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Danno cellulare

Danno reversibile

Uno stimolo patologico che colpisce un tessuto normale, induce in esso l’attivazione di una risposta che ne determina la sopravvivenza e il ritorno allo stato normale una volta scomparso lo stimolo.
Evidenze citologiche che caratterizzano un danno cellulare reversibile:
- Rigonfiamento generalizzato della cellula
- Condensazione della cromatina nucleare
- Rigonfiamento del reticolo endoplasmatico e dei mitocondri
- Dispersione dei ribosomi
- Comparsa di corpi densi
- Autofagia: processo attraverso cui la cellula degrada i suoi componenti. È un processo critico per il mantenimento dell’omeostasi cellulare, che si attua in condizioni di stress, ipossia o starvation. Tale processo viene innescato dalla cellula con i seguenti scopi:
▪ per eliminare i componenti danneggiati
▪ per ottenere componenti elementari
▪ per generare energia in condizioni critiche
Si viene a formare una vescicola parziale (Fagoforo) a partire da una membrana isolata nel citoplasma, la quale si elonga e va ad inglobare i componenti cellulari fino a formare l’autofagosoma. Le proteine LC3 vengono processate dal complesso ATG e vanno ad ancorarsi alle vescicole LC3 come marker di autofagia. L’autofagosoma si fonde con il lisosoma andando a formare l’autolisosoma, vescicola che contiene gli enzimi idrolitici lisosomiali e i componenti cellulari che vengono degradati.
Farmaci inibiscono la formazione dell’autofagosoma o la sua fusione con il lisosoma: 3-MA e Baf
- Rigonfiamento idropico: si tratta di un rigonfiamento generalizzato dovuto all’alterazione del sistema di regolazione del volume cellulare --> alterazione della pompa Na/K causata da danno diretto o deprivazione di ATP.
- Stress di reticolo: si evidenzia come un rigonfiamento del reticolo endoplasmatico (RE). Una delle cause principali è l’accumulo di proteine misfolded o unfolded nel lume del RE (es. iperattivazione in alcune patologie da prioni / neurodegenerative). Normalmente le proteine non correttamente foldate, vengono trasportate nel citosol, ubiquitinilate e degradate dal proteasoma. La proteina chinasi PERK, in condizioni di stress dimerizza e si autofosforila, attivando a sua volta altri target come IF2, PKR e GCN2 che causano una alterazione nella sintesi proteica.
Eventi precoci:
• Interruzione sintesi proteica
• Degradazione proteine misfolded
• Incremento espressione chaperon molecolari
Se lo stimolo è persistente  Apoptosi

Danno irreversibile

Se lo stimolo patologico che colpisce un tessuto normale è grave oppure la cellula colpita è sensibile, non vengono attivati quei meccanismi di risposta che consentono alla cellula/tessuto di adattarsi, e si verifica così un danno irreversibile che porta alla morte cellulare. Caratteristiche citologiche/morfologiche:
- Rottura dei lisosomi e autolisi
- Pinocitosi
- Cariolisi e carioressi
- Rottura della membrana cellulare
- Lisi del reticolo endoplasmatico
- Rigonfiamento mitocondriale
- Comparsa di figure mieliniche --> strati multipli di forsolipidi che si accumulano a causa della lisi della membrana cellulare (evento che determina il passaggio da danno reversibile a danno irreversibile)

I limiti tra cambiamento fisiologico e alterazione patologica non sono rigidi.
Ad essempio, se i raggi UV colpiscono la cute, si può avere:
- una risposta fisiologica: produzione di melanina, abbronzatura
- una risposta patologica: Formazione bolle / Perdita epidermide, ustione.
Lo stesso stimolo può provocare risposte diverse nello stesso tessuto.
Se lo stimolo è continuo, persistente ma non letale, si avrà un adattamentocellulare all'ambiente ostile: cambiamenti cellulari per la gran parte reversibili quando lo stimolo cessa.
La necrosi causa il riversamento del contenuto cellulare nell’ambiente extracellulare, innescando l’attivazione dei granulociti e quindi l’infiammazione. L’apoptosi, invece, non attiva l’infiammazione poiché i corpi apoptotici vengono rapidamente fagocitati (in vivo).

La persistenza dello stimolo non letale può richiedere alla cellula un aumento della funzione, una riduzione di funzione o alterata nutrizione, oppure può essere dovuto ad un ambiente ostile. L’adattamento consiste proprio nella capacità della cellula di aumentare l’attività cellulare, ridurla o cambiare tipo cellulare, a seconda delle esigenze.
Tra le cellule, come tra gli individui, ci sono diverse gradazioni di normalità che dipendono da un diverso adattamento a modificazioni dell’ambiente.
L’intervento di meccanismi omeostatici permette alle cellule di adattarsi alla nuova situazione e di superare gli stress, così che le cellule adattate possano acquisire un nuovo equilibrio, alterato ma solido, che ne preserva la vitalità e ne modula le funzioni in risposta agli stimoli.
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