مواضيع المحاضرة:
background image

 

19 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

20 

Definition 

Is a protective response intended to eliminate the initial 
cause of cell injury as well as the necrotic cells and tissues 
resulting from the original insult. 

Acute inflammation

 

Causes (Stimuli for Acute Inflammation) 

  Infection  

  Trauma  

  Physical injury from thermal extremes or from ionizing 

radiation  

  Chemical injury  

   Immunologic injury  

  Tissue death. Inflammatory changes occur in viable tissue 

adjacent to necrotic areas  

Processes 

1)  Recognition of the injurious agent,  
2)  Recruitment of leukocytes, 
3)  Removal of the agent,  
4)  Regulation (control) of the response, and  
5)  Resolution (repair).  

Cardinal signs 

  Rubor (redness caused by dilation of vessels)  

  Dolor (pain due to increased pressure exerted by the 

accumulation of interstitial fluid and to mediators such as 
bradykinin)  

  Calor (heat caused by increased blood flow)  

  Tumor (swelling due to an extravascular accumulation of 

fluid)  

  Functio laesa (loss of function) 

 

Types 

1- Acute 
2- Chronic  
 

 

Components of inflammation 

A) Vascular changes. 
B) Cellular events. 

  Vasoactive changes  

  These changes begin with a brief period of 

vasoconstriction, followed shortly by dilation of 
arterioles, capillaries, and postcapillary venules.  

  The resultant marked increase in blood flow to the 

affected area is clinically manifest by redness and 
increased warmth of the affected area.  

 

  Transudate: is an ultrafiltrate of blood plasma and 

contains little protein.  

  Exudate: interstitial fluid with high concentration of 

plasma protein. 

  Increased capillary permeability  

  This results in leakage of proteinaceous fluid, which 

causes edema.  

  Causes  
1)  Endothelial changes that vary from contraction of 

endothelial cells in postcapillary venules, with widening 
of interendothelial gaps. 

2)  Endothelial damage involving arterioles, capillaries & venules 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

21 

 

  Cellular Events: Leukocyte Recruitment & 

Activation (Cellular response of leukocytes) 

 

1- Emigration        2- Chemotaxis. 
3- Phagocytosis.   4- Intracellular microbial killing  

 

1)  Emigration 

  Is the passage of inflammatory leukocytes between the 

endothelial cells into the adjacent interstitial tissue.  

  Through many steps: 

  Margination occurs as leukocytes localize to the outer 

margin of the blood flow adjacent to the vascular 
endothelium.  

  Pavementing occurs as leukocytes line the endothelial 

surface.  

  Rolling is mediated by the action of endothelial selectins 

loosely binding to leukocytes, producing a characteristic 
"rolling" movement of the leukocytes along the 
endothelial surface.  

  Adhesion occurs as leukocytes adhere to the endothelial 

surface and is mediated by the interaction of integrins on 
leukocytes binding to immunoglobulin-family adhesion 
proteins on endothelium.  

  Transmigration is the movement of leukocytes across 

the endothelium and is mediated by platelet endothelial 
cell adhesion molecule-1 (PECAM-1) on both leukocytes 
and endothelium  

Adhesion molecules 

  Adhesion molecules play an important role in acute 

inflammation.  

  They are of three families: selectins, immunoglobulin-

family adhesion proteins, and integrins.  

  Selectins  
o  These molecules are induced by the cytokines interleukin-

1 (IL-1) and tumor necrosis factor (TNF).  

o  L-selectins are expressed on neutrophils and bind to 

endothelial mucin-like molecules such as GlyCam-1.  

o  E- & P-selectins are expressed on endothelial cells and 

bind to sialyl-Lewis X on the surface of leukocytes.  

  Immunoglobulin-family adhesion proteins  
o  Intercellular adhesion molecules 1 and 2 (ICAM-1 and 

ICAM-2) are expressed on endothelial cells and bind to 
integrin molecules on leukocytes.  

o  Vascular cell adhesion molecules (VCAMs) similarly are 

expressed on endothelial cells and bind to integrin 
molecules on leukocytes.  

  Integrins. 

Examples include leukocyte MAC-1, and VLA-4which 
bind to endothelial immunoglobulin-family adhesion proteins 

 

2)  Chemotaxis 

  Process by which leukocytes are attracted to and move 

toward an injury.  

  This process is mediated by diffusible chemical agents. 

  Movement of leukocytes occurs along a chemical gradient.  

  Chemotactic factors for neutrophils 

1)  Products from bacteria  
2)  Complement components, especially C5a  
3)  Arachidonic acid metabolites, especially leukotriene 

B4 (LTB4)and kallikrein  
 
 
 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

22 

3)  Phagocytosis 

  It is the ingestion of particulate material (e.g., tissue 

debris, living or dead bacteria, other foreign cells) by 
phagocytic cells. Neutrophils and monocytes-
macrophages are the most important phagocytic cells.  

 
Anatomic changes during phagocytosis 

  Phagocytosis is characterized morphologically by 

internalization of the attached opsonized particle by 
pseudopodial extensions from the surface of the 
leukocyte, which enclose the foreign particle, forming an 
internalized vesicle, the phagosome.  

  Phagosomes fuse with cytoplasmic lysosomes and form 

phagolysosomes.  

  Phagolysosome formation is associated with leukocytic 

degranulation.  

 
Opsonization 

  This process facilitates phagocytosis. It is the coating of 

particulate material by substances referred to as opsonins, 
which immobilize the particles on the surface of the 
phagocyte.  

  The most important opsonins are immunoglobulin G 

(IgG) subtypes and C3b, a complement component.  

  Fragments opsonized by IgG are bound to phagocytic 

cells by cell-surface receptors for the Fc portion of the 
IgG molecule.  

  Fragments opsonized by C3b bind to cellular receptors for 

C3b.  

 

 

 

 

4) 

Intracellular microbial killing

 

Is mediated within phagocytic cells by oxygen-dependent 
and oxygen-independent mechanisms.  

  Oxygen-dependent microbial killing 

Is the most important intracellular microbicidal process 
which mediated by formation of free radicals like 
superoxide anion (O2·-), hydrogen peroxide (H2O2) and 
hydroxyl radical (OH·). 

  Oxygen-independent microbial killing  

  This process is much less effective than oxygen-

dependent microbial killing.  

  This process is mediated by proteins, such as lysozyme, 

lactoferrin, and cationic proteins, such as defensins   

  Types of inflammatory cells 

1)  Neutrophils are the most prominent inflammatory cells in 

foci of acute inflammation during the first 24 hours. 
Important causes of neutrophilia (increased neutrophils in 
the peripheral blood) include bacterial infections and 
other causes of acute inflammation, such as infarction. 
The early release of neutrophils into the peripheral blood 
in acute inflammation is from the bone marrow 
postmitotic reserve pool. There is often an increase in the 
proportion of less mature cells such as band neutrophils. 
After 2–3 days, neutrophils are replaced mainly by 

2)  Monocytes-macrophages, which are capable of 

engulfing larger particles, are longer-lived, and are 
capable of dividing and proliferating within the inflamed 
tissue. Important causes of monocytosis (i.e., increased 
number of monocytes in the peripheral blood) include 
tuberculosis, brucellosis, typhus, and salmonella infection.  

3)  Lymphocytes are the most prominent inflammatory cells 

in many viral infections and, along with monocytes-
macrophages and plasma cells, are the most prominent 
cells in chronic inflammation. Lymphocytosis (i.e., an 
increased number of lymphocytes in the peripheral blood) 
is most often caused by viral infections such as influenza, 
mumps, rubella, and infectious mononucleosis and certain 
bacterial infections such as whooping cough and 
tuberculosis.  

4)  Eosinophils are the predominant inflammatory cells in 

allergic reactions and parasitic infestations. The most 
important causes of eosinophilia include allergies such as 
asthma, hay fever, and hives and also parasitic infections. 
Other causes include polyarteritis nodosa & Hodgkin 
lymphoma. 

5)  Mast cells and basophils are sources of histamine. 

Important causes of basophilia include chronic 
myelogenous leukemia.  


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

23 

Neutrophils (polymorphonuclear leukocytes, PMNs) in tissue. 
PMN infiltration typifies the early stages of acute inflammation. 

 

 

Outcome of acute inflammation 

1)  Resolution of tissue structure and function often occurs 

if the injurious agent is eliminated.  

2)  Tissue destruction and persistent acute inflammation  

  AbscessThis is a cavity filled with pus (neutrophils, 

monocytes, and liquefied cellular debris).  
  It is often walled off by fibrous tissue and is relatively 

inaccessible to the circulation.  

  It results from tissue destruction by lysosomal 

products and other degradative enzymes.  

  It is usually caused by bacterial infections, often by 

staphylococci.  

  Ulcer. This is the loss of surface epithelium.  

 This can be caused by acute inflammation of epithelial 
surfaces (e.g., peptic ulcer, ulcers of the skin).  

  FistulaThis is an abnormal communication between two 

organs or between an organ and a surface.  

  Scar. This is the final result of tissue destruction, with 

resultant distortion of structure & in some cases, altered 
function.  

3)  Conversion to chronic inflammation  

  This change is marked by the replacement of neutrophils & 

monocytes with lymphocytes, plasma cells & macrophages.  

  It often includes proliferation of fibroblasts& new vessels, 

with resultant scarring and distortion of architecture.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  It is important to remember that there are both 

good and bad aspects to acute inflammation 

  The Good. 

Dilution of toxins 

  Entry of antibodies 
  Transport of drugs 
  Fibrin formation (traps microbes, serves as a matrix 

for granulation tissue) 

  Delivery of nutrients & oxygen 
  Stimulation of immune response 

  The Bad. 

Swelling (can occlude airways, raise intra-cranial pressure 
and so on) 

  Inappropriate inflammatory response. 
  Digestion of normal tissues  

 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

24 

Lecture 2 - chemical mediators and regulators of inflammation 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

25 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

26 

 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

27 

 

 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

28 

Lecture 3 – Chronic Inflammation & Systemic effects of Inflammation 

Chronic Inflammation 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

29 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

30 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

31 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

32 

 

Systemic effects of Inflammation 

 


background image

Unit 2: Inflammation and Repair

 

 

 

33 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 143 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل