Corsi di Laurea Triennali per le Professioni Sanitarie CORSO di Patologia Generale anno 2012-2013, 2° semestre 18 Marzo 2013 Danno e morte cellulare Componenti di una cellula Danno cellulare: • Le cellule tendono a mantenere la “omeostasi” (mantenimento dei parametri fisiologici) Risposta al danno Adattamento: se il danno é compatibile con la sopravvivenza della cellula. Morte cellulare. Modalità di adattamento: Atrofia: • Riduzione del volume di organo, senza apprezzabili variazioni del numero di cellule. Ipertrofia: • Aumento del volume di organo, senza apprezzabili variazione del numero di cellule. Iperplasia: • Aumento di numero e volume delle cellule. Metaplasia: • La sostituzione di un tipo cellulare con un altro. Esempio di atrofia: cervello senile 82 anni 36 anni Esempio di atrofia:atrofia muscolare Esempio di ipertrofia: miocardio Esempio di ipertrofia: miocardio ” Esempio di iperplasia: utero Esempio di metaplasia: polmone Nei fumatori cronici l’epitelio cilindrico ciliato è sostituito da cellule stratificate di tipo pavimentoso. La persistenza degli stimoli dannosi che causano la metaplasia può condurre al cancro ” Cause di danno cellulare: Difetto di ossigeno o ipossia. Agenti chimici Agenti biologici (batteri, virus ed altri) Reazioni immunitarie Difetti genetici Anomalie nutrizionali Agenti fisici Invecchiamento Difetto di ossigeno: Difetto di ossigeno: Ipossia Tutte quelle condizioni che interferiscono con la respirazione delle cellule. É una delle cause più importanti e frequenti di danno cellulare. Va distinta dall ’ ischemia (difetto dell’apporto di sangue. Ipossie non ischemiche: • • • ” Scarsa ossigenazione del sangue Anemie Avvelenamento da CO Agenti chimici: Anche l’ossigeno, ad alta pressione parziale, può causare danno cellulare. Sali, Zuccheri, Metalli, Contaminanti ambientali (CO, NH3, SO3, NO2, CH4 etc.), Insetticidi, Alcool, Farmaci Agenti infettivi: Virus, Batteri, Funghi, Protozoi, Reazioni immunitarie: Anche se il sistema immune difende l’organismo da agenti infettivi e tossici, reazioni immuni prevedibili o accidentali possono dare origine a danno cellulare. Allergia, Anafilassi, Malattie auto-immuni Difetti genetici ” Difetti genetici Difetti macroscopicamentre evidenti: Sindrome di Down Difetti microscopici • Anemia falciforme (emoglobina S) Anomalie nutrizionali: Carenza di proteine. Carenza di vitamine. Alterazione del metabolismo del glucosio (diabete). Anoressia, Bulimia Iperlipidemie, obesità Invecchiamento: ” Invecchiamento: Accumulo progressivo di dosi sub-letali di sostanze nocive. Replicazione incompleta dei cromosomi Alterazione dei normali meccanismi riparazione del danno cellulare. di Agenti fisici: ” Agenti fisici: Agenti fisici: Trauma. Temperature estreme. Radiazioni (ultraviolette, ionizzanti etc). Elettricità. Cambiamenti repentini della pressione atmosferica. Il ruolo dell’O2 nel danno cellulare: L’ ischemia è un difetto nell’appoto di sangue. Altri stimoli come: • • • • Radiazioni Stimoli infiammatori Sostanze chimiche (Hg, CN, CCl4) Eccesso di O2 Inducono danno attivando Forme dannose dell’O2 Bersagli funzionali del danno cellulare Ipossia Il primo punto di attacco dell’ipossia è la respirazione cellulare cioè la fosforilazione ossidativa mitocondriale ↓ Riduzione dei livelli di energia (ATP) • L’attività della pompa del sodio ATP-dipendente di membrana si riduce • Accumulo di Sodio intracellulare • Richiamo di acqua per osmosi • Rigonfiamento cellulare Distruzione strutturale dell’apparato di sintesi delle proteine: Distacco dei ribosomi dal Reticolo endoplasmatico rugoso ↓ Riduzione della sintesi proteica • Se l’ipossia prosegue si hanno danni strutturali ulteriori • Danni a livello del citoscheletro celluare e formazione di protuberanze sulla superficie cellulare (blebs) Afflusso di ossigeno ↓ Reversibilità del danno Afflusso di ossigeno Irreversibilità del danno Segni di irreversibilità del danno: Rigonfiamento mitocondriale. Picnosi del nucleo, Rottura dei lisosomi. Fuoriuscita di enzimi litici Lisi del reticolo endoplasmico Morte cellulare: Necrosi • • Digestione enzimatica della cellula, Denaturazione delle proteine. Apoptosi (morte programmata): • • • • Distruzione cellulare nell’embriogenesi, Involuzione fisiologica ormono-dipendente, Rinnovamento cellulare, Autodistruzione dei timociti APOPTOSI Stimoli fisiologici e non fisiologici •Restringimento cellulare •Organelli non danneggiati •Condensazione della cromatina •Formazione di corpi apoptotici •Mancanza di infiammazione ” NECROSI •Danni meccanici •Esposizione ad agenti chimici •Rigonfiamento cellulare •Organelli danneggiati •Alterazione della cromatina •Lisi cellulare •Risposta infiammatoria For every cell there is a time to live and a time to die Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare “L. Califano” Universita’ di Napoli “Federico II” EVENTI PRINCIPALI Membrane Blebbing Normal cell Cell shrinkage Chromatin condensation Apoptotic Body Formation ” Nuclear Collapse Continued Blebbin