background image

• Learning objectives 
• At the end of the lecture you have to Know 
• 1-Morphological types of acute 

inflammation. 

• 2-Chronic inflammatoin. 
• 3-clinical significance of acute and chronic 

inflammation. 

 


background image

Effects of mediators 

• Vasodilatation 

   

-Histamine 

   

- Prostaglandin's (PGE2) 

   

- Nitric oxide 

• Increased Vascular Permeability: 

   

Histamine 

   

- Complement component (C3a , C5a) 

   

- Bradykinin 

   

- Leukotrienes C4, D4 ,E4 

   

- Platelet activating factor 


background image

• Chemotaxis, leukocytes activation 
   

- C5a 

   

- leukotrienes B4 

   

-bacterial products 

   

- chemokines (IL-8) 

• Fever 
   

- Il-21, IL-6, TNFα 

   

- prostaglandins 

• Pain 
 

 

- prostaglandins 

   

- bradykinin 

• Tissue damage 
   

- neutrophils & macrophage lysosomal enzymes   

   

- oxygen metabolites 

   

-nitric oxide 


background image

MORPHOLOGIC PATTERNS OF ACUTE 
INFLAMMATION 

 

 

 

Many  variables  may  modify  the  basic  inflammatory 

response; these include : 

1. The nature and intensity of the injury 
2. The site and tissues affected
 
3. The responsiveness of the host 
 

  

 


background image

Types of Inflammation 

   

 

Serous Inflammation 

     

Fibrinous Inflammation 

     

Suppurative Inflammation 

     

Membranous Inflammation 


background image

Serous inflammation 

• Is characterized by the outpouring of a thin fluid 

that is derived from either the plasma or the 
secretions of mesothelial cells lining of the 
peritoneal, pleural, and pericardial cavities. In 
these serous cavities the accumulated fluid is 
called 

effusion.  

 

• The skin blister resulting from a burn or viral 

infection represents a large accumulation of 
serous fluid, either within or immediately 
beneath the epidermis of the skin. 

 
 


background image

Serous pleural inflammation 

Excessive accumulation of clear, thin fluid within pleural cavity. It is transparent but note the 
reflection of light in the upper part of the photograph and lung collapse due to pressure 
induced by the fluid. 


background image

Fibrinous inflammation  
 

With more severe injuries and the resulting 

greater vascular permeability, larger molecules 

such as fibrinogen pass the vascular barrier, and 

fibrin is formed and deposited in the 

extracellular space.  

A fibrinous exudate develops in such cases. The 

latter also occurs when there is a stimulus for 

coagulation in the interstitium (e.g., cancer 

cells).  

A fibrinous exudate is characteristic of 

inflammation in the lining of body cavities, such 

as the meninges, pericardium, and pleura.  

  

 


background image

Microscopically,  

fibrin appears as an eosinophilic meshwork of threads or 

amorphous coagulated mass. 

 Fibrinous exudates may be removed by fibrinolysis and 

clearing of other debris by macrophages. However, when 
the fibrin is not removed, it may stimulate the ingrowth 
of fibroblasts and blood vessels and thus lead to scarring.  

Conversion of the fibrinous exudate to scar tissue is called 

organization. When this occurs within the pericardial sac 
it leads either to opaque fibrous thickening of the 
pericardium or, more often, to the development of 
fibrous strands that reduce and may even obliterate the 
pericardial space. 

 


background image

Fibrinous exudate-pericardium (G) 

 there is a lot of fibrin 

 the visceral and parietal 

surfaces become stuck 

together (by fibrin).  

 Separation of the two 

layers imparts rough 

irregular appearance (the 

so called bread and 

butter). 


background image

Suppurative (purulent) inflammation: 
 
 

 This is characterized by the production of large 

amounts of pus or purulent exudate consisting 
of: 

 neutrophils, necrotic cells, and edema fluid. 

Certain bacteria (e.g., staph. aureus, St. 
pyogenes, Pneumococci, gonococci, 
meningococci and E. coli) produce this localized 
suppuration and are therefore called 

pyogenic 

(pus-producing) bacteria.  

 A common example of an acute suppurative 

inflammation is acute (suppurative) appendicitis.   

  


background image

Appendix: acute suppurative inflammation 

ulceration and undermining by an 
extensive neutrophilic exudate 
 

Upper half of excised appendix. 
Lt: fibrino-purulent serosal exudate 
Rt: lumen filled with pus 
 


background image

Abscess 

 Is a localized collection of purulent inflammatory fluid (pus) 

caused by suppuration buried in a tissue, an organ, or a confined 
space. 

Pus is a thick creamy yellow or blood-stained fluid

 Abscesses are produced by deep seeding of pyogenic bacteria 

into a tissue.  

 They have a central region that appears as a mass of necrotic 

leukocytes and tissue cells.  

 There is usually a zone of preserved neutrophils around this 

necrotic focus, and outside this region vascular dilation and 
fibroblastic proliferation occur, indicating the beginning of 
repair. 

 In time, the abscess may become walled off and ultimately 

replaced by connective tissue. A common example of an abscess 
is the skin furuncle.  


background image

Abscess 
Furuncle 
(boil) 

Abscess that involves the skin is 
called  “Boil” or “furuncle”. 


background image

Pseudomembranous inflammation 

of mucous membranes 

• Severe injury          extensive epithelial necrosis     
  
    large shallow ulcers
                        sloughing  
• Fibrin, dead epithelium, neutrophils, red cells 

and bacteria mix together          false (pseudo-) 
membrane
 (white or cream-colored layer)  

• Diphtheria and psudomembranous colitis are 

typical examples 


background image

Ulcers  

An ulcer is a local defect, or excavation of the surface 

of an organ or tissue that is produced by the 

sloughing (shedding) of inflammatory necrotic 

tissue. Ulceration occurs only when tissue necrosis 

and resultant inflammation exist on or near a 

surface. It is most commonly encountered in: 

1. Inflammatory necrosis of mucosa-lined cavities e.g. 

mouth, larynx, stomach, intestines, or genitourinary 

tract. 

2. Subcutaneous inflammation of the lower extremities 

in older persons who have circulatory disturbances 

that predispose to extensive necrosis. 

Ulcerations are best exemplified by peptic ulcer of the 

stomach or duodenum, in which acute and chronic 

inflammation coexist. 

 


background image

Chronic peptic ulcer stomach 

Sharply delimited chronic peptic 

ulcer with converging folds of 

mucosa in the upper half 


background image

Ulceration, larynx, gross 

 

Below the vocal cords in this 
larynx are large ulcerations. 
Such subglottic ulcers are 
produced with prolonged 
endotracheal intubation in 
which the cuff of the 
endotracheal tube fits too 
tight. Thus, ulcerations can 
be produce by mechanical 
forces. In fact, so-called 
"pressure ulcers" or 
"decubitus ulcers" can form 
in the skin over bony 
prominences in persons who 
are bedridden for an 
extended time. 


background image

Pseudomembranous inflammation of mucous 
membranes
 

  

Severe injury may be associated with extensive 

epithelial necrosis with sloughing.  

This creates large shallow ulcers. Fibrin, dead 

epithelium, neutrophils, red cells and bacteria 
mix together to produce a white or cream-
colored false (pseudo-) membrane covering the 
affected mucosa. 

Diphtheria and pseudomembranous colitis are 

typical examples.  

  
 


background image

pseudomembrane 

Pseudomembranous entercolitis (G)

 

This yellow-green exudate on the surface of an inflamed, hyperemic 
(erythematous) bowel mucosa consists of many neutrophils along with 
fibrin and amorphous debris from dying cells. 


background image

EFFECTS OF INFLAMMATION 

Beneficial Effects 

  1. Dilution of Toxins 

  2. Protective Antibodies. 

  3. Fibrin Formation 

  4. Promotion of immunity. 

  5. Cell Nutrition. 


background image

EFFECTS OF INFLAMMATION 

Harmful Effects 

  1. Swelling &Edema. 

  2. Rise in tissue pressure. 

  3. Severe Allergic Reaction. 


background image

Acute laryngeal edema 

Note congestion and  the marked narrowing of laryngeal orifice 


background image

Fate Of Acute Inflammation 

  Resolution 

  Healing By Fibrosis. 

  Suppuration & Abscess Formation. 

  Progression To Chronic Inflammation. 


background image

OUTCOMES OF ACUTE 

INFLAMMATION  

  

1. Complete resolution 

The battle between the injurious agent and the 

host may end with restoration of the site of 
acute inflammation to normal. This is called 
resolution and is the usual outcome when  

a. the injury is limited or short-lived . 

b. there has been little tissue destruction 

c. the damaged parenchymal cells can regenerate 

 


background image

2. Healing by fibrosis 

a. After extensive tissue destruction 

b. When the inflammatory injury involves tissues 

that are incapable of regeneration 

c. When there is abundant fibrin exudation.  

 

When the fibrinous exudate in tissue or serous 

cavities (pleural, peritoneal, synovial) cannot be 
adequately cleared, connective tissue grows 
into the area of exudate, converting it into a 
mass of fibrous tissue—a process also called 
organization. 
 

 


background image

3. Progression to chronic inflammation 

Acute to chronic transition occurs when the 

acute inflammatory response persists, 
owing either to: 

• the perseverance of the injurious agent .  

•  failure of acute bacterial pneumonia to 

resolve may lead to extensive tissue 
destruction and formation of a cavity in 
which the inflammation continues to 
smolder, leading eventually to  chronic 
lung abscess. 

 


background image

        Acute pneumonia, microscopic 

 


background image

    Acute pneumonia, microscopic 

Acute bronchopneumonia, microscopic  

The PMN's seen here are in alveoli, indicative of an acute bronchopneumonia of the lung. The 
PMN's form an exudate in the alveoli. This patient had a "productive

“ cough because large 

amounts of purulent sputum were produced. The source is seen here. 


background image

Chronic Inflammation 

• Inflammation of slow progress lasting for weeks , 

months or years 

 

• Marked by formation of new connective tissue 

 

• Characterized by infiltration with mononuclear cells 

including lymphocytes, plasma cells and macrophages 
 

• Type of inflammatory process in which active 

inflammation ,tissue injury and healing proceed 
simultaneously 


background image

Features of chronic 

inflammation 

1. Long duration: persists for weeks, months or years  

2. Tissue destruction:  frequently greater than in acute 

inflammation. 

3. The inflammatory infiltrate is a mixture of 

macrophages, lymphocytes and plasma cells  

4. Productive rather than exudative: production of fibrous 

tissue through formation of granulation tissue. 


background image

Features of chronic inflammation 

The three characteristic features of chronic inflammation (in the lung) 
1. Chronic inflammatory cells infiltration* 2. destruction of the normal tissue 
(normal alveoli are replaced by spaces lined by cuboidal cells (arrow heads) 
3. Replacement by fibrosis (arrows) 


background image

A. Chronic Inflammation may supervene on acute 

inflammation

 

• Almost always a suppurative type of inflammation   

 

• Presents as a purulent discharge (pus) as seen in abscess.  

 

• The cause is either  

   

- delay in the evacuation of an abscess, or 

   

- presence of foreign-body within inflamed area  

 

(dirt ,wood, metal or a sequestrated bone) 


background image

Chronic cholecystitis with 

cholelithiasis 


background image

B. Chronic inflammation ab Initio 

Usually follows injuries caused by 

1. Chemical or physical agents (talc powder, 

 

asbestos .silica) 

2. Due to poor local circulation (Varicose veins) 

3. Certain micro organisms (Leprosy ,Tuberculosis 

and Syphilis). 

4. Certain diseases (Rheumatoid Arthritis, Crohn's 

disease). 

5. Auto-immune diseases. 


background image

Mediators of chronic inflammation

  

Agent 

Action  

Source  

Migration inhibition 
factor (MIF) 

Aggregation of 
macrophages at site 
of injury 

Activated T 
lymphocytes 

Macrophage 
activating 
factor (MAF)  

Increased 
phagocytosis by 
macrophages  

Activated T 
lymphocytes  

Complement C5a  

Chemotatic for 
macrophages  

Complement system  

Eosinophil 
chemotactic 
factor of 
anaphylaxis (ECF A)  

Chemotactic for 
eosinophils in 
metazone infection  

Mast cells and 
basophils  


background image

Silicotic nodule mic 

A silicotic nodule in lung is seen here. It is composed mainly of bundles of interlacing pink 
collagen. The silica particles are colorless and so not visible with this ordinary H & E stain 


background image

Rheumatoid arthritis 

This deformity of the hand is due 

to  rheumatoid  arthritis  (RA). 
This autoimmune disease leads 
to  synovial  proliferation  and 
joint destruction, typically in a 
symmetrical  pattern  involving 
small  joints  of  hands  and  feet, 
followed  by  wrists,  ankles, 
elbows, and knees.  

Chronic inflammation can go on for a long 
time.  Seen  here  in  the  synovium  of  a 
patient  with  rheumatoid  arthritis  are 
collections of dark blue lymphocytes. 
 


background image

Granulomatous Inflammation 

• Distinctive pattern of chronic inflammation 

characterized by 
aggregation of activated macrophages (epithelioid)  
- multinucleated giant cells . 

 

• Examples 
  - Tuberculosis 

  - Foreign-body granuloma  

  - Syphilis. 

  - Sarcoidosis 


background image

Diagram of typical TB granuloma 

Caseation 

Epithelioid cells 

Multinucleated GC 

Lymphocytes  

fibroblasts 


background image

Langhan’s Vs FB giant cells 


background image

Lung, granulomatous inflammation with caseation 

Note the yellowish mottling of lung 
tissue. These small, yellow nodules 
are caseating TB granulomas. Some 
have fused together to form larger 
areas of yellow caeation (arrow) 


background image

TB granulomas lung 

This  is  a  low  power  view 

showing 

two, 

adjacent, 

well-defined, 

rounded 

granulomas  .  From  this 
power  the  presence  of 
multinucleated  giant  cells 
is obvious (arrow).  

 

 

This  is  a  high  power  view 

showing 

portion 

of  

typical 

TB 

granuloma. 

Note 

the 

amorphous, 

pinkish  central  caseation, 
which  is  surrounded  by  a 
rim of epithelioid cells. 

caseation 


background image

Foreign body giant cells in suture granuloma 

 Two foreign body giant cells are seen, where there is a bluish 

strand of suture material (arrow) from a previous operation 


background image

Talc granulomatosis, pulmonary, polarized light mic 

Seen under polarized light are numerous bright white crystals of talc in a patient who was an 
intravenous drug user. The injected drug was diluted with the talc. Such foreign material can 
produce a granulomatous reaction. 
 


background image

Sarcoidosis lymph node 

Sarcoidosis is a granulomatous 

inflammatory 

disease 

which affects many tissues, 
including   lymphoid  tissue. 
The  capsule  of  the  node  is 
on  the  left.  The  normal 
architecture of the node has 
been 

largely 

destroyed,  

with  some  blue-staining 
lymphoid  tissue  surviving 
beneath  the  capsule  and 
between  the round   sarcoid 
granulomas. The latter vary 
widely  in  size,  from  a  few 
cells 

to 

very 

large 

collections  (right)    several 
mm  in  diameter.  They 
consist 

of 

epithelioid 

histiocytes.  There  is  no 
caseation, 

but 

some  

contain  calcified  laminated 
Schaumann 

bodies 

(arrows).  
 


background image

Ulceration, larynx, gross 

 

Below the vocal cords in this larynx 
are large ulcerations. Such subglottic 
ulcers are produced with prolonged 
endotracheal intubation in which the 
cuff of the endotracheal tube fits too 
tight. Thus, ulcerations can be 
produce by mechanical forces. In fact, 
so-called "pressure ulcers" or 
"decubitus ulcers" can form in the 
skin over bony prominences in 
persons who are bedridden for an 
extended time. 


background image

SYSTEMIC EFFECTS OF INFLAMMATION  
 

Acute phase response (Systemic inflammatory 

response syndrome [SIRS]).  

These changes are reactions to cytokines 

produced in response to bacterial 
infections and other inflammatory 
stimuli.  

 


background image

The acute phase response consists of several 

clinical and pathologic changes: 

1. Fever 

is a prominent manifestation; it is 

produced in response to pyrogens that act by 
stimulating PG synthesis in the vascular and 
perivascular cells of the hypothalamus.  

2. Acute-phase proteins

 are plasma proteins, 

mostly synthesized in the liver, and whose 
plasma concentrations may increase several 
hundred times in inflammation: 

a. C-reactive protein (CRP) 

 

 

b. Fibrinogen  

c. Serum amyloid A protein (SAA).  

 


background image

CRP and SAA, bind to microbial cell walls acting as 

opsonins and fixing complement.  

The rise in fibrinogen causes erythrocytes to form stacks 

(rouleaux) that sediment more rapidly than individual 
erythrocytes. This is the basis for the elevation of the 
ESR.  

Prolonged production of SAA causes secondary amyloidosis in 

destructive chronic inflammations (e.g. rheumatoid arthritis).  

Elevated serum levels of CRP are now used as a marker for increased 

risk of myocardial infarction in patients with atherosclerotic 
coronary artery disease.  

The inflammation involving atherosclerotic plaques in the coronary 

arteries may predispose to thrombosis and subsequent infarction, 
and CRP is produced during inflammation. On this basis, anti-
inflammatory agents are being tested in patients to reduce the risk 
of myocardial infarction. 

 


background image

3. Leukocytosis  

 is a common feature of the acute phase response, especially those induced 

by bacterial infection. 

  The leukocyte count usually rises to 15,000 or 20,000 cells/µl, but 

sometimes it may reach very high levels of 40,000 to 100,000 cells/µl.  

 These extreme elevations are referred to as 

leukemoid reactions 

because they are similar to the white cell counts obtained in leukemia. 

 

  The leukocytosis occurs initially because of accelerated release of cells 

from the bone marrow reserve pool (induced by cytokines, including IL-1 
and TNF) and is therefore associated with a rise in the number of more 
immature neutrophils in the blood (shift to the left).  

 Prolonged infection also induces proliferation of precursors in 

the bone marrow, caused by increased production of colony 
stimulating factors (CSFs).  
 

 


background image

Neutrophilia 

Refers to an increase in the blood neutrophil count. Most 

bacterial infections induce neutrophilia.  

Viral infections such as infectious mononucleosis, mumps, and 

German measles produce a leukocytosis due to absolute 

lymphocytosis

.  

In bronchial asthma, hay fever, and parasitic infestations, there is an 

absolute increase in the number of eosinophils, creating an 

eosinophilia

.

  

Certain infections (typhoid fever and infections caused by viruses, 

rickettsiae, and certain protozoa) are associated with a decreased 
number of circulating white cells (leukopenia
). 

 

Leukopenia

 is also encountered in infections that overwhelm 

patients debilitated by disseminated cancer or uncontrolled 
tuberculosis.
 


background image

4. Other manifestations of the acute phase response include increased 

pulse and blood pressure; decreased sweating; rigors, and 
anorexia. 

5. Disseminated intravascular coagulation (DIC)& septic shock: in 

severe bacterial infections (sepsis), the large amounts of organisms 
and lipopolysaccharides (LPS) in the blood stimulate the 
production of enormous quantities of TNF and IL-1. High levels of 
TNF cause DIC.

  

LPS and TNF induce tissue factor (TF) expression on endothelial 

cells, which initiates coagulation; the same agents inhibit natural 
anticoagulation mechanisms. 

Cytokines cause liver injury and impaired liver function, resulting in 

a failure to maintain normal blood glucose levels due to a lack of 
gluconeogenesis from stored glycogen

.  

Overproduction of NO by cytokine-activated cardiac myocytes and 

vascular smooth muscle cells leads to heart failure and loss of 
perfusion pressure, respectively, resulting in 

cardiogenic shock

  

 


background image

The clinical triad of DIC, hypoglycemia, and 

cardiovascular failure is described as 

septic shock. 

•  

Multiple organs show inflammation and intravascular 

thrombosis, which can produce organ failure.  

• Lung damage (adult respiratory distress syndrome 

[ARDS]) results when neutrophil-mediated endothelial 
injury allows fluid to escape from the blood into the 
airspaces.  

• The kidney and the bowel are also injured, largely due 

to reduced perfusion. Septic shock is often fatal.  

 


background image

END 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 235 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