Spezielle Pathologie des Atmungstraktes · Pathologie Atmungstrakt Makroskopie der Lunge (2): - die...

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Spezielle Pathologie des Atmungstraktes Teil 1

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Spezielle Pathologiedes Atmungstraktes

Teil 1

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Pathologie Atmungstrakt

Anteile des Atmungstraktes:

- Nase, Nasennebenhöhlen, Luftsäcke

- Kehlkopf, Trachea

- Bronchien, Lunge

- Brusthöhle mit Pleura

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Pathologie Atmungstrakt

Komponenten der Lunge:

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Pathologie Atmungstrakt

Makroskopie der Lunge

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Pathologie Atmungstrakt

Makroskopie der Lunge (1):

- die Lunge weist eine tierartspezifische Anzahl und Form von Lappen (Lobus, Lobi) auf > siehe Anatomie

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Pathologie Atmungstrakt

Makroskopie der Lunge (2):

- die Art der Lappung hat keinen Einfluß auf das funktionelle Verhalten der Lunge

- Lungenentzündungen (Pneumonie), die ganze Lungen-Lappen oder größere Teile davon erfassen, wurden / wer-den bezeichnet als:

Lobär-Pneumonie

- dieser Terminus wird beim Menschen angewendet und z.B. wieder in der angloamerikanischen Vet. Pathol.

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Schwein, Lunge, Actinobacillus pleuropneumoniae

Verteilungs-muster

• eine Lobär-pneumonie

• ein Lungenflügel ist verändert

• aber nicht die gesamte Lunge !

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

Makroskopie der Lunge (3):

- Lungen können äußerlich glatt und einheitlich erscheinen

- sie können aber auch in deutliche Läppchen (Lobulus, Lobuli) unterteilt sein, z.B. bei Schwein und Rind

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Pathologie Atmungstrakt

Makroskopie der Lunge (4):

- eine deutliche Läppchenbildung begünstigt ein lobuläres Verteilungsmuster von Lungenentzündungen

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Schwein, Lunge, Influenza-Virus-Infektion

Verteilungs-muster

• ein lobuläres Ver-teilungsmuster

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

Histologie der Lunge

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Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Bronchus

• Lumen

• Lam. epithelialis

• L. propria

• L. muscularis

• Bronchialdrüsen

• Bronchialknorpel

• Peribronchium (Fett- und Binde-gewebe)

• Grenzlamelle

• Lungengewebe

Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Bronchus

• Lumen

• respiratorisches Epithel (Zilien)

• Becherzellen

• Lam. propria

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Bronchiolus

• Lumen

• Lam. epithelialis

• Lam. propria

• Lam. muscularis

• Peribronchiolum

• Lungengewebe

Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Bronchiolus

• Lumen

• Flimmerepithel

• Clara-Zellen (apo-krine Sekretion)

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

Histologie der Lunge (1):

Pneumozyten Typ I

- 40% der Alveolardeckzellen

- bedecken 90% der Oberfläche der Alveolen

- ø 50 μm, Dicke 0,1 μm

- postmitotische Endzelle, d.h. nicht mehr teilungsfähig

> dienen dem Gasaustausch

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Histologie der Lunge (2):

Pneumozyt Typ II

- 60% der Alveolardeckzellen

- bedecken nur rd. 5% der Oberfläche

- ø 15 μm

- teilungsfähig

- Vorläuferzelle der Pneumozyten Typ I

> produzieren den Surfactant

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Alveolen

• die Bronchioli gehen über in

• Alveolargänge

• von diesen zwei-gen die halbkuge-ligen Alveolen ab

• am Zugang zu denAlveolen liegen muskuläre Spink-ter in den „Spit-zen“ der Alveolar-septen

• in Wirklichkeit einRingmuskel

Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Alveolen

• Alveolargang

• Zugänge zu den Alveolen mit mus-kulären Sphink-tern

• Alveolen

Pathologie Atmungstrakt

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Hund, Lunge, Immunhistologie, anti-Desmin

Alveolen

• Zugänge zu den Alveolen

• Bündel glatter Mus-kulatur (muskulä-rer Sphinkter)

Pathologie Atmungstrakt

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Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung

Alveolen

• Alveolen

• Alveolarsepten mit Gefäßen

• Zelltypen ??

• schwierig zu unter-scheiden

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

Alveolen

• erst die Elektronen-mikroskopie er-möglichte die Dif-ferenzierung von:

• Typ I Pneumozyt

bedeckt 90% der Oberfläche der Alveo-le

• Typ II Pneumozyt

bedeckt nur 5 %

• Alveolarmakro-phagen

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Pathologie Atmungstrakt

Histologie der Lunge (3):

Stammzellen

- nach neueren Untersuchungen gibt es im distalen Atmungstrakt Stammzellen (bronchioloalveolar stem cells - BASC)

- sie liegen am Übergang von den terminalen Bronchioli in die Alveolargänge

- und liefern sowohl Clara-Zellen für die Bronchioli als auchPneumozyten Typ II und I für die Alveolen

- bislang nachgewiesen unter den Bedingungen der Regene-ration, also nach Schädigung; Frage ob auch unter Normalbedingungen für den Zellnachschub verantwortlich

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Lymphgefäße der Lunge

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Pathologie Atmungstrakt

Lymphgefäß-System der Lunge (1):

- es gibt Formen von Lungenentzündung, in deren Patho-genese die Lymphgefäße in der Lunge eine ganz wesentliche Rolle spielen (Fibrinöse Pneumonie)

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Pathologie Atmungstrakt

Lymphgefäß-System der Lunge (2):

- in den Alveolarsepten (Blut-Gas-Schranke) gibt es keine Lymphgefäße

- die aus den alveolären Kapillaren physiologischerweise austretende Flüssigkeit sammelt sich zwischen den beidenBasalmembranen (der der Pneumozyten und der der Kapillarendothelzellen) oder aber sie gelangt unter patho-logischen Bedingungen in das Alveolarlumen > alveoläresÖdem !!

- aus den Septen wird die Flüssigkeit in Bereiche mit mehr Interstitium geleitet, wo auch die Lymphgefäße beginnen

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aus: Pietra (1986) : New insights into mechanisms of pulmonary edema. Lab. Invest. 51, 489-

Pathologie Atmungstrakt

Lymphgefäß-system derLunge

• die Alveolarseptenverfügen über keine Lymphge-fäße

• Flüssigkeit aus denGefäßen tritt erstin das Interstitiumund ggf. von dortin das Alveolar-lumen über

• aus dem Intersti-tium der Septen strömt die Flüssig-keit in weitere Are-ale mit Lymph-spalten

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Pathologie Atmungstrakt

Lymphgefäß-System der Lunge (3):

- von dort gelangt die Lymphe über zwei abführende Lymph-gefäß-Systeme zu den Lymphknoten am Lungenhilus

A. Lymphgefäße in der Wand von Arterien und Venen sowievon Bronchioli und Bronchien

B. Lymphgefäße in den interlobulären Septen und unter derPleura (subpleural)

- die Kenntnis dieses System ist für die Erklärung des Ausbrei-tungsmusters bestimmter Pneumonien von Bedeutung (z.B. APP - Schwein, Lungenseuche - Rind)

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Pathologie Atmungstrakt

Lymphgefäß-system derLunge

• die Lymphgefäßeverlaufen dann inzwei Systemen

1. parallel mit größe-ren Gefäßen undBronchien

2. in den interlobu-lären Septen zurPleura

• beide Systeme sammeln sich in den Hiluslymph-knoten

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Lunge

fibrinöse Pneumonie

Lymphgefäße:

• peribronchiolär (1)

• perivaskulär (2)

• interlobuläre Septen (3)

• subpleural (4)

Pathologie Atmungstrakt

1 2

3 4

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Pathologie Atmungstrakt

Abwehrsysteme des Atmungstraktes

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Pathologie Atmungstrakt

Abwehr derLunge

die wichtigsten unspezifischen Abwehrsysteme der Lunge sind:

• Husten / Niesen

• Muko-ziliäre Clearance

• Makrophagen

- im Lumen der Alveolen

- im Lumen der alveolären Kapilla-ren (tierartlich un-terschiedlich)

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Pathologie Atmungstrakt

Abwehr derLunge

die wichtigsten unspezifischen Abwehrsysteme der Lunge sind:

• Husten / Niesen

• Muko-ziliäre Clearance

• Makrophagen

- im Lumen der Alveolen

- im Lumen der alveolären Kapilla-ren (tierartlich un-terschiedlich)

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Pathologie Atmungstrakt

Abwehr derLunge

wie weit gelangenPartikel in die Atemwege in Ab-hängigkeit von ihrer Größe ?

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Abwehr derLunge,unspezifische

• dargestellt ist ein aktivierter Alveo-lar-Makrophage(nach Phagozyto-se von Partikeln)

• nicht aber eine Zelle unter Nor-malbedingungen

Pathologie Atmungstrakt

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Lunge, Ratte, Enzymhistochemie, saure Phosphatase

Abwehr derLunge,unspezifische

• Alveolarmakro-phage (im nicht-aktivierten Zu-stand)

• in Wirklichkeit „sitzt“ die Zellennicht an einem Platz sondern wandert amöboidin der Alveole um-her!

• Typ II Pneumozy-ten mit schaumi-gem Zytoplasma

Pathologie Atmungstrakt

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Pathologie Atmungstrakt

siehe dazu:Folien Allg. Pathologie

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Lymphatische Organe - Übersicht

?ektopischeslymph. Gewebe

-

induziertesMALTtertiäre

lymph. Organe

Schleimhaut-Epithel

konstitutivesMALT

LymphgefäßeLymphknoten

BlutMilz

sekundärelymph. Organe

keine

+

ThymusKnochenmark

primärelymph. Organe

Antigenzufuhrüber

embryonalangelegt

OrganeGruppe

Immunbiologie

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Lymphatische Organe - Übersicht (1)

- zusätzlich zu der Einteilung primäre, sekundäre und tertiäre lymphatische Organe

- kann man zwei Gruppen unterscheiden:

1. Strukturen, die embryonal angelegt und deshalb bei der Geburt bereits vorhanden sind:

primäre lymphatische Gewebe: Thymus, Knochen-mark, Peyersche Platten im Ileum bei Rd, Schf

sekundäre lymphatische Gewebe: Milz, Lymph-knoten, konstitutives Mucosa-assoziiertes lympha-tisches Gewebe (MALT) wie Peyersche Platten und Tonsillen

Immunbiologie

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Lymphatische Organe - Übersicht (2)

2. Strukturen, die nicht angelegt sind und die nach der Geburt unter bestimmten Bedingungen angebildet werden können:

tertiäre lymphatische Gewebe:

- induziertes MALT

- ektopisches lymphatisches Gewebe, isolierte lymphatische Follikel (ILF)

diese Gruppe ist für Entzündungen relevant

Immunbiologie

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Lymphatische Organe - Übersicht (3)

- hinsichtlich der Art des "Antigenerwerbs" gibt es deut-liche Unterschiede zwischen den sekundären lympha-tischen Organen:

- Milz und Lymphknoten (= sek. lymph. Organe) werden nur aktiv, wenn ihnen Antigen zugeführt wird, und zwar

- Lymphknoten über Lymphgefäße, also regiolal

- Milz über Blutgefäße, also generalisiert

- MALT - sammelt permanent Antigene aus dem Lumen (nach innen verlegte Aussenwelt !!) über die Schleimhaut(M-Zellen im Darm oder andere Mechanismen, wie in den Tonsillen)

Immunbiologie

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Lymphatische Organe - Übersicht (4)

- von der Immunantwort finden in den genannten lymphatischen Organen nur die Induktion der Immunantwort (afferenter Schenkel) und die Ver-mehrung der jeweils spezifischen Antigen-reaktiven Lymphozyten (Zellklone) statt

- die eigentliche "Antwort", also die Effektorebene (effe-renter Schenkel), die sich tatsächlich mit dem Antigenauseinandersetzt, findet häufig außerhalb der lympha-tischen Organe statt

- d.h. im MALT wird die Reaktion initiiert, die Antwort (z.B. Plasmazellen die Antikörper produzieren) erfolgt dann in der „gesamten“ Schleimhaut

Immunbiologie

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Schleimhaut-assoziiertes lymphatisches Gewebe (1):

das MALT läßt sich in zwei Gruppen unterteilen (1)

konstitutives MALT

- es ist bei jedem Individuum einer Spezies embryonal angelegt

- es verfügt über einen definierten histologischen Aufbau

- z.T. ist die Lokalisation festgelegt

> Tonsillen

- z.T. ist die Lokalisation variabel

> Peyersche Platten

Immunbiologie

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Schleimhaut-assoziiertes lymphatisches Gewebe (2):

- der Kontakt mit (die Zufuhr von) Antigenen findet über spezialisierte Schleimhautzellen statt

- die M-Zellen (membranöse Zellen, weil im Vergleich mit dem Schleimhaut-Epithel meist flacher) transportieren permanent Antigen aus dem Lumen (Außenwelt!) in den Körper hinein, wo ein Kontakt mit Zellen des Immun-systems stattfindet

- die Einrichtungen verfügen über keine afferenten Lymph-gefäße

Immunbiologie

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Schleimhaut-assoziiertes lymphatisches Gewebe (3):

- die im MALT aktivierten und proliferierten B-Lymphozyten treten ins Blut über

- sie siedeln sich gezielt (homing) in der Lamina propria der benachbarten Schleimhaut an und werden dort zu Plasma-zellen

- die dann vor allem IgA produzieren, was durch die Epithel-zellen in das Lumen transportiert wird (humorale Schleim-haut-Immunität)

- die ebenfalls gebildeten B-Memoryzellen rezirkulieren bevorzugt über das MALT

Immunbiologie

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Tertiäre lymphatische Organe (1):

- das fakultative MALT (BALT) und das ektopische lymphatische Gewebe werden bei länger anhaltender Immunstimulation angebildet

- die genauen Voraussetzungen und Abläufe der Anbil-dung sind aktuell nicht völlig geklärt

- es werden Teile der Bildung von sek. lymphat. Organen rekapituliert, dabei scheinen Lymphgefäße eine wichtige Rolle zu spielen

- es sollten bestimmte histologische Komponenten vor-handen sein (B-Zell- und T-Zell-Areal, hochendo-thelisierte Venolen, Lymphgefäße (efferente), im i-MALT auch Follikel-assoziertes Epithel

Immunbiologie

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Tertiäre lymphatische Organe (2):

- welche Funktion ausgeübt werden (schützend - iMALT, destruierend - elG) ist ebenfalls unklar

Immunbiologie

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Schwein, Lunge

induziertes MALT

Bronchiolus-assoziierteslymphatischesGewebe (BALT

• kein Hinweis auf einBALT

1 Epithel

2 L. propria

3 L. muscularis

4 Peribronchiolum

5 Alveolen

Pathologie Atmungstrakt

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Bronchiolus-assoziiertes lymphatisches Gewebe

Immunbiologie