Śmierć komórki, procesy adaptacyjne, spichrzanie ver1.pdf

(144 KB) Pobierz
© Copyright by $taś
Znamiona śmierci (Stigmata mortis)
· Niepewne
o Bladość
o Oziębienie powłok
o Brak tętna
o Brak oddychania
· Pewne znamiona
o Plamy opadowe (livores mortis)
§ Wskutek ustania krążenia i opadania płynej krwi do najniżej położonych części zwłok
§ Najczęściej na tylnej powierzchni ciała, na grzbiecie i pośladkach
o Stężenie pośmiertne (rigor mortis)
§ W mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych
§ Polega na krzepnięciu białka mięśniowego, przez co mięśnie stają się twarde, sztywne i
skrócone jak przy skurczu mieśnia
o Gnicie zwłok (putrefactio)
o Zasadnicze jest stwierdzenie na podstawie krzywej EEG tzw. śmierci mózowej
Uszkodzenie i śmierć komórki
Są dwa rodzaje śmierci komórki:
-
martwica (necrosis)
o najczęstsza postać śmierci komórki pod wpływem szkodliwych czynników zewnętrznych
-
apoptoza (apoptosis)
o cicha, programowana śmierć komórek, nie wywołująca reakcji zapalnej jest właściwie
uruchomieniem samobójczych mechanizmów komórkowych prowadzących do samodestrukcji
V1
- 1 -
818118836.017.png 818118836.018.png 818118836.019.png 818118836.020.png 818118836.001.png 818118836.002.png 818118836.003.png 818118836.004.png 818118836.005.png
 
© Copyright by $taś
Oba te procesy mogą współistnieć np. w pierwszych godzinach zawału serca przeważa apoptoza a po około 6-8
godzinach dominuje już typowa martwica kardiomiocytów
Oncosis – przed martwicze zmiany komórek, głównie obrzmienie (w przeciwieństwie do obkurczania się komórek
apoptotycznych)
Ostre uszkodzenie komórek prowadzi do :
-
uszkodzenia odwracalnego albo
-
uszkodzenia nieodwracalnego i martwicy lub apoptozy
Uszkodzenie przewlekłe (lub subletalne mogą prowadzić do zmian:
-
submikroskopowych
-
adaptacyjnych (zanik, rozrost, przerost, metaplazja)
akumulacji wewnątrzkomórkowych (spichrzania)
-
patologicznego wapnienia
-
-
starzenia się komórek
Czynniki uszkadzające komórkę:
-
niedobór tlenu
o niewielki, przewlekły à przewlekła choroba niedokrwienna np. serca, zmiany zanikowe np.
kończyny dolnej
o znaczny, ostry à martwica skrzepowa np. zawał serca, mózgu
-
czynniki fizyczne (oparzenia, prąd, napromieniowanie itd.)
-
czynniki chemiczne (silne kwasy i zasady, trucizny np. cyjanek)
-
czynniki zakaźne (od wirusów po pasożyty)
-
czynniki immunologiczne
-
czynniki genetyczne
-
zaburzenia odżywiania
Uszkodzenie i śmierć komórki
Odpowiedź komórki na czynniki uszkadzające zależy od typu i stopnia uszkodzenia oraz długości jego
trwania
-
-
Konsekwencje uszkodzenia komórki zależą od typu komórki, jej stanu i zdolności adaptacyjnych
-
Najistotniejsze w uszkodzonych komórkach do przeżycia jest
o zachowanie integralności błon komórkowych
o utrzymanie oddychania tkankowego (produkcja ATP)
o utrzymanie syntezy białek
o zachowanie integralności aparatu genetycznego
-
Morfologiczne zmiany w odwracalnym uszkodzeniu komórek występują stosunkowo szybko, w uszkodzeniu
nieodwracalnym natomiast wymagają więcej czasu na pełne ujawnienie się.
Ogólne mechanizmy biochemiczne uszkodzenia komórek
-
Uszkodzenie błon komórkowych i utrata ich selektywnej pracy
-
Nieodwracalne uszkodzenie mitochondriów
o Uszkodzenie mitochondriów i zwiększenie przepuszczalności wewnętrznej błony mitochondrialnej
ujawnia się jako tzw. Nadprzewodzący kanał w wewnętrznej błonie mitochondrialnej à niemożliwe
utrzymanie potencjału błonowego à niemożliwa fosforylacja oksydatywna i produkcja ATP
o Zwiększenie przepuszczalności zewnętrznej błony mitochondrialnej i ucieczka cytochromu c z
mitochondrium do cytosolu to sygnał do rozpoczęcia apoptozy
-
Niedobór ATP
o Bo produkowane w mitochondriach
V1
- 2 -
818118836.006.png 818118836.007.png 818118836.008.png 818118836.009.png
© Copyright by $taś
o Mniej efektywny proces produkcji to glikoliza beztlenowa (glukoza tutaj z płynu tkankowego lub z
glikogenu à dlatego tkanki bogate w glikogen (np. wątroba) mają większą szanse przeżycia przy
uszkodzeniu
-
Reaktywne formy tlenu
o Normalnie trochę jest ich tworzonych w czasie utleniania tkankowego, ale są one neutralizowane
o Gdy zaburzenia równowagi np. w chorobie popromiennej, zapaleniach, szkodzie tlenowej,
metabolity chemikaliów, niedokrwienie à uszkodzenie komórek przez ich nadmiar à tworzenie w
miejscu wiązań podwójnych kwasów tłuszczowych cyklicznych, nietrwałych nadtlenków
-
Wapń
o Większość zjonizowanego wapnia znajduje się w płynie pozakomórkowym (10 -3 M)
o W cytosolu znajduje się tylko 10 -7 M)
o Większość wapnia wewnątrzkomórkowego jest sekwestrowana w mitochondriach i siateczce
śródplazmatycznej
o Uszkodzenie błon komórkowych i szereg toksyn powodują zarówno wyrzut wapnia z
wewnątrzkomórkowych magazynów jak i zwiększenie napływu wapnia z przestrzeni
pozakomórkowej
o Nadmiar wapnia w cytosolu aktywuje szereg enzymów
§ Najgroźniejsza to aktywacja fosfolipaz à dalsze uszkodzenie błon
§ Proteaz à destrukcja cytoszkieletu
§ ATP-azy à zmniejszenie puli ATP
§ Endonukleaz à fragmentacja chromatyny
o W uszkodzeniu nieodwracalnym to właśnie zwiększenie poziomu wapnia w cytosolu i niemożność
jego sekwestracji doprowadza do uaktywnienia enzymów i destrukcji komórki
Uszkodzenie komórek w niedokrwieniu i niedotlenieniu
-
to najczęstszy typ uszkodzenia komórek i tkanek
-
gdy hipoksja to niedobór tlenu ale są dostarczane nadal z krwią czynniki odżywcze à możliwa glikoliza
beztlenowa
-
niedokrwienie (ischaemia) à niedobór tlenu i substancji odżywczych, przy glikolizie beztlenowej szybko
gromadzi się kwas mlekowy à zakwaszenie
-
początkowo uszkodzenie to jest odwracalne, potem staje się nieodwracalne
o PARADOKSALNIE po przywróceniu krążenia krwi w pierwszym etapie reperfuzji, narasta liczba
komórek uszkodzonych nieodwracalnie, a dopiero potem polepsza się stan komórki
A. Uszkodzenie odwracalne (zmiany mogą się cofnąć wraz z ponowieniem dostawy tlenu)
-
pierwszy etap to zahamowanie produkcji ATP w mitochondiach. A brak ATP powoduje zaburzenia
dotyczące:
o pompa sodowa – zwiększony napływ Na+ do kom i wypływ K+ do ECF à zwiększone przenikanie
wody do kom à komórka jest obrzmiała, obrzmiałe są mitochondria, poszerzone kanały siateczki
śródplazmatycznej
o metabolizm energetyczny – ponieważ zahamowanie fosforylacji oksydatywnej to glikoliza
beztlenowa à dlatego glikogenoliza żeby zaspokoić zapotrzebowanie na glukozę à ubywa
szybko glikogenu i wzrasta ilość kwasu mlekowego à zakwaszenie
o obniżenie syntezy białek – bo niedobór energii oraz oddzielanie rybosomów od RER i dysocjację
polisomów do monosomów
o zmiany czynnościowe – np. po zatkaniu naczynia wieńcowego w ciągu 1-2 minut dochodzi do
utraty kurczliwości niedotlenionego mięśnia
o dalsze zmiany – np. dezorganizacja cytoszkieletu à utrata mikrokosmków, uwypuklenia błony
komórkowej, degradacja fosfolipidów błon i powstawanie tzw. Figur mielinowych
B. Uszkodzenie nieodwracalne
-
zmiany w jądrze komórkowym
-
utrata integralności komórki i poprzerywanie błony
-
produkowane ATP nie wystarcza do zaspokojenia minimalnych potrzeb
V1
- 3 -
818118836.010.png
© Copyright by $taś
Morfologiczne zmiany komórki
- jądro komórkowe:
o pyknosis – znaczne zagęszczenie chromatyny jądrowej
o karyorrhexis – fragmentacja jądra komórkowego na małe zagęszczone fragmenty
o karyolysis – rozpuszczenie struktury jądra i chromatyny przez DNAazy i RNAazy
-
w mitochondriach duże zagęszczenie macierzy
-
fragmentacja cytoplazmy
-
enzymy cytoplazmatyczne dostają się do krążenia (np. aminotransferaza asparaginowa, dehydrogenza
mleczanowa, kinaza kreatynowa, troponiny)
obrzmiałe lizosomy à ich uszkodzenie à wydostanie hydrolaz i ich aktywacja
-
-
poszerzone kanały siateczki śródplazmatycznej
Czynniki przyczyniające się do nieodwracalnego uszkodzenia
błon komórkowych:
-
dysfunkcja mitochondriów (to co wcześniej)
-
utrata fosfolipidów błon (aktywacja fosfolipaz przez Ca2+)
-
destrukcja cytoszkieletu (przez zaktywowane proteazy
-
reaktywne formy tlenu (reakcja RFT z fosfolipidami błon à powstają cykliczne nadtlenki)
-
produkty rozpadu fosfolipidów (jakieś wolne kwasy tłuszczowe à działają na błony jak detergenty)
-
utrata aminokwasów (glicyna chroni komórki przed nieodwracalnym uszkodzeniem błon i zapobiega
wapniozależnej śmierci komórek przy braku ATP
Uszkodzenie komórek w niedokrwieniu i reperfuzji
(przywróceniu przepływu krwi)
-
proces obumierania komórek w okresie reperfuzji jest bardzo ważny klinicznie
o reoksygenacja niesie dodatkowe ryzyko dla komórek z uszkodzeniem odwracalnym à ich
dodatkowe uszkodzenie; ta „szkoda tlenowa” spowodowana głównie RFT (bo w niedotlenieniu
system enzymatycznego usuwania wolnych rodników (dysmutaza, katalaza) jest upośledzony à te
wolne rodniki zwiększają przepuszczalność błon mitochondriów à zwiększenie niemożności
produkcji ATP
o w niedokrwieniu wzrost produkcji cytokin i ekspresja molekuł adhezyjnych (w komórkach
miąższowych, śródbłonkach i napływających leukocytach). Pocałunek leukocyta z komórką
śródbłonkową uwalnia miazmaty wschodu (mediatory zapalenia)
Rola reaktywnych form tlenu w uszkodzeniu komórek
-
wolne rodniki bardzo silnie reagują z sąsiednimi cząsteczkami
o szczególnie niebezpieczne jest reagowanie z lipidami - nienasyconymi kwasami tłuszczowymi błon
komórkowych, kwasami nukleinowymi oraz możliwością wywołania łańcucha reakcji
skutki działania wolnych rodników
o utlenianie lipidów błon komórkowych
§ w miejscach wiązań podwójnych kwasów tłuszczowych à powstają niestabilne cykliczne
nadtlenki à dalsze reagowanie i nasilanie uszkodzenia
o utlenianie białek
o uszkodzenie DNA
§ reagowanie szczególnie z tyminą i guaniną à jednołańcuchowe przerwy w DNA à
starzenie komórek i karcinogeneza
-
-
system obrony przed RFT
o antyoksydanty (wymiatacze wolnych rodników – witamina ACE i glutation
o wiązanie żelaza i miedzi (katalizują tworzenie wolnych rodników) z białkami transportowymi
o enzymy: katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa
V1
- 4 -
818118836.011.png 818118836.012.png 818118836.013.png 818118836.014.png
© Copyright by $taś
Cechy morfologiczne uszkodzenia odwracalnego i martwicy
komórek
-
obrzmienie miąższowe i zwyrodnienie wodniczkowe
o spowodowane zwiększonym napływem wody do cytoplazmy
o ultrastrukturalnie widoczne jest poszerzenie kanałów siateczki śródplazmatycznej powiększenie
mitochondriów z zanikającymi grzebieniami (rozciągnięte w powiększonej organelli)
o w mitochondriach widoczne drobne zagęszczenia macierzy
o zaczynają się pojawiać figury mielinowe
o zmniejszenie lub utrata mikrokosmków i odkształcenie błony komórkowej
o oddzielenie rybosomów od RER, a polisomy dysocjują do monosomów
o makroskopowo obrzmiały narząd jest większy, cięższy i bledszy
-
stłuszczenie (steatosis)
o to gromadzenie kropli tłuszczów prostych w cytoplazmie komórek (bo rozpad tłuszczów i
zwiększony poziom wolnych kwasów tłuszczowych w uszkodzonej komórce)
o należy je odróżnić od otłuszczenia (lipomatosis) czyli wrastaniu tkanki tłuszczowej pomiędzy komórki
miąższowe danego narządu.
M a r t w i c a ( n e c r o s i s )
Martwica obejmuje ciąg zmian morfologicznych zachodzących po śmierci komórki w żywym organizmie
MARTWICA SKRZEPOWA ( NECROSIS COAGULATIVA )
o najczęściej występuje
o polega na denaturacji białek w obrzmiałej obumarłej komórce
o makroskopow martwa tkanka jest żółtawa i szarożółtawa, jest homogenna i matowa
o tutaj zaliczamy np. zawały
o długo widoczne są kształty obumarłych komórek w postaci kwasochłonnych kul lub pasm
o martwa tkanka wywołuje reakcje zapalną
o martwica ta jest najczęściej skutkiem niedokrwienia tkanek
MARTWICA ROZPŁYWNA ( NECROSIS COLLIQUATIVA )
o typowa dla mózgu
o powodują ją również niektóre bakterie I grzyby
o dochodzi do całkowitego rozpłynięcia się martwej tkanki w gęstą , kleistą masę wskutek
enzymatycznego strawienia komórek i tkanki
o w niektórych zapaleniach do takiej martwicy prowadzą napływające kasowo granulocyty
kwasochłonne
o martwa rozpuszczona tkanka wymieszana z milionami granulocytów obojętnoschłonnych to ropa
(pus)
MARTWICA SEROWATA ( CASEIFICATIO ) – SEROWACENIE
o charakterystyczna dla gruźlicy (spotykana także w kile czy w ziarnicy złośliwej i niektórych
nowotworach)
o białe kruche masy
o martwa tkanka jest całkowicie amorficzna, homogenna, kwasochłonna
MARTWICA ENZYMATYCZNA TKANKI TŁUSZCZOWEJ ( CYTOSTEATONECROSIS ) – MARTWICA B ALSERA
o najczęściej w tkance tłuszczowej okołotrzustkowej à przy ostrym zapaleniu trzustki à uczynniane
enzymy trzustkowe à trawienie trzustki i otaczającej tkanki tłuszczowej
o martwa tkanka jest kredowobiała, towarzyszą temu wylewy krwawe i nacieki zapalne
o czasam może zajść to daleko od trzustki à enzymy trzustkowe mogą krążyć
ZGORZEL ( GANGRAENA )
o to typ martwicy tkanki w której zachodzi gnicie
o to wynik zakażenia bakteriami beztlenowymi z rodzaju Clostridium
V1
- 5 -
818118836.015.png 818118836.016.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin