Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Cellular Cellular Pathology Pathology
ผศผศ..พญพญ.. จลจลนทรนทร สาราญสาราญ,, พพ..บบ..,, วว..วว.. ((พยาธวทยากายวภาคพยาธวทยากายวภาค))ภาควชาพยาธวทยาและนตเวชศาสตรภาควชาพยาธวทยาและนตเวชศาสตรคณะแพทยศาสตรคณะแพทยศาสตร มหาวทยาลยนเรศวรมหาวทยาลยนเรศวร
วตถประสงคของการเรยน; นสตสามารถ
• บอกและอธบาย วเคราะห และ วนจฉย ชนด สาเหต กลไกการเกดโรค การเปลยนแปลงทางโครงสรางและหนาท การดาเนนโรค อนเนองจาก การบาดเจบและการตาย ของ เซลลและเนอเยอ (Cell adaptation, injury, and death)
• ประยกตใชความรกบตวอยางผปวยทางคลนก ในการวนจฉย รกษา สงเสรมสขภาพและปองกนโรคได
เนอหา• คาจากดความของ “การบาดเจบของเซลล” (Definition of
cell injury)• สาเหตททาใหเซลลบาดเจบ (Cause of cell injury)• การปรบตวของเซลล (Cellular adaptations of growth and
differentiation)
• การตอบสนองทเกดขนภายในเซลล เมอเซลลบาดเจบ (Subcellular responses to cell injury)
• การสะสมของสารภายในเซลลและ Hyaline change
(Intracellular accumulation and Hyaline change)
เนอหา• การบาดเจบและการตายของเซลลแบบ Necrosis (Cell
injury and necrosis); กลไกการเกดการบาดเจบและตายของเซลล แบบ Necrosis, การเปลยนแปลงทางโครงสรางของ Reversible Cell Injury และ Cell Necrosis และ ผลกระทบทางคลนกเมอเกด Necrosis
• การตายของเซลล แบบ Apoptosis
• การสะสมของแคลเซยมในและนอกเซลล
(Pathology of Calcification)
Normal Homeostasis
Neighboring cells
Metabolic substrates
External factors
Genetic programs
Internal factors
Environment
สรางสารและพลงงานเพอการดารงชวต
ควบคมสมดลชวเคมภายในเซลล
การสรางเซลลเพมเพอชดเชย หรอ ซอมแซมเซลล
ขบของเสยออกจากเซลล
การบาดเจบของเซลล (Definition of cell injury)
• เมอเซลลสมผสกบ Stimuli จนเกดการบาดเจบนน การตอบสนองของเซลล (Cellular response) ทเกดขนมหลายรปแบบ ขนอยกบ
1. ชนดของเซลลทถกกระตนหรอรบกวน
2. ชนดและความรนแรงของ Stimuli
3. ระยะเวลาทสมผสกบ Stimuli
เซลลใดในรางกายทไวตอการขาด ATP มากทสด ?
เซลลสมอง ?เซลล
กลามเนอลาย?
เซลลทม high metabolic rate เกยวของกบความไวตอการขาดพลงงานอยางไร ?
ชนดของเซลลในรางกาย (Cell types)
• Labile cells: short life span, continue proliferation, high regenerative capacity.
• Stable cells: infrequent division, but can regenerate, when cells are lost.
• Permanent cells: dividing only in fetallife and cannot be replaced when lost.
ชนดของเซลลในรางกาย (Cell types)
• Labile cells: short life span, continue proliferation, high regenerative capacity; Hematopoietic cells in bone marrow, Epidermis and Gut epithelium.
• Stable cells: infrequent division, but can regenerate, when cells are lost; Hepatocytesand bone (Osteoblasts)
• Permanent cells: dividing only in fetal life and cannot be replaced when lost; Neuron, Muscles (Cardiac and skeletal) .
Cardiac Myocytes
เมอ coronary artery อดตน ระยะเวลาสาคญหรอไม
Myocardial ischemia
Myocardial infarction
StimuliStimuli StimuliStimuli
Clinical Manifestation
การสญเสย การทางานของเซลล
เซลลมพยาธสภาพReversible or Irreversible
Normal cell
Reversible injury
Cellular adaptation
Irreversible injury or
Cell death
Diagram 1 การเปลยนแปลงของเซลลเมอสมผสกบสงกระตน
Stimuli รนแรงนอย
Stimuli รนแรงนอย-ปานกลาง
Stimuli รนแรงมาก
เมอStimuli ยงคงมอยตลอดเวลา
Stimuli
Physiologic stimuli
Pathologic stimuli
Physiologic change not disease Disease
Cellular adaptation
Cell injury
Reversible
IrreversiblePoint of no return
สาเหตททาใหเซลลบาดเจบ (Cause of cell injury)
1. การขาดออกซเจน (Oxygen Deprivation)
2. สงกระตนทางกายภาพ (Physical Agents)
3.3. สารเคมและยาสารเคมและยา ((ChemicalChemical AgentsAgents andand DrugsDrugs))
4. เชอกอโรค (Infectious Agents)
5. ปฏกรยาทางภมคมกน (Immunologic Reactions)
6. ความผดปกตทางพนธกรรม(Genetic Derangements)
7. ความผดปกตของสารอาหาร (NutritionalImbalances)
การขาดออกซเจน (OxygenDeprivation)
• Hypoxemia - ภาวะรางกายขาดออกซเจน เกดเนองจากความผดปกตของระบบหวใจและหลอดเลอด ระบบหายใจ ภาวะโลหตจาง หรอ ภาวะ Carbon monoxidepoisoning ทาใหรางกายขาดออกซเจน
• Ischemia – ภาวะรางกายขาดเลอดไปเลยง ทาใหเซลลบาดเจบรนแรงกวา Hypoxemia เนองจากรางกายจะขาดทงออกซเจน และขาดสารอาหารสาคญโดยเฉพาะ Glucose ซงมาพรอมกบกระแสเลอด นอกจากนนยงทาใหของเสยคงในรางกายสวนทขาดเลอดไปเลยงอกดวย
สงกระตนทางกายภาพ (PhysicalAgents)
สงกระตนทางกายภาพ อนไดแก การบาดเจบจากอบตเหต ความรอน - ความเยนจด การเปลยนแปลงของบรรยากาศ รงส และกระแสไฟฟา เปนตน
สารเคมและยาสารเคมและยา ((ChemicalChemical AgentsAgents andand DrugsDrugs))
ชนดของสารเคมททาใหเซลลบาดเจบและตายไดนนมมากมายหลายชนด แมกระทง Glucose เกลอ และ ออกซเจน ถามความเขมขนสงๆกทาใหเซลลบาดเจบและตายได
เชอกอโรค (Infectious Agents)
เชอทสามารถกอโรคไดมมากมายหลายชนด มตงแต ขนาดเลกมากไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา เชน เชอไวรส จนกระทงสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา เชน พยาธตวตด หรอ Large tapeworm นอกจากนนยงมเชอทมขนาดอยระหวางเชอทงสอง คอ เชอ Rickettsiae เชอแบคทเรย เชอรา และหนอนพยาธ
ปฏกรยาทางภมคมกนภายในรางกาย (Immunologic Reactions)
ภมคมกนของรางกายมหนาทตอตานและทาลายสงแปลกปลอมทเขามาในรางกาย บางครงปฏกรยาภมคมกนของรางกายนอกจากจะทาลายสงแปลกปลอมแลว มผลทาใหเกดการบาดเจบและตายของเซลลไดเชนกน นอกจากนนปฏกรยาภมคมกนชนด Anaphylactic reaction ตอสงแปลกปลอมหรอยารกษาโรค และ ภมคมกนของรางกายทตอตานเซลลหรอเนอเยอรางกายตนเอง “Autoimmune reaction” กทาใหเซลลบาดเจบและตายเชนกน
ความผดปกตทางพนธกรรม(Genetic Derangements)
ถามความผดปกตทางพนธกรรมทรนแรงมาก ทาใหพการตงแตกาเนด เชน Congenital malformationsassociated with Down syndrome หรอ มความผดปกตทางพนธกรรมบางสวนหรอเฉพาะบางยน กทาใหเกดโรคบางอยาง เชน Hemoglobin S in sicklecell anemia และ Inborn errors of metabolism ทาใหรางกายขาดเอนไซมบางอยาง เปนผลใหมเมตาบอลซมทผดปกตไป
ความผดปกตของสารอาหาร (Nutritional Imbalances)
ความผดปกตของสารอาหาร มทงการขาดสารอาหารบางอยางทาใหเซลลบาดเจบและตาย เชน การขาดโปรตนและแคลอร (Protein-calorie deficiencies) และ การขาดวตามนเกลอแรบางชนด นอกจากนน ภาวะทสารอาหารบางอยางเกนความจาเปนกเปนสาเหตทสาคญในปจจบน เชน ภาวะคลอเรสเตอรอลในเลอดสง (Hypercholesterolemia) กบการเกดโรคหลอดเลอดแขง (Arterosclerosis) และโรคอวน เปนตน
กลไกการบาดเจบของเซลล
1. การสรางพลงงาน ATP ของเซลลไมเพยงพอ (Impaired Energy Production)
2. ความผดปกตเกดขนกบโครงสรางและหนาทของเยอหมเซลล (Impaired Cell Membrane Function)
3. ความผดปกตของสารพนธกรรม (GeneticAlteration)
4. เมตาบอลซมผดปกต (Metabolic Derangements)
การสรางพลงงาน ATP ของเซลลไมเพยงพอ (Impaired Energy Production)
• ภาวะนาตาลในเลอดตา “Hypoglycemia”
• การขาดออกซเจนของเซลล “Hypoxia”
• Enzyme Inhibition; กรณ Cyanide ยบยงการทางานของเอนไซม Cytochrome oxidase ขดขวางการสราง ATP
• Uncoupling of Oxidative Phosphorylation;Mitochondria swelling ทาใหมการแยกตวระหวาง Oxidation และ Phosphorylation ใน Mitochondria ทาใหรางกายขาด ATP
Glucose(All cells)
Fatty acids(Not all cells)
Acetyl-CoA+
Oxaloacetate
NADH reduced
flavoprotein
OxidativePhosphorylation(mitochondrion)
NADflavoprotein
Beta-Oxidation(cytosol)
Glycolysis(cytosol)
Hypoglycemia
H2OO2
Hypoxemia
Failure UncouplingEnzymeInhibition
TricarboxylicAcid cycle NH3
Amino acid
Gluconeogenesis
Diagram 2 การสรางพลงงานในระดบเซลล
ATPADP
ผลทเกดเมอ เซลลขาดพลงงาน ATP
• Intracellular Accumulation of Water andElectrolysisเมอขาด ATP สงผลตอ The energy-dependentsodium pump & calcium pump ท Cell membrane ทาให;
– นาและ Na+ ไหลเขาเซลล เซลล และ organellesบวม
– Ca2+ ไหลเขาส cytoplasm สงผลตอการกระตนเอนไซม Phospholipase ทาใหมการทาลาย plasma membrane
– ความเขมขนของสารในเซลลเปลยนแปลงสงผลตอ
• Change in Organellesเมอมการไหลของ นาและ Na+ จากภายนอก เขาสภายในเซลลแลว ผลตามมากคอ การบวมของ Organelles อนๆ เชน
– rough Endoplasmic Reticulum บวม ทาให ribosome แยกตวออกจาก Endoplasmic Reticulum สงผลใหเกดความผดปกตของการสรางโปรตนของเซลล
– Mitochondria swelling เปนผลใหการสรางพลงงานท Mitochondria ยงบกพรอง ดงนนรางกายจะยงขาดพลงงาน ATP มากขน
• Switch to Anaerobic Metabolismเมอรางกายขาดออกซเจน เซลลจะปรบไปสรางพลงงานโดยใชขบวนการทไมใชออกซเจน (Anaerobic Metabolism) แทนทาให:
– Lactic acid ในเซลลมากทาใหคา pH ลดลงเกด Chromatinclumping และ Disruption of organelle membrane โดยเฉพาะถา lysosome แตก เอนไซมทบรรจใน lysosome กจะหลดออกมาทาลายสวนตางๆ ของเซลล สดทายเซลลกจะตาย
เซลลขาดพลงงาน ATP
การคงของนาและ อเลกโตรไลตในเซลล
การควบคมการเขา-ออกของ cell membrane ผดปกต
เซลล และ organelles บวม
Mitochrondria บวมและสราง ATP ไมได
เซลลสรางพลงงานโดยไมใชออกซเจน – Anaerobicmetabolism
Ribosome หลดจาก rER ทาใหสรางโปรตนไมได
เพมของเสยและlactic acid ในเซลล
Lysosome แตกและทาใหเอนไซมทาลายเซลลเอง
เซลลตาย
Ca2+
นา และNa+
Membrane damage
pH ตาลง
การทาหนาทของ cell membrane เสยไป(Impaired Cell Membrane
Function)• Cell membrane ถกทาลายโดย Free Radicals หรอ อนมลอสระ เปนโมเลกลทไมคงตว (Unstable Particle) สามารถทาปฏกรยาเคมกบโมเลกลขางเคยงแลวทาใหเกดการบาดเจบของเซลลได
Free radical
O2–
OH-
H2O2
การทาหนาทของ cell membrane เสยไป(Impaired Cell Membrane
Function)• Cell membrane ถกทาลายโดย Activate complement ทงนเกดจากการท Free Radicals กระตน สารประกอบ Complement ในนาเลอด ทาใหมการสราง C5b, C6, C7,C8 และ C9 ทจะทาปฏกรยากบ Cell membrane คลายกบเอนไซม Phospholipase ทาให Cell membrane เสยหาย
Free radical
O2– OH- H2O2
Generation of free radical
Free radical scavenger
•Antioxidants - vitamin E•Glutathione peroxidase•Superoxide dismutase•Catalase
Reactive oxygen metabolites
By•Xanthine oxidase in hypoxic tissue•Neutrophils•Oxygen therapy•Drugs/toxins•Irradiation etc.
Peroxidation of lipidsThiol-containing protein damageDNA damage
Mitochondria damage
Membrane damage
Ion pump damage
Impaired protein synthesis
Calcium influx into cell
• Membrane lysis by Enzymes;
– กรณผปวยโรคตบออนอกเสบ จะพบมการรวของเอนไซมภายในทอของตบออน ทาใหเอนไซม Lipase ไหลออกมาทาลาย Cell membrane ของเซลลไขมนรอบๆตบออน แลวเกดการตายของเซลลไขมนนน เรยกวา Enzymaticfat necrosis
– กรณตดเชอ Clostridium perfringens ซงเชอชนดดงกลาวนสรางเอนไซมทาลาย Cell membrane ทาใหเซลลตาย
• Membrane lysis by Physical and ChemicalAgents; ความรอนจด หรอ เยนจด และ สารเคมบางชนดสามารถทาลาย Cell membrane ไดโดยตรง
• Membrane lysis by Viruses; เชอไวรสสามารถทาลายเซลลไดทงทางตรงและทางออม
– เชอไวรสบางชนดสามารถแทรกผาน Cell membrane เขาสเซลลโดยตรง และในขณะเดยวกนกจะทาลาย Cellmembrane ในบรเวณนนทาใหเซลลบาดเจบและตายได
– การทาลายเซลลทางออมโดยเชอไวรส เชน เมอเซลลตบตดเชอไวรสตบอกเสบบ เชอไวรสดงกลาวจะทาใหเซลลตบสรางโปรตนของเชอไวรสและภมคมกนของรางกายจะถกกระตนผลคอเซลลอกเสบจะทาลายเซลลตบทตดเชอไวรสนนเอง
ผลทเกดเมอ “Impaired Cell Membrane
Function”• Loss of Cell Membrane Function
Cell membrane มหนาทในการรกษาสภาพความเขมขนของสารประกอบและเกลอแรตางๆ ภายในเซลล โดยกากบการผานเขาออกของ นา สารประกอบและเกลอแร
ถา Cell membrane ถกทาลาย ทาใหไมสามารถควบคมการผาน เขา-ออกของนา สารประกอบและเกลอแร ได ผลคอความเขมขนและปรมาณของสารประกอบและเกลอแรเปลยนไป และเซลลกไมสามารถทาหนาทไดตามปกต
• Loss of Structural IntegrityเมอCell membrane ถกทาลาย จะทาใหเซลลบาดเจบและตาย แตถาสวนทถกทาลายนนไมมาก กสามารถซอมแซมได
• Deposition of Lipofuscin“Lipofuscin” คอ เมดสนาตาลทอง ขนาดเลก ซงไดจากการยอยสลายสวนของ membrane ของทงเซลลและ Organellesทบาดเจบ ดงนนถาพบมการสะสมมากแสดงถงมการทาลาย cell membrane มาก เชน ในคนสงอายและผปวยจากโรคเรอรง มกพบการสะสมของเมดสนท เซลลกลามเนอหวใจ ตบ และ สมอง - เปน “Wear and Tear”Pigment หรอ สญลกษณ ของความเสอมถอยของรางกาย
Cell Membrane ผดปกต
เซลลตาย
โครงสรางผดปกต
ขนกบขนาดของความผดปกต และ สามารถซอมไดหรอไม
หนาทผดปกต
การคงของสารนาและ อเลกโตรไลตในเซลล
เซลลบาดเจบ
การสะสมของเมดส Lipofuscin ในเซลลทเคยบาดเจบและมการซอมแซม cell membrane
ความผดปกตของสารพนธกรรม(Genetic Alteration)
• Inherited genetic abnormalities - ความผดปกตของสารพนธกรรมทเกดขน โดยไดรบการถายทอดมาจากพอแม
• Acquired genetic abnormalities ความผดปกตของสารพนธกรรมทเกดขนเองในภายหลง เชน Genetic mutation กบการเกดมะเรง หรอ เนองอก และเปนททราบกนดวา มปจจยแวดลอมหลายอยางทสามารถทาใหมการกลายพนธของสารพนธกรรม รวมทง การตดเชอไวรสบางชนด รงส สารเคมและยาบางอยาง เปนตน
ผลกระทบทเกดขนเมอมความผดปกตของสารพนธกรรม
• Failure of Synthesis of Structural Proteinsการตดเชอไวรสบางอยางมผลตอความผดปกตของสารพนธกรรม และหากตดเชอไวรสอยางรนแรง เซลลอาจจะตาย เนองจากความผดปกตของสารพนธกรรมรนแรงและการสรางโปรตนทสาคญบางอยางของเซลลเสยไป แตถาการตดเชอไวรสนนไมรนแรงมาก การยบยงการสรางโปรตนเกดขนเพยงบางสวนทาใหเซลลทตดเชอบาดเจบไมถงตายได
• Failure of Mitosisการรบกวนหรอการยบยงการแบงตวเพมจานวนของ
Labile cells เชน กรณผปวยมะเรงทได Chemotherapy เพอทาลายเซลลมะเรง แลวเกดภาวะโลหตจาง ตดเชองายและมเลอดออกงาย เนองจากยาดงกลาว ยบยงการเพมจานวนของ เซลลไขกระดก
• Failure of Growth-regulating Proteinsความผดปกตของสารพนธกรรมทควบคมการสราง Growth-regulating Proteins เปนสาเหตของเนองอกและมะเรง
• Failure of Enzyme synthesisถามความผดปกตของสารพนธกรรมซงทาหนาทควบคมการสรางเอนไซมใดๆ ตงแตในระยะตวออน กจะทาใหเปน โรคเมตาบอลซมผดปกตตงแตกาเนด ทเรยกวา Inborn errors of metabolism และ ถาความผดปกตนเกยวของกบเอนไซมทสาคญตอชวตมากๆกจะทาใหอาการของโรครนแรงและตายไดตงแตระยะแรกๆ แตถาความผดปกตนเกยวของกบเอนไซมทสาคญไมมาก การบาดเจบของเซลลอาจจะไมมาก หรอเรยกวา Sublethal cellular injury ซงอาการทปรากฏจะไมรนแรง
ความผดปกตของสารพนธกรรม
ยบยงการสรางโปรตน เอนไซม หรอ โปรตน
โครงสราง
ยบยงการแบงตวเพมจานวนของ
เซลล
ไมสามารถควบคมการสราง Growth-regulating Proteins
เซลลบาดเจบ หรอ ตาย
กรณทเกดความผดปกตยบยงการเพมจานวนของ เซลลไขกระดก จะทาใหเกดภาวะโลหตจาง ตดเชองายและมเลอดออกงาย
เนองอก หรอ มะเรง
เมตาบอลซมผดปกต (Metabolic Derangements)
• Exogenous Toxic Agents ; ไดแก alcohol, drugs,heavy metals and infectious agents เปนตน ทาใหเซลลบาดเจบหรอตายได โดยการขดขวางปฏกรยาทางเคมตางๆ ของเซลล ถารนแรงไมมากอาจทาใหเซลลบาดเจบ แตกรณทรนแรงมากเซลลอาจจะตายได
• Endogenous Toxic Agents ; ไดแก สารประกอบจาพวกไขมน และ แรธาตตางๆ เปนตน การสะสมของสารเหลานอาจจะทาใหเซลลบาดเจบหรอตายไดขนกบความรนแรง
เมตาบอลซมผดปกต เซลลตายรนแรงมาก
เซลลบาดเจบ
รนแรงไมมาก
การสะสมของสารภายในเซลลIntracellular accumulation
Subcellularalterations
Hereditary lysosomal storage disorders Drug – induced
lysosomal diseases etc
Normal cell
Reversible injury
Cellular adaptation
Irreversible injury orCell death
Diagram 1 การเปลยนแปลงของเซลลเมอสมผสกบสงกระตน
Stimuli รนแรงนอย
Stimuli รนแรงนอย-ปานกลาง
Stimuli รนแรงมาก
เมอStimuli ยงคงมอยตลอดเวลา
การปรบตวของเซลล (Cellular adaptations)
Increased functional demand
Decreased functional demand
Alteration of cell morphology
Increased numbers of cells
“Hyperplasia”Increased cell size“Hypertrophy”
Decreased numbers of cells
“Involution” -physiologicDecreased cell
size“Atrophy”
Change from one to other mature cell type
“Metaplasia”
Involution – decreased cell numbers
โดยมากจะเปน Physiologic process• Thymus gland involution เมออายมากขน• Myometrium involution หลงคลอดบตร (Postpartum)
Atrophy – decreased cell size• Physiologic atrophy
– การลดขนาดลงของ testis ในคนสงอายทหมด hormone เพศ
• Pathologic atrophy– Disuse atrophy กรณทผปวยเขาเฝอกนานๆ กลามเนอ
ลายบรเวณดงกลาวจะมขนาดเลกลงหรอลบ
– Ischemic atrophy กรณทอวยวะหรอเนอเยอดงกลาวขาดเลอดไปเลยงชาๆ
– Denervation atrophy กรณทมการบาดเจบหรอฉกขาดของเสนประสาททไปเลยงกลามเนอลาย ทาใหเซลลกลามเนอลายเฉพาะทถกเลยงโดย nerve fiber ดงกลาวมขนาดเลดลง
Denervation atrophy
Brain atrophy in elderly
Ischemic atrophy
Hypertrophy-Increased cell size
• Physiologic hypertrophy เชน กรณคนทางานหนก กลามเนอลายจะโตใหญขนเพอ หลกเลยงการบาดเจบจากงานหนก หรอ กรณนกเพาะกาย
• Pathologic hypertrophy – ผปวยความดนโลหตสง กลามเนอหวใจหองลางซายตองทางาน
หนกเพอออกแรงสบฉดโลหตเขาส Aorta ทมแรงดนเลอดสง ทาใหกลามเนอหวใจหองลางซายโตขนและหนาขน เปนตน หรอ กรณผปวยทม Aortic valve stenosis กลามเนอ left ventricle ตองออกแรงเพมในการสบฉดเลอดไปเลยง – “Ventricular hypertrophy”
http://medlib.med.utah.edu/WebPath/webpath.html
Ventricular hypertrophy
Hyperplasia – Increase cell numbers
• Physiologic hyperplasia เชน ใน Proliferative phase ของ mentrual cycle Estrogen ทสรางและหลง จะกระตนท endometrium ทาให endometrium หนาตว เนองจากมการเพมจานวนของ เซลล และ endometrial glands
• Pathologic hyperplasia– กรณเสยเลอดมาก ทาใหมการเพมจานวนเซลลไขกระดก เพอ
ผลตเมดเลอดทดแทน – ความผดปกตของฮอรโมนในเพศชายทาให มการเพมจานวน
ของเซลลตอมลกหมาก ตอมลกหมากโตจนเบยดทางเดนปสสาวะและทาใหปสสาวะลาบาก
– ในเพศหญงถามการกระตนดวย estrogen แบบผดปกต สงผลใหชน endometrium หนา และทาใหประจาเดอนมากผดปกตได
http://medlib.med.utah.edu/WebPath/webpath.html
Prostatic hyperplasia
Endometrial hyperplasia
Hypertrophy and hyperplasia• สวนใหญจะพบเปน Physiologic process และเปนผลจาก
hormone ดงนนอวยวะทมกจะพบบอยจะเปนอวยวะทตอบสนองตอ hormone เชน Breast tissue และ myometrial smooth muscle ในชวง pregnancy
Metaplasiaการปรบตวโดยการเปลยนจากเซลลทเจรญเตมทแลวชนดหนงไปเปนเซลลทเจรญเตมทแลวอกชนดหนง เพอใหเหมาะสมกบ stimuli
“Squamous metaplasia”– กรณทมการอกเสบระคายเคองเปนเวลานานทาใหเซลลเยอบผวของ
Endocervix ซงเดมเปน Simple columnar epithelium เปลยนเปน Stratified squamous epithelium ทสามารถทนตอการระคายเคอง
– กรณคนทสบบหรนานๆ เยอบทางเดนหายใจ ซงเดมเปน Pseudostratified columnar epithelium เปลยนเปน Stratified squamous epithelium
• Glandular metaplasiaกรณของผปวยทมกรดไหลยอน – reflux esophagitis จะพบวาเซลลเยอบหลอดอาหารสวนปลายทเปน stratified squamous epithelium จะเปลยนเปน glandular or columnar epithelium ทสามารถทนกรดได
• Osseous metaplasiaกรณของผปวยทมการอกเสบเรอรงทเนอเยอเกยวพน (Connective tissue) จะพบมการเปลยนของเนอเยอเกยวพนไปเปน กระดกได
Squamous metaplasia ท Endocervix
Dysplasiaเมอมสงกระตน หรอ รบกวน (Stimuli ) ทาใหเซลลมการปรบตวโดยทเซลลจะม Maturation และ Differentiation ผดปกตไป เซลลดงกลาวจะมความผดปกตของรปราง ลกษณะ และขนาดรวมทงการเรยงตวของเซลล ซงการปรบตวนมกเกดกบเซลลเยอบ เชน เซลลเยอบ Squamous epithelium ของปากมดลกหรอ ทางเดนหายใจ และทสาคญ Dysplasia ยงพบมความสมพนธเกยวของกบการกลายเปนมะเรงตอไปไดอกดวย
Normal maturation of squamous
ith li
Abnormal maturation in
d l i
SquamousSquamousDysplasiaDysplasia
Normal cell
Reversible injury
Cellular adaptation
Irreversible injury orCell death
Diagram 1 การเปลยนแปลงของเซลลเมอสมผสกบสงกระตน
Stimuli รนแรงนอย
Stimuli รนแรงนอย-ปานกลาง
Stimuli รนแรงมาก
เมอStimuli ยงคงมอยตลอดเวลา
การบาดเจบของเซลลไมถาวร (Reversible Injury)
Cellular or cloudy swelling
Subcellular responses to cell injuryIntracellular Accumulation
เซลลบวม “Cellular swelling”
• เซลลบวม เปนการเปลยนแปลงทางโครงสรางของเซลลทพบเปนอนดบแรกๆ ภายหลงไดรบบาดเจบแบบไมถาวร ซงการเปลยนแปลงดงกลาวสามารถสงเกตได ตงแตระดบของเซลลจนถงระดบของอวยวะ
• จากการศกษาดวยตาเปลา พบวาการบวมนาทาให อวยวะมลกษณะแขงขน นาหนกเพมขน และสของอวยวะนนๆจางลง
• จากการศกษาดวยกลองจลทรรศนธรรมดา พบวา เซลลบวมและโตขน ภายใน Cytoplasm จะพบมชองวางเลกๆ ทเรยกวา Vacuole จานวนมาก (นนคอ Endoplasmic reticulum ทบวมนา) เรยกลกษณะดงกลาววา Hydropic change หรอ Vacuolardegeneration
เซลลบวม หรอ Cellular swelling
จากการศกษาเซลลดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอน พบ
• มการเปลยนแปลงของ Cell membrane (Plasma membrane alterations) ไดแก การเปลยนแปลงโครงสรางของ Microvilli ทาใหม blebbing, blunting, and distortion การสราง myelin figures จาก Cell membrane ทเสยหาย และ การทเซลลหลดออกจากกนไมยดตดกนเหมอนในสภาวะปกต (Loosening of intercellular attachments)
• มการเปลยนแปลงของ Mitochondria (Mitochondrial changes) ไดแก Mitochondria บวมนา รปลกษณะของ Mitochondria ทจะเหนไมชด หรอ การจบตวของสารประกอบจาพวก Phospholipid เปนกอนอยภายใน Mitochondria เปนตน
• การขยายขนาดหรอบวมของ Endoplasmic reticulum รวมกบการหลดของ Ribosome ออกจาก rough ER
• มการเปลยนแปลงสารประกอบภายในนวเคลยส (Nuclear alterations)
From Robbins PATHOLOGIC BASIS of DISEASE sixth edition
Reversible injury
Irreversible injury
VS
การตอบสนองทเกดขนในระดบเซลล เมอเซลลบาดเจบ
(Subcellular responses to cell injury)
ภายหลงทเซลลถกกระตนหรอรบกวนจาก Stimuli ผลทตามมาคอ มการเปลยนแปลงของกระบวนการ รวมถง Organelles ทสาคญตางๆภายในเซลล เพอตอบสนองตอ Stimuli และ การปรบตวเพอความอยรอดของเซลลแบบชาๆ มากกวาจะเปนการบาดเจบแบบเฉยบพลน
Lysosomal Catabolism• Primary lysosomes คอ Membrane-bound intracellular
organelles มลกษณะเปนถงเกบเอนไซมตางๆ ซงสรางจาก rough ER ไว อนไดแก Acid phosphatase, glucuronidase, sulfatase, ribonuclease และ collagenase. และถงเลกๆทเรยกวา Lysosomes นมหนาทยอยสารตางๆ ทงจากสารประกอบภายนอกเซลลและภายในเซลล
• เซลลทมหนาททาลายสงแปลกปลอม เชน เซลลอกเสบจาพวก Neutrophils และเซลล Macrophages จะใช Lysosomes นทาหนาทยอยทาลายสารตางๆ โดยเฉพาะสงแปลกปลอมภายนอกเซลลทถกนาเขาเซลลซงเรยกวา Heterophagy
• และเซลลใดๆในรางกายกสามารถยอยชนสวนของเซลลไดเอง เรยกวา Autophagy หรอถามชนสวนของ Organelles ทเสยหายไมสามารถยอยสลายได เซลลกจะสะสมไวในรปของ Lipofuscin pigment ซงมสเหลองทอง โดยมากจะพบการสะสมของ pigment ดงกลาวใน เซลลกลามเนอหวใจ เปนตน
• โรคผดปกตทางพนธกรรมบางโรค ทาใหมการขาดเอนไซมบางอยางของ Lysosomes ทาใหไมสามารถยอยสารบางอยางได เปนผลใหมการสะสมของสารทยอยไมไดนนภายในเซลล เรยกวา Hereditary lysosomalstorage disorders และเกดอาการผดปกตทางคลนกในทสด
• การรบกวนการทางานของเอนไซมใน Lysosomes อาจจะเปนผลจากยา เชน Cloroquine ซงเปนยารกษาโรคไขมาเลเรย ทาใหเกด Acquired or drug-induced (iatrogenic) lysosomal diseases เปนตน
Induction (Hypertrophy) of Smooth Endoplasmic
Reticulum• กรณผปวยทใชยา Barbiturates นานๆ จนทนตอยาและไมตอบสนองตอยาในปรมาณยาเทาเดม ทาใหตองเพมปรมาณยามากขนเรอยๆ แสดงถงรางกายสามารถปรบระดบ Tolerance ตอยาได และในผปวยกลมนจะพบ smooth ER ในเซลลตบมขนาดโตขน เนองจาก smooth ER ในเซลลตบทาหนาททาลายยาดงกลาว จงทาใหเพมการทาลายยา
Mitochondrial Alterations
• การเปลยนแปลงของ Mitochondria ทง จานวน ขนาด และ รปราง เปนสาเหตสาคญททาให เซลลบาดเจบและตาย ทงแบบ Necrosis และ Apoptosis ดงเชน เมอเซลลมการปรบตวเพมขนาด กจะพบวา จานวนของ Mitochondria นนเพมขน หรอเมอเซลลมการปรบตว ทาใหขนาดของเซลลเลกลงกจะพบวา จานวนของ Mitochondria นนลดลง
• ในบางภาวะจะพบ Mitochondria ทมขนาดใหญและมรปรางทผดปกตไป เชน กรณผปวยทเปนโรคตบเนองจากการดมเครองดมแอลกอฮอล และรายทมความผดปกตทางพนธกรรมทาใหมความผดปกตในการทางานของ Mitochondria เชน Mitochondrial myopathy ซงเปนโรคของกลามเนอลาย เปนตน
CytoskeletalAbnormalities
• Cytoskeleton เปนสวนประกอบของโครงรางภายในเซลลประกอบดวย
– Microtubules (diameter = 20 to 25 nm)
– Thin actin filaments (diameter = 6 to 8 nm)
– Thick myosin filaments (diameter = 15 nm)
– พวก Intermediate filaments ตางๆ (diameter = 10 nm).
• โรค Kartagener หรอThe immotile cilia syndrome มความผดปกตของ Microtubules ซงเปนสวนประกอบทสาคญของ Cilia ทาให เยอบทางเดนหายใจไมสามารถพดโบกไลสงแปลกปลอมได ทาใหเกดการอกเสบเรอรงของหลอดลมเลกๆ เรยกวา Bronchiectasis หรอ การทมความผดปกตของ Microtubules ทาใหการเคลอนทของ Sperms ผดปกตและเปนหมน
• Alcoholic liver disease พบการสะสมของ Intermediate filaments ใน Cytoplasm ของเซลลตบ เหนเปนกอนสชมพรปรางหลากหลาย ใน Cytoplasm ของเซลลตบ เรยกวา Mallory body หรอ Alcoholic hyaline เปนตน
การสะสมของสารภายในเซลล หรอในเนอเยอ ทาใหเกดพยาธสภาพทเซลลและเนอเยอดงกลาว อาจเกดจากการสะสมของสารดงตอไปน
• สารทพบไดปกตภายในเซลล (Normal endogenoussubstance) แตพบสะสมในปรมาณทมาก
• สารทจะไมพบอยภายในเซลลปกต แตจะพบภายในเซลลผดปกตเทานน (Abnormal Endogenous Substances) ดงกรณทมความผดปกตเมตาบอลซมของสารภายในเซลล
• สารจากภายนอกเขามาสะสมภายในเซลล เนองจากเซลลไมสามารถกาจดไดหมด (Exogenous substances)
Intracellular Accumulation
การสะสมของนาภายในเซลล
การสะสมของนาใน Cytoplasm ของเซลล เปนผลจาก Stimuli ใดๆ ทาใหเกดความผดปกตทาง โครงสรางและหนาทของ Membrane จนไมสามารถควบคมการผานเขา-ออกของนาและแรธาตได เซลลและ Organelles ภายในเซลลจะบวม และ Cytoplasm มลกษณะเปนฝาเรยก Cloudyswelling และ ถามการสะสมนามาก มการบวมของ Organelles ตางทาใหเหนเปนVacuoles เลกๆภายใน Cytoplasm เรยกวา Hydropic degeneration หรอ change ซงภาวะดงกลาวจะพบไดในกรณขาดพลงงาน ATP หรอในภาวะโปตสเซยมในเลอดตา (Hypokalemia)
การสะสมของ Glycogen ภายในเซลล
• ในภาวะปกต เซลลจะสารองพลงงานในรป Glycogen ดงนน ถามความผดปกตทจดใดจดหนงของขบวนการเมตาบอลซมของ Glucose และ Glycogen จะทาใหมการสะสมของ Glycogen ภายในเซลลมากเกน
• การสะสมของ Glycogen ภายในเซลลจะมลกษณะเปน Vacuoles หรอชองวางๆใสๆ เหมอนกบ การสะสมนาและไขมน ดงนนการจะพสจนวา Vacuoles หรอชองวางๆใสๆ นนสะสม Glycogen หรอเปลา จะตองใชการยอมพเศษดวยวธการ Best carmine หรอ PASreaction ซงสารเคมดงกลาวจะทาปฏกรยากบ Glycogen เปลยนเปนสมวง
การสะสมไขมนภายในเซลล(Fatty Change)
• Fatty Change คอ การสะสมของ Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลล (Parenchymal cells) โดยจะพบบอยทเซลลตบ
• การสะสมของ Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลลตบ เนองจากมความผดปกตในขบวนการเมตาบอลซม ของ Triglyceride - Fatty Change or Steatosis
Nucleus
Liver cell
Sinusoid
Free fatty acidFree fatty acid
CholesterolPhospholipids
Triglycerides
Rouge Endoplasmic Reticulum
Apoprotein
Synthesis
Lipoprotein Lipoprotein in Plasma
Diagram 3 Fat metabolisms in Liver cell
Acetyl-CoA,Ketone
Adipose Tissue
1
23
4
สาเหตของ Fatty Change
• เมอม Free fatty acid ใน ระบบไหลเวยนเลอดมากขน เชน การอดอาหาร (Starvation) หรอ กรณผปวยโรคเบาหวาน
• เมอมการเพมการทางานของเอนไซมทมหนาทเปลยน Freefatty acid ใน Cytoplasm ของเซลลตบ ใหเปน Triglyceride ทาให ปรมาณ Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลลตบมากขน เชน เครองดม Alcohol มผลกระตนเอนไซมดงกลาว ทาใหเกด Fatty Change ทเซลลตบ
Nucleus
Liver cell
Sinusoid
Free fatty acidFree fatty acid
CholesterolPhospholipids
Triglycerides
Rouge Endoplasmic Reticulum
Apoprotein
Synthesis
Lipoprotein Lipoprotein in Plasma
Diagram 3 Fat metabolisms in Liver cell
Acetyl-CoA,Ketone
Adipose Tissue
1
23
4
• กรณทมการลดหรอยบยงการทางานของเอนไซมทมหนาทเปลยน Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลลตบ ใหเปน Acetyl-CoA และ Ketone bodies ทาใหปรมาณ Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลลตบเพมขน เชน กรณผปวยทขาดออกซเจน (Hypoxia) และผปวยโลหตจาง (Anemia)
• เมอมการสราง Apoprotein ลดลง ทาใหไมสามารถนา Triglyceride ใน Cytoplasm ของเซลลตบ เขาสกระแสเลอดได อนไดแก ภาวะขาดโปรตน และ เมอไดรบสารพษตอตบ เชน Carbon tetrachloride and Phosphorus เปนตน
Fatty change
การสะสมของ Cholesterolหรอ Cholesterol ester ภายในเซลล
ในภาวะปกตเซลลของรางกายจะควบคมเมตาบอลซมของคลอเรสเตอรอลอยางเขมงวด และ จะใชคลอเรสเตอรอล เพอการสรางสวนประกอบของ Membrane ของเซลล เทานนโดยไมมการสะสมภายในเซลล และถามความผดปกตเกดขน กจะสะสมในรป Vacuoles เลกๆภายใน Cytoplasm ของเซลล
• Atherosclerosis: ภาวะหลอดเลอดแขงตว เกดจากการมการสะสมของคลอเรสเตอรอลภายในผนงชนในของหลอดเลอด (Intima) โดยจะพบการสะสมของคลอเรสเตอรอล ใน Cytoplasm ของเซลลกลามเนอเรยบและ Macrophage ทาใหเหน Vacuoles เลกๆภายใน Cytoplasm ของเซลลดงกลาว เรยกวา Foamy cells และถาความรนแรงมากขนเซลลนนจะแตกและมการสะสมของคลอเรสเตอรอลในเนอเยอเกยวพนรอบๆแทน การสะสมของคลอเรสเตอรอล รวมกบปฏกรยาการอกเสบ และการสะสมของแคลเซยมในระยะตอมาทาใหหลอดเลอดแขงตวและอดตนได
นามาจาก Ivan D. and Jame L. Pathology, color atlas
• Xanthomas:เปนการสะสมของคลอเรสเตอรอลใน Cytoplasm ของเซลล Macrophage ทเนอเยอใตผวหนงจนเปนตมนนขนได โดยมากจะพบในภาวะคลอเรสเตอรอลในเลอดสง
• Inflammation and necrosis:เมอม Stimuli มารบกวนทาใหเซลลตายและมปฏกรยาการอกเสบมาเพอกาจดเซลลทตายนน ทาใหมการสะสมของคลอเรสเตอรอลทไดจากซากเซลลทตายนนภายใน เซลลอกเสบจาพวก Macrophage
• Cholesterolosis:การสะสมของคลอเรสเตอรอลทเปนสวนประกอบของนาด (Bile) ทขงภายในถงนาด (Gallbladder) โดยคลอเรสเตอรอล จะสะสมภายใน Cytoplasm ของ Macrophage เปน Foamy macrophagesซงจะรวมตวกนท Lamina propria ของผนงถงนาด ทาใหเหนเปนจดเหลองๆทผนงดานใน และจากการดดวยกลองจลทรรศนธรรมดา
Foamy macrophages ทชนเยอบของถงนาด
การสะสมของโปรตนภายในเซลล
เมอมปรมาณของโปรตนภายในเซลลมากเกนไป จะทาใหมพยาธสภาพทเปลยนไป โดยจะเหนการสะสมของเมดกลมๆเลกๆ สชมพ (Rounded, eosinophilic droplets) ภายใน Cytoplasm ของเซลล และจากการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอน จะพบวา เมดกลมๆเลกๆ สชมพ คอ ผลก หรอ เสนไยโปรตนทมรปรางตางๆกนนนเอง บางครงอาจจะพบการสะสมโปรตนทงภายในและนอกเซลลได
• ในกรณผปวยโรคไตบางโรคมการสญเสยโปรตนออกมาทางนาปสสาวะ ทเรยกวา Proteinuria นน พบวา มการดดกลบของโปรตนโดย Proximal tubules ในลกษณะของ Pinocytosis ทาใหเหนเมดกลมๆเลกๆ สชมพ ภายใน Cytoplasm ของเซลลบ Proximal tubules
• การสะสมของ Cytoskeletal protein ในเซลลตบของผปวยโรคตบจากการดมเครองดมแอลกอฮอลทเรยกวา Mallory bodies
การสะสม Pigments ตาง ภายในเซลล
• Exogenous pigmentsซงพบบอยทสดคอ Carbon หรอ coal dust ซงปนเปอนมากบอากาศทหายใจ และมกจะถกดกจบโดย เซลล Macrophages ภายในทางเดนหายใจ หลงจากนนสวนหนงจะไปสะสมทเนอปอด และ ตอมนาเหลองทบรเวณขวปอด
• การสะสมของ Carbon หรอ coal dust ในบรเวณดงกลาวจะเหนเปนกลมของเซลล Macrophages มเมดสทสดาใน Cytoplasm เรยกวา Anthracosis ในกรณทมการสมผสกบสภาพแวดลอมม Carbon หรอ coal dust มากๆ เชน กรณของคนทางานทเหมองถานหน กจะไดรบ Carbon หรอ coal dust จานวนมากและมการสะสมในเนอปอด เปนผลใหเกดพยาธสภาพของปอด เรยกวา Coalworker's pneumoconiosis
Anthracosis
นามาจาก Ivan D. and Jame L. Pathology, color atlas
Coal worker's pneumoconio
sis
นามาจาก Ivan D. and Jame L. Pathology, color atlas
• Endogenous pigmentsLipofuscin ซงเปนสวนของOrganellesทเสยหายและไมสามารถยอยสลายหรอทาลายไดของเซลล อาจจะเรยกเปน Lipochrome และWear-and-tear หรอ Aging pigment เมดสชนดนมสเหลอง-นาตาล และมกพบสะสมใน Cytoplasm ขางๆนวเคลยส (Perinucleararea) และจะพบสะสมมากขนในผสงอาย ผปวยทขาดอาหาร เปนมะเรง หรอโรคเรอรง
• Melanin ซงเปนเมดสนาตาล-ดา ไดจากการปฏกรยา Catalyzes ของเอนไซม Tyrosinase กบ Tyrosine จะสรางโดย เซลล Melanocyte ทผวหนงและจะสะสมอยทเซลลผวหนงทาใหผวหนงมสนาตาล ถาสะสมปรมาณมากสผวจะเขมมาก และถาเปนเนองอกของ melanocytes จะพบมการสะสมของ melanin ได
Metastatic melanoma (มะเรงของเซลล Melanocytes)ทตอมนาเหลอง
Malignant Melanoma
• Hemosiderin ซงเปนเมดสนาตาลทอง ทไดจากเมตาบอลซมของเหลก ถาพบสะสมใน Cytoplasm ของ Macrophages เรยกวา Hemosiderin-laden macrophages การสะสมเมดสชนดนในเนอเยอ โดยไมมการบาดเจบของเนอเยอดงกลาว เรยกวา Hemosiderosis แตถาการสะสมเมดสนจานวนมากๆในเนอเยอและทาใหมการบาดเจบเนอเยอบรเวณดงกลาวดวย เรยกวา Hemochromatosis เปนตน
การยอมพเศษ Prussian Blue
Hemosiderosis of Liver
HYALINE CHANGEHyaline Change จะพบไดทงใน และนอกเซลล โดยม
ลกษณะของการเปลยนแปลงทมการสะสมสารสชมพเกดขนใน หรอ นอกเซลล ซงสารดงกลาวโดยมากจะเปนโปรตนชนดตาง เชน การสะสมของโปรตนภายในเซลลตบ ทาใหเหนเปนกอนสชมพ เรยกวา Mallory alcoholic hyaline ซงจดเปน Intracellularhyaline เปนตน สวนการสะสมสารสชมพนอกเซลล หรอ Extracellular hyaline เชน กรณการมการสะสมสารสชมพเปนปนใน Collagenous fibrous tissue ทแผลเปนเกาๆ หรอ ในเนองอกกลามเนอมดลก ชนด Leiomyoma ทเกดมานานๆแลว หรอ การทมการสะสมสารสชมพทเสนเลอดเลกๆ ในผปวย โรคเบาหวาน หรอความดนสงทเปนมานานๆ แลว
HYALINE CHANGE
• การตายของเซลลแบบ Necrosis จดเปนการบาดเจบของเซลลแบบถาวร
• เซลลรางกายชนดทตางกน จะมลกษณะหรอพยาธสภาพการตายของเซลลแบบ Necrosis ทแตกตางกนอนเปนผลเนองจาก เซลลแตละชนดมสวนประกอบทแตกตางกน ความเรวในการเกด Necrosis ของเซลลทแตกตางกนและชนดของการบาดเจบทแตกตางกน
• ลกษณะของเซลลตาย แบบ Necrosis โดยมาก เกดจาก
– ขบวนการยอยสลายสวนตางๆของเซลลทตายโดยเอนไซมภายใน Lysosome ของเซลลทตายเอง เรยกวา Autolysis หรอ จากเอนไซมทหลงจากเซลลอกเสบ เรยกวา Heterolysis และ
– การเสยสภาพของโปรตนภายใน Cytoplasm ของเซลล
• ชนดการตายของเซลลแบบ Necrosis ทพบไดบอยทสด คอ Coagulative Necrosis
• Necrosis ในระยะแรกๆอาจสงเกตไมพบการเปลยนแปลงทชดเจน เชน
– กรณกลามเนอหวใจตายจากการขาดเลอด จะไมพบการเปลยนแปลงทางโครงสรางทชดเจน จนกวา 4 ถง 12 ชวโมงตอมา แตอาจจะตรวจพบ เอนไซมและโปรตนทหลดออกจากเซลลกลามเนอหวใจทตายแลวในกระแสเลอดได ตงแต 2 ชวโมงแรกหลงจากเซลลตาย
พยาธสภาพของเซลลตายแบบ Necrosis
• จากการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอน พบวา Membrane ของเซลลและ Organelles เสยหายและมลกษณะไมตอเนองกน Mitochondria บวมมาก ม Myelinfigures เพมขนและมการสะสมของเศษเซลลตางๆและรวมทง โปรตนทเสยสภาพภายในเซลลดวย
สวนนวเคลยส จะพบมการเปลยนแปลงเปน 3 แบบ คอ • Karyolysis เปนการเปลยนแปลงของนวเคลยส โดยจะพบวาส
นาเงนของนวเคลยสจะจางลงและไมคมชด เนองจากปฏกรยาของเอนไซม DNase ตอ Chromatin
• Pyknosis คอ การเปลยนแปลงทนวเคลยสจะเหยวและมสนาเงนเขม เนองจาก DNA รวมตวเปนกอนสนาเงนเขม มกจะพบใน Apoptosis
• Karyorrhexis คอ การเปลยนแปลงของนวเคลยสซงจะเหยวและมสนาเงนเขมจากนนกแตกออกเปนกอนยอยๆ ดงนนอาจจะเกดตามหลง Pyknosis
“ทายทสดนวเคลยสของเซลลNecrosis กจะหายไปหมด”
From Robbins PATHOLOGIC BASIS of DISEASE sixth edition
Reversible injury
Irreversible injuryVS
ชนดของการตายของเซลลแบบ Necrosis
•Coagulative Necrosis•Liquefactive Necrosis•Fat Necrosis•Caseous Necrosis•Fibrinoid Necrosis
Coagulative Necrosis• Coagulative Necrosis เกดจากการเสยสภาพของโปรตนภายในเซลล ดงนนเซลลทตายแลวจะยงเหนขอบเขตไดชด แตจะไมเหนนวเคลยสแลว และ Cytoplasm จะมสชมพ-แดงสมาเสมอ และมกจะเกดกบอวยวะทเปน Solid Organs ไดแก ตบ ไต หวใจ ตอมหมวกไต มาม เปนตน โดยมากจะเกดภายหลงจากการขาดเลอด หรอ ออกซเจน แตกอาจจะเกดจากสาเหตอนๆ เชน กรณเนอตบตาย แบบ CoagulativeNecrosis เนองจากการตดเชอไวรส การไดรบสารพษ เปนตน
SplenicInfarct
http://medlib.med.utah.edu/WebPath/webpath.html
Renal infarct
Liquefactive Necrosis• Liquefactive Necrosis เกดเนองจากมการยอย
สลายโดยเอนไซมจากเซลลอกเสบในปฏกรยาการอกเสบ เชน การอกเสบเปนหนอง Pus หรอ Suppurative Inflammation
Liver AbscessLiver Abscess
Liquefactive necrosis นเกดจากการยอยสลายเซลลทตายโดยเอนไซมภายใน Lysosome ของเซลลเอง เนองจากเซลลสมองมเอนไซมใน lysosome มาก
Enzymatic fat necrosis
Traumatic fatnecrosis
Fat necrosis
Enzymatic Fat Necrosis
เปนการตายของเนอเยอไขมนอนเนองจากเอนไซม
ไดแก โรคตบออนอกเสบเฉยบพลน (AcutePancreatitis)แลวมการตายของเนอเยอไขมนรอบๆตบออนอนเนองจากเอนไซม Lipase ทรวมาจากตบออนยอย Triglyceride ในเซลลไขมนใหกลายเปน Glycerol และ Fatty acids ซงจะไปจบกบแคลเซยมในเลอด กลายเปน Calcium soap
• จากการสงเกตดวยตาเปลา จะพบหยอม หรอ กอนสขาวดานๆ (Opaque chalky white plaques andnodules) ทเนอเยอไขมนรอบๆ ตบออน นอกจากนนอาจจะพบมการตายของเนอเยอไขมนทเนอเยอใตผวหนง หรอ ในไขกระดก เนองจากเอนไซม Lipase รวเขาสกระแสเลอด ในผปวยตบออนอกเสบเฉยบพลน
นามาจาก Ivan D. and Jame L. Pathology, color atlas
โรคตบออนอกเสบเฉยบพลน
http://medlib.med.utah.edu/WebPath/webpath.html
Nonenzymatic Fat Necrosis
• การตายของเนอเยอไขมนแบบนจะเกยวของกบปฏกรยาการอกเสบ มกจะพบภายหลงการบาดเจบกระทบกระแทกทอวยวะทมเนอเยอไขมนเปนสวนประกอบจานวนมาก เชน เตานม หรอ เนอเยอใตผวหนง หรออาจจะ เรยกอกอยางหนงวา Traumatic Fat Necrosis
• จากการศกษาดวยกลองจลทรรศนธรรมดา พบวา มการตายของเซลลไขมนและมการอกเสบเกดขนในบรเวณดงกลาว โดยจะพบมเซลลอกเสบจาพวก Macrophages ทมขนาดโตขน เนองจากมCytoplasm มากและใส เรยกวา Foamymacrophages นอกจากนนจะยงพบเซลลอกเสบชนดอนๆได เชน Neutrophils, Lymphocytes เปนตน เมอระยะเวลาผานไปกจะมการสะสมของเนอเยอไฟบรสในบรเวณดงกลาวมากขน ทาใหมลกษณะเปนกอน ในทางคลนก อาการดงกลาวอาจ สบสนกบเนอรายได
Fat necrosis ท เตานม
http://medlib.med.utah.edu/WebPath/webpath.html
Caseous Necrosis
• Caseous Necrosis เกดเนองจากปฏกรยาตอบสนองของรางกายตอการตดเชอ Mycobacterium โดยเฉพาะ Mycobacterium tuberculosis หรอ เชอวณโรค อยางเฉพาะเจาะจง โดยจะพบมการรวมกลมของ Macrophages ทมลกษณะเฉพาะ เรยกวา Epithelioidhistiocytes
• การรวมกลมของ Macrophages ทมลกษณะเฉพาะ หรอ Epithelioid histiocytes ซงเปนเซลลทมขอบเขตไมชด มCytoplasm สชมพปรมาณมากและถาเซลลดงกลาวมารวมกนหลายๆเซลลจะกลายเปน Multinucleated giant cells การรวมกลมของเซลลดงกลาวเรยกวา Granuloma และการตายแบบ Coagulative necrosis ของเซลลตรงกลาง Granuloma จะเรยกวา CaseousNecrosis ดงนน อาจจะพอเหนขอบเขตของเซลลทตายและโครงของเนอเยอไดบางจากกลองจลทรรศนธรรมดา แตจากการสงเกตดวยตาเปลา (Gross Examination) จะพบวา เนอตายดงกลาวมสเหลองคลายเนย (Cheese-liked appearance)
Fibrinoid Necrosis• Fibrinoid Necrosis เกดจากปฏกรยาภมคมกน
ของรางกายเอง ทาใหมการตายของเนอเยอ Connective Tissue เชน โรค SLE, โรค Rheumaticfever, โรค Polyarteritis nodosa เปนตน พยาธสภาพดงกลาวจะเกดทผนงของหลอดเลอด โดยจะพบวา ผนงของหลอดเลอดจะถกแทนทดวยปนของสารสชมพ และอาจจะพบ Fibrinoid Necrosis ของ Arterioles ในผปวยความดนโลหตสงทรนแรงได
FibrinoidFibrinoid NecrosisNecrosis ของของ ArteriolesArterioles
Gangrene
Gangrene คอศพททางคลนกทใชเรยก กรณทมการตายของเนอเยอจานวนมาก (Extensive TissueNecrosis) แบงออกเปน
– Dry gangrene– Wet gangrene
• Dry gangrene; เกดจากการขาดเลอด เชน กรณหลอดเลอดแดงอดกน โดยมกจะกบแขนขา ทาใหเกด Coagulative Necrosis ของเนอเยออยางมาก บรเวณเนอตายมสดา แหง และแยกจากเนอเยอปกตไดชดเจน และมกจะไมมการตดเชอ การรกษาจาเปนทจะตองตดเนอเยอทตายทง เรยกวธการดงกลาววา Debridement
• Wet gangrene; เกดจากการขาดเลอดเชนกน รวมกบมการตดเชอในภายหลง ทาใหบรเวณเนอตายบวมแดง แยกจากเนอเยอปกตไดไมชดเจน และอาจจะม Liquefactive Necrosis ของเนอตายรวมดวยเนองจากมปฏกรยาการอกเสบ ทาใหมการยอยสลายเนอเยอทตายแลวโดย เอนไซมทไดจากเซลลอกเสบ โดยเฉพาะ Neutrophils
Intestinal Gangrene
Gangrene Foot
ผลกระทบทางคลนกเมอเกด Necrosis
(Clinical Effects of Necrosis)
Abnormal Function
Bacterial Infection
Release of Contents of NecroticCellsSystemic effects
Local effects
• Abnormal Functionเมอเซลลตาย ผลตามมากคอ การทาหนาทของเซลลนน
เสยไป และอาการทางคลนกอนเนองจากการทเซลลหรอเนอเยอหรออวยวะดงกลาวไมสามารถทางานไดตามปกต เชน กรณผปวยกลามเนอหวใจตายอยางรนแรง ทาใหการบบตวของกลามเนอหวใจ (ทปกต) นาเลอดไปเลยงรางกายไมเพยงพอ เกดภาวะหวใจลมเหลวในทสด เปนตน
อยางไรกตามอาการทางคลนกยงขนกบ ชนดของเซลลหรอเนอเยอทตาย ปรมาณของเนอเยอทตาย และ ปรมาณเนอเยอปกตทยงคงเหลออยนนสามารถทางานทดแทนไดหรอเปลา
• กรณการขาดเลอดไปเลยงสมอง ทาใหเนอสมองสวน MotorCortex เพยงบางสวนตาย แมจะเปนพนททไมมาก แตกทาใหผปวยเกดอาการกลามเนอไมมแรง หรอ Muscle paralysis ได หรอ
• กรณกลามเนอหวใจตายในปรมาณไมมาก กอาจจะไมมผลทางคลนกได หรอ ผปวยทไตขางใดขางหนงขาดเลอดเลยงจนทาใหเนอไตตายเกอบทงหมด แตผปวยกยงไมมอาการ ไตวาย เนองจากไตขางทเหลอสามารถทางานทดแทน
นอกจากการทางานทเสยไปแลว บางครงอาการทางคลนกทเกดขนคอนขางหลากหลาย เชน
• การตายของเนอสมองหยอมเลกๆ อาจจะเปนแหลงกาเนดกระแสไฟฟา ทาใหผปวยชกได หรอ
• การทมบางสวนของลาไสตาย ทาใหการบบตวของลาไสบรเวณดงกลาวเสยไป เกดการอดกนของลาไส หรอ
• ผปวยทมการตายของเนอปอด และ มเลอดออกทบรเวณเนอตายทาใหไอเปนเลอด
• Bacterial Infectionเมอมเนอตาย สงทตามมากคอ การตดเชอแบคทเรยรวมดวย ทาใหอาการแยลง นอกจากนนเชอโรคอาจจะแพร กระจายไปตามกระแสเลอดและนาเหลอง ทาใหตดเชอรนแรงได
• Release of Contents of Necrotic Cellsเมอมการตายของเซลลกลามเนอหวใจ ผลกคอโปรตนหรอเอนไซมภายในเซลลกลามเนอหวใจจะหลดเขาสกระแสเลอด เชน MB isoenzyme ของ Creatinine kinase ซงจะพบเฉพาะเซลลกลามเนอหวใจเทานน ถาพบสงขนในเลอด แสดงวามกลามเนอหวใจตาย เปนตน
• Systemic effectsเมอเซลลตายจะมการหลงสาร Pyrogens ออกจาก
เซลลทตายแลว และมการกระตนปฏกรยาการอกเสบผลทาใหเกดไข (Fever)
• Local effectsเมอมการตายของเซลลเยอบทาใหเกดแผลและม
เลอดออกจากบรเวณเนอตายได ดงนน Local effects จะขนกบความรนแรงและตาแหนงของเนอตาย
การตายของเซลลแบบ Apoptosis
• เปนการตายของเซลลเดยว ๆ เมอหมดอายขยตามทกาหนดไว ซงเรยกวา Programmed cell death
• เปนกระบวนการทเกดภายในเซลลเอง โดยไมเกยวของกบ Pathologic stimuli มากระทา และ ในชวงเจรญเตบโตของทารกในครรภตามปกต พบวาเซลลทเกดขนแลวตายไปเองกเปนเซลลตายแบบ Apoptosis เชนเดยวกน
• อยางไรกตามปจจบนพบวา Apoptosis ทอาจเกดจาก Pathologic stimuli ได โดยท Stimuli ดงกลาวอาจจะไมรนแรงพอทจะทาใหเกดการตายแบบ Necrosis
Four phases of Apoptosis1. Induction / Signalling phase
เซลลจะไดรบ signal จากทง death induced signals และ cell survival signals ถา death induced signals นนแรงกวาหรอเดนกวาจะทาใหมการกระตนใหเกด apoptosis ทงนม BCL-2 เปน anti apoptotic protein
2. Effector phaseหลงจากม signals กระตน apoptosis แลวภายในเซลลจะมการเปลยนแปลงโดยเรมจากการเพม Mitochondria permeability และสารทเกยวของจะออกจาก mitochondria เขาส cytoplasm และกระตนโปรตนทเกยวของทอยใน cytoplasm ตามลาดบ
3. Degradation phaseเอนไซมทอยภายใน cytoplasm จะถกกระตน โดยเฉพาะ Caspases ซงเอนไซนกลมนจะยอย DNA และ proteins ตางๆ รวมถงการมการปรากฎของ phosphatidylserine ท outer membrane ซงการเปลยนแปลงทเกดขนใน nucleus จะเรมปรากฎใหเหนไดทางกลองจลทรรศน
4. Phagocytic phaseเมอเซลลแตกออกเปนชนเลกๆ และการทม phosphatidylserine ท outer membrane นาไปสการกระตนเซลล macrophages และเซลลขางเคยงมาเกบกน ชนสวนของเซลลนน Apoptotic bodies โดยปราศจากการอกเสบ
การตายของเซลลแบบ Apoptosis
• จากการศกษาดวยกลองจลทรรศน Apoptosis จะเรมตนดวยการเปลยนแปลงท nucleus กอน โดย Chromatin จะตดสเขมและจบตวเปนกลมกอน (Clumps) ไปตดอยท Nuclearmembrane ตอมาทงตวเซลลและ Nucleus จะยนโปงออกโดยรอบ หลงจากนนเซลลกแตกออกเปนสวนชนสวนเลก ๆ เรยก Apoptotic bodies และ Apoptotic bodies จะถกกน หรอ Phagocytosis โดยเซลลขางเคยง และ เมดเลอดขาวพวก Macrophages จนหมด โดยไมเกดปฏกรยาการอกเสบของรางกาย
S Afford and S Randhawa Demystified ...: Apoptosis Mol. Pathol., Apr 2000; 53: 55 - 63
นามาจาก www.eirx.com/
Apoptosis
เปนความผดปกตอนเนองจากการสะสมแรธาตจาพวก Calcium salt ในเซลลหรอเนอเยอ โดยมากเปนผลเนองจากเซลลหรอเนอเยอนนมพยาธสภาพ หรอ มความผดปกตของรางกาย ซงม 2 แบบคอ
• Dystrophic calcification • Metastatic calcification
PATHOLOGY OF CALCIFICATION
Dystrophic calcification
• เปนการสะสมแรธาตจาพวก Calcium salt ทเกดขนภายในเซลลหรอเนอเยอทตายแลว โดยไมสมพนธกบปรมาณของ Calcium ในเลอด ทงนDystrophic calcification มกจะเกดในบรเวณทมการตายของเซลลหรอเนอเยอทงแบบ Coagulative, Caseous และ Liquefactivetype
• ดงนนมกจะพบการสะสมของ Calcium salt ทผนงเสนเลอดแดงทมพยาธสภาพ เรยกวา Atheroma โดยเฉพาะในผปวย Advanced atherosclerosis ทาใหเสนเลอดแดงนนแขงและขาดความยดหยน
• และมกจะพบการสะสมของ Calcium salt ทลนหวใจของผปวยทมพยาธสภาพทลนหวใจ เชน Rheumatic heart disease สงผลตอการปด - เปดของลนหวใจ
Advanced atherosclerosis
ลกษณะทางพยาธวทยา Dystrophic calcification
จากการศกษาทางจลพยาธวทยา โดยการยอมดวยวธการมาตรฐาน (Hematoxylin and eosin stain) Calcium salts ทสะสมในเซลลหรอเนอเยอจะมสนาเงน (Basophilic) ลกษณะเปนเมดๆเลกใหญทมรปรางไมแนชด (Amorphous granular appearance) อาจจะพบทงในและนอกเซลล
สงทอาจจะเกดตามมาหลงจากการสะสมของ Calcium salt ในบรเวณดงกลาวเปนเวลานานๆ คอ การกลายเปนกระดก เรยกวา Heterotopic bone หรอการสะสมของ Calcium salt ในเซลลใดๆทตายเพยงหนงเซลลแลวทาใหเกดการสะสมของ Calcium เปนชนๆ เปนวง ดงทพบในเนองอกบางชนดเรยกวา Psammoma bodies เชน เนองอกไมรายแรงของเยอหมสมอง ชนด Meningioma และมะเรงของตอมธยรอยด ชนด Papillary carcinoma
กลไกการเกด Dystrophic calcification
โดยทวไปแลว การตกผลกของแร Calcium phosphate นนคลายคลงกบการตกผลกของ
Calcium hydroxyhepatite [Ca10 (PO4)6(OH) 2] ทกระดก
ซงประกอบดวย 2 ชวงหลก คอ
– Initiation (or nucleation)
– และ Propagation
ซงสามารถเกดไดทงในและนอกเซลล
• Initiation (or nucleation) ของการสะสม Calcium salts ภายในเซลล จะเกดขนท Mitochondria ของเซลลทตายแลวเปนลาดบแรก
• สวนตวกระตน (Initiators) ของการสะสม Calcium salts ภายนอกเซลล– ในภาวะการสรางกระดกปกต คอ สาร Phospholipids ซงพบเปน
สวนประกอบใน Membrane-bound vesicles ของกระดกออนและกระดก มขนาดประมาณ 200 nm ทเรยกวา Matrix vesicles
– ในภาวะทเซลลหรอเนอเยอมพยาธสภาพ Matrix vesicles ไดมาจากขบวนการเสอมถอยและแกของเซลล
และการทมความเขมขนของ Calcium ในบรเวณดงกลาวมากขน กจะทาใหเกดการกระตนการสะสมของ Calcium ตอไป ซงเปนขนตอนของ Propagation
โดยขบวนการจะเรมจากการท Calcium ion จบกบ Phospholipids ท Vesicle membrane ทาใหมการสราง Phosphate groups โดยเอนไซม Phosphatases เพอมาจบกบ Calcium และทาใหเกดการจบกนระหวาง Calcium กบ Phosphate ในบรเวณดงกลาวซาไปซามาจนกระทงบรเวณดงกลาวมปรมาณความเขมขนของ Calcium สง และเปนผลใหเกดการกลายเปนผลกขนาดเลกๆ ทสามารถสะสม Calcium จนโตขนเรอยๆจนทาให Membrane ถกทาลาย แตการทผลกขนาดเลกๆ จะมการสะสมมากขนเรอยๆนน นอกจาก ความเขมขนของ Ca2+ และ PO4 แลวยงขนกบตวกระตนและโปรตนอนๆทมอยในเนอเยอรอบๆเซลล
Calcinosis
Calcinosis- เปนภาวะทพบไมบอยนก หมายถง แคลเซยมไป deposit ท skin
และ subcutaneous tissue หรอบางครงพบใน deeper tissue เชน กลามเนอและ tendons ภาวะเชนนอาจเกดเปนหยอม ๆ เรยกวา Calcinosis circumscripta หรอเกดทว ๆ ไป เรยกวา Calcinosisaniversalis โดยอาจเกดรวมกบ scleroderma, dermatomyositis ภาวะการเกด calcinosis แบบนจงไปคลายกบ (resemble) dystrophic calcification ถาโรคนเปนท tendons และ muscles จะทาใหเกดการเคลอนไหวลาบาก (interference of motor function) ตวอยางของ localized form ของ calcinosis อกอนหนงทนาจดจากคอ Myositi ossificans
Arterial Calcification• ภาวะ abnormal calcification แบบน อาจเกดตามหลง arteriosclerosis
กคลาย ๆ dystrophic calcification นนเอง แตบางทอาจเกดใน uninjured blood vessels ในคนสงอาย และมกเปนกบ muscular artery ของ extremities ทาใหเกด medial calcification เราเรยกวา Monkeberg’ s sclerosis
METASTATIC CALCIFICATION
• เปนการสะสมแรธาตจาพวก Calcium salt ทเกดขนภายในเซลลหรอเนอเยอทยงมชวตอยหรอปกต โดยการสะสมดงกลาวจะเกดขนในภาวะทมปรมาณของ Calcium ในเลอดสง เรยกวา Hypercalcemia
ภาวะ Hypercalcemia เกดจากสาเหตหลกๆ 4 ประการ คอ1. การเพมการหลง Parathyroid hormone (PTH) รวมกบมการ
สลายของกระดก เชน ภาวะ Hyperparathyroidism เนองจากเนองอกของตอมพาราธยรอยด หรอเนองอกอนๆทมการสรางสารออกฤทธเหมอนกบ Parathyroid hormone
2. การทกระดกมพยาธสภาพทาใหมการทาลายของเนอกระดก เชน ในมะเรงของเมดเลอดขาว Multiple myeloma และ การทมมะเรงจากอวยวะอนๆแลวกระจายมาทกระดก เชน มะเรงเตา
นม มะเรงตอมลกหมาก เปนตน
· 3. Vitamin D- related disorders , Sarcoidosis (ทาใหเซลลอกเสบชนด Macrophages กระตนสารตงตนในการสงเคราะห Vitamin D และภาวะทม Calcium ในเลอดสงซงพบในเดกทารกเนองจากมความไวตอ Vitamin D
· 4. ภาวะไตวาย (Renal failure) ทาใหมการสะสมและคงของ Phosphate ในเลอด ทาใหเพมการหลง PTH เกด Secondary hyperparathyroidism
• การสะสมแรธาตจาพวก Calcium salt ใน Metastatic calcification อาจจะเกดไดทวรางกาย แตโดยมากจะเกดท Interstitial tissues ของเยอบในกระเพาะ (Gastric mucosa) , ไต, ปอด, เสนเลอดแดง และ Pulmonary veins. ซงจะสมพนธกบการเสยความเปนกรดของเนอเยอดงกลาวดวย อยางไรกตามลกษณะของ Calcium salt ทสะสมนนกมลกษณะเหมอนกบการสะสมของ Calcium salt ทพบใน Dystrophic calcification. แตการสะสมแบบนมกไมมอาการทางคลนก แตอาจจะตรวจพบโดยบงเอญจากภาพถายรงสของปอด แตถาการสะสมในไตนนรนแรงมาก เรยกวา Nephrocalcinosis กอาจจะเปนผลใหเกดการทาลายของเนอไตตามมาได
จบการบรรยายจบการบรรยาย