Rodzaje odpowiedzi adaptacyjnej komórek i tkanek
Komórki dążą do utrzymania w najbliższym otoczeniu i środowisku wew stanu równowagi czyli homeostazy. Mogą adaptować się do fizjologicznych lub patologicznych bodzców osiągając nowy stan równowagi. Podstawowymi rodzajajami odp adaptacyjnej sa:
-zanik(atrophia)
-przerost(hypertrophia)
-rozrost(hyperplasia)
-metaplazja
Po przekroczeniu zdolności adaptacyjnych nastepuje uszkodzenie komórki. Moze być odwracalne(wtedy komórka wraca do stanu równowagi) lub nieodwracalne (prowadzi do śmierci komórki).
Rodzaje śmierci komórki.
2 rodzaje śmierci komórki:
-MARTWICA-zwykle skrzepowa, nastepuje jako efekt niedokrwienia lub po zadziałaniu substancji toksycznych. Charakterystyczne sa obrzek komórek, denaturacja białek i rozpad organelli. Gdy dużo komórek ulegnie martwicy ryzyko niewydolności narządu.
-APOPTOZA-”samobójstwo komórkowe”. Obumarłe w ten sposób komorki są usuwane przy minimalnym uszkodzeniu sąsiednich tkanek. Proces występuje gdy konieczne jest usunięcie zbędnych kom.
Przyczyny uszkodzeń komórek.
-HIPOKSJA(niedobór tlenu, niedotlenienie)-częsta przyczyna uszkodzenia i śmierci komórki. Odróżniamy od NIEDOKRWIENIA, a to upośledzone zaopatrzenie tkanki w krew w wyniku zaburzonego dopływu tętniczego lub odpływu żylnego. Niedokrwienie jest najczestsza przyczyną niedotlenienia, ale niedobór tlenu może wystąpić w stanach niedostatecznego utlenowania krwi lub w zmniejszeniu zdolności krwi do przenoszenia tlenu.
-CZYNNIKI CHEMICZNE-glukoza i sól w wysokich stężeniach, wysokie ciśnienie parcjalne tlen, trucizny, zanieczyszczenia powietrza, środki owadobójcze, CO, azbest, alkohol etylowy, leki...
-CZYNNIKI ZAKAZNE-od małych wirusów, przez riketsje, bakterie, pierwotniaki do metrowych tasiemców.
-REAKCJE IMMUNOLOGICZNE-choc zadaniem tego układu jest obrona przed czynnikami obcymi, to w sposób zamierzony lub przypadkowy moze spowodowaćuszkodzenie własnych komórek czy tkanek. np. Reakcja anafilaktyczna na białko obce lub lek.
-DEFEKTY GENETYCZNE-powoduja zarówno oczywiste zmiany patologoczne jak wady w zespole Downa, jak też subtelną zamiane pojedynczego aminokwasu hemoglobiny S w niedokrwistości sierpowatokrwinkowej.
-ZABURZENIA ODŻYWIANIA-niedobre zarówno niedobory żywieniowe jak i nadmiar spożywania pokarmów.
-CZYNNIKI FIZYCZNE-uraz, temperatury ekstremalne, promieniowanie, prąd, nagłe zmiany ciśnienia atmosferycznego.
-STARZENIE SIĘ-prowadzi do upośledzenia zdolności replikacji i naprawy poszczególnych komórek i tkanek. Powoduje zmniejszenie odp na bodzce i urazy zewnetrzne i w koncu prowadzi do śmierci.
Biochemiczne mechanizmy uszkodzenia komórki.
-WYCZERPANIE ZAPASÓW ATP-niezbędny element prawie wszystkich procesów komórkiowch.Zahamowanie syntezy ATP powoduje błyskawiczne zatrzymanie naistotniejszych szlaków metabolicznych.
-BRAK TLENU LUB POWSTAWANIE REAKTYWNYCH ZWIĄZKÓW TLENU-istotne niedotenienie ale także reakywane związki tlenu.
-UTRATA RÓWNOWAGI WAPNIOWEJ-stałe stężenie wapnia w cytozolu jest na poziomie do 10 000 razy mniejszym niz stezenie Ca na zewnątrz komórki czy w obrębie mitochondriów/siateczki wewnątrzplazmatycznej. Niedokrwienie powoduje napływ Ca do srodka komórki oraz jego uwolnienie ze zbiorników wewnatzkomórki. Wzrost stężenia Ca powoduje:
a) aktywacja fofolipaz- uszkodzenie błony kom.
b)aktywacja proteaz-katabolizm białek
c)aktywacja ATP-az- rozpad ATP
d)aktywacja endonukleaz-fragmentacja materiału genetycznego
Utrata równowagi wapniowej nie wystepuje w każdym przypadku nieodwracalnego uszkodzenia komórki.
-ZABURZENIA PRZEPUSZCZALNOSCI BŁONY KOMÓRKOWEJ-prowadzi do zmian stężenia metabolitów utrzymujących homeostaze. Moze byc bezpośrednie(toksyny, białka wirusowe, skladniki dopełniacza, limfocyty cytotoksyczne, czynniki fiz i chem) albo wtórne(zmniejszenie syntezy ATP czy aktywacji fosfolipazy).
-USZKODZENIE MITOCHONDRIÓW-na skutek wzrostu steżenia wapnia wewnatrz komórki, stresu oksydacyjnego, rozpadu tłuszczów dochodzi do powstawania kanałów w błonie mitochondrialnej co umożliwia wyrównywanie się gradientu protonów, blokując w ten sposób powstawanie ATP.Moze dojść do wyciekania do cytozolu cytochromu c, a ten aktywuje apoptozę.
Uszkodzenie komórk wywołane niedokrwieniem i niedotlenieniem.
Niedokrwienie uszkadza tkanki szybciej niż niedotlenienie, gdyż upośledza dostarczanie substratów do glikolizy. W nastepstwie tego w niedokrwionych tkankach spada beztlenowe wytwarzanie energii (w niedotlenieniu wytwarzanie energii zachodzi nadal na drodze beztlenowej).
Postawowym procesem na jaki wpływa niedotenienie jest oddychanie tlenowe komórki czyli fosforylacja oksydacyjna. Małe stężenie tlenu to mała synteza ATP.
Spadek stęzenia ATP oddziałuje na wiele układów wewnatrzkomórkowych:
-spadek aktywnosci pompy Na ---> nagromadzenie Na, utrata K ---> obrzęk komórki(bo zwiekszonej ilosci Na towarzyszy napływ wody), utrata mikrokosmków, uwypuklenia błony kom., obrzęk retikulum.
-wzrost glokolizy ---> szybkie wyczerpanie zapasów glikogenu, spadek pH (bo gromadzenie kw.mlekowego I fosforanów nieorganicznych)
-spadek pH i ATP powoduje odłączenie rybosomówod RER oraz rozpad polisomów na monosomy wskutek czego zmniejsza sie synteza białek.
Jesli niedotlenienie nie ustapi następuje pogorszenie wydajności mitochondriów i wzrost przepuszczalnosci błony. Efektem jest zanik mikrokosmków I uwypuklenia na powierzchni błony (blebs).W koncu całe komórki stają się obrzęknięte I gdy zaburzenia się nie cofna następuje uszkodzenie nieodwracalne.
Uszkodzenie związane z niedokrwieniem i reperfuzją
Niekiedy przywrócenie ukrwienia do niedokrwionych żywych tkanek może spowodować pogłębienie i przyszpieszenie ich uszkodzenia. Dzieje się tak częstow zawale m.s. czy udarze mózgu. Dlaczego??
-wzrost stezenie Ca w komórce gdy jeszcze nie są one w stanie w pełni regulować równowagi jonowej
-napływ komórek zapalnych wydzialajacych wolne rodniki tlenowe
-nie w pełnie sprawne miochondria
-zaburzenia obrony antyoksydacyjnej
Uszkodzenie wywołane przez wolne rodniki
Wolne rodniki to związki chemiczne posiadające pojedynczy niesparowany elaktron na zewnętrznym orbitalu.Sa niestabilne i łatwo reaguja ze związkami organicznymi i nieorganicznymi. Jeśli powtaną w obrębie komórki atakują I degradują kwasy nukleinowe I białka błonowe, inicjujac rekacje autokatalityczne. Czastki które reaguja z wolnymi rodnikami same sa przekształcane w wolne rodniki.
Moga powstawac z:
-reakcji red-ox (np. redukacja tlenu podczas oddychania-powstaja male ilosci wolnych rodników, reakcja Fentona utlenianie Fe z 2+ na 3+ z powstaniem wolnych rodników)
-tlenku azotu(NO)
-absorpcji energii promieniowania
-metabolizmendogennych zwiazków chemicznych
W procesie powstawania uszkodzeń w wyniku działania wolnych rodników szczególne znaczenie mają 3 reakcje:
-peroksydacja lipidów błonowych-w wyniki reakcji lipidów z wolnymi rodnikami powstaja reaktywne i niestabilne nadtlenki, co zapaczatkowuje autokatalize.
-fragmentacja DNA-łączenie sie WR z DNA powoduje przerwanie pojedynczych łańcuchów
-powstawanie wiązań pojedynczych między białkami-przyspieszenie degradacji i aktywności enzymatycznej białek
Inaktywacja WR:
-SOD-dysmutaza nadtlenkowa
-GSH-peroksydaza glutationu
-katalaza(rozpad H2O2)
-witaminy E, A, C I b-karoten
przechowywanie zwiazków potencjalnie reaktywnych (Cu i Fe) jako formy niekatywne (połączone z transferyną, ferrytyną czy ceruloplazminą).
Przyczyny i podział zaników
Zanik (atrofia) to zmniejszenie wymiarów komórki spowodowane utrata substancji komórkowej. Jeśli dotyczny odpowiedniej ilości komórk to cały narząd się zmniejsza. Komórka jest zmniejszona do wymiarów, które umożliwiają przeżycie.
Przyczyny: -zmniejszenie obciążenia(unieruchomienie kończyny)
-odnerwienie(patologicznie), zmniejszony dopływ krwi, niedopowiednie odżywianie, starzenie, utrata stymulacji hormonalnej(fizjologicznie np po menopauzie)
Zanik może być wywołany przez zmniejszoną syntezę, nasilony katabolizm lub prze oba te procesy naraz.
Kluczową role podczas zaniku odgrywają: lizosomy(zawierają proteazy i inne enzymy, rozkład organelli i cząstek pobranych ze środowiska) i szlak ubikwitynowo-proteasomowy (rozkładanie białek w jądrze i cytozolu, białka sprzęgane z ubikwityną I degradowane wewnatrz proteasomu).
Podział:
1. fizjologiczny (przednercza, pranercza, grasica, uklad chłonny, macica po porodzie)
2.patologiczny (wyniszczenie-nowotwory, głodzenie), dzielimy na zanik całego ustroju I pojedynczych narządów!
Podział ze względu na wygląd tkanek i narządów:
-prosty, barwnikowy, włóknisty, tłuszczakowaty, z surowiczym obrzmieniem komórek, z pozornym namnożeniem jąder![szczegóły w skrypcie]
Podział ze względu ba kierunek zmian:
-dośrodkowy i odśrodkowy
Przerost-df, rodzaje, przyczyny, przykłady, konsekwencje
Przerost (hipertrofia)to zwiększenie wymiarów (objetości) komórek, jako konsekwencja tego zwiększenie narządu jako całości! Dotyczny narządów zbudowanych z komórek niezdolnych do podziału.
Rodzaje:
1. -fizjologiczny-powiekszenie się macicy podczas ciąży(tutaj przerost i rozrost razem), przerost mięśni u sportowców
-patologiczny-powiekszenie serca w przypadku nadciśnienia lub choroby zastawek,
kardiomiocyty po przebytym zawale.
2.ze względu na zasięg: -całkowity (przerasta cały narzad-mieśnie u sportowców)
-częściowy (przerasta część narządu- PK serca podczas rozedmy płuc)
3. ze wzgledu na przyczynę: -pierwotny
-wtórny- znana pzyczyna, wyróżniamy tutaj przerost zastepczy (jednej nerki po usunięciu drugiej) i przerost wyrównawczy (przerost mięśniówki naczyń w nadciśnieniu).
Warto wspomnieć o przeroście mięśnia serowego:
-przerost dośrodkowy (ciśnieniowy) - spowodowany zwiekszonym oporem naczyniowym w nadciśnieniu, wymiary serca sa większe, ściany komór grubsze a światło wąskie!
-przersot odśrodkowy (objętościowy) - spowodowany zwiększonym dopływem krwi. Zwiększaja sie wymiary serca, światło komór poszerzone, ściany serca cieńsze lub grubsze.
Konsekwencje przerostu:
-mogą wystąpić zmiany w fenotypie komórki,
-jądra przerośniętych kardiomiocytów maja więcej DNA niz normalne komórki
-białka kurczliwe powracają do form płodowych i kurczą się wolniej
Mechanizmy przerostu: bodzce mechaniczne i bodzce troficzne(np. aktywacja receptorów adrenergicznych)
70. Rozrost- df, przyczyny, przykłady, konsekwencje
Rozrost ( hiperplazja) to zwiększenie objętości narzadu poprzez zwiększenie liczby komórek go budujacych. Dotyczy narządów zdolnych do podziału.
Może być:
-fizjologiczny - a) hormonalny- proliferacja nablonka gruczołowego gruczołów sutkowych w czasie ciąży czy dojrzewania.
b) kompensacyjny- występuje po usunięciu lub zniszczeniu części tkanki, np. częściowa resekcja wątroby
-patologiczny- nadmierna stymulacja przez czynnik wzrostowy lub hormony
Przykłady:
1) rozrost błony śluzowej macicy- prosty i złożony
2) rozrost guzkowy prostaty- nadmierny rozrost gruczołów i podscieliska
3) kłykciny kończyste
4) akrecja- zwiększenie objętości narządu poprzez zwiększenie masy substancji miedzykomórkowej
Konsekwencje: mozliwość rozwoju proliferacji nowotworowej(rozrost endometrium--> rak endometrium, zakazenie brodawczakiem--> rak szyjki macicy)
71. Metaplazja- df, przyczyny, przykłady, znaczenie.
Metaplazja to pojawienie się wśród komórek dojrzałych i zróżnicowanych innych komórek dojrzałych i zróżnicowanych, ale w innym kierunku, niewłaściwym dla tego miejsca. Zmiana jest odwracalna, jest reakcją na przewlekłe działanie czynników szkodliwych.
Przykłady:
- zamiana nabłonka walcowatego urzęsionego dróg oddechowych w nabłonek płaski- adaptacja u palaczy tytoniu.
- inne : metaplazja płaskonabłonkowa w macicy, prostacie, pęcherzyku żółciowym (zamiana z nabłonka walcowatego), nabłonek przejściowy układu moczowego w nabłonek płaski
-metaplazja jelitowa- nabłonek gruczołów żołądka ulega metaplazji w kierunku gruczołów jelitowych.
-pojawienie się tkanki kostnej lub chrzęstnej w miejsce tkanek miekkich
Znaczenie: czynniki które przyczyniły sie do metaplazji moga byc poczatkiem zmian nowotworowych !!!
72. Rodzaje subkomórkowej odpowiedzi na uszkodzenie.
-KATABOLIZM LIZOSOMALNY-lizosomy biorą udział w rozkładzie substancji przez hetero i autofagocytoze.
-HETEROFAGOCYTOZA
-AUTOFAGOCYTOZA
-POBUDZENIE SER (RETIKULUM EDNOPLAZMATYCZNE GŁADKIE)-przedłużone stosowanie barbituranów powoduje tolerancje na te leki, i te same dawki dają w efekcie coraz krótszy sen. Barbiturany i inne substancje indukuja syntezę większej ilości enzymów i powtawanie większej ilości SER. W ten sposób komórka adaptuje się i zwiększa efektywnośc modyfikacji leku.
-ZMIANY W OBRĘBIE MITOCHONDRIÓW-występują różnorodne zmiany w zakresie ilości, wielkości kształtu mitochondriów. Moga mieć olbrzymie rozmiary i nieprawidłowe kształty jako efekt nedożywienia i choroby alkoholowej.
-NIEPRAWIDŁOWOŚCI BUDOWY CYTOSZKIELETU-cytoszkielet składa sie z filamentów aktyny i miozyny, mikrotubul i różnych rodzajów filamentów pośrednich.Pełnią one wiele funkcji(np. Trasport organelli, utzymanie architektoniki...)
-BIAŁKA WSTRZĄSU TERMICZNEGO (białka towarzyszące)-pełnią rolę podczas normalnej gospodarki białkami włączając w to proces obróbki, rozpad kompleksów białkowo-białkowych oraz transport do różnych organelli komórkowych.(nazwa myląca, historyczna)
73. Heterofagocytoza i autofagocytoza
HETEROFAGOCYTOZA-na proces składają się:
-endocytoza-pobieranie materiału ze srodowiska zewnatrznego, wakuola łączy śie następnie z lizosomem I tak nasępuje degradacja materiału.
-fagocytoza-pobieranie większych cząstek
-pinocytoza-pobieranie mniejszych rozpuszczalnych makrocząsteczek
AUTOFAGOCYTOZA-proces związany z usuwaniem uszkodzonych lub starcyh organelli oraz z remodelingiem komórki niezbędnym do jej różnicowania. Organelle wyodrebniane sa w wakuolach autofagocytarnych utworzonych z siateczki RER, po połączeniu to autofagolizosomy. Lizosomy maja także substancje których komórka nie może całkowicie zmetabolizować. Stąd choroby związane z magazowaniem lizosomalnym.
74. Sposoby gromadzenia substancji wewnatrz komórek.
a) nieprawidłowy metabolizm komórki powoduje, że prawidłowa substancja jest wytwarzana w prawidłowej lub zwięksonej ilości, a komórk nie może jej usunąć (stłuszczenie wątroby)
b) substancja endogenna gromadzi sie bo jest jakiś defekt metabolizmu, pakowania czy wydzielania na skutek mutacji - cząsteczki gromadza sie wewnątrz komórki (choroby spichrzeniowe)
c) nieprawidłowa substancja egzogenna gromadzi się, komórka nie może jej rozłożyć ani wytransportować (gromadzenie cząstek węgla i krzemu)
75. Stłuszczenie- df, najczęstsza lokalizacja, konsekwencje
Steatosis odnosi się do każdego nagromadzenia trójglicerydów w obrębie komórek podscieliska. Najcześciej dotyczy wątroby, gdyż jest to główny narząd związany z metabolizmem tłuszczów! Poza tym może być w sercu, mięśniach, nerce. Stłuszczenie może być wywołane działaniem toksyn, niedożywieniem, cukrzycą, otyłością, niedotlenieniem. Najczęściej jednak jest to nadużywanie alkoholu!!! Efekty zależą od przyczyny i nasilenia gromadzenia tłuszczu. Małego stopnia może w ogóle nie wpływać na funkcje komórki. Poważniejsze może ją upośledzać, ale dopóki nie nastąpi nieodwracalne uszkodzenie stłuszcenie jest procesem odwracalnym. W ciężkich przypadkach stłuszcenie może poprzedzać śmierć komórki.
76. Stłuszczenie wątroby- przyczyny, patomechanizm zmian, obraz morfologiczny makro i mikroskopowy.
Przyczyny-nadużywanie alkoholu!!! inne: niedożywienie, cukrzyca, otyłość, toksyny, niedotlenienie.
Patomechanizm: wolne kwasy tłuszczowe z tkanki tłuszczowej i pokarmu transportowane są do hepatocytów, nastepnie estryfikacja do trójglicerydów, przekształcenie w cholesterol i fosfolipidy lub utlenienie do ciał ketonowych. Potem sprzeganie z apoproteinami i utworzenie lipoprotein. Te idą do krążenia! Nieprawidłowe gromadzenie się trójglicerydów może być wynikiem nieprawidłowości na każdym z etapów. Alkohol zmiania funkcje mitochondriów i SER, CCl4 I niedobór białek zmniejszają syntezę apoprotein,niedotlenienie hamuje oksydacje kw. tłuszczowych, głodzenie zaś zwiększa mobilizacje kwasów tł. z magazynów obwodowych.
Obraz: wraz ze zwiększaniem się stopnia stłuszczenia narząd powiększa się i przybiera żółtą barwę!Skrajnie wątroba może mieć 3-6kg, jasnożółta, miękka, lekka. Wczesne stłuszczenie pod mikroskopem to małe wakuole wypełnione tłusczem okołojądrowo! Potem wakuole zlewają się, jądro idzie na obrzeża komórki. Czasem taka komórka może pęknąć I wtedy tworzą się tzw. torbiele tłuszczowe.
Dodatkowo ! [ 2 rodzaje stłuszenia serca!! Pierwsze jako efekt umiarkowanego niedokrwienia, wewnątrzkomorkowo złogi tłuszczu, naprzemiennie pasma żółtego miokardium z cinmiejszym paskiem brązowo-czerwonym niezmienionego miokardium=SERCE TYGRYSIE! Drugie to efekt nasilonego niedotlenienia lub zapalenia serca i dotyczny wszystkich miocytów. ]
77. Gromadzenie wewnątrzkomórkowe cholesterolu i estrów cholesterolu.
Komórki mogą być przeładowane lipidami w przebiegu licznych procesów patologicznych.
Makrofagi mogą być obładowane lipidami, ich cytoplazma nabiera piankowatego wyglądu (komórki piankowate), są wtedy wypełnione drobnymi wakuolami tłuszczowymi otoczonymi błoną.
Miażdżyca- komórki mięśni gładkich wypełniają się wakuolami tłuszczowymi zawierającymi cholesterol i jego estry, wywołują także żółtawe zabarwienie blaszek miażdżycowych.
Xanthomata-gromadzenie się cholesterolu w tk łącznej skóry i ścięgien(żółtaki)
78.Wewnatrzkomórkowe gromadzenie białek.
To efekt nadmiaru białek dostających się do komórek lub ich nadmiernej syntezy.
Przykłady: gromadzenie się białek w nabłonku cewek nerkowych-kropelki wypełniaja wakuole pinocytarne oraz lizosomy; ciałka Russella-skupiska nowo zsyntezowanych immunoglobulin w RER; ciałka Malloryego(hialina alkoholowa)-kwasochłonny cytoplazmatyczny wtręt w obrębie hepatocytów, charakterystyczny dla alkoholowej choroby wątroby, składające się ze zbitych pośrednich filamentów prekeratyny; sploty neurofibrylarne w chorobie Alzheimera(zbudowane z mikrotubuli i neurofilamentów).
79. Wewnątrzkomórkowe gromadznieglikogenu.
Występują jako zaburzenie metabolizmu glukozy lub glikogenu. Przykład to cukrzyca i gromadzenie glikogenu w nabłonku cewek nerkowych, komórkach mięśnia sercowego i B trzustki. Gromadzenie glikogenu także w chorobach związanych ze spichrzaniem glikogenu=glikogenozy!
80. Gromadzenie barwników w komórkach i tkankach.
Barwiniki dzielimy na endo i egzogenne.
1. Egzogenne
-pył węglowy-składnik zanieczyszcenia powietrza. Po sfagocytowaniu dostaje się drogami limfatycznymi do węzłow chłonnych tchawiczo-oskrzelowych. Masywne złogi mogą prowadzić do rozedmy lub powodować pylicę.
2. Egzogenne
-lipofuscyna “barwnik zużycia” to nierozpuszczalny, brązowo-żółty materiał wewnątrzkomórkowy gromadzący się w sercu wątrobie i mózgu. Jest wyznacznikiem starzenia się i zniku.Stanowi wskaznik przebytych uszkodzeń spowodowanych WR. Jej obfite wystąpienie to tzw zanik brunatny(atrofia fusca), pod mikroskopem widoczne jako gęste elektronowo ziarenka położone okołojądrowo.
-melanina- to endogenny brazowo-czarny barwnik tworzony w melanocytach podzas utleniania tyrozyny w fenyloalanine, katalizowanej przez tyrozynaze. Synteza zachodzi tylko w melanocytach(te w naskórku), a celem jest ochrona przed UV. Brwnik może gromadzić się też w keratynocytach(piegi) i w makrofagach.
-hemosyderyna-pochadzący z hemoglobiny barwnik barwy żółtej do brązowej. Gromadzi sie gdy jest za dużo żelaza. Fe w komórkach przechowywane jest z białkiem apoferrytyną tworzącą micele ferrytyny. Hemosyderyna to duże złogi miceli dobrze widoczne pod mikroskopem. Niewielkie ilości hemosyderyny to fizjologia w jednojądrowych komórkach fagocytarnych szpiku, śledziony i wątroby.Przykładem jest zwykły “siniak”. Powstaje on jako efekt rozpadu erytrocytó, hemoglobina jest katalizowana w lizosomach, a żelazo hemowe jest gromadzone w postaci hemosyderyny.
Hemosyderoza-odkladanie hemosyderyny w narządach i tkankach jako efekt przeładowania Fe. Poczatkowo wystepuje w fagocytach wątroby, szpiku, śledziony, węzlów, a także makrofagach rozproszonych po organiżmie Narządy stają sie brązowe od barwnika. Przyczyny: 1)zwiększona absorpcja Fe z pożywieniem, 2)upośledzenie utylizacji Fe, 3) niedokrwistości hemolityczne, 4) przetoczenia krwi. Nie uszkadza kom i nie zaburza funkcji narządów.
Hemochromatoza-masywne odkładanie Fe
81. Wapnienie patologiczne-podział, przyczyny, lokalizacja
1) WAPNIENIE DYSTROFICZNE-zwapnienia następuja w tkankach martwych lub obumierających i zachodzi mimo braku zaburzeń gospodarki wapniowej.
Przyczyny: patogeneza obejmuje inicjację i przyrastanie, oba procesy mogą zachodzić zarówno na zewnatrz jak i wewnątrz komórki. Efektem końcowym jest kryształ fosforanu wapnia. Pozakomórkowo inicjacja zachodzi w otoczonych błoną pęcherzykach, w prawidłowej chrząstce i kości nazwya się je pęcherzykami macierzy, a w wapnieniu patologicznym pochodzi ono z degenerujących komórek. Początkowo wapń gromadzi się w pęcherzykach dzięki powinowactwie do fosfolipidów błonowych, a fosforany pochadzą z fosfataz związanych z błoną. Inicjacja wapnienia wewnątrzkomórkowego zachodzi w mitochondriach martwych lub umierających komórek, które nie mają zdolności regulacji stężenia Ca. Dochodzi do wzrastania kryształu. Proces zależy od st Ca oraz PO4- w przestrzeni międzykomórkowej, obecności inhibitów i stopnia wysycenia kolagenem. Kolagen bowiem przyspiesza wzrastanie kryształu.
Lokalizacja: - blaszki miażdżycowe
- obszary uszkodzenia przydanki przez złogi lipidowe
- zwapnienie płatków zastawek w wyniku starzenia się i uszkodzenia
- przyczyna stenozy aortalnej
Morfologia: białe ziarenka i grudki, wyczuwalne stwardnienia wystepujące wewnątzkomórkowo i zewnatrzkomórkowo. Z czasem może powstać tkanka kostna.
2) WAPNIENIE PRZERZUTOWE to odkładanie soli wapniowych w prawidłowych tkankach, oznacza również zaburzenie metabolizmu wapnia(hiperkalcemia).
Przyczyny:
-zwiekszone wydzielanie PTH(pierwotny guz przytarczyc lub produkcja hormonu w innej lokalizacji)
-niszczenie kości ( choroba Pageta, unieruchomienie, nowotwór-szpiczak, białaczka, przerzuty)
-zaburzenia związane z wit D (zatrucie wit D i sarkoidoza)
-niewydolnosc nerek (prowadzi do wtórnej nadczynności przytarczyc)
Lokalizacja: -ściany naczyń krwionośnych, nerek, płuc, błony śluzowej żołądka.
Makroskopowo przypominają te przy dystroficznym. Zasadniczo nie upośledzają wydolności klinicznej, ale czasami moga ograniczać wydolność oddechową albo uszkadzać nerki (nephrocalcinosis).
82. Mechanizmy nieodwracalnego uszkodzenie komórki.
-POSTĘPUJĄCA UTRATA FOSFOLIPIDÓW BŁONOWYCH-przyczyną może być aktywacja fosfolipaz, wtórna do zmniejszenia ATP, de novo.
-ZABURZENIA BUDOWY CYTOSZKIELETU-na skutek aktywacji proteaz, obrzęk komórki, komórka podatna na rozciąganie i pękanie.
-TOKSYCZNE RODNIKI TLENOWE-uszkodzenia błony komórkowej i innych elementów. Ilość WR wzrasta w tkankach niedokrwionych zwłaszcza po przywróceniu krążenia.
-PRODUKTY ROZPADU LIPIDÓW-produkty katabolizmu gromadzą się w niedokrwionych komórkach i powodują zmniejszenie napięcia powierzchniowego
83. Mechanizmy odwracalnego uszkodzenia komórki.
-zmiany w obrębie błony komórkowej (uwypuklenia bóny-blebs), zaburzenia architektoniki kosmków oraz rozlużnienie połączeń międzykomórkowych
-zmiany w obrębie mitochondriów-obrzęk i zagęszczenia bogate w fosfolipidy
-rozdzielenie retikulum, odłączenie rybosomów i rozpad polisomów
-zmiany w jądrze-rozpad elementów ziarnistych i włókienkowych
-obrzęk komórki-pierwsza oznaka niemal wszystkich uszkodzeń komórki, w obrębie cytoplazmy drobne przejrzyste wakuole-zwyrodnienie wodniczkowe!
-stłuszczenie-pod wpływem niedoboru tlenu, w uszkodzeniach toksycznych czy metabolicznych. Głównie w hepatocytach i kardiomiocytach!!!
84. Martwica- df, podział, przykłady.
Martwica (necrosis) to sekwencja zmian morfologicznych po śmierci komórki w obrębie żywej tkanki.
Dzielimy: 1) martwica rozpływna- rozpuszczenie komórek przy udziale enzymów lizosomalnych! np. Rozmiękanie mózgu, przełyk po spożyciu zasad, wrzód żołądka, zgorzel. Mniejsza konsystencja tkanki martwej od otocznia.
2) martwica denaturacyjna (skrzepowa) polega na denaturacji białek komórkowych, większa konsystencja tkanki martwej od otoczenia. Architektonika tkanaek zachowana. np. Zawały blade serca, nerek, śledziony, przełyk po spożyciu kwasów, martwica: Balsera, Zenkera, serowacenie, mumifikacja.
Martwica moze byc w kazdym narządzie z wyjątkiem mózgu i tam gdzie nie dochodzi do zawału.
Zmiany w jądrze na skutek martwicy: kariolysis(rozpad), pyknosis (obkurczenie), karryorhexis (fragmentacja).
85. Martwica skrzepowa- patogeneza, przykłady.
Denaturacja białek strukturalnych i enzymatycznych. Opis wyżej.
86. Martwica rozpływna- patogeneza, przykłady
Charakterystyczna jest dla miejscowych zakażeń bakteryjnych, grzybiczych-to stanowi silny bodziec przyciągający białe krwinki. Upłynnienie oznacza całkowite strawienie martwych komórek.
Reszta wyżej.
87. Martwica serowata- patogeneza, przykłady.
Inaczej serowacenie. Spotykana przy grużlicy, termin serowata odnosi sie do makroskopowego wygladu zmian przypominające biały ser. Mikroskopowo to ziarnista masa otoczona ziarniniakową reakcją zapalną. Architektonika tkanek zniszczona.
np. gruzełki grużlicze, szybko rosnace nowotwory-tkanki bogatokomórkowe o słabym unaczynieniu. Warunek to jednozcesne działanie toksyn bakteryjnych.
88. Zgorzel- rodzaje, obraz morfologiczny.
Podział: 1) wilgotna
-zwykła
-gazowa- w tkance martwiczej tworzą się pęcherzyki gazu
2) sucha - inaczej rzekoma, strupieszczenie(mumifikacja)
Zgorzel dotyczy skóry, miazgi zębowej, jelita grubego. Warunkami koniecznymi są kontakt tk martwej ze srodowiskiem zewnętrznym, wilgotność, bakterie gnilne. Tk są zgniłe, cuchnące, brunatne.
89. Martwica Balsera
To martwica enzymatyczna tkanki tłuszczowej. Najczęściej powstaje jako konsekwencja OZT. Patomechanizm obejmuje uszkodzenie trzustki dzięki któremu sok trzustkowy przedostaje się do otaczających tkanek. Lipaza rozkłada tłuszcze na glicerol i kwasy tłusczowe. Z kwasów tłuszczowych po połązceniu z Ca powstają nierozpuszczalne mydła wapniowe.
Obraz: blade, szaro-żółte ogniska rozsiane w tk tłuszczowej trzustki, tk okołotłuszczowej I tk podskórnej przypominające krople parafiny.
90. Porównanie cechy martwicy skrzepowej i apoptozy.
Martwica skrzepowa: bodziec to niedotlenienie, mikroskopowo obrzęk komórek, zaburzenie struktury organelli, rozpad DNA rozlany i przypdkowy, mechanizmy: wyczerpywanie ATP, uszkodzenie błóny i wolne rodniki; reakcja tkankową jest zapalenie.
Apoptoza: bodziec to czynniki fizjo i patologiczne, mikroskopowo pojedyncze komórki, kondensacja chromatyny i ciałka apoptotyczne; rozpad DNA na nukleosomuy; mechanizmy: aktywacja endonukleaz i proteaz; brk reakzji zapalnej.
91. Apoptoza- df, przykłady, mechanizm, zmiany morfologiczne w komórkach.
Apoptoza czyli zaprogramowana śmierć komórki, “komórkowe samobójstwo”.
Przykłady: -destrukcja komórk podczas embriogenezy w czasie implaztacji, oraganogenezy i implantacji zarodka
- inwolucja fizjologiczna zależna od hormonów (inwolucja endometrium podczas cyklu, piersi po zaprzestaniu karmienia, prostata po kastracji)
-śmierć komórek w tkankach szybko proliferujacych takich jak nabonek krypt I nowotwory.
-eliminacja limf T grasicy podczas dojrzewania (>95%!!)
-po zadziałaniu czynników uszkadzających, które uszkadzają DNA(ciepło, promieniowanie, leki)
Zmiany morfologiczne: dotyczny pojedynczych komórek lub ich skupisk, chromatyna jądrowa zostaje skondensowana i gromadzi się obwodowo pod błoną jądrową w postaci mas różnego koloru i wielkości. Potem dochodzi do fragmentacji jądra, rozpad DNA wielkości nukleosomów. Komórki kurczą sie w szybkim tempie i rozpadają sie na ciałka apoptotycznew postaci otoczonych błoną pęcherzyków zawierających cytozol i organelle. Nie ma reakci zapalnej, fragmenty są szybko usuwane wiec może nie być widocznej reakcji pod mikroskopem.
Mechanizm:
1. Bodzce wywołujące:
-wewnatrzpochodne czynniki embriogenetyczne
-promieniowanie, toksyny, wolne rodniki
-brak czynników wzrostu lub hormonów
-interakcje recetor-ligand (FAS/FAS ligand, TNF/TNF-R)
-cytotoksyczne limfocyty T
2. Kontrola i integracja
Sprawują ją białka które przetwarzają bodzce w program apoptozy. Te białka mogą prowadzić lub nie do apoptozy. Istnieją dwa alternatywne szlaki: przekazywanie bodzców przez białka adaptorowe oraz regulacja przepuszczalności mitochondriów przez białka rodziny BCL-2. Wzrost przepuszczalności mitochondriów powoduje uwolnienie cytochromu c, ten wiąże pewne białka Apaf-1 i aktywuje je wyzwalając aktywacje kaspazy.
Regulatory apoptozy:
-hamujące: BCL-2(zapobiega zwiększeniu przepuszczalości błony, stabilizacja Apaf-1),BCL-Xl
-popudzające: BAX,BAD
3. Wykonanie:
-kaspazy przecinają białka, aktywacja kaspaz prowadzi do kaskady aktywacji innych proteaz-prowadzi do samobójstwa komórki
-białka cytoszkieletu tworzą między sobą wiązania krzyżowe i łatwo rozpadaja się do ciałek apoptotycznych.
-rozpad DNA na fragmenty o długości 180-200 par zasad następuje w wyniku działania endonukelaz zależnych od Ca2+ I Mg2+
4. Usuwanie martwych komórek
Komórki mają powierzchowne markery pomagające w ich wychwycie i usuwaniu przez komórki sąsiadujące i fagocyty. Następuje to dzięki przechodzeniu fofatydyloseryny z wewnatrz na zewnatrz komórki. To pozwala na szybkie, wczesnie wykrycie i fagocytoze bez zmian zapalnych!!!!
92. Mechanizmy starzenia się komórek.
Teorie zakładają że starzenie się komórek jest procesem zapisanym w materiale genetycznym. Mechanizmy:
-skracanie telomerów- niekompletna replikacja końcowych odcinków chromosomów. Telomery to krótkie powtarzalne sekwencje DNA (TTAGGG) położone przy końcu chromosomu. Te fragmenty moga być skracane bez utraty ważnych genów, do tego chronia przed fuzją i degradacją. Skrócone telomery mogą być sygnałem dla procesu starzenia się komórki. W komórkach zarodkowych i macierzystych telomery są odtwarzane po każdym podziale dzięki telomerazie. Telomeraza jest także aktywna w nieśmiertelnych komórkach nowotworowych.
-geny 'zegarowe' długość życia regulowana przez wewnętrzny zegar. Długość zycia komórki też jest dzieki równowadze między uszkodzeniem a naprawianiem. Defekty prowadzą do szybszego starzenia się komórki, widzimy to w zespole Wernera (defekt helikazy, przyspieszone starzenie się)inne to ataksja-teleangiektazja a takze zespół Cockaynea.
Ważna rolę w zużyciu się komórek spełniją wolne rodniki (poprzez narażenie na promieniowanie I brak mechanizmów antyoksydacyjnych). Gromadzenie sie lipofuscyny jest oznaką uszkodzenia przez WR. Inny mechanizm zużycia to posttranslacyjne modyfikacje białek wewnątrz i zewnątrzkomórkowych. Takimi modyfikacjami są oksydacja przy udziale WR czy glikozylacja.