Spezielle Pathologiedes Atmungstraktes
Teil 1
Pathologie Atmungstrakt
Anteile des Atmungstraktes:
- Nase, Nasennebenhöhlen, Luftsäcke
- Kehlkopf, Trachea
- Bronchien, Lunge
- Brusthöhle mit Pleura
Pathologie Atmungstrakt
Komponenten der Lunge:
Pathologie Atmungstrakt
Makroskopie der Lunge
Pathologie Atmungstrakt
Makroskopie der Lunge (1):
- die Lunge weist eine tierartspezifische Anzahl und Form von Lappen (Lobus, Lobi) auf > siehe Anatomie
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.
Schwein, Lunge, Actinobacillus pleuropneumoniae
Verteilungs-muster
• eine Lobär-pneumonie
• ein Lungenflügel ist verändert
• aber nicht die gesamte Lunge !
Pathologie Atmungstrakt
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
Pathologie Atmungstrakt
Makroskopie der Lunge (4):
- eine deutliche Läppchenbildung begünstigt ein lobuläres Verteilungsmuster von Lungenentzündungen
Schwein, Lunge, Influenza-Virus-Infektion
Verteilungs-muster
• ein lobuläres Ver-teilungsmuster
Pathologie Atmungstrakt
Pathologie Atmungstrakt
Histologie der Lunge
Pathologie Atmungstrakt
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
Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung
Bronchus
• Lumen
• respiratorisches Epithel (Zilien)
• Becherzellen
• Lam. propria
Pathologie Atmungstrakt
Pathologie Atmungstrakt
Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung
Bronchiolus
• Lumen
• Lam. epithelialis
• Lam. propria
• Lam. muscularis
• Peribronchiolum
• Lungengewebe
Pathologie Atmungstrakt
Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung
Bronchiolus
• Lumen
• Flimmerepithel
• Clara-Zellen (apo-krine Sekretion)
Pathologie Atmungstrakt
Pathologie Atmungstrakt
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
Pathologie Atmungstrakt
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
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
Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung
Alveolen
• Alveolargang
• Zugänge zu den Alveolen mit mus-kulären Sphink-tern
• Alveolen
Pathologie Atmungstrakt
Hund, Lunge, Immunhistologie, anti-Desmin
Alveolen
• Zugänge zu den Alveolen
• Bündel glatter Mus-kulatur (muskulä-rer Sphinkter)
Pathologie Atmungstrakt
Katze, Lunge, Giemsa-Färbung, GMA-Einbettung
Alveolen
• Alveolen
• Alveolarsepten mit Gefäßen
• Zelltypen ??
• schwierig zu unter-scheiden
Pathologie Atmungstrakt
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
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
Pathologie Atmungstrakt
Lymphgefäße der Lunge
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)
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
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
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)
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
Lunge
fibrinöse Pneumonie
Lymphgefäße:
• peribronchiolär (1)
• perivaskulär (2)
• interlobuläre Septen (3)
• subpleural (4)
Pathologie Atmungstrakt
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Pathologie Atmungstrakt
Abwehrsysteme des Atmungstraktes
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)
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)
Pathologie Atmungstrakt
Abwehr derLunge
wie weit gelangenPartikel in die Atemwege in Ab-hängigkeit von ihrer Größe ?
Abwehr derLunge,unspezifische
• dargestellt ist ein aktivierter Alveo-lar-Makrophage(nach Phagozyto-se von Partikeln)
• nicht aber eine Zelle unter Nor-malbedingungen
Pathologie Atmungstrakt
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
Pathologie Atmungstrakt
siehe dazu:Folien Allg. Pathologie
Lymphatische Organe - Übersicht
?ektopischeslymph. Gewebe
-
induziertesMALTtertiäre
lymph. Organe
Schleimhaut-Epithel
konstitutivesMALT
LymphgefäßeLymphknoten
BlutMilz
sekundärelymph. Organe
keine
+
ThymusKnochenmark
primärelymph. Organe
Antigenzufuhrüber
embryonalangelegt
OrganeGruppe
Immunbiologie
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
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
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
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
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
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
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
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
Tertiäre lymphatische Organe (2):
- welche Funktion ausgeübt werden (schützend - iMALT, destruierend - elG) ist ebenfalls unklar
Immunbiologie
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
Bronchiolus-assoziiertes lymphatisches Gewebe
Immunbiologie