Mikro-Forum

Liebe Freunde der Histologie,

heute möchte ich ein Krankheitsbild vorstellen, das mehr oder weniger jeden Menschen betrifft und in Deutschland für ca. 60 % der Todesfälle verantwortlich ist – weit vor dem Krebs, der in nur ca. 25 % todesursächlich ist.

Die Atherosklerose haben wir bereits beim Herzinfarkt gestreift. Weit verbreitet ist die Bezeichnung ,,Arteriosklerose", die jedoch von einigen Autoren (und auch ich hänge dieser Auffassung an) von der Atherosklerose zu unterscheiden ist.
Die Arteriosklerose wird demnach als ein degenerativer, im Grunde beinahe physiologischer Alterungsprozess angesehen, der nicht anderes beinhaltet als eine Vermehrung von nicht-elastischen Kollagenfasern in den Wänden von Arterien, im Prinzip also eine Vernarbung.
Die Atherosklerose hingegen ist ein sehr viel komplexeres Krankheitsbild, das in seiner Entstehung im Grunde noch nicht vollständig verstanden wurde. Die WHO definiert die Atherosklerose wie folgt:

Zitat,,Die Atherosklerose ist eine variable Kombination von Veränderungen der Intima, bestehend aus einer herdförmigen Ansammlung von Fettsubstanzen, komplexen Kohlehydraten, Blut und Blutbestandteilen, Bindegewebe und Kalziumablagerungen, verbunden mit Veränderungen der Arterienmedia."

Um dies zu verstehen, muss man sich kurz mit der normalen Physiologie und Anatomie einer Arterie auseinandersetzen.
Die linke Herzkammer pumpt das mit Sauerstoff angereicherte, kohlendioxidarme Blut aus den Lungen in die Aorta, aus der diverse, sich immer weiter verzweigende Arterien, Arteriolen und Kapillaren abgehen. Der Aorta kommt dabei eine besondere Rolle zu, da sie als sog. ,,Windkessel" vom Herzen gefüllt wird und – während sich das Herz erneut füllt – die geförderte Blutmenge zeitverzögert aber gleichmäßig in den arteriellen Kreislauf abgibt, um dann sofort wieder vom Herzen gefüllt zu werden. Um diese Aufgabe optimal erfüllen zu können, ist es notwendig, dass die Wand der Aorta sowie der körpernahen Arterien elastisch ist. Dies wird durch elastische Fasern gewährleistet. Im Rahmen der Arteriosklerose werden diese im Laufe des Lebens mehr und mehr durch nicht-elastische Kollagenfasern ersetzt.
Eine Arterie besteht, vereinfacht und ohne Berücksichtigung des Subtyps, aus drei Wandschichten. Die innerste Schicht ist die Intima; sie besteht aus einer Lage aus flachen Epithelzellen, dem Endothel, sowie darunter gelegenem Kollagengewebe, das eine mehr oder weniger breite Lage aus elastischen Fasern (Membrana elastica interna) überkleidet. Die Media besteht aus glatter Muskulatur, Kollagenfasern sowie einer unterschiedlichen Menge von elastischen Fasern, die auch in Form einer breiten Lage (Membrana elastica externa) vorkommen können. Nach außen schließt sich die Externa (Syn. Adventitia) mit lockerem Kollagengewebe und kleinere Blutgefäßen, die die Arterienwand versorgen (Vasa vasorum), an.

Bild 1
Hier sieht man den Querschnitt durch eine Arterie. An der Innenseite erkennt man eine gewellt verlaufende Schicht aus schwarz gefärbten Fasern, die Lamina elastica interna. Das Endothel kleidet die Lichtung innen aus. Beide bilden die Intima. Die Media besteht aus reichlich Muskulatur, die hier blass rosig bis gelblich erscheint. Die Externa zeigt einerseits wiederum schwarze elastische Fasern sowie leuchtend rote, nach außen hin lockerer werdende Kollagenfasern. Rechts, rechts oben sowie links oben sind mehrere begleitende Venen mit angeschnitten.
Elastica-Van Gieson, Zeiss Plan Neofluar 2,5x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_1129675.jpg)

Bei der Atherosklerose kommt es zu gravierenden krankhaften Veränderungen der Arterienwand. Diese lassen sich in 5 Abschnitte untergliedern:

1.   Endothelläsion: Durch eine Vielzahl von Risikofaktoren (z.B. Nikotin, hohe Blutfettwerte, Bluthochdruck, Diabetes oder Gicht) kommt es zu
       einer Schädigung der die Lichtung auskleidenden Zellschicht, wodurch Fette aus dem Blut in oder unter die Intima gelangen. Die Rolle des
       Alters ist hierbei noch weitgehend unklar.

2.   Intimaödem: Monozyten wandern in die Intima, Thrombozyten versuchen, die Endothelläsion abzudichten.

3.   Schaumzellbildung: Die Monozyten differenzieren sich zu Makrophagen und nehmen das in der Arterienwand abgelegt Fett auf. Die Inima
       können sie jedoch nicht wieder verlassen, daher bleiben sie in und unter der Intima liegen.

4.   Plaque: Reaktiv kommt es zunächst zu einer Vermehrung von Muskelzellen und Bindegewebszellen (Fibroblasten); hierbei werden später
       kontraktile Muskelzellen in sekretorische Zellen umgewandelt. Es kommt zur Anhäufung von Kollagenfasern und Zuckerverbindungen
       (Proteoglykanen). Später fallen auch Kalksalze an.

5.   Komplexe Läsion: Die so entstandene Plaque bricht immer wieder auf, der Körper versucht darauf hin, die Läsion zu verschließen. An der
       Oberfläche kommt es zur Blutgerinnung, im Inneren zu einer Entzündungsreaktion.

Dieses ist ein Erklärungsmodell der Atherosklerose, das als ,,Reaction/Response to Injury-Hypothese" bezeichnet wird. Daneben existieren jedoch noch mehrere andere Erklärungsansätze!

Bild 2
Dieses ist ein makroskopisches Bild einer menschlichen Arterie, die längs aufpräpariert wurde. Mit Mühe erkennt man kleine gelbliche Flecken. Diese entsprechen Ansammlungen von Makrohagen in der Intima, die wegen des Fettgehaltes gelb aussehen. So beginnt die Atherosklerose! Diese Veränderungen nennt der Pathologe ,,Lipidfleck".

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_50835399.jpg)

Bild 3
Hier ist eine ebenfalls längs eröffnete Brustaorta eines Menschen mit einer hochgradigen Atherosklerose zu sehen. Neben glatten Anteilen findet man große Lipidflecken und ein sog. ulzeriertes Atherombeet. Hier ist die Intima zerstört, die Oberfläche ist geschwürartig verändert und aufgebrochen, sodass man auf tiefere Schichten sowie reichlich Fett blickt. Außerdem findet an der Oberfläche immer wieder Blutgerinnung statt.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_5891607.jpg)

Bild 4
Dies ist ebenfalls eine hochgradige Atherosklerose, wobei die eröffnete Arterie stark verkalkt ist. Hierdurch ist die Lichtung verkleinert. Bleibt hier ein Blutgerinnsel hängen, kann es zum Infarkt des dahinter liegenden Gewebes kommen – wir kennen dies schon vom Herzinfarkt!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_63795729.jpg)

Bild 5
Ein histologischer Schnitt durch eine hochgradig atherosklerotisch veränderte Arterie. De Lichtung ist hochgradig eingeengt, die Intima stark verbreitert. De Lamina elastica interna ist aufgrund der Lumeneinengung stark geschrumpft, sie ist deutlich aufgefaltet. Die Media besteht nahezu vollständig aus Kollagen, Muskelzellen sind nicht zu erkennen.
HE, Zeiss Plan Neofluar 2,5x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_52235532.jpg)

Bild 6
Ein Schnitt durch eine andere Arterie, bei der man links die Intima mit dicht gelagerten Schaumzellen erkennt (das Fett wurde beim Einbetten aufgelöst, daher erscheine sie leer). Die gesamte Wand besteht nur aus Kollagenfasern – einem dichten Narbengewebe. Diese Arterie ist sicher nicht mehr elastisch.
HE, Zeiss Plan Neofluar 2,5x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_1788721.jpg)

Bild 7
Eine stärkere Vergrößerung der selben Arterie. Eingebettet in derbes Kollagengewebe erkennt man braune Siderophagen, die altes Blut (Eisen aus Hämoglobin) aufgenommen haben, sowie Lymphozyten, Zellen der chronischen Entzündung.
HE, Zeiss Plan Neofluar 10x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_13383617.jpg)

Bild 8
Eine Vergrößerung von Bild 5. Auf der gewellt verlaufenden Lamina elastrica interna ist es zu einer dystrophen Verkalkung gekommen. Die Kalkspange ist beim Schneiden angebrochen.
HE, Zeiss Plan Neofluar 10x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_65391879.jpg)

Bild 9
Ein Querschnitt durch eine komplexe Läsion. Links sieht man Anteile einer vernarbten Arterienwand, die ältere Blutungen sowie etliche Lymphozyten aufweist. Rechts findet sich eine Ulzeration, mit Einblutungen, zahlreichen Makrophagen, Schaumzellen, Lymphozyten und Thrombozyten. Rechts oben in der Ecke erkennt man einzelne Endothelzellen der Intima, die versuchen, die Läsion zu überkleiden.
HE, Zeiss Plan Neofluar 10x

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/24410_56953404.jpg)

Möglicherweise etwas theorielastig, vielleicht aber für den Einen oder Anderen interessant.

Herzliche Grüße,
Florian

Lieber Florian,

wie immer vielen Dank für die gelungene Darstellung aus makro- und mikroskopischen Bildern mit exzellenten Erläuterungen!

Herzliche Grüße
Jörg

Lieber Florian,

es ist erstaunlich, wie facettenreich sich das Forum in den letzten Wochen und Monaten entwickelt hat. War das Bilderforum zuvor fast eine reine Veranstaltung der "Tümpler" mit wenigen botanischen Einstreuungen, trauen sich nun auch die Pflanzenschnippler und Histologen endlich einmal verstärkt nach vorn. Und vereinzelt ja auch die Mineralogen. Deine "histopathologischen Seminare" machen diese komplexe wie interessante und letztlich ja auch uns alle persönlich betreffende Materie auch für den Laien verständlich.

Herzliche Grüße
Peter

Lieber Florian,

ich muss gestehen, dass ich glaubte, Athero- und Arteriosklerose wäre dasselbe in unterschiedlichen Schreibweisen :-[.
Wieder viel gelernt dank Deiner tollen Dokumentation,

vielen Dank und herzliche Grüße
Mila

Liebe Mila,

die beiden Begriffe werden - wie gesagt - im Allgemeinen auch synonym verwendet. Aber die vielleicht ziemlich akademische Unterscheidung kann helfen, zu erklären, was da eigentlich passiert. Langfristig sollte sich der Begriff "Atherosklerose" aber durchsetzte, wenn man von der Erkrankung spricht.

Dir und allen anderen: Vielen Dank für Euer Lob!

Herzliche Grüße,
Florian

Florian,

Wahnsinn so schön.  Bild 9 zeigt Makrophagen (Große Einzelzellen mit großen Blauen Kernen rund um die Erythrocyten) aber die Schaumzellen kann ich nicht erkennen. Das sind doch auch Makrophagen die Fett aufgenommen haben. Oder ist hier das fett auch ausgespült und sieht man der unterschied nicht?
hast du noch eine Vergrößerung zur Erläuterung?

Du kannst sehr gut erklären auf einen Niveau die jeder verstehen kann. Meine Pathologie Bücher gehen da Schnell viel zu weit.

Grüße Ronald

Hallo Ronald,

vielen Dank für Dein Lob.

Das Fett ist auch hier aus den Schaumzellen ausgewaschen - erst Alkohol und dann Xylol, da bleibt nichts mehr übrig. Daher sehen die Schaumzellen hier in der Übersicht wie normale Makrophagen aus, sie haben aber ein "schaumiges" Zytoplasma. Ich werde mal nachsehen, ob ich auch noch eine stärkere Vergrößerung habe.

Herzliche Grüße,
Florian

Zitat von: Florian Stellmacher in November 30, 2009, 09:13:57 VORMITTAG

Das Fett ist auch hier aus den Schaumzellen ausgewaschen - erst Alkohol und dann Xylol, da bleibt nichts mehr übrig. Daher sehen die Schaumzellen hier in der Übersicht wie normale Makrophagen aus, sie haben aber ein "schaumiges" Zytoplasma. Ich werde mal nachsehen, ob ich auch noch eine stärkere Vergrößerung habe.

Florian,

Hast du noch nachgesehen ob du einere bessere Vorstellung hast von 'Makrofagen' und 'Schaumzellen'?

Grüße Ronald

Lieber Ronald,

ich maile Dir nachher ein Bild aus einem Lehrbuch, das ich aus Urheberrechtsgründen nicht online stellen kann. Da findest Du schöne Schaumzellen.

Apropos: Du hast recht, wenn Du versuchst, so dünn wie möglich zu schneiden, bei Schnitten durch den ganzen Mauskopf können 7 Mikron oder mehr aber durchaus passabel sein, da der entkalkte Knochen sonst ggf. Probleme bereitet. Versuch's enfach - und mache schöne Bilder für das Forum!

Herzliche Grüße,
Florian

Hallo Florian,

erst einmal vielen Dank für diesen schönen Beitrag. Ich habe noch eine Frage bzgl. der Verfettung und Verkalkung. Wenn ein dicker Mensch beschließt, wieder gesund zu leben und anfängt Sport zu treiben, besteht dann die Chance einer Gesundung der Gefäße?

Viele Grüße

Erik

Lieber Erik,

genau das ist z. Zt. ein wesentlicher Forschungsgegenstand.

Man weiß, dass die Atherosklerose in gewissem Umfang rückläufig sein kann, wenn sich die Stoffwechsellage ändert. Aus eigener Erfahrung kann ich berichten, dass auch ältere Patienten, die an einer sog. konsumierenden (vielleicht am besten mit "auszehrenden" zu übersetzen) Krankeit litten und nach ihrem Tode obduziert wurden, mit einem vergleichsweise jugendliche Gefäßsystem verstarben. Tatsächlich kann sich die Atherosklerose, vor allem bei einem malignen Lymphom oder einer Tuberkulose, deutlich bessern, wobei 1. keine komplexen Läsionen mehr nachweisbar sind und 2. sich bestehende Plaques stabilisieren und glätten. Diese Stoffwechsellage kann im Prinzip auch durch eine Diät erzielt werden, wobei es offenbar zu einem Herauslösen von Fetten (Cholesterin) aus der Gefäßwand und zum Abtransport durch das Blut kommt. Bei jüngeren Patienten wurde beschrieben, dass sich offenbar tatsächlich bereits kalzifizierte Plaques zurückgebildet oder stabilisiert haben. Doch muss einschränkend gesagt werden, dass es eben gerade hierbei auch eine starke genetische Komponente gibt, die hier den Rahmen vorgibt. Es gibt Patienten, die kugelrund sind und dennoch permanent sehr niederige LDL-Cholesterinwerte haben; ebenso gibt es gertenschlanke Patienten, bei denen der LDL-Cholesterinwert chronisch erhöht ist, und die allein schon deshalb ein höheres Infarktrisiko besitzen.

Die therapeutische Beeinflussung des Atherosklerose ist ein spannendes Feld, und ich bin sicherlich in dieser Thematik nicht so bewandert, wie manch klinisch tätiger Kollege. Z.B. haben epidemiologsche Studien aus Frankreich gezeigt, dass möglicherweise ein Zusammenhang zwischen dem Rotweintrinken und einer Verminderung der Atherosklerose besteht, wobei hierfür ein im Wein enthaltenes Protein verantwortlich sein soll. Dazu gibt es reichlich Material im Internet. Auch alte Pathologen behaupten gelegentlich "Alkohol glättet die Intima!" - gerdezu ein Trinkspruch! Aber Vorsicht: Alkohol hebt auch den Blutdruch und damit entsprechend das Atheroskleroserisiko.

Fest steht: Wenn ein Dicker dünn wird, wird sich 1. wahrscheinlich der Blutzuckerspiegel senken, 2. bei Meiden tierischer Fette etc.wird sich wahrscheinlich auch der Cholesterinwert senken und 3. die kardiale Belastung wird wahrscheinlich reduziert, woraus ein niedrigerer Blutdruck und eine niedrigere Pulsfrequenz resultieren dürften. Sport senkt ebenso die bösen LDL und erhöht die guten HDL, wie Studien bewiesen haben. Eine dauerhafte Senkung des LDL-Choleserins senkt das Herzinfaktrisiko um 30%, die Gesamtmortalität um 25%! Auf jeden Fall sollte man auch noch das Rauchen einstellen, denn dies spielt ebenfalls eine ganz entscheidende Rolle.

Näheres gibt es in extenso im Internet!

Herliche Grüße,
Florian

Hallo -
eine Randbemerkung sei gestattet, auch wenn ich hier als Nestbeschmutzer fungiere: Die wissenschaftliche Basis der meisten der Publikationen über Wein (bzw. Alkohol) und Gesundheit hätte ich nicht mal als Diplomarbeit akzeptiert!

Allerdings: Als ich dies mal während eines einschlägigen Tagungsvortrags als Kommtentar vor mich hin murmelte, meinte mein Sitznachbar: "Doch, doch, das kann ich bestätigen! Säuferleichen (z.B. an Leberzirrhose dahingeschieden) haben immer 1A Gefäßwände". Es stellte sich heraus, dass er Pathologe aus Tübingen war.

Gruß Rolf
(em. Hypertoniker und regelmäßiger Weinkonsument