Пигментите са вещества от външната среда или продукти от обмяната на веществата, които имат собствен цвят и имат способността да оцветяват клетките и тъканите, в които се натрупват. В структурно отношение те представляват зрънца или аморфна материя.
В зависимост от своя произход пигментите се разделят на две големи групи:
• Екзогенни пигменти. Това са вещества от външната среда, които попадат в организма при хранене, дишане или пряк контакт – през кожата.
• Ендогенни пигменти. Това са субстанции, които са продукти на клетката.
ЕКЗОГЕННИ ПИГМЕНТИ
Това са пигментни вещества от външната среда, най-често неорганични химични съединения, които проникват в организма чрез храната, при дишане или чрез кожата. Те се фагоцитират от местните макрофаги, свързани с гликопротеидите, което гарантира тяхната относителна безвредност за организма.
Морфогенеза. Постъпилите от външната среда вещества се натрупват в лизозомите на местните макрофаги, където образуват заедно с клетъчния носител (органично вещество) комплекс, който се визуализира макроскопски, микроскопски и електронномикроскопски.
• Въглищен прах (антракотичен пигмент)
Това са сажди, миниатюрни въглищни частици, които се отделят от индустриални и битови източници.
Морфогенеза. При вдишването на замърсен въздух, въглищните частици се фагоцитират от макрофагите в алвеоларните стени на белия дроб (кониофаги). В продължение на времето количеството на макрофагите натоварени с антракотичен пигмент се увеличава. Чрез белодробните лимфни съдове, въглищният прах достига и се отлага в хилусните и паратрахеалните лимфни възли.
Макроскопски. Белодробният паренхим има характерен мозаечен вид. Под плеврите на белите дробове прозира сив до сиво-черен пигмент, който е натрупан в интерстициалната лимфна тъкан на белодробния паренхим под формата на ивици и полета. При разрез парабронхиал-ните лимфни възли се виждат оцветени в различна степен в зависимост от количеството на натрупания пигмент.
• Аргироза (натрупване на сребро)
Наблюдава се при болни, подложени на лечение със сребърни препарати.
Морфогенеза. В кожата среброто образува белтъчно-сребърни комплекси, които се отлагат в дермата около потните и мастните жлези. Тези комплекси импрегнират базалните мембрани на бъбречните гломерули, каналчетата и малките съдове, както и в хороидния плексус.
Макроскопски. При аргироза кожата, черният дроб и бъбреците се оцветяват сиво.
Микроскопски. Сребърните соли се наблюдават в кожните макрофаги, Купферовите клетки, базалните мембрани на бъбречните каналчета.
• Сатурнизъм (saturnismus) – оловно отравяне
Среща се при работници в химическата промишленост, производството на акумулатори, миньори в оловно-цинкови мини и при печатари в миналото.
Морфогенеза. При хронично оловно отравяне оловото взаимодейства с образуваните в устната кухина бактериални сулфиди и гранули от неразтворим оловен сулфид, които се отлагат в макрофагите на лигавицата на венците под формата на гранули.
Макроскопски. По лигавиците на венците се очертава зелено-черна ивица в съседство със зъбите, която има диагностично значение.
• Татуировка
Прави се с декоративна цел по кожата на тялото и ръцете.
Морфогенеза. Инжектираните багрила – бои, мастила и сажди се фагоцитират от макрофагите на дермата.
Макроскопски. По кожата се виждат трайно изрисувани монограми, символи или рисунки. Някои от багрилата имат дразнещо действие върху кожата, което завършва с възпаление.
• Каротинемия
Морфогенеза. При обилна и продължителна консумация на моркови, в организма се внасят масивни количества мастноразтворими пигменти с жълт цвят. Съдържанието на мастноразтворимите пигменти в кръвния серум и подкожната мастна тъкан се увеличава.
Макроскопски. Кожата и лигавиците се оцветяват жълтеникаво, като симулират жълтеница.
ЕНДОГЕННИ ПИГМЕНТИ
Ендогенните пигменти по своята химическа природа представляват хромопротеиди. Те изпълняват разнообразни функции. Така например с помощта на хемоглобина, миоглобина и цитохромите се осъществява свързването и пренасянето на кислорода до клетките и тъканите. Меланинът защитава кожата от въздействието на ултравиолетовите лъчи и т.н..
Етиология. Натрупването на ендогенни пигменти може да бъде в резултат на генетично обусловени причини или вторично провокирано от някое заболяване.
В зависимост от своя произход се различават три типа ендогенни пигменти: хемоглобиногенни, тирозиногенни и липидогенни.
• Хемоглобиногенни пигменти (пигменти, производни на хромопротеи-ните)
Хемопротеините са желязопорфиринови комплекси, включващи хемоглобин, миоглобин, цитохроми и редица ензими (каталази, пероксидази). Значението им се обяснява със съдържанието в тях на желязо, което обуславя участието на хемопротеините в системата на клетъчното дишане. Хемопротеинати се локализират в специализирани клетки (хемоглобин в еритроцити) или клетъчни органели (цитохромите в митохондриите) и обмяната им е свързана с разрушаването и синтезата на съответните клетки или клетъчни органели.
Хемоглобин. Хемоглобинът е специфичен пигмент на еритроцитите.
Химически състав. Това е хемопротеид. Молекулата му е съставена от хем (желязопорфиринов комплекс), в който двувалентното желязо се разполага в центъра и се свързва с N-атомите на четири пиролови пръстена. Хемът е свързан с “глобин” – белтъчна съставка на хемогло-биновата молекула, състояща се от четири полипептидни вериги – две-alpha и две-beta. Всяка от тях съдържа около 140 аминокиселини.
Етиология. Причините за разпада на еритроцитите са физиологични и патологични. При разпадане на еритроцитите в моноцитно-макрофагиалната система (слезката, костния мозък и рядко в черния дроб), образуват пигменти, които съдържат желязо – феритин, хемосидерин и такива, които не го съдържат – билирубин. При патологични условия се образуват порфирини и хематини.
Хемосидерин. Той е продукт от разпада на хемоглобина.
Морфогенеза. Хемосидеринът се разглежда като продукт на полимеризацията на феритина. В здравия организъм хемосидеринът се образува в моноцитно-макрофагиалната система (слезка, черен дроб, костен мозък, лимфни възли). Той се натрупва в цитоплазмата на клетките под формата на кафяви зърна. Клетките, в които се синтезира хемосидерин се наричат сидероцити. Тази синтеза се извършва в специализирани органели на сидероцитите – сидерозоми. Складираният в тях хемосидерин съдържа голям процент желязо – 25-45%.
При патологични състояния, количеството на хемосидерина се увеличава както в органите, където нормално се синтезира, така и в епителните и мезенхимни клетки.
Макроскопски. Органите, в които се отлага хемосидерин добиват ръждиво-кафяв цвят. Състоянието се нарича хемосидероза.
Микроскопски. Хемосидеринът се натрупва интрацелуларно в мезенхимните и епителни клетки под формата на големи кафяви гранули. Той се доказва с хистохимичната реакция на Перлс (Perls). При нея с берлинско синьо пигментът се багри в синьо-зелено. Механизмът на тази реакция може да се представи по следния начин – безцветният калиев фероцианид реагира с тривалентните железни йони на хемосидерина, като образува фери-фероцианид.
Хемосидероза
Определение. Натрупването на абнормни количества хемосидерин в органите и тъканите на организма води до тяхното кафяво оцветяване. Самият процес на натрупване се нарича хемосидероза. Известни са два типа на възникване на хемосидероза:
- Местна. Това е извънсъдова хемолиза на еритроцитите с образуване на хемосидерин.
- Генерализирана. Характеризира се като вътресъдова хемолиза на еритроцитите с образуване на хемосидерин.
Феритин. Той е също продукт от разпада на хемоглобина. Феритинът играе ролята на акцептор на желязото в клетките (еритробластите). Той може да агрегира като образува молекулите на хемосидерина.
Морфогенеза. Феритинът се образува при разграждането на хемоглобина в моноцитно-макрофагиалната система. Синтезът на феритина е възможен само от атоми Fe2+, в присъствие на кислород.
Микроскопски. При изследване на парафинови срези не се вижда.
Електронномикроскопски. Феритинът се наблюдава като тетради от електронно-плътни частици с размери 6-7 mm.
Хематини. Представляват желязосъдържащи пигменти.
Химически състав. Не се образуват при физиологични условия. Представляват окислен хем. Съдържат тривалентно желязо, но не се оцветяват чрез реакцията на Perls.
Морфогенеза. Хематините се образуват при вътресъдово разпадане на еритроцитите и разграждане на хемоглобина. Образуват се в голямо количество при голяма хемолиза на еритроцитите.
Малария. При нея се образува малариен пигмент (хемомеланин) от хема в тялото на паразитиращия в еритроцитите малариен плазмодий. Хемът се окислява, формирайки кафяво-черни аморфни пигментни гранули. При цикличното разрушаване на еритроцитите се освобождава пигмент, който се фагоцитира от клетките на ММФ в черния дроб, слезката, лимфните възли, костия мозък, като им придава сиво-черен цвят.
При стомашни кръвоизливи. Независимо от тяхната генеза, хемоглобинът от лизираните еритроцити взаимодейства със солната киселина на стомашния сок като се образува хеманит-хлорид, наречен хемин. Той представлява тъмно кафяво-черни кристали и оцветява кафяво-черно дъното на стомашните ерозии и остри язви.
Несъдържащи желязо хемоглобиногенни пигменти
Билирубин. Това е несъдаржащ желязо пигмент.
Морфогенеза. Този пигмент се образува в резултат на разграждането на хемоглобина в моноцитно-макрофагиалната система. В неговата структура участват цветните компоненти на хемоглобина – хем. По-късно хемът се оксидира до биливердин под влиянието на ензима хемоксигеназа. Под действието на биливердин-редуктазата, биливердинът се редуцира до билирубин. Този билирубин дава “индиректна” реакция при лабораторно доказване на билирубина в кръвния серум по Х.ван ден Берг (H. Van den Berg). Затова той се нарича “индиректен” или несвързан. Той е водно неразтворим и се отделя от моноцитно-макрофагиалната система в кръвния ток. Тук той се свързва с транспортен албумин.
С кръвта този комплекс от албумин-билирубин постъпва в чернодробните синусоиди, където преминава през техните ендотелни клетки в пространството на Дисе (Disse). По този начин комплексът достига до хепатоцитите. В тях той се транспортира от “система-носител”, където се свързва с протеин-алигандин Y- и Z-протеин. Достигнал чрез тях до ГЕР, той се свързва с глюкороновата киселина като образува билирубин-дигликоронат. Този свързан билирубин дава директна реакция при лабораторно доказване по Х. ван ден Берг на билирубина в кръвния серум. Затова той е известен под името “директен” или “конюгиран” билирубин. Този билирубин е водно разтворим.
Макроскопски. При хипербилирубинемия настъпва натрупване на билирубин в кожата, склерите и вътрешните органи. В резултат на това те се оцветяват жълто. Това състояние е известно в клиниката под името жълтеница (icterus). В зависимост от степента на хипербилирубинемията оцветяването на органите варира от жълто до жълто-зелено.
Микроскопски. При хистологично изследване на органите се констатира натрупване на билирубин, под формата на жълто-зелени зърна. Те могат да достигнат значителни размери.
Жълтеница
Етиология. Причините за жълтеницата са различни и конкретни. Това са заболявания на кръвта /хемолитични анемии/, заболявания на черния дроб и жлъчните пътища, на панкреаса, интоксикации и лекарствени увреждания.
В зависимост от механизмите на възникване и развитие различаваме следните видове жълтеница:
Хемолитична жълтеница
Етиология. Причините могат да бъдат:
първични (вродени);
вторични (придобити).
• Първични или вродени хемолитични жълтеници. Те се дължат на вродена липса на ензима, участващ в метаболизма на билирубина. Такива жълтеници са:
Жилберт-Мьоленграхт (Gilbert-Meulengracht);
Криглер-Наяр (Crigler-Najjar).
• Вторични или придобити хемолитични жълтеници. Те възникват като резултат на предшестващо заболяване или патологично състояние. Такива причини най-често са интоксикация (фенол, олово), хемолитична анемия, пернициозна анемия, сепсис, таласемия, масивни кръвоизливи в органите и тъканите (хематоми, хеморагични инфаркти).
Клинико-лабораторно. Откриват се данни за индиректна билирубинемия. В урината се открива уробилиноген, но не и билирубин. Последният, поради свързването си с белтъчната компонента не може да премине през филтъра на бъбречните гломерули.
Макроскопски. Жълтеницата е по-слабо изразена в сравнение с другите две форми.
• Хемолитична жълтеница при новородени. Наблюдават се два вида хемолитична жълтеница:
физиологична;
патологична – като icterus gravis при хемолитичната болест на новороденото. При втората, жълтеницата протича значително по-тежко, в сравнение с такава при възрастни. Тук се наблюдава и пожълтяване на сивите мозъчни ядра. Тази жълтеница при децата се нарича kernicterus.
Изход. Жълтеницата е обратим процес. Тя изчезва с премахване на причинителя й.
Механична (застойна, обтурационна) жълтеница
Етиология. Причинява се от запушващи или притискащи отвън жлъчните канали възпалителни процеси, камъни, тумори, паразити и др.
Морфогенеза. Запушването на жлъчните канали или тяхното притискане отвън води до нарушение дренажа на жлъчката. В резултат на това се развива холостаза и механична /застойна, обтурационна/ жълтеница.
Клинико-лабораторно. Наблюдава се повишаване нивото на свързания (директен) билирубин в кръвта. Открива се и в урината, която потъмнява.
Макроскопски. Запушването на жлъчните канали може да засегне интра- и екстрахепаталните жлъчни пътища.
Хепатоцелуларна жълтеница
Етиология. Причините биват:
първични (вродени) – жълтеница на Дюбин-Джонсън (Dubin-Johnson).
вторични (придобити) – причиняват се от остър вирусен хепатит, отравяния с гъби, лекарствени увреждания на черния дроб и чернодробна цироза.
Морфогенеза. Увредените чернодробни клетки не са в състояние да конюгират всичкия свободен билирубин с глюкороновата киселина и количеството му в кръвта расте. Това води до нарушаване екскрецията на конюгирания блирубин от хепатоцитите към жлъчните капиляри и канали. Некрозата на чернодробния паренхим води до увеличаване и на конюгирания хемоглобин в кръвта.
Клиника. Тази жълтеница се характеризира с увеличение на конюгирания и неконюгиран блирубин в кръвния серум.
Макроскопски. Жълтеницата е по-слабо изразена. Жлъчните пътища са проходими.
Микроскопски. Наблюдава се некроза на единични или група от хепатоцити в черния дроб, с отлагане в цитоплазмата им и в Купферовите клетки на билирубин.
Автохтонни пигменти
В зависимост от произхода си се делят на:
протеиногенни (тирозин – триптофанови);
липидогенни.
Протеиногенни (тирозин-триптофанови) пигменти. В тази група се включват:
меланин;
пигментът при охроноза;
адренохром;
пигмент на ентереохромафинните клетки на АПУД-системата.
Меланин. Той оцветява кожата, лигавиците, косата и ириса на очите. В малки количества се открива в лептоменингите, надбъбречната медула и невроните на substantia nigra и locus caeruleus. Цветът на посочените органи се определя от количеството, но не зависи от химичната структура на пигмента.
Местни нарушения в синтезата на меланина
Месна хиперпигментация
• Ephelides (лунички). Чести са по кожата на нормалните хора и се дължат на огнищно увеличение на количеството на меланин в базалния слой на епидермиса, но броят на меланоцитите не е увеличен.
• Cafe-an-lait spots (петна “кафе с мляко”). Големи пигментирани участъци, които микроскопски приличат на лунички с изключение на слабото увеличение на броя на меланоцитите.
• Хиперпигментация при фамилна гастроинтестинална полипоза (синдром на Peutz-Jeghers). Представлява автозолно-доминантно заболяване протичащо с множествена стомашно-чревна полипоза и малки кафеникави пигментации по устните, кожата около устата, а понякога и кожата на останалата част от тялото. Чревните полипи не малигнизират и са хамартомни по природа.
Лентиго
старческо лентиго (L. senilis). Среща се често у възрастни хора. Това са мнобройни малки, гладки, кафеникави петна по гърба на ръцете, шията и лицето;
L. maligna. Обикновено е единично по-голямо, тъмнокафяво петно, разположено по лицето на стари хора. Микроскопски в базалния слой се намират множество атипични меланоцити. Състоянието се счита за меланом ин ситу, в над 25% преминава в инвазивен меланом след години.
Локална хиперпигментация се развива след експозиция на кожата на йонизираща радиация, ултравиолетова слънчева светлина, топлина.
Генерализирана хипопигментация, депигментация
• Албинизъм. Това е класически пример за хипопигментация. Касае се за вроден дефект в ензимна тирозиназа. Заболяването се унаследява автозомно-рецисивно.
Клиника. Възрастните албиноси страдат от фотфобия, нистагъм, злокачествено кожни тумори по откритите части на тялото.
Микроскопски. Меланоцитите са налице, но синтезират малко или изобщо не синтезират меланин.
Електронномикроскопски се откриват меланоцити с безпигментни премеланозоми. Кожата и косата са много светли, ирисът е червеникав. Генерализирана хипопигментация на кожата е характерна за панхипопитуитаризма
Местна хипопигментация
• Витилиго (Vitiligo).
Етиология. Това е заболяване с неясна етиопатогенеза /предполагат се ендокринни смущения, йонизираща радиация/, което засяга над 1% от населението.
Макроскопски. По кожата се наблюдават рязко отграничени, обикновено неголеми депигментирани участъци, разположени най-често по ръцете, лицето, половите органи.
Микроскопски. Хистологично в засегнатите зони липсват меланоцити.
