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DELL’ATP, poi c’è danno a livello delle membrane
mitocondriale, poi perdita degli enzimi da parte dei
lisosomi, e infine danno alla membrana plasmatica
che porta ad una perdita di controllo da parte della
cellula dopo un anno circa abbiamo calcio che si
accumula all’interno della cellula e formazione di
specie reattive dell’ ossigeno all’interno della cellula
stessa.
1 alterazione: DEPLEZIONE ATP
L’ATP è coinvolto nella sintesi proteica, nella
lipogenesi e viene prodotto a seguito sia della
fosforilazione ossidativa che della glicolisi. Io ho
deplezione di ATP sia nel caso di ipossia che di
agenti chimici. Quando ho ipossia la prima a pagarne
le spese è la pompa sodio potassio che quando
viene alterata porta ad un entrata del calcio nella
cellula facendo uscire il potassio, questo porta a
venir meno del raggiungimento della pressione
osmotica quindi entra acqua nella cellula e questa si
gonfia. Inoltre la riduzione dell’ossigeno (ipossia) fa
si che la cellula non utilizzi la fosforilazione
ossidativa ma prediliga la glicolisi per produrre
energia, il problema è che parliamo di glicolisi
anaerobia perché l’ATP non c’è e quindi tira dentro le
riserve di glicogeno e inizia a fare glicolisi anaerobia,
tuttavia i prodotti di questa glicolisi sono l’acido
lattico che accumulandosi all’interno della cellula
abbassa il ph riducendo l’attività enzimatica di
questa. Nel caso di ipossia abbiamo il distacco dei
ribosomi dal RER e la cellula smette di produrre
proteine. In tutto questo la cellula chiaramente
muore a seguito di ipossia, che a sua volta causa
una deplezione di energia all’interno della cellula.
Un altro danno che può essere dovuto alla
deplezione di ATP è il danno mitocondriale, la
deplezione di atp dipende dal danno mitocondriale
perché il fatto che non ci sia l’ossigeno si deve al
mitocondrio. Il mitocondrio risente tantissimo
dell’aumento del calcio citosolico che si va a
depositare a livello mitocondriale e va ad attivare gli
enzimi fosfolipasi mitocondriali che iniziano a
degradare i fosfolipidi di membrana mitocondriali
quindi si verifica un danno alla membrana
mitocondriale. Tutti questi cambiamenti a livello
della membrana ne alternano la conducibilità
creando un poro di transizione della permeabilità che
è un canale ad alta conducibilità. Questo canale non
è normalmente presente a livello del mitocondrio,
questo canale facilita l’uscita del citocromo C . Se il
citocromo C esce viene interrotta la catena
respiratoria in questo caso il danno diventa
irreversibile. Quindi il danno passa da reversibile ad
irreversibile quando si ha il danno mitocondriale con
perdita di respirazione. Inoltre l’aumento del calcio
bella cellula non è dovuto solo alla pompa sodio
potassio, ma si deve anche alla degradazione stessa
del mitocondrio. Il danno alla membrana è
solamente una piccola parte di quello che succede
quando c’è solo un danno alla membrana è ancora
risolvibile il problema è quando viene a mancare la
respirazione.
Le forme reattive dell’ossigeno vanno a modificare
carboidrati e proteine all’interno della cellula, queste
specie sono molto reattive perché instabili e avide di
elettroni, questi radicali si formano nel nostro
organismo a seguito di stimoli---- per esempio
quando si formano delle sostanze esogene dalla
degradazione enzimatica, scarti che fanno si che si
formino questi radicali che normalmente si hanno a
seguito di respirazione ma oltre a questi ci sono
anche quelli prodotti dagli stimoli. Gli effetti di
queste specie inducono la perossidazione delle
membrane cellulari, alterano lo stato ossidativo delle
proteine, possono indurre danno al dna. Il nostro
organismo ha dei meccanismi per risolvere il danno
come gli antiossidanti o la presenza di enzimi ed
elementi come il ferro e il rame che contribuiscono
all’ eliminazione di questi radicali.
Poi ci sono tutta una serie di danni dovuti
strettamente alla membrana plasmatica e agli
organelli citoplasmatici per esempio dei danni ai
meccanismi biochimici. Il danno alla membrana
cellulare è l’unico meccanismo presente in ogni
situazione di danno cellulare perché e il meccanismo
che innesca tutto, infatti dopo questo si innescano e
seguono tutta una serie di altri meccanismi.
Abbiamo prima il danno alla membrana che induce
poi dei cambiamenti a livello della cellula che
interessa per esempio il mitocondrio andando poi ad
aggravare nuovamente il danno a livello della
membrana plasmatica, quindi tutto inizia dalla
membrana plasmatica e finisce con la membrana
plasmatica.
Tutte le conseguenze di un danno fanno si che la
cellula possa o riparare il danno e far fronte a tutte
queste conseguenze e quindi parliamo di un danno
reversibile, in questo caso non abbiamo ancora
perso gli organelli e i mitocondri, oppure se non
riesce a far fronte a tutti questi danni il danno
diventa irreversibile e questo danno che è iniziato
con la membrana plasmatica porterà la cellula a
morte.
Vediamo ora a livello tissutale come si presenta il
danno cellulare:
per esempio vediamo l’immagine del fegato—queste
sono cellule epatiche che hanno subito un danno
reversibile e si stanno rigonfiando cercando di far
fronte al danno da intossicazione, stanno cercando
di funzionare al meglio, si rigonfiano perché c’è un
alterazione della membrana ed entrata acqua. Nelle
cellule epatiche che hanno subito danno e si sono
rigonfiando è visibile un RER dilatato e i ribosomi
completamente distaccati da questo . Perdiamo RER
e ribosomi che entrano liberi nel citoplasma ma non
funzionano. Successivamente il mitocondrio della
cellula epatica che ha subito danno si rigonfia esso
stesso.
Se le cellule non risolvono la situazione vanno
incontro a morte cellulare:
-NECROSI
-APOPTOSI
Queste due morti sono diverse sia dal punto di vista
morfologico della cellula sia dal punto di vista
patologico.
Vediamo la curva nel passaggio da danno reversibile
ad irreversibile - si passa alla morte cellulare che è
caratterizzata in prima battuta da alterazione
cellulare, poi alterazione tissutale fino ad alterazione
macroscopiche che noi riusciamo a vedere senza
indagini biochimiche.
Il punto di non ritorno causa la perdita del
mitocondrio , presenza di fosfolipasi che degradano
le membrane cellulare la cellula risulterà
completamente distrutta; a quel punto l’ultimo passo
è un ulteriore alterazione della membrana
plasmatica che lisa proprio riversando nell’ambiente
circostante dendriti cellulari causando
l’infiammazione. Non casualmente l’infiammazione è
alla base della maggior parte dei processi patologici.
A seguito della produzione dei dendriti questi
vengono riconosciuti dalle cellule dei tessuti le quali
richiamano i neutrofili ,che entrando nei tessuti,
cercano di eliminare i dendriti dando luogo
all’infiammazione. Si ha produzione di numerose
citochine con infiammazione a livello sistemico.
Parliamo di necrosi che non riguarda un'unica cellula
ma tutte le cellule di quel tessuto e dei tessuti
circostanti perché è normale che l ‘infiammazione si
propaghi a livello dei tessuti circostanti.
Nella slide abbiamo le cellule necrotiche in un primo
momento si mostrano rigonfie la cromatina si
addensa, perché questa cellula ha smesso di
trascrivere e replicarsi. Questa fase è la PICNOSI. A
questo processo segue quello di CARIORESSI la
cellula sta perdendo i contorni e l’integrità della
membrana. L’ultimo processo è la CARIOLISI il
nucleo non c’è più e quello che vediamo è una
cellula necrotica.
Abbiamo quattro tipi di necrosi:
- COAGULATIVA
- COLLIQUATIVA
- CASEOSA
- STEATONECROSI
Quella coagulativa è una necrosi che non interessa
subito la struttura della cellula, che viene
mantenuta invariata per qualche giorno. Ciò vuol
dire che il danno che ha subito questa cellula
probabilmente è andato dritto alle proteine
all’interno della cellula. C’è un blocco di tutta
l’attività proteica della cellula, quindi la cellula
risulta strutturalmente invariata all’esterno ma
non all’interno. Questa necrosi la troviamo in tutti i
corpi solidi ( tranne il sistema nervoso) la troviamo
per esempio a livello delle ischemie. In questa
necrosi la degradazione della membrana è l’ultima
cosa che vediamo. La ritroviamo a livello del rene
per esempio.
NECROSI COLLIQUATIVA è dovuta dal richiamo
delle cellule del sistema immunitario a livello del
sito d’infezione, la ritroviamo nel tessuto nervoso
che tende a diventare liquido.
NECROSI CASEOSA è tipica da infezione da
micobatterio tubercolosis è normalmente
circoscritta e causa il granuloma.
STEATONECROSI è dovuta alla degradazione dei
lipidi da parte delle lipasi pancreatiche es nelle
pancreatiti acute. Gli enzimi all’interno del
pancreas fuoriescono e degradando le membrane
degli adipociti--- i lipidi escono formando necrosi.
NECROSI FIBRINOIDE si ha a seguito della
formazione degli immunocomplessi e riguarda per
lo più la parete arteriosa.
I danni che inducono necrosi sono
ISCHEMIA, IPOSSIA,AGENTI CHIMICI.
Cosa succede invece quando la cellula muore per
apoptosi. Ricordiamo che questa morte è
programmata e si formano corpi apoptotici che
vengono degradati dai macrofagi. La cellula che
ha subito danno va in apoptosi, in generale si ha
per danno al dna la cellula si rende conto che non
può sopravvivere a quel danno e va in contro ad
apoptosi. La cellula diminuisce il suo volume,
cambia la membrana plasmatica e all’interno
condensa la cromatina, distrugge il citoscheletro
che mantiene la struttura e forma corpi apoptotici
invaginandosi su stessa. Questi corpi vengono
fagocitati e non inducono alcuna infiammazione
del tessuto circostante. Quindi l’apoptosi riguarda
la singola cellula, non ha effetti sulle cellule
circostanti. L’apoptosi è di norma un processo
fisiologico, ma una cellula induce apotosi su se
stessa anche quando finisce il ciclo cellulare.
L’apoptosi entra nei processi patologici quando
subisce un danno al dna. L’apoptosi è un processo
patologico quando si ha danno al dna, nel
misfolding delle proteine, nel caso d’infezioni, e nel
caso delle atrofie.
L’apoptosi è un me