präkanzerosen hingegen führen oft und sehr schnell zur Krebsentstehung.
Zellatypien bezeichnen morphologische Zellveränderungen wie die Pleomorphie (Kerngrößenunterschiede), Mitosen (Hinweis auf erhöhte Zellteilungsrate) und den Polaritätsverlust (polare Ausrichtung der Epithelien fehlt) von Epithelien.

Bei der MetaplasieMetaplasie kommt es zur Umwandlung eines differenzierten Gewebes zu einem anderen differenzierten Gewebe (Kap. 19). Eine Metaplasie ist eigentlich nicht als präkanzeröse Läsion zu betrachten, es kann jedoch ebenso wie in normalem Gewebe zur Entstehung von Dysplasien kommen.

Dysplasie

Eine Dysplasie entsteht ebenso wie die Metaplasie durch chronische Einflüsse auf Gewebe. Im Unterschied zur Metaplasie entstehen bei der Dysplasie aber keine anders differenzierten Gewebe, sondern atypische Zellen. Diese Zellen weisen Kern- und Zellatypien (DysplasieDifferenzierungsverlust) auf, wobei noch geregelte Proliferationseigenschaften bestehen. Eine geringgradige Dysplasie ist prinzipiell ein reversibler Zustand. Fällt die chronische Reizung weg, so können sich die Veränderungen wieder rückbilden.
Fortgeschrittene Dyplasien haben eine erhöhte Tendenz, maligne zu entarten (Dysplasie-Karzinom-Sequenz).
Ist die Dysplasie mit ihren zellmorphologischen Unregelmäßigkeiten noch gering ausgeprägt, bezeichnet man dies auch als niedriggradige intraepitheliale Neoplasie. Ist die Dysplasie fortgeschritten, so spricht man von der hochgradigen intraepithelialen Neoplasie.

Carcinoma in situ

Ein Carcinoma in situ ist geprägt durch atypische Zellveränderungen. Dabei respektiert es aber noch andere Gewebestrukturen, d. h., es wächst nichtinvasiv und weist keine Metastasierung auf.

Klinische Beispiele zur Kanzerogenese

Um Carcinoma in situdie Krebsentstehung ein wenig anschaulicher zu erläutern, soll sie in diesem Abschnitt an einigen Beispielen näher erklärt werden. Speziell im GI-Trakt lässt sich häufig die Abfolge von Metaplasie, Dysplasie, Carcinoma in situ und schließlich dem invasiven Karzinom beobachten (Metaplasie-Dysplasie-Karzinom-Sequenz).

Ösophaguskarzinom bei chronischem Reflux

Bei chronischem Reflux (Sodbrennen, Rücklauf von Magensäure in die Speiseröhre) kommt es im Rahmen der Regeneration zur Metaplasie der Schleimhaut im unteren Anteil des Ösophagus (Barrett-Metaplasie). Dieser erste Schritt erfolgt relativ schnell. ÖsophaguskarzinomDurch weitere Einwirkung der Magensäure kommt es zu intraepithelialen Neoplasien (IN). Dieser Schritt ist langwierig. Die intraepitheliale Neoplasie ist zunächst niedriggradig, kann sich aber zu einer hochgradigen intraepithelialen Neoplasie entwickeln. Aus dieser hochgradigen intraepithelialen Neoplasie kann dann wiederum ein Adenokarzinom des unteren Ösophagus entstehen (Abb. 32.4). Dieser letzte Prozess erfolgt relativ schnell. Insgesamt vergehen so etwa 10–20 Jahre vom Auftreten des Refluxes bis zur Entwicklung eines Karzinoms.

Magenkarzinom bei chronischer Gastritis

Im Rahmen einer chronischen Gastritis durch autoimmune oder mikrobiologische (Helicobacter pylori) Einflüsse kommt es zu einer Atrophie der Magenschleimhaut. Neben der Atrophie kann eine intestinale Metaplasie der Magenschleimhaut resultieren. Hierbei Magenkarzinomfinden sich intraepitheliale Neoplasien, die zur Entstehung eines Magenkarzinoms führen können.
Die chronische Gastritis durch H. pylori führt nur im Korpusbereich zur Metaplasie-Dysplasie-Karzinom-Sequenz.

Kolorektales Karzinom

Mindestens 90 % der kolorektalen Karzinome entstehen aus einem Adenom.

Die Adenom-Karzinom-Sequenz, bei der ein Karzinom aus einem Adenom über die Zwischenstufe eines atypischen Adenoms entsteht, ist bezüglich der Genschäden gut erforscht. Hierbei kann man zwar sagen, welche Schäden letztendlich zur kolorektales KarzinomKarzinomentstehung führen, die genaue Reihenfolge der Schäden ist bislang aber unbekannt.
Der Funktionsausfall des APC-Gens führt zu einer Hyperproliferation des Epithels und fördert so die Adenomentstehung. Durch Aktivierung u. a. des Onkogens K-ras gerät die Zellproliferation außer Kontrolle. Durch Verlust von p53 oder anderen Genen kommt es dann schließlich zur Entstehung eines invasiven Karzinoms.

Zervixkarzinom durch humanes Papillomavirus

Die Gefahr der Entstehung eines Zervixkarzinoms durch Papillomaviren (HPV) ist bei den HPV-Typen 16 und 18 erhöht. Die Viren verursachen im Zylinderepithel eine chronische Entzündung mit konsekutiver Plattenepithelmetaplasie. Zusätzlich führen die Viren Zervixkarzinomu. a. zu einer Inaktivierung von p53 und des Retinoblastomgens sowie zur Aktivierung von Onkogenen. Die daraus entstehende intraepitheliale Neoplasie kann sich schließlich zu einem Zervixkarzinom entwickeln.

Hepatozelluläres Karzinom durch Hepatitisviren

Das Vorkommen von hepatozellulären Karzinomen (HCC) steht oftmals im Zusammenhang mit einer chronischen HBV- bzw. HCV-Infektion.
Diese Viren führen zunächst zu einer Entzündung der Leber (Hepatitis) und schließlich zu einem zirrhotischen hepatozelluläres KarzinomUmbau der Parenchymstruktur. Durch Aktivierung von Onkogenen und Deaktivierung von Tumorsuppressorgenen, getriggert durch den Einbau der Virus-DNA in das Wirtsgenom, kommt es schließlich über Vorstufen (Dysplasien von Leberzellgruppen, die sich in der zirrhotischen Leber zu sogenannten dysplastischen Knoten formieren können) zur Entwicklung eines HCC.
HCCs entstehen u. a. nicht selten bei alkoholkranken Patienten (äthyltoxische Leberzirrhose) sowie bei Patienten mit Stoffwechselstörungen wie der Hämochromatose oder Glykogenosen. Hepatozelluläre Karzinome entstehen häufig auf dem Boden einer Zirrhose, können aber auch selten unabhängig von einer Zirrhose auftreten.

Die grobknotige Leberzirrhose ist aufgrund der höheren regeneratorischen Aktivität häufiger mit der Entstehung von HCCs assoziiert als die feinknotige Leberzirrhose.

Pankreaskarzinom

In der Bauchspeicheldrüse führen Mutationen zur Entwicklung von Krebsvorstufen, die sich schließlich zu einem invasiven Karzinom weiterentwickeln. Beim duktalen Adenokarzinom des Pankreas (häufigster Typ des Pankreaskarzinoms) werden die Vorstufen als PankreaskarzinomPanIN-(pankreatische intraepitheliale Neoplasien)Läsionen Grad I–III bezeichnet. Dabei bestehen bei der PanIN-I-Läsion u. a. durch Ki-ras-Aktivierung flache Läsionen des Gangepithels.
Bei der PanIN-II- und PanIN-III-Läsion sind durch weitere Onkogenaktivierungen und Suppressorgendeaktivierungen (u. a. p53) geschwulstige Anordnungen des Epithels, bei der PanIN-III mit Ausbildungen von Zellatypien zu finden.
Die genaue Ursache für die Entstehung von Pankreaskarzinomen ist unbekannt, Patienten mit chronischer (besonders der erblich bedingten) Pankreatitis und Raucher haben jedoch ein erhöhtes Risiko.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Maligne Tumoren bestehen aus einem proliferierten Zellklon und stellen eine genetische Erkrankung dar.

  • Genetische Schäden, die zur Tumorentstehung führen, betreffen Protoonkogene, Tumorsuppressorgene, DNA-Reparaturgene sowie apoptoseregulierende Gene.

  • Die Tumorentstehung ist ein Prozess, der in mehreren Schritten durch mehrere DNA-Läsionen abläuft.

  • Präkanzerosen werden in fakultative und obligate unterteilt.

  • Das Carcinoma in situ weist höchst atypische Merkmale auf, ist aber noch nicht invasiv und metastasierend aktiv.

  • Im GI-Trakt kann man häufig die Sequenz von Metaplasie – Dysplasie – Karzinom beobachten.

Wachstum, Invasion und Metastasierung von Tumoren

Tumorwachstum

Während eine Zellteilung in normalem Gewebe nur aus Stammzellen erfolgt, können sich alle Zellen eines Tumorgewebes teilen. Diese Fähigkeit erhalten die Tumorzellen während der Kanzerogenese.
Tumorzellen befinden sich zur Mehrzahl in der G0-Phase, Tumor:-wachstumund nur wenige Tumorzellen proliferieren aktiv. Die Wachstumsfraktion (Anteil der sich aktiv teilenden Zellen) maligner Tumoren ist somit normalerweise eher gering. Ausnahmen bilden hier die weit fortgeschrittenen, entdifferenzierten (anaplastischen) Tumoren, bei denen eine hohe Wachstumsfraktion nachweisbar ist. Die Geschwindigkeit des Tumorwachstums wird ferner durch den Zellverlust eines Tumors und die Mitoserate der einzelnen Zellen bestimmt.
Damit Tumorgewebe überhaupt wachsen kann, benötigt es immer die Versorgung durch das Blutsystem. Hierzu werden für den Tumor neue Gefäße gebildet (Angiogenese). Zudem ist es von immenser Bedeutung, dass der Tumor nicht durch das Immunsystem zerstört wird (Tumorimmunologie).

Angiogenese

Die Gefäßneubildung (Angiogenese) ist für das Wachstum von Tumoren sehr wichtig. Die neugebildeten Gefäße Angiogeneseentspringen dabei präexistenten Gefäßen und weisen aus diesem Grund keine atypischen Zellen auf. Die Gefäßneubildung und -einsprossung erreicht der Tumor durch die Sezernierung von Wachstumsfaktoren (z. B. VEGF vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor). Durch diese Wachstumsfaktoren werden Endothelzellen zur Chemotaxis (aus bestehenden Gefäßen) in die Tumorregion animiert. Dort proliferieren die Endothelzellen. Dieser Vorgang wird durch Gewebezellen, die dem Tumor anliegen, begünstigt.
Die neu entstandenen Blutgefäße bringen dem Tumor viele Vorteile. Neben der grundlegenden Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen führen die Blutgefäße auch zu einem Abtransport der Stoffwechselprodukte. Zusätzlich liefert das Gefäßendothel antiapoptotische Faktoren, und die neuen Gefäße ermöglichen dem Tumor die Metastasierung.
Bei schnell wachsenden Tumoren reicht die Angiogenese oftmals nicht aus, sodass zwar die Randbereiche suffizient mit Blut versorgt sind, die Tumormitte allerdings einen Mangel an Nährstoffen erfährt. In solch einer Situation entsteht dann meist eine Tumornekrose (Kap. 18) im Zentrum des Tumors.

Tumorimmunologie

Wie genau Tumoren dem Immunsystem entgehen, ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Man vermutet, dass sich in frühen Stadien von Tumoren, wenn diese noch klein sind, eine Toleranz Tumornekrosedes Immunsystems gegenüber den Tumorantigenen ausbildet. Diese Toleranz wird dann erst nach Wachstum des Tumors überwunden, wenn dem Immunsystem große Mengen der Tumorantigene dargeboten werden. Es kommt dann zu einer Infiltration von Lymphozyten und Leukozyten in die Umgebung des Tumorgewebes (perifokale Entzündung), aber auch in den Tumor selbst. Meist gelingt es dem Immunsystem jedoch nicht, das Malignom aufzuhalten, sodass diese Reaktion leider nur sehr selten zu einem Rückgang des Tumorgewebes (Regression) führt.
Malignome machen es dem Immunsystem zusätzlich schwer, da ihre MHC-Proteine oftmals nur inkomplett vorliegen. Die Wirkung des T-Zell-Systems kann sich dadurch nicht voll entfalten. Prostaglandine und andere Stoffe, die von Tumorzellen Regressiongebildet werden, hemmen das Immunsystem zusätzlich.
Malignomzellen können Antigenstrukturen, gegen die das Immunsystem bereits aktiv geworden ist, durch ihre ständige Proliferation ablegen (Selektion). Andere Tumoren benutzen Antikörper, die an ihre Antigene binden, als Wachstumssignal, um dann noch schneller zu proliferieren (Enhancement).
Antikörper, die gegen Tumorantigen gebildet wurden, können zu einer Kreuzreaktion mit Antigenen anderer Gewebe führen. Dieser Vorgang führt zu einem paraneoplastischen Syndrom.

Tumorinvasion

Wenn proliferierende Zellen andere Zellen berühren, tritt normalerweise eine Kontakthemmung in Kraft und führt zu einer Terminierung der Zellteilung. Bei Tumorzellen ist dieser Mechanismus gestört, sodass der Tumor die Grenzen anderer Gewebe nicht mehr Tumor:-invasionrespektiert. Ebenso ist in Tumoren der Zusammenhalt der Zellen (Adhäsion) gestört, sodass sich Zellen voneinander lösen können und auf diesem Weg in benachbarte Gewebe gelangen. Viele Tumorzellen haben die Fähigkeit, sich aktiv zu bewegen, was eine Invasion fördert.
Für die Invasion von Blutgefäßen müssen Tumoren deren Basalmembran überwinden. Dies gelingt mithilfe von Proteasen, die die Tumorzellen überwiegend selbst herstellen.

Bei einem mikroinvasivem Karzinom ist der Tumor nur minimal (ca. 3–5 mm) in angrenzende Gewebe eingedrungen.

Tumormetastasierung

Die Metastasierung von Tumoren kann auf lymphogenem, hämatogenem, kavitärem (über Körperhöhlen) oder kanalikulärem (entlang von Gallenwegen, Bronchien etc.) Weg erfolgen.
Damit ein Tumor lymphogen oder hämatogen metastasieren kann, muss er zuvor ein invasives Stadium erreicht haben, d. h., er muss in Lymphgefäße/Blutgefäße o. Ä. eingewachsen sein.

Da die Lymphkapillaren keine Basalmembran aufweisen, ist die Invasion durch Tumorgewebe erleichtert. Daher erfolgt die lymphogene Metastasierung meist vor der hämatogenen.

Aufgrund der Invasion und der verminderten Zelladhäsion lösen sich immer wieder einzelne Tumorzellen aus dem Verband und werden mit dem Blutstrom (Lymphstrom) fortgetragen. Meist sorgen Lymphoyzten, speziell die NK-Zellen dafür, dass diese einzelnen Tumorzellen vernichtet werden. Wenn die Tumorzellen jedoch den Lymphozyten entkommen, lagern sie sich fernab des Primärtumors auf dem Gefäßendothel ab (Adhäsion). Durch denselben Mechanismus wie bei der Invasion durchbrechen die Tumorzellen dann Gefäßwand und Basalmembran und setzen sich im Gewebe ab. Gelingt es der Tumorzelle, die Angiogenese zu induzieren, um ihre Versorgung sicherzustellen, kann sie sich teilen und eine Tochtergeschwulst (Filiae) bilden.
Gelingt die Angiogenese nicht, so gehen die Tumorzellen entweder zugrunde oder sie gehen in die G0-Phase über und können später zu einem Auftreten eines Spätrezidivs beitragen.

Metastasenlokalisation

Die Lokalisation von Metastasen Filiaeist zum einen vom Metastasierungsweg, zum anderen von Vorlieben einzelner Tumorzellen für bestimmte Organe (Homing) abhängig.
Bei einer lymphogenen Metastasierung sind Tochtergeschwulste in den lokalen Lymphknoten zu finden. Dort befallen sie zunächst oft nur den Randsinus, um dann schließlich durch Proliferation den gesamten Lymphknoten zu durchsetzen. Der Sentinel-MetastasierungLymphknoten (Wächter-Lymphknoten) bezeichnet den ersten Lymphknoten im Lymphabflussgebiet eines Tumors. Er fängt damit die ersten Tumorzellen ab und ist auch meist zuerst von einer Tochtergeschwulst betroffen. Bei der Lymphangiosis carcinomatosa kommt Sentinel-Lymphknotenes zu einem Wachstum von Tumorzellen in den Lymphgefäßen. Dies führt zum Verschluss des Lymphgefäßlumens mit konsekutiver Aufstauung der Lymphe.

Der Sentinel-Lymphknoten hat eine wichtige prognostische Bedeutung, speziell für die Behandlung von Brustkrebs. Ist er von Tumorzellen durchsetzt, besteht ein höheres Risiko, dass auch schon andere Lymphknotenstationen betroffen sind.

Bei der hämatogenen Metastasierung bestimmt der Ort des Primärtumors die Lokalisation der Metastasen (Abb. 33.1). Bricht der Tumor in eine Vene ein, die im Abflussgebiet der V. portae liegt (Pfortadertyp), so kommt es zu Lebermetastasen. Sind die Venen Abflussgebiet der Hohlvenen (Kavatyp), so entstehen die Metastasen in der Lunge. Eine Metastasierung über Lungenvenen (Lungentyp) führt zu Filiae entlang des arteriellen Systems. Primärtumoren der Leber führen zu Metastasen in der Lunge (Lebertyp).
Ein Primärtumor in der Prostata kann über venöse Anastomosen mit dem Venenplexus, der die Wirbelsäule umgibt, zu Metastasen in den Wirbelkörpern führen.

Am häufigsten von Metastasen betroffen sind Lunge, Leber, Knochen sowie das ZNS.

Die kavitäre Metastasierung entsteht bei Durchbruch von Tumoren in Körperhöhlen. Auf diesem Weg entstehen z. B. Metastasen an Pleura, Peritoneum oder im Liquorraum.
Homing beschreibt die Tatsache, dass bestimmte Tumorzellen bei der Metastasierung bestimmte Gewebe bevorzugen. Dieser Prozess wird besonderen Endotheleigenschaften zugeschrieben, die von Gewebe zu Gewebe variieren können und für eine bessere Adhäsion bestimmter HomingTumorzellen sorgen. Ebenso sorgen Faktoren im Gewebe selbst (z. B. Wachstumsfaktoren) dafür, dass dieses Gewebe von bestimmten Tumorzellen vermehrt angesteuert wird.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Für das Tumorwachstum ist die Angiogenese essenziell. Eine insuffiziente Angiogenese drückt sich in Form einer Tumornekrose aus.

  • Die Tumorinvasion (-infiltration) wird durch Störungen der Kontaktinhibition und der Zelladhäsion ermöglicht.

  • Die Metastasierung kann auf verschiedenen Wegen erfolgen.

  • Die Lokalisation der Metastasen ist abhängig vom Metastasierungsweg und vom Homing der Tumorzellen.

  • Die Metastasierung vieler Tumoren erfolgt organspezifisch.

Tumorfolgen und Tumormarker

Tumorfolgen

Lokale Tumorfolgen
Malignome führen zur lokalen Zerstörung von Gewebe (Abb. 34.1), und dabei machen sie auch vor Blutgefäßen nicht halt. Dies führt zu Durchblutungsstörungen der jeweiligen Organe. Zusätzlich geben manche Tumoren gerinnungsfördernde Faktoren ins Blut ab und bringen damit eine erhöhte Thrombosegefahr mit sich. Hierdurch ist im lokalen Umfeld von Tumoren das Risiko für Nekrosen gesteigert. Die Nekrosen sind gefährlich, da sie zu massiven Einblutungen oder Fistelbildungen führen können. Sie können auch von Erregern infiziert werden und dann schwere septische Krankheitsbilder zur Folge haben.
Durch das lokal destruierende Wachstum von Malignomen kommt es auch zur Zerstörung normaler Organstrukturen. Dies führt zu Funktionseinschränkungen der jeweiligen Organe bis hin zum kompletten Funktionsverlust.

Systemische Auswirkungen

Manche Tumorzellen produzieren Substanzen, die systemische Symptome hervorrufen können (Abb. 34.1). Man spricht hier von paraneoplastischen Symptomen. Diese paraneoplastischen Symptome können sich in Störungen des Nervensytems, des blutbildenden und des endokrinen Systems äußern. Auch an der Haut manifestieren sich solche paraneoplastischen Symptome häufig in Form von diversen paraneoplastische SymptomeEffloreszenzen (Tab. 34.1).
Im Rahmen einer Tumorerkrankung kommt es auch immer wieder zu einem massiven Verlust an Körpergewicht und damit auch von Muskelmasse. Diese Tumorkachexie entsteht hauptsächlich durch die Wirkung von Substanzen (z. B. TNF), die von Tumorzellen, aber auch von Makrophagen produziert werden. Diese Substanzen führen zusätzlich häufig zu Fieberschüben.

Durch TNF kommt es bei Tumorpatienten zu Appetitverlust und zu vermehrtem Energieumsatz.

Tumorrezidiv

Bei einem Tumorrezidiv tritt der Tumor nach chirurgischer Entfernung erneut an gleicher Stelle auf (Lokalrezidiv).
Ein Rezidiv beruht darauf, dass nicht alle Tumorzellen bei der chirurgischen Exzision reseziert wurden und somit lokal im Gewebe verbleiben. TumorrezidivAbhängig von den verbliebenen Zellen kann es schon innerhalb von Wochen bis Monaten (Frührezidiv) oder auch erst Jahre später (Spätrezidiv) zu einem Rezidiv kommen.
Verbleiben viele Zellen zurück, die hoch maligne sind, kommt es meist früher zu einem Rezidiv als bei wenig zurückgebliebenen Tumorzellen eines eher niedrig malignen Tumors. Nebenbei können Tumorzellen über Jahre in der nicht teilungsfähigen G0-Phase verweilen, um dann bei Anschluss an Blutgefäße wieder in die G1-Phase und damit in die Proliferation überzugehen.
Oft kommt es Monate bis Jahre nach Entfernung des Primärtumors zu einem Auftreten von Metastasen dieses Tumors. Diese lassen sich damit erklären, dass sich Tumorzellen bereits vor Entfernung des Tumors in die Organe verteilt haben, dort aber in der G0-Phase ruhen. Die Aktivierung für den Übertritt in die G1-Phase erhalten G0-Tumorzellen oftmals durch einen Anschluss an Blutgefäße. Dieser Anschluss ans Blutsystem liefert ihnen Nährstoffe für die Proliferation.

Tumormarker

Tumormarker sind von Tumoren produzierte Antigene (Proteine), die im Serum oder im Gewebe nachweisbar sind. Bei Gesunden findet man diese Stoffe entweder gar nicht oder nur in sehr geringen Dosen. Die Antigene bilden dabei entweder eine neue, ganz eigene TumormarkerGruppe von Antigenen (Neoantigene), oder sie entsprechen Antigenen der Fetalzeit.
  • karzinoembryonales Antigen (CEA): Neoantigen bei Tumoren des Kolons und der Lunge

  • -Fetoprotein (AFP): fetales Antigen, bei Leberzellkarzinom, Keimzelltumoren

  • -HCG:CEA fetales Antigen, bei Keimzelltumoren

  • prostataspezifisches -FetoproteinAntigen (PSA): Neoantigen, bei AFPProstatakarzinom, wichtigster und zuverlässigster Tumormarker

  • CA 19–9: Neoantigen, bei Tumoren der Gallengänge, des Pankreas oder des prostataspezifisches AntigenMagens/Dickdarms

  • Gewebemarker: z. B. Desmin, Vimentin, Thyreoglobulin durch Immunhistochemie nachweisbar

Die CA 19-9Tumormarker dienen der Verlaufskontrolle von Tumorerkrankungen. So werden sie nach Resektion eines Tumors oftmals regelmäßig bestimmt. Ein massiver Anstieg der GewebemarkerMarker deutet dann auf ein Rezidiv des Tumors hin.
Die Tumormarker können auch zum Staging herangezogen werden.

Als Suchtest für Tumoren (Screening) eignen sich Tumormarker in der Regel nicht. Lediglich das PSA wird auch zum Screening verwendet.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Tumoren haben vielfältige lokale und systemische Auswirkungen.

  • Beim Tumorrezidiv unterscheidet man zwischen einem Frührezidiv und einem Spätrezidiv, wobei dem Spätrezidiv zumeist Tumorzellen in der G0-Phase zugrunde liegen, die durch Anschluss an das Gefäßsystem zur Proliferation aktiviert werden.

  • Tumormarker sind vom Tumor produzierte Proteine/Antigene, welche beim gesunden Menschen nicht oder nur in geringen Mengen nachweisbar sind. Tumormarker sind ein wichtiges Mittel zur Verlaufskontrolle von Tumoren.

Morphologie und Klassifikation von Tumoren

Morphologie von benignen Tumoren

Makroskopie
Benigne Tumoren erscheinen als abgekapselte Gewebevermehrungen (gut abgrenzbar, Tab. 35.1).
Das tumorumgebende Gewebe erscheint dabei komprimiert und verdrängt (Abb. 35.1). Durch diese Kompression kann man evtl. Tumor:-morphologieNekrosen im Gewebe beobachten.

Mikroskopie

Benigne Tumoren bestehen morphologisch aus demselben ausgereiften Gewebe wie das umgebende Ursprungsgewebe. Dabei sind benigne Tumoren meist von einer Kapsel umgeben, welche aus Bindegewebe besteht (Abb. 35.1 und Abb. 35.2).
Durch das expansive Wachstum benigner Tumoren wird das umliegende Gewebe verdrängt und komprimiert. Hierdurch entsteht die sogenannte Pseudokapsel.
Die Zellanordnung benigner Gewebevermehrungen entspricht weitestgehend der des Ursprungsgewebes. Benigne Tumoren weisen keine atypischen Mitoseformen auf, Tumornekrosen sind selten.
Die proliferative Aktivität in gutartigen Geschwulsten ist Pseudokapselgegenüber Normalgewebe gesteigert, meist aber geringgradiger als in bösartigen Tumoren.

Morphologie von malignen Tumoren

Makroskopie

Im Gegensatz zu den benignen Tumoren kann man Malignome oft nur sehr schwer vom umliegenden Gewebe abgrenzen (Tab. 35.1).
Dies ist auf die invasive und infiltrierende Wachstumseigenschaft der Malignome zurückzuführen (Abb. 35.1).
Maligne Tumoren erscheinen sonst als Gewebevermehrung. Diese können regressive Veränderungen wie Nekrosen, Einblutungen oder Verkalkungen aufweisen.
Maligne Tumoren weisen z. T. ein sehr heterogenes Gewebe auf, das makroskopisch als bunte Schnittfläche imponiert.
Eine Tumorkapsel, wie sie bei benignen Tumoren vorkommt, findet man selten.

Mikroskopie

Maligne Tumorzellen haben oft Zellkerne, die in Größe und Form untereinander variieren (Polymorphie). Sie weisen häufig eine unregelmäßige Chromatinverteilung auf und zeigen z. T. gehäuft Mitosen. Die Zellkerne sind Tumorzellenmeist sehr groß, sodass die Kern-Plasma-Relation zugunsten der Zellkerne überwiegt.
Die Tumorzellen variieren oft in Größe und Form Polymorphieuntereinander. Sie sind z. T. nicht mehr in der Lage, die Struktur des Mutter gewebes zu imitieren, da ihnen sowohl die Adhäsionsfähigkeit als auch diverse Strukturproteine abhanden gekommen sind.
Die polymorphen Eigenschaften von Zellkernen und Zellkörpern sind mit der Heterogenität des Tumorgewebes zu erklären. Durch diese Heterogenität findet man verschiedene Differenzierungsstufen der Tumorzellen nebeneinander.
Maligne Tumorzellen sind polychromatisch, d. h., sie weisen eine verstärkte Anfärbbarkeit auf (Abb. 35.3). Zusätzlich kann man auch Glykokalyxveränderungen auf malignen Tumorzellen nachweisen.
Maligne Tumoren sind von einer perifokalen Entzündungsreaktion umgeben.

Klassifikation von Tumoren

polychromatischDie Klassifikation von Tumoren erfolgt nach drei Grundprinzipien. Zum einen gibt es das Typing, bei dem die Tumoren anhand ihres Ursprunggewebes eingeteilt werden. Man unterscheidet epitheliale, Tumor:-klassifikationmesenchymale, neuronale, dysontogenetische und Keimzelltumoren.
Beim Grading wird ein Tumor Typinghistologisch nach seinem Differenzierungsgrad beurteilt. Hierbei besagt G1, dass der Tumor gut differenziert ist, d. h. eine gute Prognose besteht. Ein Tumor wird als G4 eingestuft, wenn er am schlechtesten differenziert ist. Die Prognose Gradingist ungünstig (Tab. 35.2).

Der Begriff der Differenzierung meint die histopathologische und funktionelle Veränderung in einem Tumorgewebe im Vergleich zum Ursprungsgewebe. Eine gute Differenzierung besagt, dass das Tumorgewebe noch viele Gemeinsamkeiten mit dem Ursprungsgewebe besitzt. Je undifferenzierter, desto maligner ist ein Tumor.

Mit dem Staging bestimmt man das Stadium bzw. die Ausbreitung eines Tumors. Dies erfolgt anhand des pTNM-Systems, das z. B. postoperativ (p) Tumorausdehnung (T), Befall von regionären Lymphknoten (N) und Fernmetastasen (M) bestimmt (Tab. 35.2). Das Staging erlaubt StagingAussagen bezüglich Prognose und Behandlungsstrategien eines Tumors.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Benigne Tumoren lassen sich makroskopisch vor allem an ihrer guten Abgrenzbarkeit zum Gewebe durch ihre Kapsel erkennen. Mikroskopisch imponieren sie als Gewebevermehrung durch Zellen des Ursprungsgewebes.

  • Maligne Tumoren sind makroskopisch schwer von umliegendem Gewebe abgrenzbar, man findet jedoch z. T. Tumornekrosen, Verkalkungen und Einblutungen. Mikroskopisch sind maligne Tumoren oft durch atypische, polymorphe Zellen aufgebaut.

  • Tumoren lassen sich durch Typing, Grading und Staging histologisch klassifizieren.

Klinische Beispiele der Tumorpathologie

Beispiele für benigne Tumoren

Adenom
Adenome können praktisch in jedem Organ vorkommen und bestehen aus dysplastischen Schleimhaut- oder Drüsenepithelien.
Häufig kann man Adenome im Dickdarm (adenomatöser Polyp) beobachten, auf deren Boden Karzinome entstehen können (Adenom-Karzinom-Sequenz).

Gewebevermehrungen, die im Darm ins Lumen ragen, werden allgemein als Polypen bezeichnet. Das kolorektale Adenom ist ein dysplastischer PolypPolyp.

AdenomMakroskopisch erscheinen kolorektale Adenome entweder als gestielter Polyp oder als schmal- bzw. breitbasige Geschwulst. Mikroskopisch kann man dabei drei Adenomtypen unterscheiden. Beim tubulären Adenom findet man tubuläre Drüsenschläuche mit dysplastischem Epithel, die zu Knäulen angeordnet sind. Das villöse Adenom ist durch fingerförmige Auswucherungen geprägt, die aus dsyplastischen Drüsenformationen bestehen und dem Darm zumeist breitbasig aufsitzen. Der Mischtyp des tubulovillösen Adenoms weist histologische Kennzeichen des villösen und des tubulösen Adenoms auf (Abb. 36.1).

Beispiele für maligne Tumoren

Magenkarzinom

Risikofaktoren für ein Magenkarzinom sind eine nitratreiche Ernährung, eine chronische Gastritis und genetische Prädispositionen. Makroskopisch wächst ein fortgeschrittenes Magenkarzinom polypös-exophytisch (Typ I), erhaben exulzerierend (Typ II), flach Magenkarzinomulzerierend (Typ III) oder diffus infiltrierend (Typ IV). Histologisch kann man nach der Laurn-Klassifikation zwei Arten des Magenkarzinoms unterscheiden.
So wachsen Magenkarzinome vom intestinalen Typ in atypischen Drüsenverbänden und führen lokal zu erhabenen Geschwülsten. Sie treten vor allem auf dem Boden einer intestinalen Metaplasie der Magenschleimhaut auf. Magenkarzinome vom diffusen Typ bestehen aus Siegelringzellen, die zu einer diffusen Infiltration der Magenschleimhaut führen. Siegelringzellen (Abb. 36.2 und Abb. 50.1) produzieren viel Schleim, der im Zytoplasma liegen bleibt und den Zellkern flach an den Rang drängt. Sie können bei allen Neoplasien von Drüsengewebe (Adenokarzinome) vorkommen.
Mischtypen zeigen SiegelringzellenEigenschaften der diffusen und der intestinalen Wuchsformen.

Adenokarzinom des Dickdarms

Kolorektale Karzinome entstehen in 90 % der Fälle aus einem dysplastischen Polypen. Histologisch weisen diese Karzinome ein atypisches Drüsengewebe auf. Die Adenokarzinome wachsen meist erhaben Adenokarzinomulzerierend, können aber auch polypös-exophytisches oder Dickdarmkarzinomdiffus infiltrierendes Wachstum aufweisen.
Muzinöse kolorektale Karzinome weisen eine hohe Schleimproduktion auf.

Mammakarzinom

Maligne Tumoren der weiblichen Brustdrüse haben ein erhöhtes Vorkommen bei genetischer Prädisposition, bei fettreicher Ernährung und Adipositas, bei früher Menarche und später Menopause, bei Nullipara (keine Geburt) sowie bei einer Östrogendysbalance. Die MammakarzinomEntstehung eines Mammakarzinoms verläuft dabei über dysplastische Vorstufen zu einem Carcinoma in situ, das dann in ein invasives Karzinom übergeht.
Histologisch lässt sich ein lobuläres vom duktalen Mammakarzinom abgrenzen. Das lobuläre Mammakarzinom geht von den Epithelien der Drüsenendstücke aus und ist von einem diffusen Tumorzellwachstum geprägt. Dabei können die Tumorzellen hintereinanderliegen (Gänsemarschmuster) oder um nicht neoplastische Milchgänge angeordnet sein (Schießscheibenmuster).
Das duktale Mammakarzinom (Abb. 35.3) entspringt dem Epithel der endständigen Drüsengänge.

Prostatakarzinom

Das Prostatakarzinom nimmt seinen Ausgang in Epithelien von in äußeren Regionen stationierten Drüsen. Das Tumorgewebe ist aus atypischen Tumorzellen aufgebaut, die in kleinen drüsenartigen Verbänden wachsen, aber vor allem auch diffus das Gewebe Prostatakarzinominfiltrieren. Myoepitheliale Zellen, wie sie im normalen Prostatagewebe vorkommen, fehlen (Abb. 36.3).

Zervixkarzinom

Gebärmutterhalskrebs kann in Form eines Adenokarzinoms oder des häufigeren Plattenepithelkarzinoms auftreten. Das Plattenepithelkarzinom der Zervix entwickelt sich vermehrt nach chronischen Entzündungen durch die humanen Papillomaviren (HPV, Kap. 31) Zervixkarzinoman der Übergangszone von Plattenepithel zu Zylinderepithel. Das Plattenepithelkarzinom kann exophytisches, aber auch ulzerierendes oder infiltrierendes Wachstum aufweisen. Histologisch zeigt sich das Plattenepithelkarzinom in Form von verhornenden oder auch nicht verhornenden atypischen Tumor-(Epithel-)Zellen, die oftmals strangartig angeordnet sind.
Die Adenokarzinome der Zervix sind ebenfalls mit einer HPV-Infektion assoziiert, zeigen histologisch jedoch drüsig imponierende Tumorzellverbände.

Im Oktober 2006 wurde ein Impfstoff (Gardasil) zugelassen, der vor HPV 6, 11, 16, 18 schützen soll. Er ist jugendlichen Mädchen vor dem ersten sexuellen Kontakt zu verabreichen.

Hodgkin-Lymphome (Morbus Hodgkin)

Hodgkin-Lymphome sind eine Gruppe der malignen Lymphome, deren Tumorzellen von den B-Lymphozyten, seltener von den T-Lymphozyten abstammen. Sie manifestieren sich in Lymphknoten. Bei den Hodgkin-Lymphomen finden sich große Zellen mit großen Kernkörperchen. Hodgkin-LymphomDiese Zellen können sowohl einkernig (Hodgkin-Zellen) als auch mehrkernig sein (Sternberg-Reed-Zelle). Hin und wieder lassen sich auch Lakunarzellen (Sternberg-Reed-Zellen mit vermehrtem Zytoplasmaanteil, die durch Fixation erheblich schrumpfen) beobachten. Begleitend zu den Hodgkin-Lymphomen findet sich immer ein entzündliches Infiltrat.
Das klassische Hodgkin-Lymphom kann in vier verschiedenen Varianten auftreten. Bei der häufigsten nodulär-sklerosierenden Variante sind die Tumorzellen knotig angeordnet und von Sklerosegebieten voneinander abgegrenzt. Die lymphozytenreiche Variante ist geprägt durch eine diffuse Anordnung der Tumorzellen. Seltener sind Mischtypen sowie lymphozytenarme Varianten.

Plasmozytom (multiples Myelom)

Das Plasmozytom ist eine monoklonale Proliferation von atypischen Plasmazellen. Diese atypischen Zellklone sind in hämatopoetischem Knochenmark (z. B. Becken, Rippen, Schädel) massiv vermehrt und Plasmozytomverdrängen das normale Knochenmark. Die Myelom, multiplesatypischen Plasmazellen können funktionslose Immunglobuline (Bence-Jones-Proteine) produzieren. Morphologisch ist das Plasmozytom durch eine dichte Ansammlung aus atypischen Plasmazellen (Plasmazellen weisen die sogenannte Radspeichenstruktur auf; Abb. 36.4) mit Osteosklerose- und Nekrosearealen (Osteolyse) gekennzeichnet.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Adenome können tubulär, villös oder tubulovillös aufgebaut sein.

  • Beim Magenkarzinom unterscheidet man einen intestinalen von einem diffusen Typ (nach Lauren).

  • Mammakarzinome sind meist Adenokarzinome vom lobulären bzw. duktalen Typ.

  • Das häufigste Hodgkin-Lymphom ist die nodulär-sklerosierende Variante.

  • Beim Plasmozytom kommt es zur monoklonalen Proliferation einer atypischen Plasmazelle.

Generalisierte Störungen

Arterielle Hypertonie

Definition
Wenn der Blutdruck den Normaldruck im arteriellen Gefäßsystem überschreitet, spricht man von einer Hypertonie. Damit die Diagnose der arteriellen Hypertonie bestätigt ist, müssen bei mindestens drei verschiedenen HypertonieMessungen zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten erhöhte BlutdruckBlutdruckwerte gemessen worden sein (Tab. 37.1).
Pathogenese

Bei einem erhöhten Blutdruck ist entweder das Herzminutenvolumen oder der Gefäßwiderstand bzw. beides gesteigert.

Grundsätzlich kann man zwischen primären und sekundären Hypertonieformen unterscheiden. Ferner unterteilt man in:
  • Volumenhypertonie: Bluthochdruck bedingt durch ein erhöhtes Blutvolumen bzw. ein erhöhtes Herzminutenvolumen (HZV), z. B. bei Klappeninsuffizienzen.

  • Widerstandshypertonie: Bluthochdruck in der Folge eines erhöhten peripheren Gefäßwiderstands

  • Elastizitätshypertonie: Bluthochdruck aufgrund einer eingeschränkten Elastizität der Aorta durch z. B. Arteriosklerose, wodurch deren Windkesselfunktion verloren geht.

Essenzielle (primäre) Hypertonie

Eine essenzielle Hypertonie liegt immer dann vor, wenn eine organische Ursache, also eine sekundäre Hypertonie, ausgeschlossen werden kann.
Ätiologie
Die Entstehung einer primären Hypertonie ist multifaktorieller Genese. Der essenziellen Hypertonie liegt eine genetische Prädisposition (vermutlich polygenetische Vererbung) zugrunde. Die Kombination aus genetischer Prädisposition, Umweltfaktoren (z. B. Rauchen, Stress) sowie Ernährungsgewohnheiten (z. B. hoher Salzkonsum, Adipositas, Alkohol) führt schließlich zu vaskulären und endokrinen Störungen. Diese Störungen betreffen vermutlich lokale vaskuläre Autoregulationsmechanismen und das Angiotensin-Aldosteron-System.
Die essenzielle Hypertonie ist in mehr als 2⁄3 der Fälle die Ursache einer Hypertonie.

Symptomatische (sekundäre) Hypertonie

Sekundäre Hypertonien beruhen auf nachweisbaren organischen Störungen (Tab. 37.2).
Erkrankungen der Nierenglomeruli oder der zuführenden Nierengefäße gehen mit einer konsekutiven Durchblutungsminderung der Niere einher. Hierdurch resultiert durch Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems eine Erhöhung des Blutdrucks. Es liegt dann eine renal induzierte Hypertonie vor.
Bei einer hormonell bzw. endokrin induzierten Hypertonie führt ein hormonelles Ungleichgewicht durch Erhöhung des Gefäßwiderstands oder des Blutvolumens zu einem Hochdruck.
Eine kardiovaskulär induzierte Hypertonie entsteht bei einer gestörten Windkesselfunktion der Aorta oder bei arteriosklerotischen Gefäßstenosen proximal der Stenose. Volumen-, Widerstands- und Elastizitätshypertonie lassen sich ebenfalls zu den kardiovaskulär induzierten Hypertonien rechnen.
Bei der neurogen induzierten Hypertonie besteht eine gestörte nervale Regulation des Blutdrucks.

Folgen der arteriellen Hypertonie am Herzen

Durch erhöhten peripheren Widerstand bzw. ein erhöhtes Herzminutenvolumen kommt es zu einer funktionellen Mehrbelastung des Herzens. Die Herzmuskulatur reagiert hierauf mit einer kompensatorischen Hypertrophie.
Herzhypertrophie
Liegt eine Volumenhypertonie vor, kommt es zu einer exzentrischen Hypertrophie des Herzens (Muskelschicht verbreitert sich nach außen, konsekutiv erhöhtes Ventrikelvolumen). Die Kardiomyozyten erweitern bei dieser Hypertrophieform den kontraktilen Herz-HypertrophieApparat durch vermehrten Sarkomereinbau.
Bei der Widerstandshypertrophie kommt es zu einer konzentrischen Hypertrophie des Herzens (Muskelschicht verbreitert sich nach innen; Abb. 37.1). Hierbei produzieren die Myozyten vermehrt kontraktile Myofibrillen.
Ab einem Gewicht von ca. 500 g (kritisches Herzgewicht) ist eine Kompensation durch die Volumenzunahme von Myozyten nicht mehr möglich. Wird dieses kritische Herzvolumen überschritten, kommt es zu Blutmangelversorgung des subendokardialen Myokards. Dieser Mangelzustand endet mit vereinzelten kritisches HerzgewichtMyozytennekrosen, die durch Narbengewebe ersetzt werden. Hierdurch resultiert eine höhere Belastung der verbliebenen hypertrophierten Myozyten und deren Myofibrillen, die schließlich immer mehr gedehnt werden. Durch die Dehnung kommt es langsam zu einer Erweiterung des Ventrikels (Dilatation) und zu einer Störung der Myofibrillenanordnung. Man spricht bei diesem Vorgang auch von einer Gefügedilatation. Dieser gesamte Prozess endet schließlich in einer Herzinsuffizienz.
Herzinsuffizienz
Bei der Herzinsuffizienz reicht die gepumpte Blutmenge nicht aus, um den Blutbedarf der GefügedilatationOrgane zu stillen (Tab. 37.3).
Für die chronische Herzinsuffizienz ist der oben geschilderte Mechanismus der Gefügedilatation verantwortlich.
HerzinsuffizienzDiese führt zu einer Einschränkung der Kontraktionsfähigkeit des Myokards. Zusätzlich befindet sich aufgrund der Dilatation ein erhöhtes enddiastolisches Volumen im Ventrikel.
Diese hohe Vorlast kann gegenüber dem normalen Herzen nur unter einem erhöhten Energieaufwand ausgeworfen werden und führt zu einer weiteren Kontraktionseinschränkung. Letztendlich resultiert die eingeschränkte Kontraktionsfähigkeit in einem verminderten Blutvolumenauswurf.
Zu einer akuten Herzinsuffizienz kommt es bei akuten energetischen Mangelzuständen, die durch eine insuffiziente Blutversorgung ausgelöst werden. Hierbei ist ebenfalls eine Dilatation des Herzens zu beobachten.
Bei einer akuten Linksherzinsuffizienz unterscheidet man ferner zwischen einem Vorwärtsversagen und einem Rückwärtsversagen. Beim Vorwärtsversagen ist der Blutauswurf so weit vermindert, dass es zu Mangelversorgungen von Gehirn und anderen Organen kommt.
Beim Rückwärtsversagen kommt es zu einem Blutrückstau in das Gefäßsystem der Lunge, was sich in Form von Atemnot, Zyanose sowie Lungenödemen äußert.

Folgen der arteriellen Hypertonie an Gefäßen

Hypertone Vaskulopathie
Durch den erhöhten intraluminalen Druck werden die Intima- und Mediamyozyten der größeren Arterien durch das Gefäßendothel zur Hyperplasie stimuliert. Die Intimamyozyten reagieren mit einer vermehrter Faserbildung (Intimafibrose). Die Hyperplasie der VaskulopathieMediamyozyten hat vermehrt fibrinoide Nekrosen bzw. Apoptosen zur Folge, die von kollagenem und elastischem Fasergewebe ersetzt werden. Dies führt schließlich zur Arteriosklerose und damit zu einer Verengung des Gefäßlumens.
In kleineren arteriellen Gefäßen kommt es zur sogenannten Arteriolosklerose (Kap. 38). Besonders betroffen von der hypertonen ArterioskleroseVaskulopathie sind Gefäßverzweigungen, große Arterien sowie periphere Organarterien von Herz und Niere.
Bei sehr hohen Blutdruckwerten sind massive Nekrosen der Gefäßwand möglich (ArterioloskleroseArteriolonekrose).

Die Genese von AneurysmaAneurysmen der Gefäßwände wird durch die hypertone Vaskulopathie ebenso begünstigt wie die Entstehung von Thrombosen.

Durch die Arteriosklerose kommt es zu funktionellen und morphologisch fassbaren Einschränkungen der Organe.
So führen kleinere Infarkte in der Niere zur arteriosklerotischen ArteriolonekroseSchrumpfniere.
Am Auge kann chronischer Bluthochdruck eine Erblindung nach sich ziehen. Im Gehirn ist der chronische Bluthochdruck ein Risikofaktor für Schlaganfälle und Massenblutungen.
Die chronische Hypertonie führt auch zu einer Schrumpfniere, arteriosklerotischeSchlängelung von Gefäßen, die sich besonders gut bei der Spiegelung des Augenhintergrunds beobachten lassen.
Morphologie
Arteriolen fallen durch eine Hyalinose der Gefäßintima auf, die zu einer Einengung des Gefäßlumens führt.
Bei größeren arteriellen Gefäßen kann man eine Hyperplasie der Intima und der Media sowie sklerotische Anteile in diesen beiden Schichten beobachten (Abb. 37.2).
Bei der Arteriolonekrose findet man neben Hyalin viele Nekrosen. Die Gefäßwand ist von einem Entzündungsinfiltrat durchsetzt.

Pulmonale Hypertonie

Eine pulmonale Hypertonie besteht, wenn die Blutdruckwerte im pulmonalen Kreislauf in Ruhe über 30/15 mmHg liegen.
Ätiologie
Wie bei der arteriellen Hypertonie unterscheidet man zwischen einer primären und einer sekundären pulmonalen Hypertonie. Die sekundäre pulmonale Hypertonie entsteht bei Erkrankungen des linken Herzens, bei Schädigung des Lungenparenchyms sowie bei restriktiven bzw. obstruktiven Veränderungen der Lungengefäße (z. B. bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung COPD).
Folgen
Bei einer pulmonalen Hypertonie muss das rechte Herz eine vermehrte Pumpleistung erbringen.
Hierdurch kommt es zu einer Hypertrophie des rechten Ventrikels und zu dessen Insuffizienz. Sind Lungenerkrankungen für diese Rechtsherzinsuffizienz verantwortlich, spricht man auch vom chronischen Cor pulmonale.
Typisch für die pulmonale Hypertonie ist die Schädigung pulmonaler Gefäße. So kommt es z. B. in elastischen Lungenarterien zu einer Hyperplasie und Sklerose der Media bzw. Intima.

Portale Hypertonie

Definition
Cor pulmonaleBei der portalen Hypertonie ist der Blutdruck im Einflussbereich der Pfortader erhöht.
Ätiologie
Die portale Hypertonie entsteht durch einen behinderten Blutabfluss aus dem portalen Gefäßsystem. Hierfür kann die Ursache sowohl prähepatisch (z. B. durch Pfortaderthrombose), intrahepatisch (z. B. bei Leberzirrhose) oder auch posthepatisch (z. B. durch eine Herzinsuffizienz) zu finden sein.
Bei der posthepatischen Abflussbehinderung kommt es zu einer Blutstauung innerhalb der Leber. Dies kann bei chronischem Verlauf zum typischen Bild der Muskatnussleber führen, die durch Fibrose, Hyperplasie und Atrophie der Hepatozyten sowie durch blutgefüllte Lebervenen und Sinusoide gekennzeichnet ist (Abb. 37.3).
Folgen
Durch den insuffizienten Blutabfluss bilden sich MuskatnussleberUmgehungskreisläufe aus. Das Blut fließt dann nicht mehr über das Gefäßsystem der Leber ab, sondern sucht sich andere Wege, um wieder zum Herz zu gelangen. Die typischen Umgehungskreisläufe sind dabei u. a. die Ösophagusvenen (Ösophagusvarizen), aber auch subkutane epigastrische Venen, die auf dem Bauch blau hervortreten und zum klinischen Bild der Caput Umgehungskreisläufemedusae führen. Ebenso kommt es durch den Blutrückstau zu einer ÖsophagusvarizenSplenomegalie sowie zur Entstehung von Aszites.

Schock

Definition
Als Schock bezeichnet man ein akutes Versagen Caput medusaedes Kreislaufs. Hierbei kommt die Mikrozirkulation zum Erliegen, und es entsteht ein Sauerstoffdefizit mit konsekutiver Gewebeschädigung.
Ätiologie
  • kardiogener Schock: z. B. bei Herzinfarkt, Schockakuter Herzinsuffizienz

  • hypovolämischer Schock: z. B. bei Blutungen, Verbrennungen

  • distributiver Schock: Verteilungsschock, relativer Blutmangel durch Gefäßweitstellung; hierzu zählen:

    • neurogener Schock: (selten) bei Schädigung des vasomotorischen Zentrums

    • anaphylaktischer Schock: bei Überempfindlichkeitsreaktion Typ I

    • septischer Schock: Kap. 29.

Pathogenese
Die Schockformen unterscheiden sich anfänglich in ihrer Entstehung, weisen aber eine gemeinsame Endstrecke auf. Der resultierende Blutdruckabfall in den großen Körperarterien führt über eine Sympathikusaktivierung zu einer Vasokonstriktion der peripheren kleinen Arterien (Katecholamine an -Rezeptor). Die Arterien lebenswichtiger Organe wie Gehirn oder Herz (-Rezeptoren) erfahren dabei allerdings keine Konstriktion. Den nun folgenden Zustand nennt man auch Zentralisation: Die peripheren Organe, z. B. die Haut, sind minderdurchblutet, während Hirn und Herz noch eine normale Blutversorgung aufweisen.
Die entstehende Hypoxidose in den peripheren Organen führt zu einer Schädigung der Gefäßendothelien. Dadurch erweitern sich zum einen die Gefäße (Arteriolen), zum anderen kommt es zu einer Aktivierung des Gerinnungssystems und zur Bildung von hyalinen Thromben (DIG disseminierte intravasale Gerinnung). Dieser massive Verbrauch an Gerinnungsfaktoren (Verbrauchskoagulopathie) resultiert in einer hämorrhagischen Diathese.
Die durch die Hypoxie DIGausgelöste Arteriolendilatation geht zudem mit einem erhöhten Plasmaaustritt in der Endstrombahn einher. Hierdurch kommt es zu einem nicht Verbrauchskoagulopathieunerheblichen Volumenverlust, der die Mikrozirkulation (zusätzlich zur DIG) weiter einschränkt.
Folgen
Im Zuge eines Schocks kommt es aufgrund der gestörten Mikrozirkulation zum Multiorganversagen und dadurch zum Tod des Patienten. Die Organe weisen dabei typische Schockzeichen auf (Schockorgane, Tab. 37.4).

Blutung

  • Rhexisblutung: Verletzung von Blutgefäßen (z. B. Trauma)

  • Diapedeseblutung: Blutaustritt aus geschädigten Kapillaren (z. B. infektiös)

  • hämorrhagische Diathese: Blutunggeneralisierte, verstärkte Blutungsneigung mit/ohne Ursache

Ursachen Rhexisblutungfür eine hämorrhagische Diathese sind Funktionsstörungen bzw. Mangelzustände von Thrombozyten (Thrombopathien), Gerinnungsfaktoren (Koagulopathien) oder auch Gefäßdefekte, z. B. im Rahmen einer Vaskulitis.
Thrombopathien/Thrombopenien entstehen häufig im Rahmen einer Autoimmunerkrankung, z. B. der idiopathischen thrombozytopenischen Purpura (ITP). Koagulopathien sind angeboren (z. B. Gerinnungsfaktorenmangel Hämophilie A/B) oder erworben (z. B. Verbrauchskoagulopathie).

Bei der DiapedeseblutungDiapedeseblutung entstehen meist kleine punktförmige Einblutungen, die man als PetechienPetechien bezeichnet. Sind diese generalisiert zu finden, spricht man von einer PurpuraPurpura.

Folgen
Durch Gewebeeinblutung entsteht ein Hämatom. Dieses wird entsprechend einer Nekrose zunächst durch Makrophagen abgeräumt und dann durch Granulationsgewebe narbig ersetzt.
Blutungen führen ferner zu einer Blutarmut (Anämie), die sich auch zu Hämatomeinem hypovolämischen Schock ausprägen kann.
Blutungen im Bereich des Gehirns, z. B. nach einem Schädel-Hirn-Trauma oder bei hypertoner Krise, führen zu einer lebensgefährlichen Verdrängung zerebraler Strukturen.
Bei Blutungen im Anämieoberen Verdauungstrakt (z. B. Ösophagusvarizenblutung) erscheint der Stuhlgang schwarz (Teerstuhl), da er Hämatinpigment enthält, das durch den Kontakt von Blut und Magensäure entsteht. Blutungen im unteren Verdauungstrakt (z. B. Hämorrhoiden) machen sich durch eine Beimengung von frischem rotem Blut im Stuhlgang bemerkbar.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Eine arterielle Hypertonie kann primär oder sekundär bedingt sein und entsteht durch einen erhöhten peripheren Gefäßwiderstand, verminderte Elastizität der Aorta oder aber vermehrte Volumenbelastung des Herzens.

  • Folgen der arteriellen Hypertonie betreffen sowohl das Herz (Hypertrophie, Insuffizienz) als auch die Gefäße (hypertone Vaskulopathie).

  • Die pulmonale Hypertonie entsteht vor allem bei Erkrankungen der Lunge und kann zum chronischen Cor pulmonale führen.

  • Die portale Hypertonie entsteht durch Blutabflussstörungen aus dem portalen Gefäßsystem und führt zur Entstehung von Umgehungskreisläufen.

  • Der Schock bezeichnet eine schwere akute Kreislaufinsuffizienz, die mit Zentralisation, einer disseminierten intravasalen Gerinnung sowie einer Verbrauchskoagulopathie einhergeht.

  • Blutungen lassen sich in eine Rhexisblutung, eine Diapedeseblutung und eine hämorrhagische Diathese unterteilen.

Lokale Störungen

TeerstuhlLokale Störungen des Kreislaufs führen zu Ischämien (Blutarmut) von Gewebe. Dies kann akut zu Infarkten (absolute Ischämie Nekrosen) führen.

Arteriosklerose

Definition
IschämieDie Arteriosklerose ist ein chronischer, primär nichtentzündlicher Prozess, der zu einem Wandumbau von InfarktArterien führt. Die Gefäßwand wird dabei hart, dick und verliert damit ihre Dehnbarkeit. Zusätzlich kommt es zu einer Einengung des Gefäßlumens.
Bei Arterioskleroseder Arteriosklerose unterscheidet man zwischen der Atherosklerose, der Arteriolosklerose und der Mönckeberg-Arteriosklerose, wobei der Begriff der Arteriosklerose praktisch synonym mit dem Begriff der Atherosklerose (im Volksmund: Arterienverkalkung) verwendet wird.
Der arteriosklerotische Befall großer AtheroskleroseKörpergefäße wird auch mit dem Begriff der Makroangiopathie bezeichnet. Eine Mikroangiopathie liegt bei arteriosklerotischen Veränderungen kleiner Körpergefäße vor.

Atherosklerose

Definition
Bei der Atherosklerose kommt Makroangiopathiees zu einem Umbau der Intima und der Media durch Einlagerungen von Fetten sowie Blutbestandteilen Mikroangiopathiemit einer anschließenden Vermehrung von Kollagenfasern.
  • Atherom Fetteinlagerung in Gefäßwand.

  • Sklerose Vermehrung von Kollagenfasern

Prädilektionsstellen der Atherosklerose sind die großen Körperarterien (Makroangiopathie), aber auch kleinere Organarterien von z. B. Herz, Gehirn und Nieren. Häufig sind Gefäßabzweigungen betroffen (Endothelschäden durch Scherkräfte des Blutstroms).
Ätiologie
Man unterscheidet primäre Risikofaktoren, also Risikofaktoren, die eine hohe Korrelation mit der Atheroskleroseentstehung aufweisen, und sekundäre Risikofaktoren, deren Korrelation geringer ist (Tab. 38.1).

Das LDL-LDL-LipoproteinLipoprotein ist für den Transport von Cholesterin aus der Leber in die extrahepatischen Organe zuständig. HDL hat die Aufgabe, das Cholesterin aus der Peripherie zurück zur Leber zu verfrachten. In der Leber wird das Cholesterin dann ausgeschieden.

Pathogenese
Der erste Schritt für die Entstehung einer Atheroskleose (Abb. 38.1) ist eine Endothelschädigung, wie sie z. B. durch Rauchen, hohen Blutdruck o. Ä. ausgelöst wird. Die Endothelschäden führen zu Endotheldysfunktionen mit erhöhter Endothelpermeabilität.
Das Endothel exprimiert zudem vermehrt Adhäsionsmoleküle für Thrombozyten oder Monozyten. Dies alles führt nun zu einem erleichterten Durchdringen des LDL in den subendothelialen Anteil der Intima. Dort wird das LDL zunächst oxidiert und anschließend von eingewanderten Makrophagen aufgenommen. Thrombozyten, die an das Endothel andocken, sorgen mithilfe von Mediatoren für die Entstehung einer Entzündungsreaktion, sodass immer mehr Makrophagen in den subendothelialen Raum einwandern. Diese speichern die unverdaulichen Cholesterinester in Vakuolen. Aufgrund der vielen lipidreichen Vakuolen erscheinen die Makrophagen als sogenannte Schaumzellen (Lipophagen).

HDL kann die Cholesterinester aus der Intima zur Leber hin abtransportieren, wirkt also gefäßprotektiv.

Da die Lipophagen das Cholesterin nicht verdauen können, kristallisiert dieses aus und zerstört hierdurch die Lipophagen. Zusätzlich führen angelockte T-Killerzellen zu einer Apoptose der Lipophagen. Folge dieses Prozesses ist eine Schaumzellensubendotheliale, flüssige Fettansammlung (Atherom). Ein solches Plaque wird als instabil bezeichnet.
Verbliebene Lipophagen sezernieren proinflammatorische Entzündungsmediatoren, die Fibroblasten und Mediamyozyten zur Proliferation/Migration veranlassen. Diese führen zur Bildung einer kollagenen Kappe (AtheromFibroatherom).
Schließlich kommt es zur Neovaskularisation und Proliferation/Einwanderung weiterer Mediamyozyten und damit zur weiteren Organisation des Plaques. Es entsteht ein fibröser Plaque, der nun als stabil gilt.
Morphologie
FibroatheromDie Ansammlung von Schaumzellen erscheint makroskopisch in Form von subendothelialen gelblichen Punkten oder Streifen (fatty streaks). Diese Ansammlungen Plaquesind potenziell reversibel.
Die fibröse Plaque erscheint makroskopisch als Verdickung (Lumeneinengung) und Verhärtung der Gefäßwand. Mikroskopisch kann man neu gebildetes Bindegewebe beobachten. Mit der fibrösen Plaque ist ein fatty streaksirreversibles Stadium der Arteriosklerose erreicht.
Eine atheromatöse Plaque ist histologisch von flüssigen Fettansammlungen mit kristallinem Cholesterin oder Salzeinlagerungen geprägt; ihr lagern Kollagenfasern kappenartig auf (Abb. 38.2).
Folgen der Atherosklerose
Eine stabile Plaque führt zur Lumeneinengung eines Gefäßes und erzeugt damit einen Durchblutungsmangel der betroffenen Arterien/Organe.
Eine instabile atheromatöse Plaque kann jederzeit rupturieren (durch mechanische Einwirkungen). Begünstigt wird eine Ruptur durch den stattfindenden Entzündungsprozess, der zum einen schwere Endothelschäden (arteriosklerotisches Ulkus), zum anderen durch sezernierte proteolytische Enzyme einen Abbau der Kollagenkappe zur Folge haben kann. Eine Plaqueruptur führt zu einer durch den Plaqueinhalt hervorgerufenen Embolie (selten) und/oder zu einer Plaqueeinblutung mit konsekutiver Thrombusentstehung. Dieser Thrombus liegt im günstigsten Fall der Plaque auf, um nur zu einem teilweisen Verschluss des Gefäßes zu führen. Ungünstigerweise verschließt solch ein Thrombus ein ganzes Gefäß (okklusiver Thrombus) oder wird mit dem Blutstrom davongetragen und führt in einem kleineren Arterienabschnitt zu einem vollständigen Lumenverschluss (Embolie). Die Einblutung/Thrombusbildung fördert durch die beteiligten Zellen und deren Mediatoren die Organisation zum stabilen, fibrösen Plaque.
Eine weitere Komplikation der Atherosklerose ist eine durch Endothelschäden bzw. Entzündungsmediatoren hervorgerufene Embolielokal gesteigerte Blutgerinnung. Auch die Entstehung von Aneurysmen wird durch die Atherosklerose begünstigt.
Klinische Beispiele
Die Atherosklerose an den Gefäßen der unteren Extremitäten führt zur peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK), die sich zunächst in Form von starken Schmerzen bei (Aneurysmalängerem) Gehen (Schaufensterkrankheit) bemerkbar macht und schließlich zu Nekrosen an Zehen, Fuß und Bein führt.
Am Herzen führt die Atherosklerose zur koronaren Herzkrankheit (KHK). Diese geht mit pektanginösen Beschwerden (belastungsabhängige Herzschmerzen) und einem stark erhöhten Infarktrisiko einher.

Arteriolosklerose

Definition
Die Arteriolosklerose betrifft kleinere Organarterien (Mikroangiopathie, präkapilläre Arterienabschnitte [Arteriolen]), v. a. von Niere, Gehirn und Retina. Hierbei kommt es zu einem hyalinen Umbau zunächst nur der Intima, später aller Schichten der ArterioloskleroseGefäßwand. Die Arteriolosklerose wird auch als Gefäßhyalinose bezeichnet.
Ätiologie
Die Arteriolosklerose ist häufig Folge von Endothelschäden, wie sie bei der arteriellen Hypertonie oder beim Diabetes mellitus vorkommen.
Pathogenese
Durch Endothelschädigung kommt es zum Austritt Gefäßhyalinosevon Blutplasma in die Gefäßwand. Diese extravaskuläre Plasmaanreicherung verdrängt die Myozyten und führt zu fibrinoiden Myozytennekrosen sowie Myozyten-Apoptosen. Zurück bleibt hyalines Material, das zu einer konsekutiven Lumenverminderung der Gefäße führt.
Morphologie
Histologisch imponiert zunächst eine verbreiterte, hyalin umgebaute Intima (Abb. 38.3). Später können auch die anderen Wandschichten hyalines Material aufweisen.
Folgen
Die Arteriolosklerose führt zu Durchblutungsdefiziten der betroffenen Organe. Sie erhöht das Risiko einer Gefäßruptur.

Mönckeberg-Arteriosklerose

Ätiologie und Pathogenese der Mönckeberg-Arteriosklerose sind noch ungeklärt. Es ist ausschließlich die Media von Arterien des muskulären Typs befallen.
Mikroskopisch findet man einen sklerotisch-hyalinen Umbau der Media, die als sogenannte Mönckeberg-ArterioskleroseKalkspangen imponieren. Diese Spangenbildung kann auch knöchern umgewandelt sein.
Das Gefäßlumen ist bei der Mönckeberg-Arteriosklerose normalerweise nicht eingeengt.

Aneurysmen

Aneurysmen sind Aussackungen der Gefäßwand von Arterien, die zu einer Vergrößerung des Gefäßlumens führen (Abb. 38.4). Aneurysmen findet sich am häufigsten in der Aorta, sie können aber praktisch jedes arterielle Gefäß des menschlichen Körpers Aneurysmabetreffen.
Hauptgefahr von Aneurysmen ist die Ruptur mit konsekutiver Massenblutung in die jeweiligen Gewebe bzw. Körperhöhlen.

Bei Aneurysmen der Bauchaorta sollte ab einem Durchmesser von 4,5 cm (Frauen) bis 5,5 cm (Männer) operiert werden, da mit steigendem Durchmesser die Gefahr einer Ruptur zunimmt.

Aneurysma verum

Bei einem Aneurysma verum (wahres Aneurysma) kommt es zur Aussackung der gesamten Gefäßwand. Sie beruht auf einer erworbenen oder angeborenen Instabilität der Media. Ursachen für sind die Arteriosklerose/Atherosklerose, Entzündungen oder eine iatrogene Genese.
Man findet das Aneurysma verum am häufigsten in der Aorta abdominalis unterhalb der Nierenarterienabgänge. Bei der angeborenen Mediaschwäche treten die Aneurysmen gehäuft in den Hirnarterien auf.

Aneurysma dissecans

Das Aneurysma dissecans (gespaltenes Aneurysma) entsteht durch einen Riss in der Intima. Hierdurch wird das Blut in die Gefäßwand eingespült. In der Gefäßwand gräbt sich das Blut einen neuen Weg, der zwischen Intima und Media, in der Media oder aber zwischen Media und Adventitia verlaufen kann. Das Blut kann dabei evtl. wieder Anschluss an das physiologische Gefäßlumen erlangen.
Ein Aneurysma dissecans befindet sich meist in der Aorta ascendens und ist am häufigsten durch eine idiopathische Medianekrose (Medianekrose elastischer Gefäße, Ursache unbekannt) verursacht, kommt aber auch bei Atherosklerose vor.

Aneurysma spurium

Das Aneurysma spurium (falsches Aneurysma) entsteht nach Gefäßverletzungen. Hierbei kommt es zur Hämatombildung um Medianekrosedas Gefäß. Schließlich wird das mit dem Blutgefäß in Verbindung stehende Hämatom organisiert, wobei es von einem Endothel ausgekleidet wird. Es wird somit ein Bestandteil des Gefäßes.

Arteriovenöses Aneurysma

Arteriovenöse Aneurysmen sind Verbindungen zwischen einem arteriellen und einem venösen Gefäß (Fistel). Sie entstehen auf dem Boden vorbestehender Anastomosen oder nach einem Entzündungsprozess zwischen den beiden betroffenen Gefäßen.

Thrombose

Definition
Die Thrombose beschreibt den Vorgang der intravasalen, intravitalen Blutgerinnung. Dabei entsteht ein Thrombus: ein Blutgerinnsel, bestehend aus Thrombozyten und Fibrin. Man unterscheidet je nach Entstehung unterschiedliche Thrombusarten: Gerinnungsthrombus, ThromboseAbscheidungsthrombus, gemischter Thrombus und hyaliner Thrombus.
Ätiologie
Die ursächlichen (lokalen) Faktoren zur Entstehung einer Thrombose werden auch als Virchow-Trias zusammengefasst:
  • Störungen/Veränderungen der Gefäßwand

  • Störung der Hämodynamik

  • Störung der Blutzusammensetzung

Störungen der Gefäßwand
Durch Endothelschäden, wie sie z. B. durch Arteriosklerose, Traumen, hohe mechanische Belastung oder Ischämien hervorgerufen werden, kommt es zum Fehlen von antithrombogenen Substanzen des Endothels und somit zu einer erhöhten Neigung zur Thrombenbildung.
Störungen der Hämodynamik (Blutströmung)
Die Störungen der Hämodynamik sind in Tabelle 38.2 dargestellt.

Der Mechanismus des verlangsamten Blutstroms spielt vor allem für die venöse Thromboseentstehung eine große Rolle.

Störungen der Blutzusammensetzung
Die Störungen der Blutzusammensetzung sind in Tabelle 38.3 dargestellt.
Antikonzeption und Schwangerschaft erhöhen das Thromboserisiko durch eine veränderte Blutzusammensetzung.
Beim Rauchen führt neben der veränderten Blutzusammensetzung auch eine Endothelschädigung zu einer gesteigerten Thrombosegefahr. Durch die Kombination von Rauchen und Pille potenziert sich das Thromboserisiko.

Gerinnungsthrombus

Der Gerinnungsthrombus oder auch Stagnationsthrombus entsteht bei Strömungsverlangsamung oder Stillstand des Blutes in einem Gefäß. Dies kann durch einen gefäßverschließenden Prozess (z. B. GerinnungsthrombusTumorkompression) oder auch iatrogen (OP in Blutleere) hervorgerufen sein. Auch bei Wirbelbildung kann ein StagnationsthrombusGerinnungsthrombus entstehen.
Pathogenese
Durch das stagnierende Blut kommt es allmählich zu einem Sauerstoffmangel, sodass die betroffenen Blutzellen und Endothelzellen eine Hypoxidose entwickeln. Als Folge schütten Thrombozyten und Endothelzellen gerinnungsfördernde Substanzen aus. Diese führen dazu, dass Fibrin aktiviert wird, ausfällt und somit das stagnierte Blut gerinnt.
Morphologie
Makroskopisch ist der Gerinnungsthrombus rot und brüchig (je älter, desto brüchiger). Er haftet nicht oder nur gering an der Gefäßwand.
Mikroskopisch sieht man ein lockeres, gleichmäßiges Fibrinnetzwerk mit einliegenden Erythrozyten und vereinzelten Leukozyten.

Der Gerinnungsthrombus füllt im Gegensatz zum Abscheidungsthrombus das Gefäßlumen stets ganz aus. Durch Verfestigung des Thrombus (Fibrinretraktion) verkleinert sich der Thrombus und kann durch Bewegungen fortgeschwemmt werden (Emboliegefahr).

Abscheidungsthrombus

Ein Abscheidungsthrombus entsteht durch Thrombozytenaggregation an einem geschädigten Gefäßendothel.
Pathogenese
Im Verlauf des in Abbildung 38.5 geschilderten Mechanismus erfahren die Thrombozyten morphologische sowie Abscheidungsthrombusfunktionell-biochemische Veränderungen. Diese werden unter dem Begriff der viskösen Metamorphose zusammengefasst. Diese thrombozytären Veränderungen werden u. a. durch von Endothelzellen freigesetztes Prostazyklin 2 (PGI2) vermittelt. Das Thrombin spielt bei der Bildung des Abscheidungsthrombus die wichtigste Rolle. Es fördert die Thrombozytenaggregation sowie die Fibrinbildung.
Morphologie
Makroskopisch ist der Abscheidungsthrombus grauweiß bis graurot und haftet der Gefäßwand an. Er hat eine brüchige Konsistenz, die mit steigendem Alter des Thrombus zunimmt. Die Oberfläche ist rau und geriffelt.
Mikroskopisch betrachtet, fällt der schichtweise Aufbau des Abscheidungsthrombus auf. Hierbei wechseln sich Thrombozytenaggregate (grau-weißlich) mit von Blutzellen gefülltem Fibrinnetzwerk (rot-gräulich) ab. Der Abscheidungsthrombus wird deswegen auch als geschichteter Thrombus bezeichnet.

Gemischter Thrombus

Der gemischte Thrombus setzt sich aus Abscheidungsthrombus und anhängendem Gerinnungsthrombus zusammen. Man findet ihn vor allem in den großen Beinvenen.
Pathogenese
Durch einen Abscheidungsthrombus entsteht eine Blutstase in dem dahinterliegenden Gefäßbezirk. Diese führt schließlich zur Bildung eines Gerinnungsthrombus hinter dem Abscheidungsthrombus.

Hyaliner Thrombus

Ein hyaliner Thrombus entsteht im Rahmen einer Verbrauchskoagulopathie in der Endstrombahn.
Pathogenese
Durch Schock, Sepsis, Hämolysen, schwere Operationen o. Ä. kommt es zu einer intravasalen Gerinnungsaktivierung. Hierbei bilden sich hyaline Thromben in der Endstrombahn.
Morphologie
Betroffen sind Kapillaren und Venolen, aber auch Arteriolen. Mikroskopisch findet man Fibrin sowie zerfallene Thrombozyten. Auffällig ist die eosinrote Färbung.

Lokalisation von Thrombosen

Mit rund 30 % stellen die Thrombosen des venösen Systems die häufigsten Thromboselokalisationen dar. Thrombosen der tiefen (Bein-)Venen sind gefährlicher (Emboliequelle) als oberflächliche Venenthrombosen (bei Varizen, Thrombophlebitis).
Weitere Informationen gibt Tabelle 38.4.

Thrombosefolgen

Thrombusorganisation
Der Thrombus wird meist innerhalb eines Tages von angrenzendem Gefäßendothel überwuchert und schließlich von Enzymen abgebaut sowie von kapillarreichem Granulationsgewebe innerhalb von 5–10 Tagen rekanalisiert. Eine Rekanalisation kann auch ausbleiben. Das Gefäß bleibt dann verschlossen.

Der Thrombus kann, bevor eine Organisation stattfindet, mit dem Blutstrom fortgerissen werden. In diesem Fall kommt es zu einer ThrombembolieThrombembolie.

Nach 4–6 Wochen hat sich eine Narbe gebildet, die das Gefäßlumen entweder verschließt oder aber netzförmig ausspannt (Strickleiterphänomen).
Bei der puriformen Erweichung wird der Thrombus, ausgehend von der Entzündungsreaktion der Gefäßwand, mittels Proteasen und Granulozyten aufgelöst.
Unterliegt ein Thrombus keiner Organisation, so kommt es zu dessen Verkalkung. Hierdurch Strickleiterphänomenentstehen Phlebolithen (Venensteine), die sogar verknöchern können.
Beim postthrombotischen Syndrom sind nach der Thrombusorganisation Venenklappen mit vernarbt. Dies führt zu venösem Rückstau, Ödembildung und schließlich zur Ödemsklerose. Die Haut sowie das umliegende PhlebolithenGewebe können nicht mehr ausreichend ernährt werden, und es kommt zur Hautatrophie bis hin zu Ulzerationen (Ulcera cruris venosum).

Embolie

Definition
Eine Embolie ist definiert als Verschleppung von Material (Thrombus, Luft, Fett etc.) aus weitlumigen Gefäßen in englumigere Gefäßabschnitte, wo es dann zur Verlegung des Lumens mit konsekutivem Durchblutungsstopp kommt (Tab. 38.5).

Die Thrombembolie ist die häufigste Embolieform.

Die EmbolieOrganisation von embolischen Thromben erfolgt entsprechend der oben geschilderten Thrombusorganisation.

Lungenarterienembolie

Bei der Lungenarterienembolie unterscheidet man verschiedene Schweregrade. Am wenigsten gravierend sind Embolien, die die peripheren Arterien der Lunge verschließen (Schweregrad I). Die klinische Symptomatik und die Lebensbedrohlichkeit der Situation Lungenarterienembolienehmen zu, wenn Segmentarterien verschlossen werden (Schweregrad II), ein Hauptast der A. pulmonalis verschlossen wird (Schweregrad III) oder wenn im schlimmsten Fall beide Hauptäste bzw. der Pulmonalarterienstamm verschlossen sind (Schweregrad IV).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Die Arteriosklerose beschreibt einen Gefäßwandumbau mit Einengung des Gefäßlumens.

  • Bei der Atherosklerose kommt es zur Fetteinlagerung und Sklerose der Gefäßwand.

  • Die Arteriolosklerose bezeichnet die Gefäßhyalinose von Arteriolen.

  • Aneurysmen sind Gefäßlumenerweiterungen, die durch schwächende Einflüsse auf die Gefäßwand entstehen.

  • Die Virchow-Trias beschreibt die zur Entstehung der Thrombose beitragenden Faktoren.

  • Der Abscheidungsthrombus entsteht nach Endothelschädigung und ist am häufigsten im arteriellen Blutsystem zu finden.

  • Der Gerinnungsthrombus ist meist in Venen anzutreffen und entsteht durch Blutstase.

  • In der Folge einer Thrombose kommt es entweder zur Thrombusorganisation und Narbenbildung oder aber zu Thrombembolien bzw. Phlebolithen.

  • Embolien führen zu Gefäßverschlüssen und damit z. B. zur gefürchteten Lungenembolie.

Fehlbildungen und frühe Hirnschädigung

Fehlbildungen

Die häufigsten Fehlbildungen sind Verschlussstörungen des Neuralrohrs (DysraphieDysrhaphie).

Dysrhaphien

Ätiologie
Dysrhaphien können sowohl genetischen als auch exogenen Ursprungs sein.
Morphologie
Defekte durch Verschlussstörungen sind entweder am kranialen oder aber am kaudalen Ende des Neuralrohrs zu finden. Am kranialen Ende führen sie zu den typischen Bildern der Anenzephalie bzw. der Kranioschisis. Bei einer Kranioschisis besteht ein inkompletter Verschluss der Schädeldecke, wobei durch den Spalt Anteile von Hirnhäuten (Meningozele), Gehirn (Meningoenzephalozele) oder sogar Gehirn samt Liquorräumen (Enzephalozystozele) hervortreten können. Die KranioschisisAnenzephalie ist geprägt durch ein fehlendes Großhirn bei angelegtem Mittel- und Kleinhirn. Die Schädelkalotte fehlt (Abb. 39.1).
Die betroffenen Kinder können lebend geboren werden, wobei ihre Lebenserwartung dann nur zwischen Tagen und Wochen Anenzephalieliegt.
Verschlussstörungen im kaudalen Anteil des Neuralrohrs (Abb. 39.2) führen typischerweise zum Bild der Spina bifida. Hierbei ist das knöcherne Gerüst der Rückenwirbel nur unvollständig verschlossen. Geht diese Verschlussstörung mit einem Hervortreten von Rückenmarkshäuten und Rückenmark einher, so spricht man von einer Spina bifida cystica (z. B. Meningozele, Spina bifidaMeningomyelozele, Abb. 39.3).
Treten keine Rückenmarksstrukturen hervor, wird die Verschlussstörung als Spina bifida occulta bezeichnet. Eine Spina bifida kann sowohl asymptomatisch bleiben als auch zu motorischen und sensorischen Ausfallerscheinungen der unteren Extremitäten sowie zu einer Blasenschwäche führen.

Am häufigsten tritt eine Spina bifida occulta im LWS-Bereich auf, wobei sie häufig mit einer vermehrten Behaarung (HypertrichoseHypertrichose), Geschwulsten (z. B. Lipom) oder Einsenkungen einhergeht.

Lissenzephalie

Definition und Pathogenese
Unter dem Begriff der Lissenzephalie fasst man Fehlbildungen zusammen, die durch sogenannte Migrationsstörungen entstehen. Bei Migrationsstörungen kommt es zu einer fehlerhaften Verteilung von periventrikulären Neuronen in oberflächlichen Schichten des LissenzephalieGehirns. Folge dieser Migrationsstörungen sind fehlerhafte Oberflächenbeschaffenheiten des Großhirns.
Morphologie
Man spricht von Agyrie, wenn die Gehirnwindungen fehlen, von Pachygyrie, wenn die Windungen verbreitert plump vorliegen, von Mikrogyrie bei kleinen Windungen und von AgyriePolygyrie, wenn vermehrt Windungen vorliegen (Pachygyrie Abb. 39.4).
Während die Agyrie zu einem raschen Tod des Kindes führt, verursachen Pachy-, Mikro- und MikrogyriePolygyrie eine mentale Retardierung und teils massive neurologische Defizite.

Andere Fehlbildungen

PolygyrieBei der Mikroenzephalie besteht ein vermindertes Hirnwachstum. Dieses geht mit einem verminderten Kopfumfang (Mikrozephalie) einher. Bei der Makrozephalie besteht hingegen ein vergrößerter Kopfumfang.
Bei der MikroenzephalieHoloprosenzephalie liegt ein nicht geteiltes Vorderhirn vor. Im Rahmen von Fehlbildungen kann es auch zum Fehlen (Aplasie/Agenesie) von Gehirn- oder Rückenmarksstrukturen kommen.

Intrauterine/perinatale Hirnschädigungen

Hypoxie

HoloprosenzephalieSchädigungen, die infolge intrauteriner oder perinataler Hypoxien entstehen, sind u. a. die Porenzephalie, die Ulegyrie, die lobäre Sklerose, die Hydranenzephalie sowie die infantile Zerebralsklerose. Oft kommt es Hirnschädigungin diesem Zusammenhang auch zu Einblutungen, die vor Hypoxieallem subependymal zu finden sind.
Morphologie
Bei prä- bzw. perinatalen Hypoxien kommt es zu einer Kolliquationsnekrose im kindlichen Gehirn. Der entstehende Defekt wird zwar vollständig abgeräumt, aber meist nur unvollständig organisiert. Bei der Porenzephalie kommt es so zur Bildung eines Hohlraums im kindlichen Gehirn, während bei der Ulegyrie eine Narbe im Rindenbereich zu finden ist, die zu Einziehungen der betroffenen Hirnregion führt. Dieser Effekt Porenzephalielässt sich bei der lobären Sklerose bei einem ganzen Hirnlappen beobachten. Bei der UlegyrieHydranenzephalie sind beide Großhirnhemisphären von einer Nekrose betroffen.
Der Begriff der infantilen Zerebralsklerose (Little-Syndrom) fasst die prä-/perinatalen Hirnschädigungen zusammen. HydranenzephalieMeist kommt es hierbei zu Mischbildern von Porenzephalie, Ulegyrie und Narbenbildungen in den Stammganglien (Status mamoratus).
Hirnschädigungen infolge einer Hypoxie infantile Zerebralskleroseführen entweder zum Tod der betroffenen Kinder oder zu einer massiv reduzierten Lebenserwartung mit erheblich eingeschränkter mentaler Funktionalität.

Kernikterus

Aufgrund der unreifen Leber ist die Bilirubinausscheidung intrauterin bzw. bei Neugeborenen sehr eingeschränkt. Bei erhöhtem Bilirubinanfall (erhöhter Hämoglobinumsatz in den ersten Lebenstagen) kommt es daher schnell zu einem Ikterus. Überschreitet das Bilirubin dabei die kritische Marke von 20 mg/dl im Blut, kommt es zur Ablagerung des Bilirubins in den Stammganglien und Hirnnervenkernen (Kernikterus, Abb. 20.1). Dies kann zu diffusen Nekrosen im Pallidum führen (Status dysmyelinisatus).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Die häufigste Fehlbildung des ZNS sind die Dysrhaphien. Lissenzephalien und andere Fehlbildungen sind dagegen eher selten anzutreffen.

  • Eine prä-/perinatale Hypoxie kann zu diversen Schädigungen am Hirnparenchym führen. Die infantile Zerebralsklerose bildet dabei ein Mischbild aus prä-/perinatalen Hirnschädigungen.

  • Beim Kernikterus kommt es zu Bilirubinablagerungen in Stammganglien und Hirnnervenkernen, wodurch diese geschädigt werden.

Hypoxie und Blutungen

Hypoxie

Ätiologie/Pathogenese
KernikterusGefäßstenosen, Thrombembolien oder ein genereller Herz-Kreislauf-Stillstand resultieren in einer konsekutiven Sauerstoffmangelversorgung (Ischämie) der Gehirnzellen. Die häufigste Quelle der Thrombembolien ist der linke HypoxieHerzvorhof bei chronischem Flimmern.
Je nach Ort der Unterbrechung der Blutzufuhr unterscheidet man zwischen Territorialinfarkten (Verschluss von Abgängen der A. cerebri media/anterior/Ischämieposterior), Endstrominfarkten und Grenzzoneninfarkten.

Neben dem häufigen ischämischen HirninfarktHirninfarkt gibt es einen selteneren hämorrhagischen Hirninfarkt, bei dem es zu Einblutungen in das Hirnparenchym kommt.

Formen
Nicht jede Hypoxie resultiert in einer Schädigung bzw. in einem Absterben von Hirnzellen. So führen kurzzeitige, schnell vorübergehende oder aber inkomplette Hypoxien meist nur zu temporären Funktionsausfällen, die sich in Störungen der Motorik, der Sensorik und des Bewusstseins äußern. Solche transistorisch ischämischen Attacken (TIA) hinterlassen keine Schäden an den Hirnzellen und sind somit vollkommen reversibel. Da sie durch Gefäßstenosen oder Mikroembolien hervorgerufen werden, können sie Vorbote für einen ischämischen Hirninfarkt sein.
Von der reversiblen TIA unterscheidet man das reversible Stadium PRIND (prolongiertes ischämisches neurologisches Defizit). Dabei dauern die Symptome einer TIA max. 24 h an, während man bei einer Dauer über 24 h von einem PRIND spricht.
TIAGrundsätzlich bilden sich erste, reversible Zellschäden nach einer Ischämiezeit von 3–5 min. Bei einer Ischämie ab ca. 6–10 min entstehen irreparable Zellschäden. In diesem Fall kommt es zunächst zu einer Schädigung und zu einem Untergang von PRINDNervenzellen. Setzt die Durchblutung dann wieder ein, so ist nur eine unvollständige Parenchymnekrose vorhanden.
Bleibt das Wiedereinsetzen der Durchblutung weiter aus, so gehen auch Glia- und Gefäßzellen unter, und man spricht von einer vollständigen Parenchymnekrose. Solch eine vollständige Parenchymnekrose ist morphologisches Korrelat eines ParenchymnekroseInfarkts (Schlaganfall).
Morphologie
Etwa 20 min nach Einsetzen der Ischämie sind erste minimale morphologische Zellveränderungen fassbar, die als Tigrolyse bezeichnet werden. Hierbei kommt es zum einen zu einer SchlaganfallHomogenisierung des Zellkerns, sodass der Nukleolus nicht mehr klar abgrenzbar ist. Zum anderen kann man eine Verdrängung des RER an die Zellmembran beobachten. Die Veränderungen der Tigrolyse sind Tigrolyseprinzipiell reversibel.
Etwa 30 min nach Beginn der Hypoxie schrumpfen die Zellkerne, und das RER zerfällt, was sich in einer Eosinophilie des Zytoplasmas äußert. Man spricht hierbei von einer eosinophilen Nervenzellnekrose. Diese morphologische Veränderung ist irreversibel und führt zum Untergang der Nervenzellen (Abb. 40.1).
Der eosinophilen Zellnekrose folgt die unvollständige Parenchymnekrose, bei der man speziell in hypoxieempfindlichen NervenzellnekroseArealen Nervenzellnekrosen findet, während die Gliazellen noch erhalten sind. Die Nekrosen werden von einem Ödem begleitet.

Hypoxieempfindlichkeit von Neuronen (von sehr nach wenig empfindlich): Neurone des Hippokampus > Neurone subkortikaler Hirnkerne > kortikale Neurone.

Bei der vollständigen Parenchymnekrose sind sowohl die Nervenzellen als auch die Gliazellen zerstört. Es entsteht eine Kolliquationsnekrose, die sich etwa 1 h nach Beginn der Ischämie morphologisch bemerkbar macht. Das matschig-flüssige Gebiet der Kolliquationsnekrose (Kap. 18), in dem auch einige Granulozyten zu finden sind und das von einem Ödem umgeben ist, wird nach ca. 2–3 Tagen von Makrophagen angesteuert. Die Makrophagen beginnen, das Material zu resorbieren, wobei sie sich durch das lipidhaltige Material der Myelinscheiden zu Lipidmakrophagen wandeln. Um das Gebiet zu säubern, benötigen die Makrophagen bis zu 4 Wochen.
Während die Makrophagen das Gebiet reinigen, kommt es zur Organisation des geschädigten Gebiets durch Kapillar- und Granulationsgewebe. Der Prozess der Infarktorganisation dauert bis zu 8 Wochen. Durch die glia- und bindegewebige Anfüllung des Defekts entsteht eine Narbe. Wird dabei das Infarktareal nur randständig organisiert, kann es zur Bildung einer Pseudozyste kommen.
Folgen
Unvollständige Parenchymnekrosen führen zu einem Funktionsausfall der betroffenen Hirnregionen. Die untergegangenen Nervenzellen werden von Gliazellen abgeräumt und der frei werdende Raum durch Vermehrung der Astrogliazellen ausgefüllt (Gliose).
Auch vollständige Parenchymnekrosen führen zu Ausfällen der betroffen Hirnareale. Zurück bleibt Narbenmaterial im Sinne einer Gliose bzw. Sklerose.
Klinische Folgen einer irreversiblen zerebralen Ischämie können sein:
  • apallisches Syndrom: GlioseIschämie der Großhirns, Hirnstamm intakt (kognitive Fähigkeiten verloren, vegetative Funktionen intakt)

  • Hirntod: bei Ischämie des gesamten Hirns oder Ischämie lebenswichtiger Hirnstammareale

  • Ausfälle: funktioneller Ausfall des ischämischen Areals (z. B. Lähmungen, Persönlichkeitsveränderungen, Visusverlust etc.).

Blutungen

Blutungen im zentralen Nervensystem (Tab. 40.1) beruhen auf einer Verletzung von Blutgefäßen (Rhexisblutung) oder auf einer Schädigung von Kapillaren (Diapedeseblutung).
Diapedeseblutungen zeigen charakteristische punkt- bis ringförmige perikapilläre Einblutungen. Bei der disseminierten intravasalen Gerinnung kann das gesamte Hirnparenchym von solchen Einblutungen betroffen sein. Blutungen innerhalb des Hirnparenchyms werden als intrazerebrale Blutungen (ICB) bezeichnet.
Hypertone Massenblutungen entwickeln sich auf dem Boden einer Mikroangiopathie im Rahmen einer hypertonen Vaskulopathie. Hierbei kann es durch eine Blutdruckspitze zur Zerreißung der geschädigten Gefäßwand kommen. Angeborene oder erworbene Aneurysmen der Hirngefäße können über diesen Mechanismus ebenfalls zu Massenblutungen führen.
Epiduralblutungen entstehen häufig durch ein Schädel-Hirn-Trauma. Hierbei kommt es zur Zerreißung einer Meningealarterie oder ihrer Äste (am häufigsten A. meningea media).
Blutungen im Subduralraum (EpiduralblutungSubduralblutung) entwickeln sich nach einem Schädel-Hirn-Trauma. Verantwortlich für solch eine Blutung ist der Riss von Brückenvenen, die die venösen Sinus untereinander verbinden. Ein Subduralhämatom kann akut nach einem Trauma auftreten oder sich chronisch, Subduralblutungvornehmlich bei älteren Menschen, aus noch zum größten Teil ungeklärten Ursachen bzw. einem Bagatelltrauma entwickeln.
Subarachnoidalblutungen (SAB) entstehen bei der Zerreißung von Hirnbasisgefäßen im Rahmen von Schädel-Hirn-Traumata oder Aneurysmarupturen (Abb. 40.2).

  • Edpiduralblutung: Hämatom zwischen Schädelknochen und Dura mater

  • Subduralblutung: Hämatom zwischen Dura mater und Arachnoidea

  • Subarachnoidalblutung: Hämatom zwischen Arachnoidea und Pia mater

ZUSAMMENFASSUNG

  • Die Ischämie von Hirngewebe entsteht meist auf dem Boden von Gefäßstenosen oder thrombembolischen Ereignissen.

  • Die Tigrolyse, die eosinophile Nervenzellnekrose sowie die unvollständige bzw. die vollständige Parenchymnekrose sind morphologische Korrelate einer zerebralen Ischämie.

  • Blutungen im ZNS sind meist Rhexis- oder Diapedeseblutungen.

  • Epidural-, Subdural- und Subarachnoidalblutungen entstehen häufig nach einem Schädel-Hirn-Trauma.

Pathologie des Hirndrucks

Definition
SubarachnoidalblutungDer intrakranielle Druck (ICP) ist definiert als die Summe der Drücke, die Hirngewebe, Gefäße, Liquor etc. auf das Innere der Schädelknochen ausüben. Der Hirndruck unterliegt physiologischen Schwankungen und beträgt normalerweise etwa 5–15 mmHg.
Zu Hirndruckpathologischen Steigerungen des Hirndrucks kommt es im Rahmen von intrakraniellen Volumenzunahmen, z. B. Flüssigkeitseinlagerungen in das Hirngewebe, Hirnblutungen oder Tumoren.

CPP zerebraler Perfusionsdruck (Druck mit dem das Gehirn durchblutet wird; ca. 70 mmHg)

CPP arterieller Mitteldruck (MAP) – intrakranieller Druck (ICP)

Folgen
Bei intrakraniellen Drucksteigerungen kommt es zunächst zu Massenverschiebungen in kleinere Reserveräume. Diese Reserveräume sind der Subarachnoidalraum, die Ventrikelräume sowie die basalen Liquorräume. Hierdurch kommt es zu einer Abflachung der Gyri und Sulci auf der Hirnoberfläche. Die Liquorräume werden komprimiert.
Bei einseitiger Druckzunahme kommt es zudem zur Verschiebung von Strukturen (Ventrikel, Stammganglien etc.) über die Mittellinie auf die Gegenseite.
Sind alle intrakraniellen Reserveräume aufgebraucht, weicht die Gehirnmasse in natürliche Freiräume aus (transtentorielle Massenverschiebungen, Abb. 41.1). Anteile des Temporallappens werden dabei z. B. durch den Tentoriumspalt in die hintere Schädelgrube verdrängt. Das Kleinhirn weicht über das Foramen occipitale in den Wirbelkanal aus (infratentorielle Massenverschiebung, Kleinhirndruckkonus). Die betroffenen Hirnstrukturen klemmen dabei meist andere Hirnstrukturen ab oder werden selbst abgeklemmt (Herniation). Der Kleinhirndruckkonus führt z. B. zur Abklemmung der Medulla oblongata und somit zum Tod des Patienten.
Klinik
Symptome des erhöhten Hirndrucks sind heftiges Erbrechen und Übelkeit sowie spastische Lähmungen, Sehstörungen, starke Kopfschmerzen und Bewusstseinsverlust. Kreislauf- und Atemstillstand führen rasch zum Tod.

Hirnödem

Definition
Ein Hirnödem ist definiert als eine Flüssigkeitsvermehrung im Hirngewebe, die zu einer intrakraniellen Drucksteigerung führen kann.
Ätiologie und Pathogenese
Hirnödeme können auf verschiedenen Wegen entstehen.
Das vasogene Hirnödem entsteht als Folge einer gestörten Blut-Hirn-Schranke im Rahmen von Tumoren, Infektionen, Blutungen, Ischämien oder Traumen. Die so ins Hirnparenchym gelangte Flüssigkeit wird teilweise von Astrozyten aufgenommen, die in der Folge massiv anschwellen.
Zelluläre Hirnödeme entstehen auf dem Boden eines gestörten zellulären Energiestoffwechsels z. B. im Rahmen von Ischämien, Infektionen oder Intoxikationen. Dies führt zu einem unkontrollierten Flüssigkeitseinstrom vor allem in die Astrozyten, die anschwellen, während dadurch im extrazellulären Raum ein Volumenmangel entsteht.
Ein osmotisches Hirnödem tritt z. B. bei einer Hyponatriämie (Osmolarität des Serums ) auf und führt ebenfalls zu einem Flüssigkeitseinstrom in die Astrozyten.
Zu einem hydrostatischen Hirnödem (Kapillardruck übersteigt Hirndruck) kann es im Rahmen einer arteriellen Hypertonie kommen. Das Ödem findet sich dann perivaskulär.
Ist die Zirkulation innerhalb der Liquorräume gestört (Hydrozephalus s. u.), kommt es zur Entstehung eines interstitiellen Hirnödems, d. h., die Flüssigkeit sammelt sich vor allem im Interstitium an.

Beim vasogenen Ödem befindet sich die Flüssigkeitsanreicherung mehrheitlich extrazellulär in der weißen Substanz, beim zellulären Ödem mehrheitlich intrazellulär in der grauen Substanz (aber auch in der weißen).

Man unterscheidet zusätzlich zwischen einem perifokalen (auf einen Punkt konzentriert) und einem generalisierten Hirnödem (befällt alle Abschnitte).
Ein Hirnödem kann bei Wegfall der verursachenden Komponente wieder vollständig rückgebildet werden. Im schlimmsten Fall bleibt es jedoch bestehen und führt zur Hirndrucksteigerung.
Morphologie
Makroskopisch imponiert ein geschwollenes Gehirn, dessen Gyri und Sulci abgeflacht sind (Abb. 41.2). Mikroskopisch sind die Astrozyten meist stark angeschwollen. Aufgrund der verminderten Durchblutung durch den erhöhten Hirndruck kommt es zum Untergang von Myelinscheiden. Im schlimmsten Fall können Nekrosen von Nerven- und Gliazellen auftreten (Ödemnekrosen).

Hydrozephalus

Definition
Ein Hydrozephalus ist definiert als Erweiterung der Liquorräume. Ist dabei das Ventrikelsystem dilatiert, liegt ein Hydrocephalus internus vor. Bei Erweiterung des Subarachnoidalraums besteht ein Hydrocephalus externus.
Ätiologie/Pathogenese
Ein Hydrozephalus entsteht bei Störung der Liquorzirkulation.
Besteht ein Verschluss (Obstruktion, Okklusion) der die Liquorräume verbindenden Hohlgänge (z. B. Aquädukt, IV. Ventrikel) durch Tumoren, Verwachsungen nach Meningitis, Blutungen oder angeborene Malformationen, liegt ein nicht kommunizierender Hydrozephalus (Verschlusshydrozephalus) vor.
Bei einem kommunizierenden Hydrozephalus ist keine Obstruktion innerhalb des Ventrikelsystems auffindbar. Diese Form eines Hydrozephalus ist z. B. Folge einer vermehrten Liquorproduktion bzw. einer verminderten Liquorresorption (Normaldruckhydrozephalus).
Ein degenerativer Hirnsubstanzverlust kann zu einer konsekutiven Erweiterung der Liquorräume führen und somit als Hydrozephalus erscheinen (falscher Hydrozephalus, Hydrocephalus e vacuo). Der Hydrocephalus externus (Erweiterung der äußeren Liquorräume) ist am häufigsten durch solche Hirnparenchymatrophien bedingt.
Ein Hydrozephalus führt zusammen mit dem begleitenden interstitiellen Hirnödem zu einer intrakraniellen Drucksteigerung.
Morphologie
Makroskopisch beobachtet man eine Erweiterung des Ventrikelsystems.
Das begleitende Ödem führt zu einer Flüssigkeitsansammlung im interstitiellen Raum. Klinisch machen sich die Zeichen eines erhöhten Hirndrucks bemerkbar.
Bei nicht geschlossenen Schädelnähten (Kindern) dehnen sich die Schädelknochen mit aus, was den typischen Wasserkopf zur Folge hat (Abb. 41.3).

ZUSAMMENFASSUNG

  • Steigerungen des Hirndrucks führen zunächst zur Ausfüllung von intrakraniellen Reserveräumen, ehe sie zu Massenverschiebungen und Herniationen führen.

  • Hirnödeme können u. a. vaskulärer, zellulärer und hydrozephaler Genese sein und führen zur Steigerung des Hirndrucks.

  • Bei einem Hydrozephalus sind die Liquorräume aufgrund von Liquorzirkulationsstörungen erweitert.

Infektiös-entzündliche Erkrankungen

Infektiös-entzündliche Erkrankungen des ZNS entstehen meist auf hämatogenem Weg auf der Basis eines anderweitig lokalisierten Entzündungsherds. Infektionen können aber auch nach einem Trauma, nach Operationen oder bei Fortleitung von Entzündungen der näheren Umgebung entstehen.
Aufgrund der unzureichenden immunologischen Abwehrlage im ZNS stellt eine Infektion in diesem Bereich eine Bedrohung für das Leben des betroffenen Patienten dar.

Enzephalitis

Bei der Enzephalitis handelt es sich um eine Infektion des Hirnparenchyms, die mit einer begleitenden Entzündungsreaktion einhergeht. Eine Enzephalitis kann die graue Hirnsubstanz (z. B. Polioenzephalitis), die weiße Hirnsubstanz (Leukoenzephalitis) oder beide Enzephalitisbefallen (Panenzephalitis).

Besteht neben einer Enzephalitis auch eine Meningitis, so spricht man von einer Meningoenzephalitis.

Formen
Eine Enzephalitis ist zumeist viral verursacht, kann aber auch von Bakterien, Pilzen, Protozoen, Amöben oder Würmern hervorgerufen sein.
Virale Enzephalitis
Die Herpes-simplex-Enzephalitis wird durch das Herpesvirus Typ I ausgelöst. Diese Form der Enzephalitis führt in der Regel zur Infektion der grauen Hirnsubstanz. Die Viren gelangen dabei über Anteile des N. trigeminus in temporobasale Anteile des Gehirns, von wo sie sich weiter ausbreiten können. Morphologisch lassen sich Nekrosen des Hirnparenchyms und lokale Einblutungen feststellen. Teilweise finden sich auch Einschlusskörper (eosinophile Cowdry-A-Körper) in Neuronen. Die Nekrosen werden typischerweise resorbiert, sodass im Spätstadium zystische Aussparungen im Hirnparenchym zurückbleiben.
Polioviren führen zu einer Entzündung der grauen Hirnsubstanz (Polioenzephalitis). Dabei befallen die Viren vor allem motorische Kerne des Hirnstamms. In der akuten Phase der Infektion kommt es zum Untergang von Neuronen, die dann von Mikrogliazellen phagozytiert werden (Neuronophagie). Begleitet wird dieser Prozess von einem granulo- und lymphozytären Infiltrat.
Weitere virale Erreger, die vor allem die graue Hirnsubstanz betreffen, sind das Masernvirus oder CMV. Histologisches Korrelat der Tollwut (Rabiesvirus) ist ebenfalls eine Enzephalitis der grauen Substanz. Das JC-Virus führt hingegen zu einer Enzephalitis in der weißen Substanz (progressiv multifokale Leukenzephalopathie). Bei der Frühsommermeningoenzephalitis (FSME) führen von Zecken übertragene Flaviviridae zu einem Befall von Hirnhäuten und grauer Substanz des Hirnparenchyms.
HIV-Enzephalitis
Im Rahmen einer HIV-Enzephalopathie kommt es durch neurotoxische HI-Virus-Produkte zu Frühsommermeningoenzephalitiseiner Enzephalitis. Diese ist durch disseminierte Entzündungsherde mit mehrkernigen Riesenzellen und Nekrosen gekennzeichnet (Abb. 42.1).
Bakterielle Enzephalitis
Die metastatisch-eitrige Herdenzephalitis entsteht meist auf dem Boden einer Endokarditis durch hämatogene Streuung von pyogenen Bakterien.
Histologisch ist die graue Substanz von perivaskulären Mikroabszessen betroffen, in denen sich die Erreger nachweisen lassen.
Weitere bakterielle Erreger einer Enzephalitis können Tuberkuloseerreger oder der Erreger der Syphilis (Treponema pallidum) sein.
Hirnabszess
Ein Hirnabszess entsteht infolge eines offenen Schädel-Hirn-Traumas bzw. durch hämatogene oder lokale Verschleppung von E. coli, Staphylokokken oder Streptokokken. Die Erreger führen zu einem Untergang von Hirnparenchym.
Die Einschmelzung wird randständig von HirnabszessGranulationsgewebe organisiert. Die entstehende Abszessmembran umschließt den eitrigen Inhalt und kapselt ihn ab.
Postinfektiöse Enzephalitis
Diese Form der Enzephalitis kann Jahre nach einer Virusinfektion (Masern, Röteln) auftreten oder nach Impfung gegen Masern, Windpocken, Röteln oder Pocken entstehen. Vermutlich beruht diese Form der Enzephalitis auf der Bildung von Kreuzantikörpern zwischen Viren und Myelinscheiden des ZNS. Befallen ist zumeist die weiße Hirnsubstanz, was sich histologisch durch entzündliche Infiltrate um die venösen Gefäße bemerkbar macht.
Folgen

Bei einer Enzephalitis und bei einer Meningitis kommt es immer zur Entstehung eines Begleitödems, das zu einer Steigerung des Hirndrucks mit den entsprechenden Symptomen führen kann.

Das Bild einer Enzephalitis ist geprägt von neuropsychologischen Veränderungen, Eintrübung, Herdsymptomen sowie Allgemeinsymptomen einer Entzündung. Folgen einer Enzephalitis können bleibende neurologische Ausfälle sein. Bei schwerem Verlauf droht dem Patienten der Tod.
Durch eine begleitende Vaskulitis kann es zur Thrombenbildung und somit zu einer erhöhten Gefahr für ischämische Infarkte kommen.

Meningitis

Bei einer Meningitis handelt es sich um eine Entzündung der Hirnhäute bzw. der Rückenmarkshäute. Von einer Leptomeningitis spricht man bei Befall der weichen Hirnhäute (Arachnoidea und Pia mater), von einer Pachymeningitis bei Befall der harten Hirnhaut (Dura mater).
Formen
Eitrige Meningitis
MeningitisDie eitrige Meningitis wird durch Eitererreger (alterstypische Unterschiede der häufigsten Erreger) hervorgerufen.
  • bei Neugeborenen: E. coli, B-Streptokokken

  • bei Kindern: Haemophilus influenzae Typ B

  • bei Erwachsenen: Pneumo-, Meningokokken

Befallen sind die Leptomeningen, was sich histologisch durch eine eitrig-granulozytäre Infiltration mit Verdickung der weichen Hirnhäute bemerkbar macht. Betroffen sind meist die Hirnhäute über dem Großhirn (Haubenmeningitis).
Es kommt zu einem akuten Einsetzen von Krankheitssymptomen:
  • Leptomeningen Meningismus (Kopfschmerzen, Fieber, Nackensteife)

  • Übelkeit/Erbrechen

  • Symptome des erhöhten Hirndrucks

Der Liquor erscheint dabei trübe.

Da der Liquor unmittelbar die Hirnhäute umgibt, ist seine Zusammensetzung bei einer Meningitis (zelluläre Bestandteile, Protein-, Zucker- und Elektrolytgehalt) verändert.

Eine Pachymeningitis wird meist durch pyogene Staphylokokken hervorgerufen. Sie entsteht durch Weiterleitung einer regionalen Entzündung. Die Erreger sind entweder epidural oder aber subdural zu finden. Eine Pachymeningitis zeigt sich mikro- und makroskopisch als Empyem.
Lymphozytäre Meningitis
Die lymphozytäre Meningitis entsteht bei viralem Befall der Hirnhäute. Verantwortliche Viren sind hierbei Herpesviren, Enteroviren, aber auch Grippeviren. Das histologische Bild ist von einer lymphozytären, nichteitrigen Infiltration der Hirnhäute geprägt. Der Liquor ist klar.
Andere Meningitiden
Bei der tuberkulösen Meningitis kommt es durch den Befall der weichen Hirnhäute mit Tuberkuloseerregern zur Ausbildung von verkäsenden Granulomen. Hierbei sind speziell die Hirnhäute der basalen Hirnanteile betroffen, und es kommt zur Entstehung von Fibrinklumpen im Liquor.
Die durch Treponema pallidum ausgelöste Meningitis befällt ebenfalls basale Hirnhäute, wobei eine granulomatöse, lymphozytäre Entzündung entsteht. Solch eine Infektion findet sich im Spätstadium der Syphilis.
Folgen
Im günstigsten Fall und bei schneller antibiotischer Therapie kann eine Meningitis folgenlos abheilen. Es kann allerdings auch zu begleitenden Vaskulitiden und somit Thromboseentstehung kommen.
Des Weiteren kann eine Meningitis auf die Ventrikel übergreifen (Ependymitis), und die Leptomeningen können nach abgeklungener Infektion fibrotisch organisiert werden.

Myelitis

Als Myelitis bezeichnet man den infektiös-entzündlichen Befall des Rückenmarks. Prominentestes Beispiel ist hierbei die Poliomyelitis. Dabei befallen die Polioviren vor allem Neuronen des motorischen Systems in den Vorderhörnern des Rückenmarks. Die Pathohistologie Myelitisentspricht dabei weitestgehend den Veränderungen einer Polioenzephalitis.
Folge der Poliomyelitis ist ein Untergang von Vorderhornneuronen mit einer Atrophie der dazugehörigen Muskulatur.

Multiple Sklerose

Bei der multiplen Sklerose (MS) handelt es sich um eine entzündliche Erkrankung des ZNS. Ursächlich wird ein autoimmuner Hintergrund nach einer Virusinfektion diskutiert.
Bei der MS kommt es zur Reaktion von T-Lymphozyten gegen die Myelinscheiden des ZNS. Es multiple Skleroseresultiert also eine Entmarkung, die durch eine Vermehrung von Gliagewebe gedeckt wird. Makroskopisch fallen in der weißen Substanz von Rückenmark, Kleinhirn und Hirnstamm sogenannte Entmarkungsherde durch ihre rötlich-lockere Beschaffenheit auf. Mikroskopisch imponiert in diesen Arealen das gräulich erscheinende vermehrte Gliagewebe.

Prion-Enzephalopathie

Prion-EnzephalopathieBei den Prion-Enzephalopathien (z. B. BSE, Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung) kommt es durch ein pathologisches Prion-Protein zum Untergang von Neuronen und Ganglienzellen. Zusätzlich finden sich Amyloidplaques (Ablagerungen des Prion-Proteins) im Hirnparenchym.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Infektionen des ZNS entstehen meist auf dem Boden einer hämatogenen Streuung von Erregern.

  • Die häufigste Ursache für eine Enzephalitis sind virale Erreger, dabei vor allem Herpesviren, aber auch das Polio- oder Masernvirus.

  • Für eine eitrige Meningitis können je nach Patientenalter unterschiedliche Bakterien verantwortlich sein.

  • Virale Meningitiden imponieren als lymphozytäre Meningitis.

  • Bei der MS findet sich eine T-Zell-Reaktion gegen Myelinscheiden des ZNS.

Spezielle Störungen des ZNS

Schädel-Hirn-Trauma (SHT)

Definition
Man unterscheidet geschlossene (Liquorraum ist nicht eröffnet, die Dura mater ist intakt) und offene SHT (Liquorraum eröffnet, Ruptur der Dura mater).
Ätiologie/Pathogenese
Das geschlossene SHT entsteht bei stumpfer Gewalteinwirkung, z. B. im Schädel-Hirn-TraumaRahmen eines Verkehrsunfalls oder eines Sturzes, und stellt in diesem Zusammenhang eine häufige Todesursache dar. Das offene SHT entsteht bei Zertrümmerung des Schädels oder bei Einwirkung eines Geschosses/Messers.
Commotio und Contusio
Die Commotio und ContusioCommotio (Erschütterung) und die Contusio (Prellung) cerebri sind geschlossene SHT.

Funktionelle Beeinträchtigungen bei Commotio und Contusio: Bewusstlosigkeit, retrograde Amnesie, evtl. vegetative Auswirkungen wie Erbrechen; bei Contusio: evtl. Herdsymptome.

Fällt man z. B. auf den Hinterkopf, so stößt das Hirn okzipital/temporal an die Schädelkalotte, wobei an dieser Stelle ein Prellungsherd (Coup) entsteht. Gegenüber diesem Prellungsherd, in unserem Fall also frontal am Gehirn, entsteht durch den entstandenen Sog ebenfalls ein Prellungsherd (Contrecoup), der meist größer als der primäre Coup ausfällt.
Histologisch erscheinen in solchen Prellungsherden zerstörte Nerven- und Gliazellen sowie zerrissene Blutgefäße, was sich in Rindeneinblutungen äußert. In schweren Fällen können diese morphologischen Korrelate bis in die Markregionen nachweisbar sein. Die beschriebenen Schäden führen schließlich zu einer Nekrose des betroffenen Areals, das dann abgeräumt und durch Glia-Narbengewebe ersetzt wird.
Diffuses SHT
Bei diesem Trauma handelt es sich ebenfalls um ein geschlossenes SHT. Man beobachtet diese Verletzung oft im Zusammenhang mit Autounfällen. Durch die bei einem Zusammenstoß einwirkenden Scher-, Beschleunigungs- und Bremskräfte kommt es zu einer diffusen Schädigung von Axonen. Dies führt mikroskopisch zu kleinen Einblutungen in Marklager und Hirnstamm sowie zu eosinophilen Kugeln, die durch die Zerreißung von Axonen entstehen.
Folgen

Ein SHT geht immer mit einem begleitenden Ödem und damit mit einer Steigerung des Hirndrucks einher.

Das SHT kann den Tod zur Folge haben oder zu schweren mentalen Defiziten führen. Bei einem leichten SHT können auch keine oder nur minimale neurologische Ausfälle bestehen. Direkte Folge eines diffusen SHT ist eine schwere Bewusstlosigkeit, die bis hin zum Koma ausgeprägt sein kann.
Neben den kleineren Einblutungen kann es auch zu Rupturen von Gefäßen und somit zu einem Epidural- oder einem Subduralhämatom kommen.
Durch die Eröffnung der Liquorräume beim offenen SHT ist die Gefahr einer Meningitis (Frühmeningitis – kurz nach SHT, Spätmeningitis – Jahre nach SHT) sowie eines Hirnabszesses (Frühabszess/Spätabszess) erhöht.

Hirntumoren

Wie in jedem anderen Gewebe können auch von den Zellen des Hirnparenchyms Tumoren ausgehen. Bei Kindern stellen die Hirntumoren nach den Leukämien sogar die zweithäufigste Tumorerkrankung dar.
Primäre Hirntumoren können von Nervenzellen, Gliazellen, peripheren HirntumorSchwann-Zellen und den Zellen der Hirn- bzw. Rückenmarkshäute ausgehen. Des Weiteren sind Metastasen und Lymphome (sekundäre Hirntumoren) relativ häufig im ZNS zu sehen.
Die Klassifikation der Hirntumoren erfolgt nach dem WHO-Grading (Tab. 43.1).
Im Falle der astrozytären Tumoren lässt sich anhand des WHO-Grades eine Aussage bezüglich der mittleren Überlebenszeit nach OP treffen. Diese beträgt für WHO-I-Tumoren mehr als 10 Jahre, für WHO-II-Tumoren etwa 3–5 Jahre, bei WHO III 1–3 Jahre und bei WHO IV weniger als 1 Jahr.
Weitere Tumoren des ZNS können aus dem Plexus choroideus, aus der Pinealisdrüse, der Hypophyse oder aus embryonalen Neuroblasten hervorgehen. Die letzte Gruppe bezeichnet man auch als PNET (primitive neuroektodermale Tumoren), z. B. das Medulloblastom im Kleinhirn.

Hirntumoren weisen ein altersabhängiges Auftreten auf (Tab. 43.1).

Morphologisch weisen die Tumorzellen Merkmale ihres Ursprungsgewebes mit einem mehr oder minder ausgeprägten Differenzierungsverlust auf.

Metabolische Störungen

Als metabolische Störungen werden Erkrankungen bezeichnet, bei denen eine Störung von Stoffwechselvorgängen vorliegt. Solche Störungen können angeboren (Enzymopathien, Mitochondriopathien) oder erworben sein. Erworbene Stoffwechselstörungen entstehen z. B. bei einer schweren Leber- oder Niereninsuffizienz (hepatogene/nephrogene Enzephalopathie), Vitamin-EnzymopathieB12-Mangel (funikuläre Myelose) oder toxisch bei vermehrter Exposition gegenüber Alkohol (Wernicke-Enzephalopathie) bzw. anderen Giften.
Die morphologische Erscheinung Enzephalopathiesolcher metabolischer Störungen zeigt untergegangene Neurone und Gliazellen sowie Glianarbenbildung, Abbau der Myelinscheiden von Axonen (Entmarkung) oder zystische Formationen im Wernicke-EnzephalopathieHirnparenchym.
Metabolische Störungen führen u. a. zu schweren neurologischen Retardierungen, zu Krampfanfällen sowie zu Bewusstseinsstörungen.

Neurodegenerative Erkrankungen

Neurodegenerative Erkrankungen führen zu einem langsamen Untergang von Nervenzellen. Diese Erkrankungen beginnen meist im späten Erwachsenenalter. Ihnen liegt eine genetische Prädisposition zugrunde.
Man unterscheidet bei den neurodegenerativen Erkrankungen zwischen Systemdegeneration, diffuser Degeneration und Multisystemdegeneration. Systemdegenerationen bezeichnen den langsamen Funktionsverlust eines neurologischen Systems (z. B. Motorik). Beispiel hierfür ist der Morbus Parkinson, bei dem histologisch eine Degeneration dopaminerger Neuronen der Substantia nigra sowie eine Ablagerung von sogenannten Lewy-Körpern hauptsächlich in Neuronen der Substantia nigra und Hirnstammkernen festzustellen ist. Hierdurch kommt es u. a. zu den Morbus ParkinsonSymptomen Tremor, Rigor und Akinese. Auch neuropsychologische und vegetative Symptome treten schließlich auf.
Der Morbus Alzheimer stellt eine diffuse Degeneration dar, die vor allem die Hirnrinde betrifft. Mikroskopisch ist die Trias Amyloidplaques, Alzheimer-Fibrillen sowie die Amyloidangiopathie auffallend. Die Plaques und die Amyloidangiopathie entstehen durch die vermehrte Morbus AlzheimerProduktion und Ablagerung eines Amyloidproteins. Die Alzheimer-Fibrillen sind histologisches Korrelat eines gestörten Zytoskeletts. Bei Morbus Alzheimer kommt es zu einer Demenz.
Bei einer Multisystematrophie sind mehrere neuronale Systeme von einer Degeneration betroffen.

ZUSAMMENFASSUNG

  • Geschlossene Schädel-Hirn-Traumen sind die Commotio, die Contusio und der diffuse Axonschaden.

  • Offene Schädel-Hirn-Traumen gehen mit einem erhöhten Risiko für Entzündungen im ZNS-Bereich einher.

  • Hirntumoren sind vor allem bei Kindern häufig und lassen sich nach einem WHO-Grading einteilen.

  • Metabolische und neurodegenerative Erkrankungen führen zu morphologisch fassbaren Veränderungen im Hirnparenchym.

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