Etimologiaedit

Il termine fisiopatologia deriva dal greco antico πάθος (pathos) e φυσιολογία (phusiologia).

Xix secoloModifica

riduzionismomodifica

In Germania nel 1830, Johannes Müller ha guidato l’istituzione della ricerca fisiologia autonoma dalla ricerca medica., Nel 1843, la Società Fisica di Berlino fu fondata in parte per eliminare la biologia e la medicina dal vitalismo, e nel 1847 Hermann von Helmholtz, che si unì alla Società nel 1845, pubblicò il documento “On the conservation of energy”, molto influente per ridurre la fondazione di ricerca della fisiologia alle scienze fisiche. Alla fine del 1850, il patologo anatomico tedesco Rudolf Virchow, un ex studente di Müller, si concentrò sulla cellula, stabilendo la citologia come centro della ricerca fisiologica, mentre Julius Cohnheim fu il pioniere della patologia sperimentale nei laboratori scientifici delle scuole di medicina.,

Teoria dei germimodifica

Nel 1863, motivato dal rapporto di Louis Pasteur sulla fermentazione all’acido butirrico, il collega francese Casimir Davaine identificò un microrganismo come l’agente causale cruciale della malattia del bestiame antrace, ma la sua sparizione ordinaria dal sangue lasciò altri scienziati deducendolo come un semplice sottoprodotto della putrefazione., Nel 1876, sulla relazione di Ferdinand Cohn su un piccolo stadio di spore di una specie batterica, il collega tedesco Robert Koch isolò i bacteridi di Davaine in coltura pura —un passo fondamentale che avrebbe stabilito la batteriologia come una disciplina distinta— identificò uno stadio di spore, applicò i postulati di Jakob Henle e confermò la conclusione di Davaine, un’impresa importante per la patologia sperimentale. Pasteur e colleghi hanno seguito indagini ecologiche che confermano il suo ruolo nell’ambiente naturale attraverso le spore nel suolo.,

Inoltre, per quanto riguarda la sepsi, Davaine aveva iniettato ai conigli una quantità molto diluita e minuscola di sangue putrido, una malattia duplicata e usato il termine fermento di putrefazione, ma non era chiaro se questo si riferisse al termine fermento di Pasteur a un microrganismo o, come per molti altri, a una sostanza chimica., Nel 1878, Koch pubblicò Eziologia delle malattie infettive traumatiche, a differenza di qualsiasi lavoro precedente, dove in 80 pagine Koch, come notato da uno storico, ” fu in grado di mostrare, in modo praticamente conclusivo, che un certo numero di malattie, diverse clinicamente, anatomicamente e in eziologia, possono essere prodotte sperimentalmente mediante l’iniezione di materiali putridi negli animali.”Koch ha utilizzato la batteriologia e i nuovi metodi di colorazione con coloranti all’anilina per identificare particolari microrganismi per ciascuno. La teoria germinale della malattia ha cristallizzato il concetto di causa – presumibilmente identificabile dall’indagine scientifica.,

Medicina scientificamodifica

Il medico americano William Welch si formò in patologia tedesca dal 1876 al 1878, anche sotto Cohnheim, e aprì il primo laboratorio scientifico americano —un laboratorio di patologia— al Bellevue Hospital di New York nel 1878. Il corso di Welch ha attirato l’iscrizione da studenti di altre scuole di medicina, che hanno risposto aprendo i propri laboratori di patologia., Una volta nominato da Daniel Coit Gilman, su consiglio di John Shaw Billings, come decano fondatore della scuola medica della nuova formazione Johns Hopkins University che Gilman, come primo presidente, stava progettando, Welch viaggiato di nuovo in Germania per la formazione in batteriologia di Koch nel 1883. Welch tornò in America ma si trasferì a Baltimora, desideroso di rivedere la medicina americana, mescolando la patologia anatomica di Vichow, la patologia sperimentale di Cohnheim e la batteriologia di Koch., La Hopkins medical school, guidata dai” Four Horsemen ” —Welch, William Osler, Howard Kelly e William Halsted— aprì finalmente nel 1893 come prima scuola medica americana dedicata all’insegnamento della medicina scientifica tedesca, così chiamata.

Ventesimo secoloModifica

BiomedicineEdit

I primi istituti biomedici, Pasteur Institute e Berlin Institute for Infectious Diseases, i cui primi direttori furono Pasteur e Koch, furono fondati rispettivamente nel 1888 e nel 1891., Il primo istituto biomedico americano, il Rockefeller Institute for Medical Research, fu fondato nel 1901 con Welch, soprannominato “dean of American medicine”, come direttore scientifico, che nominò il suo ex studente Hopkins Simon Flexner come direttore dei laboratori di patologia e batteriologia. Con la prima e la seconda guerra mondiale, il Rockefeller Institute divenne il leader mondiale nella ricerca biomedica.

Paradigma molecolaremodifica

La pandemia del 1918 scatenò una ricerca frenetica per la sua causa, sebbene la maggior parte dei decessi avvenisse per polmonite lobare, già attribuita all’invasione pneumococcica., A Londra, il patologo del Ministero della Salute, Fred Griffith nel 1928 riportò la trasformazione pneumococcica da virulenta a avirulenta e tra tipi antigenici —quasi un interruttore nelle specie— sfidando la causalità specifica della polmonite. Il laboratorio di Oswald Avery del Rockefeller Institute, il principale esperto di pneumococco americano, era così turbato dal rapporto che si rifiutarono di tentare la ripetizione.,

Quando Avery era via per le vacanze estive, Martin Dawson, britannico-canadese, convinto che qualsiasi cosa dall’Inghilterra debba essere corretta, ripeté i risultati di Griffith, poi ottenne anche la trasformazione in vitro, aprendola a un’indagine precisa. Dopo essere tornato, Avery teneva una foto di Griffith sulla sua scrivania mentre i suoi ricercatori seguivano il sentiero. Nel 1944, Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty riportarono il fattore di trasformazione come DNA, ampiamente dubitato tra le stime che qualcosa deve agire con esso. Al momento del rapporto di Griffith, non era riconosciuto che i batteri avessero persino geni.,

La prima genetica, la genetica mendeliana, iniziò nel 1900, ma l’ereditarietà dei tratti mendeliani fu localizzata ai cromosomi nel 1903, quindi la genetica cromosomica. La biochimica è emersa nello stesso decennio. Nel 1940, la maggior parte degli scienziati ha visto la cellula come un “sacco di sostanze chimiche” —una membrana contenente solo molecole sciolte in movimento caotico— e le uniche strutture cellulari speciali come cromosomi, che i batteri mancano in quanto tali. Si presumeva che il DNA cromosomico fosse troppo semplice, quindi i geni venivano ricercati nelle proteine cromosomiche., Eppure, nel 1953, il biologo americano James Watson, il fisico britannico Francis Crick e la chimica britannica Rosalind Franklin dedussero la struttura molecolare del DNA —una doppia elica— e la congetturarono per scrivere un codice. Nei primi anni 1960, Crick ha contribuito a decifrare un codice genetico nel DNA, stabilendo così la genetica molecolare.

Alla fine del 1930, la Rockefeller Foundation aveva guidato e finanziato il programma di ricerca sulla biologia molecolare —alla ricerca di una spiegazione fondamentale degli organismi e della vita— guidata in gran parte dal fisico Max Delbrück al Caltech e alla Vanderbilt University., Eppure la realtà degli organelli nelle cellule era controversa tra la visualizzazione poco chiara con la microscopia ottica convenzionale. Intorno al 1940, in gran parte attraverso la ricerca sul cancro al Rockefeller Institute, la biologia cellulare emerse come una nuova disciplina che riempiva il vasto divario tra citologia e biochimica applicando nuove tecnologie —ultracentrifugo e microscopio elettronico— per identificare e decostruire strutture cellulari, funzioni e meccanismi. Le due nuove scienze intrecciate, biologia cellulare e molecolare.,

Memore di Griffith e Avery, Joshua Lederberg ha confermato la coniugazione batterica —riportata decenni prima ma controversa— e ha ricevuto il premio Nobel per la Fisiologia o la medicina nel 1958. Al Cold Spring Harbor Laboratory di Long Island, New York, Delbrück e Salvador Luria hanno guidato il gruppo di fagi —che ospita Watson— scoprendo i dettagli della fisiologia cellulare monitorando i cambiamenti nei batteri dopo l’infezione con i loro virus, la trasduzione del processo., Lederberg ha guidato l’apertura di un dipartimento di genetica presso la facoltà di medicina della Stanford University e ha facilitato una maggiore comunicazione tra biologi e dipartimenti medici.

Meccanismi di malattiaedit

Nel 1950, ricerche sulla febbre reumatica, una complicazione delle infezioni da streptococco, ha rivelato che era mediata dalla risposta immunitaria dell’ospite, mescolando l’indagine del patologo Lewis Thomas che ha portato all’identificazione di enzimi rilasciati dai macrofagi delle cellule immunitarie innate e che degradano il tessuto ospite., Alla fine del 1970, come presidente del Memorial Sloan–Kettering Cancer Center, Thomas collaborato con Lederberg, fino a diventare presidente della Rockefeller University, per reindirizzare il finanziamento messa a fuoco del US National Institutes of Health verso la ricerca di base sui meccanismi di funzionamento durante i processi di malattia, che, al momento, gli scienziati medici sono stati tutti, ma totalmente ignoranti, come i biologi avevano appena avuto interesse a meccanismi di malattia. Thomas è diventato per i ricercatori di base americani un santo patrono.,

Esempiomodifica

  • La fisiopatologia della malattia di Parkinson è la morte dei neuroni dopaminergici a seguito di cambiamenti nell’attività biologica nel cervello rispetto alla malattia di Parkinson (PD). Ci sono diversi meccanismi proposti per la morte neuronale nel PD; tuttavia, non tutti sono ben compresi., Cinque meccanismi principali proposti per la morte neuronale nella malattia di Parkinson includono l’aggregazione proteica nei corpi di Lewy, l’interruzione dell’autofagia, i cambiamenti nel metabolismo cellulare o nella funzione mitocondriale, la neuroinfiammazione e la rottura della barriera emato-encefalica (BBB) con conseguente perdita vascolare.
  • La fisiopatologia dell’insufficienza cardiaca è una riduzione dell’efficienza del muscolo cardiaco, attraverso danni o sovraccarichi., Come tale, può essere causato da un ampio numero di condizioni, tra cui infarto miocardico (in cui il muscolo cardiaco è affamato di ossigeno e muore), ipertensione (che aumenta la forza di contrazione necessaria per pompare il sangue) e amiloidosi (in cui le proteine misfolded si depositano nel muscolo cardiaco, facendolo irrigidire). Nel tempo questi aumenti del carico di lavoro produrranno cambiamenti al cuore stesso.,
  • La fisiopatologia della sclerosi multipla è quella di una malattia infiammatoria demielinizzante del SNC in cui le cellule immunitarie attivate invadono il sistema nervoso centrale e causano infiammazione, neurodegenerazione e danni ai tessuti. La condizione sottostante che produce questo comportamento è attualmente sconosciuta., Le attuali ricerche in neuropatologia, neuroimmunologia, neurobiologia e neuroimaging, insieme alla neurologia clinica forniscono supporto per l’idea che la SM non sia una singola malattia ma piuttosto uno spettro
  • La fisiopatologia dell’ipertensione è quella di una malattia cronica caratterizzata da aumento della pressione sanguigna. L’ipertensione può essere classificata per causa come essenziale (nota anche come primaria o idiopatica) o secondaria. Circa il 90-95% dell’ipertensione è ipertensione essenziale.,
  • La fisiopatologia dell’HIV / AIDS comporta, al momento dell’acquisizione del virus, che il virus si replica all’interno e uccide le cellule T helper, che sono necessarie per quasi tutte le risposte immunitarie adattive. C’è un periodo iniziale di malattia simil-influenzale e quindi una fase latente e asintomatica. Quando la conta dei linfociti CD4 scende al di sotto di 200 cellule/ml di sangue, l’ospite HIV è progredito verso l’AIDS, una condizione caratterizzata da carenza di immunità cellulo-mediata e dalla conseguente maggiore suscettibilità alle infezioni opportunistiche e ad alcune forme di cancro.,
  • La fisiopatologia dei morsi di ragno è dovuta all’effetto del suo veleno. Un envenomation ragno si verifica ogni volta che un ragno inietta veleno nella pelle. Non tutti i morsi di ragno iniettano veleno-un morso secco e la quantità di veleno iniettato può variare in base al tipo di ragno e alle circostanze dell’incontro. La lesione meccanica da un morso di ragno non è una seria preoccupazione per gli esseri umani.
  • La fisiopatologia dell’obesità coinvolge molti possibili meccanismi fisiopatologici coinvolti nel suo sviluppo e mantenimento., Questo campo di ricerca era stato quasi sconosciuto fino a quando il gene della leptina è stato scoperto nel 1994 dal laboratorio di JM Friedman. Questi ricercatori hanno postulato che la leptina era un fattore di sazietà. Nel topo ob/ob, mutazioni nel gene della leptina hanno portato al fenotipo obeso aprendo la possibilità di terapia con leptina per l’obesità umana. Tuttavia, poco dopo il laboratorio di JF Caro non è stato in grado di rilevare alcuna mutazione nel gene della leptina negli esseri umani con obesità. Al contrario, l’espressione della leptina è stata aumentata proponendo la possibilità di resistenza alla leptina nell’obesità umana.