Etymologieedit

Der Begriff Pathophysiologie stammt aus dem altgriechischen πάθος (Pathos) und φυσιολογία (phusiologia).

Neunzehnten Jahrhundertedit

ReduktionismEdit

In Deutschland in den 1830er Jahren leitete Johannes Müller die Einrichtung der physiologischen Forschung autonom von der medizinischen Forschung., 1843 wurde die Berliner Physikalische Gesellschaft teilweise gegründet, um Biologie und Medizin vom Vitalismus zu befreien, und 1847 veröffentlichte Hermann von Helmholtz, der 1845 der Gesellschaft beitrat, das Papier „Über die Erhaltung der Energie“, das sehr einflussreich war, um die Forschungsstiftung der Physiologie auf die physikalischen Wissenschaften zu reduzieren. In den späten 1850er Jahren richtete der deutsche anatomische Pathologe Rudolf Virchow, ein ehemaliger Schüler von Müller, den Fokus auf die Zelle und etablierte die Zytologie als Schwerpunkt der physiologischen Forschung, während Julius Cohnheim Pionierarbeit bei der experimentellen Pathologie in den wissenschaftlichen Laboratorien der medizinischen Schulen leistete.,

Keimtheoreedit

1863 identifizierte der Franzose Casimir Davaine, motiviert durch Louis Pasteurs Bericht über die Fermentation zu Buttersäure, einen Mikroorganismus als den entscheidenden ursächlichen Erreger der Rinderkrankheit Milzbrand, aber sein routinemäßiges Verschwinden aus Blut ließ andere Wissenschaftler darauf schließen, dass es nur ein Nebenprodukt der Fäulnis ist., Nach Ferdinand Cohns Bericht über ein winziges Sporenstudium einer Bakterienart isolierte der deutsche Robert Koch 1876 Davaines Bacterides in Reinkultur —ein entscheidender Schritt, der die Bakteriologie als eigenständige Disziplin etablieren würde— identifizierte ein Sporenstudium, wandte Jakob Henles Postulate an und bestätigte Davaines Schlussfolgerung, eine wichtige Leistung für die experimentelle Pathologie. Pasteur und Kollegen folgten ökologischen Untersuchungen, die ihre Rolle in der natürlichen Umwelt durch Sporen im Boden bestätigten.,

Auch in Bezug auf Sepsis hatte Davaine Kaninchen eine stark verdünnte, winzige Menge fauligen Blutes injiziert, eine doppelte Krankheit, und verwendete den Begriff Ferment der Fäulnis, aber es war unklar, ob dies als Pasteurs Begriff bezeichnet wurde Ferment zu einem Mikroorganismus oder, wie es für viele andere der Fall war, zu einer Chemikalie., Im Jahr 1878 veröffentlichte Koch im Gegensatz zu früheren Arbeiten eine Aetiologie traumatischer Infektionskrankheiten, in der Koch auf 80 Seiten, wie ein Historiker feststellte, „praktisch schlüssig nachweisen konnte, dass eine Reihe von Krankheiten, die sich klinisch, anatomisch und ätiologisch unterscheiden, experimentell durch Injektion von fauligen Materialien in Tiere hergestellt werden können.“Koch verwendete die Bakteriologie und die neuen Färbemethoden mit Anilinfarbstoffen, um jeweils bestimmte Mikroorganismen zu identifizieren. Keimtheorie der Krankheit kristallisierte das Konzept der Ursache-vermutlich durch wissenschaftliche Untersuchung identifizierbar.,

Wissenschaftliche Medizinedit

Der amerikanische Arzt William Welch bildete von 1876 bis 1878, auch unter Cohnheim, in der deutschen Pathologie aus und eröffnete 1878 Amerikas erstes wissenschaftliches Labor —ein Pathologielabor-am Bellevue Hospital in New York City. Welch ‚ s Kurs zog Einschreibung von Studenten an anderen medizinischen Fakultäten, die mit der Eröffnung ihrer eigenen Pathologie Labors reagierten., Nachdem er von Daniel Coit Gilman auf Anraten von John Shaw Billings zum Gründungsdekan der medizinischen Fakultät der neu gegründeten Johns Hopkins University ernannt worden war, die Gilman als erster Präsident plante, reiste Welch 1883 erneut nach Deutschland, um sich in Kochs Bakteriologie auszubilden. Welch kehrte nach Amerika zurück, zog aber nach Baltimore, um die amerikanische Medizin zu überarbeiten, während er Vichows anatomische Pathologie, Cohnheims experimentelle Pathologie und Kochs Bakteriologie mischte., Die Hopkins Medical School, die von den „Vier Reitern“ —Welch, William Osler, Howard Kelly und William Halsted— geleitet wurde, wurde 1893 endlich als Amerikas erste medizinische Schule eröffnet, die sich dem Unterrichten der deutschen wissenschaftlichen Medizin widmete, so genannt.

Twentieth centuryEdit

BiomedicineEdit

Die ersten biomedizinischen Institute, Pasteur Institute und Berlin Institute for Infectious Diseases, deren erste Direktoren Pasteur und Koch waren, wurden 1888 bzw., Amerikas erstes biomedizinisches Institut, das Rockefeller Institute for Medical Research, wurde 1901 mit Welch, dem Spitznamen „Dean of American Medicine“, als wissenschaftlicher Direktor gegründet, der seinen ehemaligen Hopkins-Studenten Simon Flexner zum Direktor der Pathologie ernannte und bakteriologische Laboratorien. Durch den Ersten und Zweiten Weltkrieg wurde das Rockefeller Institute weltweit führend in der biomedizinischen Forschung.

Molekulares Paradigmaedit

Die Pandemie von 1918 löste eine rasende Suche nach ihrer Ursache aus, obwohl die meisten Todesfälle auf eine lobare Pneumonie zurückzuführen waren, die bereits auf eine Pneumokokkeninvasion zurückzuführen war., In London berichtete der Pathologe des Gesundheitsministeriums, Fred Griffith, 1928 von einer Pneumokokkentransformation von virulent zu avirulent und zwischen antigenen Typen —fast ein Artenwechsel— und forderte die spezifische Ursache der Lungenentzündung heraus. Das Labor von Oswald Avery, Amerikas führendem Pneumokokken-Experten des Rockefeller Institute, war von dem Bericht so beunruhigt, dass sie sich weigerten, eine Wiederholung zu versuchen.,

Als Avery in den Sommerferien weg war, war Martin Dawson, Britisch-Kanadier, davon überzeugt, dass alles aus England korrekt sein muss, wiederholte Griffiths Ergebnisse und erreichte dann auch die Transformation in vitro und öffnete sie für eine genaue Untersuchung. Nach seiner Rückkehr hielt Avery ein Foto von Griffith auf seinem Schreibtisch, während seine Forscher der Spur folgten. Im Jahr 1944 berichteten Avery, Colin MacLeod und Maclyn McCarty über den Transformationsfaktor als DNA und bezweifelten weitgehend, dass etwas damit einhergehen muss. Zum Zeitpunkt von Griffiths Bericht war nicht bekannt, dass Bakterien sogar Gene hatten.,

Die erste Genetik, die Mendelsche Genetik, begann um 1900, doch die Vererbung der mendelschen Merkmale wurde bis 1903 auf Chromosomen lokalisiert, also Chromosomengenetik. Biochemie entstand im selben Jahrzehnt. In den 1940er Jahren betrachteten die meisten Wissenschaftler die Zelle als einen „Sack Chemikalien“ —eine Membran, die nur lose Moleküle in chaotischer Bewegung enthält— und die einzigen besonderen Zellstrukturen als Chromosomen, die Bakterien als solche fehlen. Chromosomale DNA wurde als zu einfach angenommen, daher wurden Gene in chromosomalen Proteinen gesucht., Doch 1953 schlossen der amerikanische Biologe James Watson, der britische Physiker Francis Crick und die britische Chemikerin Rosalind Franklin die molekulare Struktur der DNA —eine Doppelhelix— ab und vermuteten, dass sie einen Code buchstabierte. In den frühen 1960er Jahren half Crick, einen genetischen Code in der DNA zu knacken und so die Molekulargenetik zu etablieren.

In den späten 1930er Jahren hatte die Rockefeller Foundation das Forschungsprogramm für Molekularbiologie geleitet und finanziert —auf der Suche nach grundlegenden Erklärungen für Organismen und Leben—, das größtenteils vom Physiker Max Delbrück an der Caltech und der Vanderbilt University geleitet wurde., Die Realität von Organellen in Zellen war jedoch bei unklarer Visualisierung mit konventioneller Lichtmikroskopie umstritten. Um 1940, hauptsächlich durch Krebsforschung am Rockefeller Institute, entstand die Zellbiologie als eine neue Disziplin, die die große Lücke zwischen Zytologie und Biochemie füllte, indem sie neue Technologien —Ultrazentrifuge und Elektronenmikroskop— anwendete, um Zellstrukturen, Funktionen und Mechanismen zu identifizieren und zu dekonstruieren. Die beiden neuen Wissenschaften interlaced -, Zell-und Molekularbiologie.,

In Anbetracht von Griffith und Avery bestätigte Joshua Lederberg die bakterielle Konjugation —Jahrzehnte zuvor berichtet, aber umstritten— und wurde 1958 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. Im Cold Spring Harbor Laboratory in Long Island, New York, leiteten Delbrück und Salvador Luria die Phagengruppe —Gastgeber Watson— und entdeckten Details der Zellphysiologie, indem sie Veränderungen von Bakterien bei der Infektion mit ihren Viren, der Prozesstransduktion, verfolgten., Lederberg leitete die Eröffnung einer Genetikabteilung an der medizinischen Fakultät der Stanford University und ermöglichte eine bessere Kommunikation zwischen Biologen und medizinischen Abteilungen.

Krankheitsmechanismusedit

In den 1950er Jahren zeigten Forschungen zu rheumatischem Fieber, einer Komplikation von Streptokokkeninfektionen, dass es durch die eigene Immunantwort des Wirts vermittelt wurde, eine Untersuchung des Pathologen Lewis Thomas, die zur Identifizierung von Enzymen führte, die von den angeborenen Immunzellen freigesetzt wurden Makrophagen und die Wirtsgewebe abbauen., In den späten 1970er Jahren arbeitete Thomas als Präsident des Memorial Sloan–Kettering Cancer Center mit Lederberg zusammen, um bald Präsident der Rockefeller University zu werden, um den Finanzierungsschwerpunkt der US National Institutes of Health auf die Grundlagenforschung der Mechanismen zu lenken, die während Krankheitsprozessen wirken, von denen Mediziner damals fast nichts wussten, da Biologen sich kaum für Krankheitsmechanismen interessiert hatten. Thomas wurde für amerikanische Grundlagenforscher zum Schutzpatron.,

BeispielEdit

  • Die Pathophysiologie der Parkinson-Krankheit ist der Tod dopaminerger Neuronen als Folge von Veränderungen der biologischen Aktivität im Gehirn in Bezug auf die Parkinson-Krankheit (PD). Es gibt mehrere vorgeschlagene Mechanismen für den neuronalen Tod bei PD; Jedoch sind nicht alle von ihnen gut verstanden., Fünf vorgeschlagene Hauptmechanismen für den neuronalen Tod bei der Parkinson-Krankheit umfassen die Proteinaggregation in Lewy-Körpern, die Störung der Autophagie, Veränderungen des Zellstoffwechsels oder der Mitochondrienfunktion, Neuroinflammation und den Abbau der Blut-Hirn-Schranke (BBB), was zu Gefäßleckheit führt.
  • Die Pathophysiologie der Herzinsuffizienz ist eine Verringerung der Effizienz des Herzmuskels durch Schädigung oder Überlastung., Daher kann es durch eine Vielzahl von Zuständen verursacht werden, einschließlich Myokardinfarkt (bei dem der Herzmuskel an Sauerstoff ausgehungert ist und stirbt), Bluthochdruck (der die Kontraktionskraft erhöht, die zum Pumpen von Blut erforderlich ist) und Amyloidose (bei der sich fehlgefaltete Proteine im Herzmuskel ablagern und versteifen). Im Laufe der Zeit werden diese Erhöhungen der Arbeitsbelastung Veränderungen am Herzen selbst hervorrufen.,
  • Die Pathophysiologie der Multiplen Sklerose ist die einer entzündlichen demyelinisierenden Erkrankung des ZNS, bei der aktivierte Immunzellen in das zentrale Nervensystem eindringen und Entzündungen, Neurodegeneration und Gewebeschäden verursachen. Die zugrunde liegende Bedingung, die dieses Verhalten erzeugt, ist derzeit unbekannt., Aktuelle Forschungen in den Bereichen Neuropathologie, Neuroimmunologie, Neurobiologie und Neuroimaging unterstützen zusammen mit der klinischen Neurologie die Vorstellung, dass MS keine einzige Krankheit ist, sondern ein Spektrum
  • Die Pathophysiologie der Hypertonie ist die einer chronischen Krankheit, die durch Blutdruckerhöhung gekennzeichnet ist. Hypertonie kann nach Ursache entweder als essentiell (auch als primär oder idiopathisch bezeichnet) oder sekundär klassifiziert werden. Etwa 90-95% der Hypertonie ist essentielle Hypertonie.,
  • Die Pathophysiologie von HIV / AIDS beinhaltet beim Erwerb des Virus, dass sich das Virus im Inneren repliziert und T-Helferzellen abtötet, die für fast alle adaptiven Immunantworten erforderlich sind. Es gibt eine Anfangsphase einer grippeähnlichen Erkrankung und dann eine latente, asymptomatische Phase. Wenn die CD4-Lymphozytenzahl unter 200 Zellen/ml Blut fällt, ist der HIV-Wirt zu AIDS fortgeschritten, einem Zustand, der durch einen Mangel an zellvermittelter Immunität und die daraus resultierende erhöhte Anfälligkeit für opportunistische Infektionen und bestimmte Formen von Krebs gekennzeichnet ist.,
  • Die Pathophysiologie von Spinnenbissen beruht auf der Wirkung ihres Giftes. Eine Spinnen-Envenomation tritt auf, wenn eine Spinne Gift in die Haut injiziert. Nicht alle Spinnenbisse injizieren Gift – ein trockener Biss, und die Menge des injizierten Giftes kann je nach Art der Spinne und den Umständen der Begegnung variieren. Die mechanische Verletzung durch einen Spinnenbiss ist für den Menschen kein ernstes Problem.
  • Die Pathophysiologie der Fettleibigkeit beinhaltet viele mögliche pathophysiologische Mechanismen, die an ihrer Entwicklung und Aufrechterhaltung beteiligt sind., Dieses Forschungsgebiet war fast unangetastet geblieben, bis das Leptingen 1994 von J. M. Friedmans Labor entdeckt wurde. Diese Forscher postulierten, dass Leptin ein Sättigungsfaktor war. Bei der ob/ob-Maus führten Mutationen im Leptingen dazu, dass der fettleibige Phänotyp die Möglichkeit einer Leptintherapie bei menschlicher Fettleibigkeit eröffnete. Bald darauf konnte das Labor von J. F. Caro jedoch keine Mutationen im Leptin-Gen bei Menschen mit Fettleibigkeit nachweisen. Im Gegenteil, die Leptin-Expression war erhöht, was die Möglichkeit einer Leptin-Resistenz bei menschlicher Fettleibigkeit nahelegt.