Inflammation Flashcards
Vid inflammation blir det inflammerade området rött, varmt, svullet och ömmande. Beskriv de underliggande orsakerna till dessa förändringar. (4p, del 1) (HT14)
Cytokiner och andra mediatorer produceras av: mastceller, dendritiska celler och makrofager som svar på mikrober eller skadade värdceller.
- > Ökar blodkärlens permeabilitet
- > Plasmaproteiner som komplementproteiner kan då komma in i vävnaderna och göra så att leukocyterna kan röra sig från blodkärlen in i vävnaderna.
- > I vävnaderna förstör leukocyterna mikrober, röjer undan skadade celler och inducerar med inflmmation och läkning.
Det initiala utsläppet av histamin, Substans P och andra mediatorer av mastceller och makrofager orsakar:
- Ökning av det lokala blodflödet -> rodnad och värme
- Exudat av plasmaproteiner -> svullnad
- Triggandet av nervändslut -> bradykinin och histamin stimulerar nervändslut
Vid en kraftig inflammation observeras inte bara lokala effekter i vävnaden utan även systemisk påverkan. Beskriv kortfattat två systemiska effekter av inflammation. (4p, del 1) (HT14)
1. Temperaturstegring - cirkulerande IL-1, TNFα, IL-6 ger feber.
De endogenösa pyrogenerna är cytokiner som är en del av det medfödda immunsystemet. De produceras av fagocytiska celler och orsakar ökningen i den termoregulatoriska setpointen i hypothalamus. Viktiga pyrogener är IL-1, IL-6 och TNF-α.
IL-1: Ansvarig för produktion av inflammation samt främjande av feber och sepsis.
IL-6: Medierar feber och akutfassvar. Kan korsa blodhjärnbarriären och ändra temperatursetpointen. Stimulerar energimobilisering ( ökad kroppstemperatur), akutfasproteinsyntes och neutrofilproduktion. Stödjer tillväxt hos B-celler och är antagonistisk mot regulatoriska T-celler.
TNF-α: Reglerar immunceller, inducerar feber, apoptisk celldöd, sepsis (genom IL-1- och IL-6-produktion), kakexi, inflammation samt inhiberar tumörogenes och virusreplikation.
2. Neuronal inflammatorisk ”feedback”.
3. Induktion av akutfasproteiner från lever.
4. Ökning av leukocyter i blod och lymfkörtlar (mobilisering från bl.a. benmärg)
En akut inflammation kan i vissa fall övergå till en kronisk inflammation. Beskriv översiktligt skillnaderna mellan akut och kronisk inflammation och ange minst tre kännetecken för den kroniska inflammationen (4 p, del 1). (VT15)
- Orsak:
Akut: patogener, skadade vävnader
Kronisk: ihållande akut inflammation p.g.a. icke-degraderbara patogener, kvarvarande främmande kroppar eller autoimmuna reaktioner
- Större involverade celler:
Akut: granulocyter (neutrofiler (mest), eosinofiler och basofiler (svar på mask och parasiter)), mononukleära celler (monocyter, få makrofager), mastceller
Kronisk: Mononukleära celler (monocyter, makrofager, T-lymfocyter, plasmaceller), fibroblaster
- Primära mediatorer:
Akut: cytokiner, vasoaktiva aminer, eikosanoider
Kronisk: IFN-γ och andra cytokiner, tillväxtfaktorer, ROS, hydrolytiska enzym.
- Debut:
Akut: omedelbart, välfungerande, inget minne
Kronisk: försenad, specifikare, mer heterogen
- Varaktighet:
Akut: Några dagar
Kronisk: upp till månader eller år
- Utfall:
Akut: Upplösning, abcessbildning, kronisk inflammation
Kronisk: Vävnadsförstörelse, fibros, nekros, komplex samtidig inflammation och läkning, skov
Vid akut inflammation förändras kärlens permeabilitet. Beskriv kortfattat på vilket sätt permeabiliteten förändras (mekanism), vilka konsekvenserna blir, samt nämn minst en mediator som inducerar en ökning av kärlpermeabiliteten. (3 p, del 1). (VT14, VT15-omtenta)
Mikrober och inflammatoriska cytokiner såsom TNF gör att kapillärerna blir “leaky”, vilket tillåter cirkulerande proteiner, inklusive komplementproteiner och antikroppar, att ta sig in i den infekterade vävnaden. Dessa proteiner arbetar tillsammans med fagocyter för att förstöra patogenerna.
Frågan gäller akut inflammation. (HT13)
a) Beskriv kortfattat de kärlförändringar som observeras vid akut inflammation.
b) Beskriv också vilka funktioner kärlendotelet har vid reaktionen? (4 p, del 1)
Mikrober och inflammatoriska cytokiner såsom TNF gör att kapillärerna blir “leaky”, vilket tillåter cirkulerande proteiner, inklusive komplementproteiner och antikroppar, att ta sig in i den infekterade vävnaden. Dessa proteiner arbetar tillsammans med fagocyter för att förstöra patogenerna.
Beskriv översiktligt skillnaderna mellan akut och kronisk inflammation och ange minst tre histologiska kännetecken för den kroniska inflammationen. (4p, del 1) (VT13)
-
Orsak:
- Akut: patogener, skadade vävnader
- Kronisk: ihållande akut inflammation p.g.a. icke-degraderbara patogener, kvarvarande främmande kroppar eller autoimmuna reaktioner
-
Större involverade celler:
- Akut: granulocyter (neutrofiler (mest), eosinofiler och basofiler (svar på mask och parasiter)), mononukleära celler (monocyter, få makrofager), mastceller
- Kronisk: Mononukleära celler (monocyter, makrofager, T-lymfocyter, plasmaceller), fibroblaster
-
Primära mediatorer:
- Akut: cytokiner, vasoaktiva aminer, eikosanoider
- Kronisk: IFN-γ och andra cytokiner, tillväxtfaktorer, ROS, hydrolytiska enzym.
-
Debut:
- Akut: omedelbart, välfungerande, inget minne
- Kronisk: försenad, specifikare, mer heterogen
-
Varaktighet:
- Akut: Några dagar
- Kronisk: upp till månader eller år
-
Utfall:
- Akut: Upplösning, abcessbildning, kronisk inflammation
- Kronisk: Vävnadsförstörelse, fibros, nekros, komplex samtidig inflammation och läkning, skov
Infiltration av monocyter och lymfocyter (dessa två dominerar), fibro-blastproliferation, angiogenes, ödem, vävnadsdestruktion, bildning av bindväv (fibros).
Nämn tre mediatorer vid akut inflammation, deras funktion och källa (celltyp som producerar mediatorn) (3p, del 1) (VT13)
- TNF-alfa
- Från makrofager T-celler och mastceller
- Funktion: aktiverar endoteliala celler, aktivation av neutrofiler, feber via hypotalamus, syntes av akutfasproteiner i levern m.m.
- IL-1
- Från makrofager, dendritiska celler, endoteliala celler, vissa epiteliala celler och mastceller
- Funktion: aktiverar endoteliala celler, feber via hypotalamus, syntes av akutfasproteiner i levern m.m.
- IL-6
- Från makrofager, endoteliala celler, T-celler
- Funktion: Feber via hypotalamus, syntes av akutfasproteiner i levern, proliferation av antigenproducerande b-celler
En flicka i 15-årsåldern kommer till distriktsmottagningen med ett inflammerat sår på benet. Hon har någon timme tidigare under morgonen fallit olyckligt när hon arbetade i stallet och skurit sig på en spade stod uppställd mot väggen. (HT15)
a) Vilken typ av inflammatoriska celler förväntar du dig att finna i den inflammerade vävnaden kring såret?
b) Kring såret uppstår en röd svullnad som ömmar. Vilka är mekanismerna som orsakar rödheten, svullnaden och smärtan, samt ge ett exempel på en inflammatorisk mediator som är inblandad i reaktionen?
c) Rodnaden kvarstår och efter ett par dagar får flickan feber. Vilka cytokiner medierar feberresponsen och kan du förvänta dig andra systemiska effekter - i så fall vilka?
d) Under sårskorpan har det nu bildats en s.k. granulationsvävnad. Beskriv vad granulationsvävnad är och vilka celler du förväntar dig att se mikroskopiskt i granulationsvävnaden samt deras funktioner?
a) Akut inflammation: neutrofiler, monocyter och mastceller. (Här också trombocyter?)
b)
- Ökning av det lokala blodflödet -> rodnad och värme
- Exudat av plasmaproteiner -> svullnad
- Triggandet av nervändslut -> bradykinin och histamin stimulerar nervändslut
c) IL-1, IL-6 och TNF-alfa. Man kan vänta sig leukocytos och och vaskulära förändringar. IL-6 stimulerar den hepatiska syntesen av ett antal plasmaproteiner. Ökad sedimentationshastiget för erythrocyter på grund av ökad produktion av akutfasproteiner och reaktanter (fibrinogen). I närvaron av akutfasreaktanter så aggregerar erythrocyter på grund av en förlust av deras negativa laddning vilket resulterar i ökad sedimentering.
d) I granulomet har mängden blodkärl ökat. Dessutom har mängden fibroblaster och inflammatoriska celler ökat. Neutrofila granulocyter, plasmaceller och lymfocyter bildar den inflammatoriska vävnaden.
- Fibroblaster är den dominerande celltypen i bindväv, och producerar den intercellulära substansen. I tidiga granulationsvävnader förekommer rikligt med aktiva fibroblaster. De är långsmala och har rund kärna och rödfärgat cytoplasma. Inga tecken på kollagensyntes finns i detta tidiga skede. Jämsides med fibroblasterna växer blodkapillärer in i den skadade vävnaden. Då granulationsvävnaden mognar, övergår fibroblasterna till fibrocyter = långsmala celler med smal kärna. Fibrocyterna producerar endast lite kollagen. När det är fråga om benskador, induceras först broskvävnad och senare benvävnad i fibroblastområdet.
- De neutrofila granulocyterna innehåller lytiska enzymer och kan med hjälp av dem bryta ner det material, som de fagocyterat.
- Lymfocyterna påträffas i vävnaderna i det senare skedet av en inflammation. Plasmacellerna eller de antikropproducerade B-lymfocyterna har ett välavgränsat cytoplasma och en kärrhjulsliknande kärna.
- Plasmacellerna producerar antikroppar mot ämnen, som organismen uppfattar som främmande och skadliga.
Frågan gäller akut inflammation.
a) Beskriv kortfattat de kärlförändringar som observeras vid akut inflammation.
b) Beskriv också vilka funktioner kärlendotelet har vid reaktionen?
a) Förändring i vaskulärt flöde
- Mycket snabb och transient vasokonstriktion (inte alltid)
- Vasodilatation - arterioler och prekapillära sfinktrar ger ökad perfusion av kapillärbädden.
- Ökat hydrostatiskt tryck ger extravasalt läckage.
Förändring av permeabilitet (3 typer)
- Omedelbar, transient ökning (<30 min)
- Omedelbar, långvarig ökning (skada på endotel, nekros) (30min-5h-dagar)
- Sen, förlängd ökning (topp vid 3-5h)
b) Mastcellerna kan induceras av trauma och ge “go-signaler”, och aktivera endotelcellerna genom TNF-afla, IL-1 och PAF. Samtidigt säpps histamin ut. Histamin kan förstärka selektiner samt ICAM och V-CAM. (Det sker en sekretion av NO, prostacykliner, kemokiner och PAF.) Tight-junction släpper och endotel kontraheras. Mastcellerna släpper ut IL-8 som medierar neutrofil kemotaxi. Neutrofiler rekryteras och adhererar till kärlväggen vid inflammation.
* Viktiga mediatorer vid akut inflammation:*
- Vasodilation: Histamin, PGE2, PAF, Bradykinin, NO, Prostacyklin
- Vaskulär permeabilitet: Histamin, PAF, VEGF, C3a, C5a
- Neutrofil adhesion: IL-1, TNFa, PAF
- Neutrofil kemotaxi: IL-8, C5a, LTB4, Fibronektinfragment
- Feber: IL-1, TNFa, prostaglandiner
- Akutfasproteiner: IL-1, IL-6, TNFa
- Smärta: Bradykinin, prostaglandiner
- Vävnadsnekros: lysosomala proteaser och lipaser, fria radikaler (ffa från neutrofiler)
Beskriv vad som menas med nedanstående tillstånd (a till c). Ange också för varje tillstånd vilka inflammatoriska celler som dominerar den histologiska bilden?
a) follikulit
b) flegmone
c) empyem
a. Inflammation som innefattar hårsäck, här syns mycket neutrofiler.
b. Varig inflammation med varansamlig i bindväv. Rikliga mängder (döda) neutrofiler (var).
c. Varansamling i kroppskavitet t.ex. i pleurahålan, rikliga mängder (döda) neutrofiler (var).
Inflammation är en lokal reaktion i en vaskuläriserad vävnad, men den kan också medföra systemiska effekter såsom feber och induktionen av akutfasproteiner i levern. Vilka inflammatoriska cytokiner är ansvariga för att inducera akutfasproteiner?
IL-1, IL-6, TNFa
Nämn två akutfasproteiner och deras funktion.
- C-reaktivt protein (CRP) - CRP finns i vanliga fall löst i blodplasman och kan vid en bakteriell infektion kraftigt öka i koncentration. CRP är en del av försvaret mot bakterier, och har förmågan att binda till vissa bakterietypers kapsel och därefter aktivera makrofager som oskadliggör inkräktaren. CRP kan även aktivera komplementsystemet (via den klassiska vägen). CRP bildas i levern och räknas som ett akutfasprotein. Inom sjukvården mäts halten av CRP i serum eller plasma när en infektion misstänks, s.k. snabbsänka eller CRP-prov, vilket ger mer aktuell information om pågående inflammation, än den klassiska sänkan.
- Serumamyloid-A (SAA) - Akutfas-SAA sekreteras under inflammationens akuta fas. Dessa proteiner har flera roller, inklusive transporten av koleterol till levern för sekretion till gallan, rekryteringen av immunceller till inflammatoriska sajter, och induktionen av enzymer som bryter ner ECM. A-SAA är implikerade i flera kroniska sjukdomar så som amyloidos, arteroskleros, och reumatoid artrit. SAA är också en akutfas-markör som svarar snabbt. Likt CRP så ökar nivån av akutfas SAA inom timmar efter det inflammatoriska stimulit, och ökningsmagnituden kan överstiga den hos CRP. Relativt triviala inflammatoriska stimuli kan leda till SAA-svar. Det har föreslagits att SAA-nivåer bättre överensstämmer med sjukdomsaktivitet i tidig inflammatorisk ledsjukdom än ESR och CRP. Trots att det huvudsakligen produceras av hepatocyter så visar nyare studier att SAA även produceras av adipocyter och att dess serumkoncentration är associerad med BMI.
Kronisk inflammation kan ibland ge upphov till s.k. granulom. Vad är den troliga orsaken till granulom och vad är den histologiska bilden vid granulom (beskriv gärna med en skiss)?
Histologisk bild:
- Ansamling av modifierade monocyter
- Epiteloida cell (sekretoriska monocyter)
- Flerkärniga jätteceller
- Förekomst av främmandekropp
- T cellsmedierad immunreaktion
(faktorer; IFN-γ, IL-4)
Orsaker till granulom: TBC, sarkidos, silikos, asbestos, främmande kropp, syfilis.
Frågan gäller kronisk inflammation. Beskriv de histologiska tecken som är typiska för den kroniska inflammationen?
- Infiltration av monocyter och lymfocyter
- Fibroblasproliferation
- Angiogenes
- Ödem
- Vävnadsdestruktion
- Bildning av bindväv (fibros)
Du tittar i mikroskop på ett vävnadssnitt där du misstänker inflammation. Vilka histologiska tecken letar du efter för den typiska kroniska inflammationen?
- Infiltration av monocyter och lymfocyter
- Fibroblasproliferation
- Angiogenes
- Ödem
- Vävnadsdestruktion
- Bildning av bindväv (fibros)
