docProcesy adaptacyjne, zwyrodnienie i smierc komorki
download 
Reklamacja Transkrypt
Procesy adaptacyjne, zwyrodnienie i smierc komorki
PATOLOGIA OGÓLNA DLA ODDZIAŁU STOMATOLOGII Procesy adaptacyjne, zwyrodnieniowe i śmierć komórek Integracja czynności prawidłowych komórek ! ! ! ! ! Komórki tworzą tkanki Tkanki tworzą narządy Narządy są częścią układów narządowych Układy narządowe współpracują dla zaspokojenia zyciowych potrzeb organizmu Umożliwiają przebieg wielu złożonych czynności Stymulacja komórek ! ! ! ! ! ! Integracja komórek wymaga przenoszenia sygnałów Najprostsza forma stymulacji na poziomie pojedyńczej komórki - s. autokrynna Przenoszenie sygnalu z jednej komórki bezpośrednio do drugiej (s. transkrynna) Uwalnianie mediatorów do przestrzeni pozakomókowej i ich wychwytywanie przez komórki sąsiednie (s. parakrynna) Uwalnianie hormonów do układu krążenia (s. endokrynna) Stymulacja nerwowa (w części również neuroendokrynna) Homeostaza ! ! ! Zachowanie stałości środowiska wewnętrznego komórki Równowaga pomiędzy środowiskiem wewnętrznym komórki a oddziaływaniem czynników zewnątrzkomórkowych Utrzymanie homeostazy komórek i prawidłowa koordynacja ich czynności warunkuje homeostazę całego organizmu Reakcje komórek na czynniki uszkadzające ! ! ! Bodźce zewnętrzne mogą zaburzać homeostazę Po czasowym oddziaływaniu czynnika uszkadzjącego komórka powraca do stanu równowagi (adatptacja) Jeśli niekorzystny czynnik przekroczy możliwości adaptacyjne komórki, dochodzi do jej uszkodzenia Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Adaptacja do stresowego czynnika środowiskowego ! ! ! ! ! ! Przerost Rozrost Aplazja Hypoplazja Zanik (atrofia) Metaplazja Przerost (hipertrofia) ! ! ! ! Powiększenie narządu poprzez zwiększenie wymiarów każdej komórki Wzrost syntezy białek Zwiększenie wielkości lub liczby organelli komórkowych Wynik przystosowania komórki do zwiększonego wysiłku: ! ! Mięśnie szkieletowe wskutek ćwiczeń fizycznych (fizjologiczny) Lewa komora serca w przebiegu choroby nadciśnieniowej (patologiczny) Rozrost (hiperplazja) ! ! ! Powiększenie narządu wskutek zwiększenia liczby komórek Proliferacja gruczołu mlekowego w czasie laktacji Niekiedy ma charakter mieszany – powiększenie macicy w czasie ciąży – zarówno hipertrofia jak i hiperplazja Aplazja ! ! ! Niezdolność do produkcji komórek W okresie rozwoju zarodka skutkuje agenezją (brakiem zawiązka) narządu Po urodzeniu aplazja spowodowana brakiem komórek prekursorowych tkanek odnawiających się manifestuje się niemożnością ich odnawiania – brak komórek szpiku Hypoplazja ! ! Zmniejszenie produkcji komórek jednak nie tak ekstremalne jak w aplazji Częściowe zahamowanie wzrostu gonad i dojrzewania ich struktur: ! ! Zespół Turnera Zespół Klinefeltera Zanik (atrofia) ! ! ! Zmniejszenie wymiarów narządu lub tkanki wskutek zmniejszenia wymiaru poszczególnych komórek Niedobory składników odżywczych, zaopatrzenia w tlen, brak stymulacji endokrynnej, starzenie, odnerwienie mięśni Morfologicznie manifestuje się obecnością ziarnistosci autofagalnych (śródkomórkowych wakuoli zawierających resztki rozpadających się organeli komórkowych), kumulacją barwnika (lipofuscyna) Metaplazja ! ! ! ! ! ! Zastępowanie zróżnicowanej tkanki poprzez inny jej rodzaj Metaplazja nabłonkowa Metaplazja kostna Metaplazja szpikowa Metaplazja nerwowa ........ Metaplazja nabłonkowa ! ! ! ! Zastępowanie nabłonka gruczołowego poprzez nabłonek paraepidermoidalny (kanał i ujście kanału szyjki macicy) Zastępowanie nabłonka wieloszeregowego migawkowego w oskrzelu nabłonkiem wielowarstwowym płaskim np. wskutek palenia Niedobór witaminy A Jest najczęściej odwracalna Metaplazja kostna ! ! Formowanie tkanki kostnej w miejscach urazu Metaplazja chrzęstna też jest opisywana Metaplazja szpikowa ! ! Proliferacja tkanki szpikowej w miejscach odmiennych niż szpik kostny Występuje w wątrobie, śledzionie Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Hypoksja (anoksja, niedotlenienie) - przyczyny ! ! ! ! ! Niedokrwienie – ischemia – zamknięcie dopływu tętniczego Niedokrwistość – anemia- redukcja liczby krwinek czerwonych Zatrucie tlenkiem węgla – zmniejszenie wiązania tlenu do hemoglobiny Zmniejszenie perfuzji tkanek wskutek niewydolności serca, obniżenia ciśnienia, we wstrząsie Zmniejszenie utlenowania krwi wskutek chorób miąższu płucnego Wczesne zmiany ischemiczne ! ! mitochondria - zmniejszona fosforylacja i spadek syntezy ATP Niewydolność pomp jonowych błon komórkowych ! ! ! ! ! Wzrost poziomu sodu i wody Spadek zawartości potasu Obrzmienie komórek, zmiany wakuolarne w cytoplazmie Poszerzenie siatki sródcytoplazmatycznej Obrzmienie mitochondriów Wczesne zmiany ischemiczne – c.d. ! ! ! ! ! ! Dezagregacja rybosomów i wydatne zmniejszenie lub brak syntezy białek Stymulacj aktywności kinazy fosfofruktozowej Wzrost glikolizy beztlenowej Gromadzenie się mleczanów Spadek pH Zbrylanie się chromatyny jądrowej Późne zmiany ischemiczne ! ! Uszkodzenie struktur błonowych wskutek utraty lipidów błonowych Morfologiczne wykładniki zmian takie jak: ! ! Figury mielinowe – wirowate struktury pochodzące z uszkodzonych błon komórkowych Blebs (uwypuklenia) – deformacje powierzchni komórkowej wskutek uszkodzenia cytoszkieletu komórkowego Martwica komórek ! ! ! Ma charakter nieodwracalny Wiąże się z nieodwracalnym uszkodzeniem błon komórkowych i wejściem wapnia do komórki, mitochondriów i martwicą komórki Wewnątrzkomórkowe enzymy i inne białka zostają uwalniane z komórki i przedostają się do krążenia stanowiąc podstawę testów biochemicznych w przebiegu: ! ! Zawału mięśnia sercowego Martwicy wątroby Zmiany martwicze stają się nieodwracalne po ustaniu krążenia ! ! ! ! 3-5 minut dla komórek nerwowych kory mózgowej 30 minut - komórki nerwowe pnia mózgu 1-2 godzin – komórki mięśnia sercowego i hepatocyty Kilka godzin włókna mięśni szkieletowych Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Wolne rodniki ! ! ! Molekuły które posiadają niesparowane elektrony na zewnętrznej orbicie Przykład: rodnik wodorotlenkowy, rodnik nadtlenkowy Powstają w przebiegu: ! ! Procesów metabolicznych Zatrucia tlenem ! ! ! ! ! ! zespołach zaburzeń oddechowych u dorosłych Włóknienie zagałkowe u wcześniaków Promieniowanie jonizujące Nadfiolet Leki i inne substancje chemiczne Reperfuzja po ischemii Degradacja wolnych rodników ! ! ! Enzymy komórkowe: peroksydaza glutationu, katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) Endo- i egzogenne antyoksydanty: wit. A,C,E, cysteina, glutation, selen, ceruloplazmina, transferyna spontaniczna Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Czynniki chemiczne uszkodzeń komórki ! ! ! ! ! Klasyczny przykład – uszkodzenie przez czterochlorek węgla (CCl4) Przetworzony przez układ P-450 w obrębie gładkiej siatki śródendoplazmatycznej uwalnia wolny rodnik CCl3Peroksydacja błon komórkowych Spadek liczby rybosomów, spadek syntezy białek, akumulacja lipidów Uszkodzenie błony komórkowej, obrzmienie komórek, przechodzenie wapnia, denaturacja , śmierć komórki Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Martwica " " " " dotyczy ustroju żywego Powstaje w wyniku hypoksji, toksycznych czynników chemicznych Ma charakter nieodwracalny Na obraz morfologiczny martwicy składa się suma zmian degradacyjnych i odczynu zapalnego Rodzaje martwicy ! ! Martwica skrzepowa Martwica rozpływna Inne rodzaje: ! ! Martwica serowata Zgorzel ! ! ! ! Sucha Wilgotna Martwica włóknikowata Martwica tkanki tłuszczowej ! ! Urazowa Enzymatyczna Martwica skrzepowa ! ! ! ! ! Wiąże się z gwałtownym ustaniem zaopatrzenia w krew Dotyczy narządów miąższowych We wczesnym okresie zachowanie ogólnej architektury tkanki, narządu Wzrost eozynofilii Wydatne zmiany jądrowe: ! ! ! ! Pyknosis Karyorrhexis Karyolysis Brak wybarwiających się jąder Martwica rozpływna ! ! ! ! Związana z enzymatycznym trawieniem tkanek Zmniejszenie konsystencji i upłynnianie tkanki, narządu Najbardziej charakterystyczna martwica dla ośrodkowego układu nerwowego Też w zapalenia ropnych w mechanizmie heterolizy wskutek enzymów hydrolitycznych bakterii Martwica serowata ! ! ! ! ! ! Integralny składnik zapalenia wytwórczego Powstaje wskutek interakcji limfocytów T CD4+, CD8+, i CD4- i CD8-, makrofagów, cytokin głównie interferonu gamma Najczęściej w przebiegu gruźlicy Morfologicznie łączy w sobie cechy martwicy skrzepowej i rozpływnej Makroskopowo przypomina biały ser Mirkoskopowo amorficzna, eozynofilna Zgorzel ! ! Najczęściej dotyczy kończyn dolnych i ściany jelita Związana z zamknięciem dopływu krwi ! ! Zgorzel wilgotna gdy powikłana zakażeniem i wskutek heterolizy dochodzi do martwicy rozpływnej Zgorzel sucha którą charakteryzuje martwica skrzepowa Martwica tkanki tłuszczowej ! ! Pourazowa – głównie w obrębie sutka Enzymatyczna – jako powikłanie w przebiegu krwotocznego zapalenia trzustki ! ! ! Enzymy proteolityczne i lipolityczne wydostają się poza przewody trzustkowe Uwolnione kwasy tłuszczowe formują sole wapniowe (zmydlanie) Z uszkodzonych naczyń krwionośnych krwotoki „Martwica” włóknikowata ! ! ! ! Odkładanie się włóknika w obrębie ściany naczyń krwionośnych Związane jest z uszkodzeniem ich struktury i wzmożonej przepuszczalności Uszkodzenie w wyniku mechanizmów immunologicznych Wydatna eozynofilia Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Apoptoza ! ! ! Apoptosis – liście opadające z drzewa Programowana śmierć komórki Jest mechanizmem usuwania komórek w ustroju ! ! ! w okresie płodowym po urodzeniu w wyniku nieodwracalnych uszkodzeń DNA (wolne rodniki, wirusy, mechanizmy immunologiczne) procesach cyklicznych (endometrium menstruacyjne) Apoptoza – charakterystyka morfologiczna ! ! ! ! ! Dotyczy pojedynczych komórek lub grup komórek w tkance Brak odczynu zapalnego Blebs, obkurczenie cytoplazmy, kondensacja chromatyny Separacja ciałek apoptycznych Fagocytoza ciałek apoptycznych przez sąsiadujące komórki Apoptoza - regulacja ! ! ! Gen bcl-2 – produkt tego genu hamuje apoptozę Gen bax – wzmaga apoptozę p53 wzmaga apoptozę poprzez osłabienie transkrypcji bcl-2 i wzmożenie aktywności genu bax Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Zwyrodnienia komórkowe i złogi Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Zwyrodnienia tłuszczowe ! ! ! Związane z nadmierną akumulacją trójglicerydów Najczęściej obserwowane w wątrobie, sercu, nerce (alkoholizm, cukrzyca, niedobory pokarmowe, otyłość, zatrucia) Przyczyną zaburzona równowaga pomiędzy podażą, utylizacja i sekrecją Przyczyny zwyrodnienia tłuszczowego ! ! Nadmierny transport trójglicerydów lub kwasów tłuszczowych do komórki Spadek uruchamiania tłuszczu z komórki ! ! ! ! ! Spadek produkcji apoprotein niezbędnych do transportu Zmniejszenie liczby rybosomów jako wynik spadku produkcji ATP Zatrucie CCl4 Spadek zużycia tłuszczu przez komórkę Nadprodukcja tłuszczu przez komórkę Zwyrodnienie szkliste ! ! Określa homogenne, o szklistym wejrzeniu, eozynofilne masy wewątrzkomórkowe lub leżące w tkance Związane z niespecyficznym kumulowaniem się różnych substancji białkowych Złogi ! ! ! Barwniki egzogenne Barwniki endogenne Złogi wapnia Barwniki egzogenne ! ! ! Złogi węgla w płucach (pylica węglowa) Ołowica – zatrucie ołowiem Srebrzyca – zatrucie srebrem Mogą się wiązać z permanentnym szarawym zabarwieniem skóry i/lub błon śluzowych Barwniki endogenne ! Melanina ! ! ! ! Bilirubina - zółtaczka Hemosyderyna ! ! ! Wzrost - wskutek opalania Brak uogólniony (albinizm) lub ograniczony (vitiligo) Hemosiderosis – ogniskowa w wyniku organizacji krwiaka Hemochromatosis – pierwotna i wtórna Lipofuscyna – „barwnik zużycia” Złogi wapnia ! Nawapnienia dystroficzne ! ! ! ! ! ! występują w miejscach uprzednich urazów zmian gruźliczych innych stanów zapalnych ogniska miażdżycy prawidłowy poziom wapnia w surowicy Wapnienie przerzutowe ! ! ! hyperkalcemia w przebiegu nadczynności przytarczyc w przebiegu osteolitycznych nowotworów hyperwitaminoza D Komórkowa reakcja na czynniki uszakadzające ! ! ! ! ! ! ! ! Stresowy czynnik środowiskowy Hypoksja Wolne rodniki Czynniki chemiczne Martwica Apoptoza Odwracalne zmiany komórkowe i kumulacje Zmiany związane z nieprawidłową trzeciorzędową strukturą białek Nieprawidłowości związane z drugo- i trzeciorzędową strukturą białek ! ! Niewydolność wyspecjalizowanych białek (chaperonów) związnych ze stabilizacją i degradacją białek w komórce Najważniejsze chaperony to: ! ! Białka szoku cieplnego Ubiquityna – która naznacza nieprawidłowe białka do degradacji Patogeneza nieprawidłowego foldingu ! Nieprawidłowa agregacja białka z alfa-helisy do formacji beta-płytkowej ! Jest charakterystyczny dla takich jednostek jak: ! ! ! ! ! Choroba Alzheimera Choroba Hutingtona Choroba Parkinsona Chorób prionowych w tym choroby szalonych krów Nieprawidłowy transport białka i sekrecja ! Charakterystyczny dla: ! ! Fibrosis cystica Niedobór alfa1-antytrypsyny Starzenie się komórek ! ! ! ! ! ! Mechanizmy (genetyczne, środowisko, odżywianie, uszkadzanie DNA) Zapobieganie (antyoksydanty, naprawa DNA Zegar biologiczny (telomeraza) Redukcja czynności metabolicznych Konsekwencje kliniczne Zmiany morfologiczne (zaniki starcze)
