Corsi di Laurea Triennali per le Professioni Sanitarie

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: l Atrofia: • Riduzione del volume di organo, senza apprezzabili variazioni del numero di cellule. l Ipertrofia: • Aumento del volume di organo, senza apprezzabili variazione del numero di cellule. l Iperplasia: • Aumento di numero e volume delle cellule. l 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: l Difetto di ossigeno o ipossia. l Agenti chimici l Agenti biologici (batteri, virus ed altri) l Reazioni immunitarie l Difetti genetici l Anomalie nutrizionali l Agenti fisici l Invecchiamento

Difetto di ossigeno:

Difetto di ossigeno: Ipossia Tutte quelle condizioni che interferiscono con la respirazione delle cellule. l É una delle cause più importanti e frequenti di danno cellulare. l Va distinta dall’ ischemia (difetto dell’apporto di sangue. l Ipossie non ischemiche: • • • ” Scarsa ossigenazione del sangue Anemie Avvelenamento da CO

Agenti chimici: l Anche l’ossigeno, ad alta pressione parziale, può causare danno cellulare. l Sali, l Zuccheri, l Metalli, l Contaminanti ambientali (CO, NH 3, SO 3, NO 2, CH 4 etc. ), l Insetticidi, l Alcool, l Farmaci

Agenti infettivi: l Virus, l Batteri, l Funghi, l Protozoi,

Reazioni immunitarie: l Anche se il sistema immune difende l’organismo da agenti infettivi e tossici, reazioni immuni prevedibili o accidentali possono dare origine a danno cellulare. l Allergia, l Anafilassi, l Malattie auto-immuni

Difetti genetici ”

Difetti genetici l Difetti macroscopicamentre evidenti: Sindrome di Down l Difetti microscopici • Anemia falciforme (emoglobina S)

Anomalie nutrizionali: l Carenza di proteine. l Carenza di vitamine. l Alterazione del metabolismo del glucosio (diabete). l Anoressia, Bulimia l Iperlipidemie, obesità

Invecchiamento: ”

Invecchiamento: l Accumulo progressivo di dosi sub-letali di sostanze nocive. l Replicazione incompleta dei cromosomi l Alterazione dei normali meccanismi di riparazione del danno cellulare.

Agenti fisici: ”

Agenti fisici:

Agenti fisici: l Trauma. l Temperature estreme. l Radiazioni (ultraviolette, ionizzanti etc). l Elettricità. l Cambiamenti repentini della pressione atmosferica.

Il ruolo dell’O 2 nel danno cellulare: l L’ ischemia è un difetto nell’appoto di sangue. l Altri stimoli come: • • Radiazioni Stimoli infiammatori Sostanze chimiche (Hg, CN, CCl 4) Eccesso di O 2 Inducono danno attivando Forme dannose dell’O 2

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: l Rigonfiamento mitocondriale. l Picnosi del nucleo, l Rottura dei lisosomi. Fuoriuscita di enzimi litici l Lisi del reticolo endoplasmico

Morte cellulare: l Necrosi • • Digestione enzimatica della cellula, Denaturazione delle proteine. l 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