5. Śmierć komórki, procesy adaptacyjne, spichrzanie ver1

© Copyright by $taś

V1 - 1 -

ZNAMIONA ŚMIERCI (STIGMATAMORTIS)

USZKODZENIE I ŚMIERĆ KOMÓRKI

Czynniki uszkadzające komórkę:Uszkodzenie i śmierć komórkiOgólne mechanizmy biochemiczne uszkodzeniakomórekUszkodzenie komórek w niedokrwieniu iniedotlenieniuMorfologiczne zmiany komórkiCzynniki przyczyniające się do nieodwracalnegouszkodzenia błon komórkowych:Uszkodzenie komórek w niedokrwieniu i reperfuzji(przywróceniu przepływu krwi)Rola reaktywnych form tlenu w uszkodzeniu komórekCechy morfologiczne uszkodzenia odwracalnego imartwicy komórek

Martwica (necrosis)martwica skrzepowa (necrosiscoagulativa)martwica rozpływna (necrosis colliquativa)martwica serowata (caseificatio) –serowaceniemartwica enzymatyczna tkanki tłuszczowej(cytosteatonecrosis) – martwica Balserazgorzel (gangraena)

Apoptoza (apoptosis)Zmiany subkomórkowe

PROCESY ADAPTACYJNE IZWYRODNIENIOWE

zanik (atrophia)przerost (hypertrophia)Rozrost (hyperplasia)Metaplazja (Metaplasia)

SPICHRZANIEWEWNĄTRZKOMÓRKOWE

TłuszczeBiałkaGlikogenBarwnikiPatologiczne wapnienieZmiany szkliste

Znamiona śmierci (Stigmata mortis)

· Niepewneo Bladośćo Oziębienie powłoko Brak tętnao Brak oddychania

· Pewne znamionao Plamy opadowe (livores mortis)

§ Wskutek ustania krążenia i opadania płynej krwi do najniżej położonych części zwłok§ Najczęściej na tylnej powierzchni ciała, na grzbiecie i pośladkach

o Stężenie pośmiertne (rigor mortis)§ W mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych§ Polega na krzepnięciu białka mięśniowego, przez co mięśnie stają się twarde, sztywne i

skrócone jak przy skurczu mieśniao Gnicie zwłok (putrefactio)o Zasadnicze jest stwierdzenie na podstawie krzywej EEG tzw. śmierci mózowej

Uszkodzenie i śmierć komórki

Są dwa rodzaje śmierci komórki:- martwica (necrosis)

o najczęstsza postać śmierci komórki pod wpływem szkodliwych czynników zewnętrznych

- apoptoza (apoptosis)o cicha, programowana śmierć komórek, nie wywołująca reakcji zapalnej jest właściwie

uruchomieniem samobójczych mechanizmów komórkowych prowadzących do samodestrukcji


V1 - 2 -

Oba te procesy mogą współistnieć np. w pierwszych godzinach zawału serca przeważa apoptoza a po około 6-8godzinach dominuje już typowa martwica kardiomiocytów

Oncosis – przedmartwicze zmiany komórek, głównie obrzmienie (w przeciwieństwie do obkurczania się komórekapoptotycznych)

Ostre uszkodzenie komórek prowadzi do :- uszkodzenia odwracalnego albo- uszkodzenia nieodwracalnego i martwicy lub apoptozy

Uszkodzenie przewlekłe (lub subletalne mogą prowadzić do zmian:- submikroskopowych- adaptacyjnych (zanik, rozrost, przerost, metaplazja)- akumulacji wewnątrzkomórkowych (spichrzania)- patologicznego wapnienia- starzenia się komórek

Czynniki uszkadzające komórkę:

- niedobór tlenuo niewielki, przewlekły à przewlekła choroba niedokrwienna np. serca, zmiany zanikowe np.

kończyny dolnejo znaczny, ostryà martwica skrzepowa np. zawał serca, mózgu

- czynniki fizyczne (oparzenia, prąd, napromieniowanie itd.)- czynniki chemiczne (silne kwasy i zasady, trucizny np. cyjanek)- czynniki zakaźne (od wirusów po pasożyty)- czynniki immunologiczne- czynniki genetyczne- zaburzenia odżywiania

Uszkodzenie i śmierć komórki

- Odpowiedź komórki na czynniki uszkadzające zależy od typu i stopnia uszkodzenia oraz długości jegotrwania

- Konsekwencje uszkodzenia komórki zależą od typu komórki, jej stanu i zdolności adaptacyjnych

- Najistotniejsze w uszkodzonych komórkach do przeżycia jesto zachowanie integralności błon komórkowycho utrzymanie oddychania tkankowego (produkcja ATP)o utrzymanie syntezy białeko zachowanie integralności aparatu genetycznego

- Morfologiczne zmiany w odwracalnym uszkodzeniu komórek występują stosunkowo szybko, w uszkodzeniunieodwracalnym natomiast wymagają więcej czasu na pełne ujawnienie się.

Ogólne mechanizmy biochemiczne uszkodzenia komórek

- Uszkodzenie błon komórkowych i utrata ich selektywnej pracy

- Nieodwracalne uszkodzenie mitochondriówo Uszkodzenie mitochondriów i zwiększenie przepuszczalności wewnętrznej błony mitochondrialnej

ujawnia się jako tzw. Nadprzewodzący kanał w wewnętrznej błonie mitochondrialnej à niemożliweutrzymanie potencjału błonowegoà niemożliwa fosforylacja oksydatywna i produkcja ATP

o Zwiększenie przepuszczalności zewnętrznej błony mitochondrialnej i ucieczka cytochromu c zmitochondrium do cytosolu to sygnał do rozpoczęcia apoptozy

- Niedobór ATPo Bo produkowane w mitochondriach


V1 - 3 -

o Mniej efektywny proces produkcji to glikoliza beztlenowa (glukoza tutaj z płynu tkankowego lub zglikogenu à dlatego tkanki bogate w glikogen (np. wątroba) mają większą szanse przeżycia przyuszkodzeniu

- Reaktywne formy tlenuo Normalnie trochę jest ich tworzonych w czasie utleniania tkankowego, ale są one neutralizowaneo Gdy zaburzenia równowagi np. w chorobie popromiennej, zapaleniach, szkodzie tlenowej,

metabolity chemikaliów, niedokrwienie à uszkodzenie komórek przez ich nadmiar à tworzenie wmiejscu wiązań podwójnych kwasów tłuszczowych cyklicznych, nietrwałych nadtlenków

- Wapńo Większość zjonizowanego wapnia znajduje się w płynie pozakomórkowym (10-3M)o W cytosolu znajduje się tylko 10-7M)o Większość wapnia wewnątrzkomórkowego jest sekwestrowana w mitochondriach i siateczce

śródplazmatycznejo Uszkodzenie błon komórkowych i szereg toksyn powodują zarówno wyrzut wapnia z

wewnątrzkomórkowych magazynów jak i zwiększenie napływu wapnia z przestrzenipozakomórkowej

o Nadmiar wapnia w cytosolu aktywuje szereg enzymów§ Najgroźniejsza to aktywacja fosfolipazà dalsze uszkodzenie błon§ Proteazà destrukcja cytoszkieletu§ ATP-azyà zmniejszenie puli ATP§ Endonukleazà fragmentacja chromatyny

o W uszkodzeniu nieodwracalnym to właśnie zwiększenie poziomu wapnia w cytosolu i niemożnośćjego sekwestracji doprowadza do uaktywnienia enzymów i destrukcji komórki

Uszkodzenie komórek w niedokrwieniu i niedotlenieniu

- to najczęstszy typ uszkodzenia komórek i tkanek- gdy hipoksja to niedobór tlenu ale są dostarczane nadal z krwią czynniki odżywcze à możliwa glikoliza

beztlenowa- niedokrwienie (ischaemia) à niedobór tlenu i substancji odżywczych, przy glikolizie beztlenowej szybko

gromadzi się kwas mlekowyà zakwaszenie- początkowo uszkodzenie to jest odwracalne, potem staje się nieodwracalne

o PARADOKSALNIE po przywróceniu krążenia krwi w pierwszym etapie reperfuzji, narasta liczbakomórek uszkodzonych nieodwracalnie, a dopiero potem polepsza się stan komórki

A. Uszkodzenie odwracalne (zmiany mogą się cofnąć wraz z ponowieniem dostawy tlenu)

- pierwszy etap to zahamowanie produkcji ATP w mitochondiach. A brak ATP powoduje zaburzeniadotyczące:

o pompa sodowa – zwiększony napływ Na+ do kom i wypływ K+ do ECFà zwiększone przenikaniewody do kom à komórka jest obrzmiała, obrzmiałe są mitochondria, poszerzone kanały siateczkiśródplazmatycznej

o metabolizm energetyczny – ponieważ zahamowanie fosforylacji oksydatywnej to glikolizabeztlenowa à dlatego glikogenoliza żeby zaspokoić zapotrzebowanie na glukozę à ubywaszybko glikogenu i wzrasta ilość kwasu mlekowegoà zakwaszenie

o obniżenie syntezy białek – bo niedobór energii oraz oddzielanie rybosomów od RER i dysocjacjępolisomów do monosomów

o zmiany czynnościowe – np. po zatkaniu naczynia wieńcowego w ciągu 1-2 minut dochodzi doutraty kurczliwości niedotlenionego mięśnia

o dalsze zmiany – np. dezorganizacja cytoszkieletu à utrata mikrokosmków, uwypuklenia błonykomórkowej, degradacja fosfolipidów błon i powstawanie tzw. Figur mielinowych

B. Uszkodzenie nieodwracalne

- zmiany w jądrze komórkowym

- utrata integralności komórki i poprzerywanie błony- produkowane ATP nie wystarcza do zaspokojenia minimalnych potrzeb


V1 - 4 -

Morfologiczne zmiany komórki

- jądro komórkowe:o pyknosis – znaczne zagęszczenie chromatyny jądrowejo karyorrhexis – fragmentacja jądra komórkowego na małe zagęszczone fragmentyo karyolysis – rozpuszczenie struktury jądra i chromatyny przez DNAazy i RNAazy

- w mitochondriach duże zagęszczenie macierzy- fragmentacja cytoplazmy- enzymy cytoplazmatyczne dostają się do krążenia (np. aminotransferaza asparaginowa, dehydrogenza

mleczanowa, kinaza kreatynowa, troponiny)- obrzmiałe lizosomyà ich uszkodzenieà wydostanie hydrolaz i ich aktywacja- poszerzone kanały siateczki śródplazmatycznej

Czynniki przyczyniające się do nieodwracalnego uszkodzeniabłon komórkowych:

- dysfunkcja mitochondriów (to co wcześniej)- utrata fosfolipidów błon (aktywacja fosfolipaz przez Ca2+)- destrukcja cytoszkieletu (przez zaktywowane proteazy- reaktywne formy tlenu (reakcja RFT z fosfolipidami błonà powstają cykliczne nadtlenki)- produkty rozpadu fosfolipidów (jakieś wolne kwasy tłuszczoweà działają na błony jak detergenty)- utrata aminokwasów (glicyna chroni komórki przed nieodwracalnym uszkodzeniem błon i zapobiega

wapniozależnej śmierci komórek przy braku ATP

Uszkodzenie komórek w niedokrwieniu i reperfuzji(przywróceniu przepływu krwi)

- proces obumierania komórek w okresie reperfuzji jest bardzo ważny klinicznieo reoksygenacja niesie dodatkowe ryzyko dla komórek z uszkodzeniem odwracalnym à ich

dodatkowe uszkodzenie; ta „szkoda tlenowa” spowodowana głównie RFT (bo w niedotlenieniusystem enzymatycznego usuwania wolnych rodników (dysmutaza, katalaza) jest upośledzony à tewolne rodniki zwiększają przepuszczalność błon mitochondriów à zwiększenie niemożnościprodukcji ATP

o w niedokrwieniu wzrost produkcji cytokin i ekspresja molekuł adhezyjnych (w komórkachmiąższowych, śródbłonkach i napływających leukocytach). Pocałunek leukocyta z komórkąśródbłonkową uwalnia miazmaty wschodu (mediatory zapalenia)

Rola reaktywnych form tlenu w uszkodzeniu komórek

- wolne rodniki bardzo silnie reagują z sąsiednimi cząsteczkamio szczególnie niebezpieczne jest reagowanie z lipidami - nienasyconymi kwasami tłuszczowymi błon

komórkowych, kwasami nukleinowymi oraz możliwością wywołania łańcucha reakcji

- skutki działania wolnych rodnikówo utlenianie lipidów błon komórkowych

§ w miejscach wiązań podwójnych kwasów tłuszczowych à powstają niestabilne cyklicznenadtlenki à dalsze reagowanie i nasilanie uszkodzenia

o utlenianie białeko uszkodzenie DNA

§ reagowanie szczególnie z tyminą i guaniną à jednołańcuchowe przerwy w DNA àstarzenie komórek i karcinogeneza

- system obrony przed RFTo antyoksydanty (wymiatacze wolnych rodników – witamina ACE i glutationo wiązanie żelaza i miedzi (katalizują tworzenie wolnych rodników) z białkami transportowymio enzymy: katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa


V1 - 5 -

Cechy morfologiczne uszkodzenia odwracalnego i martwicykomórek

- obrzmienie miąższowe i zwyrodnienie wodniczkoweo spowodowane zwiększonym napływem wody do cytoplazmyo ultrastrukturalnie widoczne jest poszerzenie kanałów siateczki śródplazmatycznej powiększenie

mitochondriów z zanikającymi grzebieniami (rozciągnięte w powiększonej organelli)o w mitochondriach widoczne drobne zagęszczenia macierzyo zaczynają się pojawiać figury mielinoweo zmniejszenie lub utrata mikrokosmków i odkształcenie błony komórkowejo oddzielenie rybosomów od RER, a polisomy dysocjują do monosomówo makroskopowo obrzmiały narząd jest większy, cięższy i bledszy

- stłuszczenie (steatosis)o to gromadzenie kropli tłuszczów prostych w cytoplazmie komórek (bo rozpad tłuszczów i

zwiększony poziom wolnych kwasów tłuszczowych w uszkodzonej komórce)o należy je odróżnić od otłuszczenia (lipomatosis) czyli wrastaniu tkanki tłuszczowej pomiędzy komórki

miąższowe danego narządu.

MM aa rr tt ww ii cc aa (( nnee cc rr oo ss ii ss ))

Martwica obejmuje ciąg zmian morfologicznych zachodzących po śmierci komórki w żywym organizmie

MAR TWIC A SKRZ E PO WA (NE C R O SI S C O A GU L A T I V A)o najczęściej występujeo polega na denaturacji białek w obrzmiałej obumarłej komórceo makroskopow martwa tkanka jest żółtawa i szarożółtawa, jest homogenna i matowao tutaj zaliczamy np. zawałyo długo widoczne są kształty obumarłych komórek w postaci kwasochłonnych kul lub pasmo martwa tkanka wywołuje reakcje zapalnąo martwica ta jest najczęściej skutkiem niedokrwienia tkanek

MAR TW IC A R OZ P ŁYW NA (NE C R OSI S C O L L I QU AT I V A)o typowa dla mózguo powodują ją również niektóre bakterie I grzybyo dochodzi do całkowitego rozpłynięcia się martwej tkanki w gęstą , kleistą masę wskutek

enzymatycznego strawienia komórek i tkankio w niektórych zapaleniach do takiej martwicy prowadzą napływające kasowo granulocyty

kwasochłonneo martwa rozpuszczona tkanka wymieszana z milionami granulocytów obojętnoschłonnych to ropa

(pus)

MAR TW IC A SE R OW AT A (C A SE I F I C AT I O) – SE R O W AC E NI E

o charakterystyczna dla gruźlicy (spotykana także w kile czy w ziarnicy złośliwej i niektórychnowotworach)

o białe kruche masyo martwa tkanka jest całkowicie amorficzna, homogenna, kwasochłonna

MAR TW IC A ENZ Y M ATY C Z NA TK A NKI T ŁU SZ C Z O WE J (C YT O S TE A TO NE C R O S I S) – M AR T WI C A B A LSE R A

o najczęściej w tkance tłuszczowej okołotrzustkowej à przy ostrym zapaleniu trzustki à uczynnianeenzymy trzustkoweà trawienie trzustki i otaczającej tkanki tłuszczowej

o martwa tkanka jest kredowobiała, towarzyszą temu wylewy krwawe i nacieki zapalneo czasam może zajść to daleko od trzustki à enzymy trzustkowe mogą krążyć

Z GOR Z EL ( G A NGR AE N A)o to typ martwicy tkanki w której zachodzi gnicieo to wynik zakażenia bakteriami beztlenowymi z rodzaju Clostridium


V1 - 6 -

o zgorzel sucha (gangraena sicca)§ konieczne jest do tego wysychanie tkanki§ mumifikacja martwej tkanki, początkowo bladej, potem czerniejącej (powstają siarczki

żelaza w gniciu)§ klasyczny przykład to stopa cukrzycowa

o zgorzel wilgotna (gangraena humida)§ w tkankach bez możliwości wysychania§ zgorzel miazgi zębowej, zgorzel jelita

o zgorzel gazowa§ wywołana przez bakterie (clostridium oedematis maligni) mogące produkować gaz

szerzący się w tkance w postaci pęcherzyków

AA pp oo pp tt oo zz aa (( aa pp oo pp tt oo ss ii ss ))

- apoptoza występuje w różnych procesach fizjologicznych i patologicznych:o programowana śmierć komórek w embriogenezieo hormonozależna inwolucja tkanek (zanik prostaty po kastracji, inwolucja gruczołu mlecznego sutka

po ustaniu karmienia)o apoptoza komórek proliferujących (np. w krypcie jelita)o apoptoza komórek nowotworowycho apoptoza zużytych neutrofilów w zapaleniu ropnymo ubytek komórek immunologicznych (np. przy braku cytokino apoptoza wywołana przez limfocyty cytotoksyczne (np. w reakcji odrzucenia przeszczepuo atrofia narządu po zatkaniu dróg wyprowadzających (ślinianki, nerki, trzustka)o apoptoza komórek w chorobach wirusowycho śmierć komórek pod wpływem czynników uszkadzających, jednak zbyt słabych aby wywołać

martwicę

- Morfologiao Obkurczanie komórek apoptotycznycho Kondensacja chromatyny jądrowejo Rozpad jądra i cytoplazmy z tworzeniem ciałek apoptotycznych

§ U podstaw tworzenia ciałek apoptotycznych leżą dwa procesy· Rozkład białek przez proteazy cysteinowe „tnące białka” przy resztach kwasu

asparaginowego (kaspazy)à hydroliza białek macierzy jądra i cytoszkieletu· Tworzenie wiązań między białkami przez transglutaminazy à tworzenie

kompleksów białkowych, wypełniających wraz z pofragmentowanym jądremciałka apoptotyczne

o Fagocytoza ciałek apoptotycznych przez makrofagi i komórki otoczenia bez wywoływania reakcjizapalnej

o Błony komórkowe pozostają stosunkowo długo zachowane, aż do fragmentacji komórek na ciałkaapoptotyczne

- Mechanizmy apoptozyo Istnienie genu apoptozy – BCL-2 ???o Apoptoza to proces energozależny, jawiącym się jako kaskada zdarzeń molekularnych. Wyróżnia

się fazy:

§ Faza sygnałów wstępnych· Wstępnym sygnałem może być:

o Brak hormonu lub czynników wzrostu, czyli brak stymulacji koniecznej doprzeżycia

o Uszkodzenie komórek (wolne rodniki, napromieniowanie, toksyny)o Cytotoksyczne limfocyty T (również uszkadzają komórki)o Przyłączenie TNF-α do odpowiedniego receptorao Przyłączenie glukokortykoidu do receptora jądrowegoo Infekcja wirusowa

§ Faza kontrolno-decyzyjna


V1 - 7 -

· Ostateczna decyzja o podjęciu lub odłożeniu decyzji samounicestwiającejkomórkę np. poprzez:

o Transmisja sygnału apoptotycznego z błony komórkowej przezodpowiednie białko przełącznikowe uczynniające kaspazy wykonawcze

o Białka z rodziny Bcl-2 wpływające na apoptozę poprzez regulacjęczynności mitochondriów

§ Proapoptotycznie: Bax i Bad· Poprzez zahamowanie produkcji ATP przez zredukowanie

potencjału błonowego wewnętrznej błonymitochondrialnej

· Poprzez zwiększenie przepuszczalności zewnętrznej błonymitochondrialnej – ucieczka cytochromu c do cytosolu.

§ Antyapoptotycznie: Bcl-2, Bcl-XL

§ Faza wykonawcza· Dzięki kaspazom· Po ich uczynnieniu kaskadowo rozkładają cytoszkielet komórki i macierz jądra

§ Faza uprzątania· Czyli fagocytowanie komórek apoptotycznych i pofragmentowanych ciałek

apoptotycznych· A komórki apoptotyczne rozpoznawane przez makrofagi bo obecność na

zewnętrznej błonie fosfatydyloseryny a także trombospondyny

- Przykłady apoptozy

o Gdy niedobór czynników wzrostu ; dotyczy m.in.:§ Błona śluzowa żołądka à zapalenie wywołane Helicobacter pylori à pojawienie

limfocytów B a te wymagają stałego wsparcia limfocytów pomocniczych T à à gdyzniszczenie bakterii to zanik przez apoptozę limfocytów B

§ Komórek nerwowych które muszą stale być pod kontrolą czynnika wzrostu nerwów

o Czynniki uszkadzające DNA§ Np. napromieniowanie lub chemioterapeutyki à komórka usiłuje naprawić błędy DNA

(pomaga białko p53) à ale gdy się to nie udaje to p53 kieruje komórkę na drogęapoptozy

o Apoptoza wywołana prze cytotoksyczne limfocyty T§ Limfocyty cytotoksyczne T, rozpoznając komórki z obcy antygenem na powierzchni

wykazuje ekspresję ligandu Fas à połączenie z receptorem Fas komórki zabijanej àuruchomienie kaspaz rozpoznawczych (kaspaza 8)à apoptoza

o Apoptoza przez rodzinę receptorów TNF§ TNF-α działa na komórki poprzez receptor à receptor ulega asocjacji z białkiem

przekaźnikowym TRADD i FADDà aktywacja kaspaz efektorowych

- Efekt widzao To uszkodzenie i ewentualnie śmierć komórki nienapromienionej, ale sąsiadującej z napromienioną

przez promieniowanie jonizujące komórkąo Śmierć napromienionej komórki wynika z uszkodzenie DNA przez energię promienistą i produkty

radiolizy wody (aktywne formy tlenu). Dochodzi do uszkodzenie DNA, pęknięć pojedynczej lubpodwójnej nici DNAà śmierć zachodzi głównie w fazie podziału komórki w fazie S

o Przenoszenie efektu widza nie wymaga bezpośredniego kontaktu z komórką napromienioną awystarczy kontakt z płynem napromienionej hodowli à zmiany dotyczą przede wszystkim błonkomórkowych, a głównym przenośnikiem efektu widza jest NO

Zmiany subkomórkowe

Lizosomy:


V1 - 8 -

- autofagocytoza fragmentów komórki przez lizosom występuje po uszkodzeniu komórki czy też w zaniku przybraku stymulacji hormonalnej lub w głodzie. Niedotrawione resztki mogą pozostać jako całka resztkowe.Tak w komórce gromadzą się też lipofuscyny,

- Lizosomu mogą być miejscem spichrzania znacznej ilości niestrawionego materiału w tzw.Tezaurozymozach (chorobach ze spichrzania - przy braku enzymu rozkładającego

- Lek: amidaron (stosowany w arytmiach) łączy się z fosfolipidami wewnątrz lizosomów, uniemożliwiając ichstrawienie

Siateczka śródplazmatyczna- przerost gładkiej siateczki śródplazmatycznej w heparocytach pod wpływem barbituranów à

wykorzystywane przy zatruciach alkoholem metylowym bo przerost siateczki poszerza alternatywną drogąmetabolizmu metanolu

Mitochondria- ulegają uszkodzeniu wraz z komórką- zmniejszenie liczby mitochondriów w atrofii- u alkoholików w wątrobie mogą występować olbrzymie mitochondria- w niektórych nowotworach występują tzw. onkocyty. Mają one obfitą kwasochłonną cytoplazmę, gdyż

zawierają znaczne ilości mitochondriów

Cytoszkielet- falloidyna à toksyna muchomora sromotnikowego, wiąże filamenty aktynowe doprowadzając do

odkształceń hepatocytów (pod mikroskopem przypomina pęcherze oparzeniowe)- cytochalazyna B zapobiega polimeryzacji filamentów aktynowych

Mikrotubule- defekt doprowadza do utraty ruchomości plemników i niepłodności- nieruchome też rzęski drzewa oskrzelowegoà zespół Kartagenera- mikrotubule tworzą wrzecionko kariokinetyczne i leki wiążące mikrotubule są lekami antymitotycznimi

(przeciwnowotworowymi)

Filamenty pośrednie- tworzą właściwy białkowy szkielet komórki- w nabłonku są to keratyny- w komórkach mezenchymalnych – wimentyna- w komórkach mięśniowych desmina- w komórkach glejowych – kwaśne białko włókienkowe gleju- w komórkach nerwowych – neurofilamenty- w hepatocytach po alkoholuà dezorganizacja siatki włókienek keratynowychà tworzenie nieregularnych

skupień („kupka siana”)à ciałka Mallory’ego- mutacje w genach sterujących produkcją białek cytoszkieletu

o np. jedna z chorób pęcherzowych skóry (spidermolysis bullosa simplex) przy uszkodzeniu produkcjikeratyn

Procesy adaptacyjne i zwyrodnieniowe

zanik (atrophia)

o zanik fizjologiczny (involutio)§ występuje z wiekiem i dotyczy całego ciała§ codziennie ubywa nam pewna ilość komórek nerwowych mózgu§ zanik grasicy§ jajniki, macica czy gruczoły piersiowe zanikają w okresie menopauzalnym

o zanik patologiczny§ zazwyczaj w wyniku niewystarczającego odżywiania lub stymulacji§ zanik z braku czynności (atrophia e inactivitate)


V1 - 9 -

· np. kończyna unieruchomiona długo w opatrunku gipsowym staje się cieńszawskutek zaniku mięśni

§ zanik z ucisku (atrophia e compressione)· odcisk okularów na nosie lub odcisk noszonej obrączki

§ zanik z niedożywienia (atrophia e inanitatione)· niedożywienie· zanik w wyniku lokalnych zmian np. zmian miażdżycowych

§ zanik z odnerwienia (atrophia neurotrophica)· np. poliomyelitis

§ zanik hormonalny (atrophia hormonalis)· np. przy braku ACTH dochodzi do zaniku kory nadnerczy

§ zanik starczy (atrophia senilis)

o podział zaniku

§ zanik barwikowy (brunatny)· zanik z odkładaniem lipofuscyny w komórkach np. zanik brunatny serca i wątroby

§ zanik z surowiczym obrzmieniem komórek· dotyczy tkanki tłuszczowej· u osób głodzonych· w komórkach tkanki tłuszczowej zamiast tłuszczu jest płyn ubogi w białko, który ma

wygląd galaretowaty

§ zanik z mnożeniem się jąder· w mięśniach poprzecznie prążkowanych· jądra gromadzą się pod sarkolemą

przerost (hypertrophia)

o to powiększenie objętości tkanki lub narządu, spowodowane wzrostem objętości pojedynczychkomórek

o przerost fizjologicznyà przerost mięśni u pracowników fizycznych i sportowcówo przerost patologicznyà przerost serca w kardiomiopatiach

§ przerost serca jest często spotykany i wynika z większego obciążenia pracą mięśniasercowego.

Rozrost (hyperplasia)

o To powiększenie objętości tkanki lub narządu z powodu pomnożenia liczby komórek.o Typowy rozrost fizjologiczny występuj pod wpływem stymulacji hormonalnej

§ Rozrost błony śluzowej trzonu macicy pod wpływem stymulacji estrogenamio Fizjologiczny jest też rozrost kompensacyjny, np. rozrost regenerującej się wątroby po częściowej

hepatektomii.o Rozrost patologiczny wynika najczęściej z nadmiernej lub przedłużonej stymulacji hormonalnej lub

przez czynniki wzrostu§ Np. endometrium w okresie pomenopauzalnymà nadmierny rozrost błony śluzowej

macicy na skutek nadmiaru estrogenów lub niedoboru progesteronu§ Rozrost prostaty

o Rozrost może być też wynikiem przewlekłego uszkodzenia§ Ciasne butyà podrażnienie skóryà rozrost komórek naskórkaà modzel, nagniotek

o Hiperplazja tkanki łącznej, która jest bardzo pospolita w zapaleniach z bliznowaceniem czy wgojeniu ran

Metaplazja (Metaplasia)

o To forma adaptacji, w efekcie której jeden typ dojrzałych komórek zostaje zastąpiony innymo Najczęstsza jest metaplazja w obrębie nabłonka (np. u palaczy cylindryczny nabłonek drzewa

oskrzelowego zostaje ogniskowo zastąpiony nabłonkiem wielowarstwowym płaskim)o Metaplazja powstaje często jako wyraz przewlekłego drażnienia


V1 - 10 -

o Metaplazja jest z reguły zmianą odwracalnąo Bardzo pospolicie metaplazja występuje w przewodzie pokarmowym, zwłaszcza w żołądku.

Nabłonek żołądkowy upodabnia się do nabłonka jelitowegoo Kamica usposabia do metaplazji przewodów wyprowadzających (przewody żółciowe, przewód

trzustkowy, przewodu wyprowadzające ślinianek)o Do metaplazji płaskonabłonkowej nabłonka gruczołowego usposabia niedobór witaminy A

Spichrzanie wewnątrzkomórkowe

o stopień metabolizmu prawidłowych endogennych substancji nie wystarcza do ich usunięcia (np.stłuszczenie wątroby (steatosis)

o substancje gromadzą się w cytoplazmie z powodu genetycznego lub nabytego blokumetabolicznego, zaburzeń transportu, opakowania czy wydzielania

§ Należą tu choroby ze spichrzania (thesaurysmoses)o Gromadzony jest materiał egzogenny

§ Pylica węglowa§ Pylica krzemowa

TT łłuu ss zz cc zz ee

- stłuszczenie (steatosis)o tłuszcz gromadzi się w cytoplazmie stłuszczałych komórek w formie triacylogliceroli.o Przyczyny stłuszczenia wątroby:

§ nadużycie alkoholu – najczęściej§ niedotlenienie§ cukrzyca§ otyłość§ toksyny

o W preparacie mrożakowym tłuszcz barwimy najprościej Sudanem III

o Dla podostrego alkoholowego zapalenia wątroby charakterystyczne jest zlewanie się stłuszczeniaw większe kule tłuszczowe.

§ Rola alkoholu w steatosis:· Alkohol jest wysokokaloryczny i służy do produkcji tłuszczu w komórkach

wątrobowych.· hamuje enzymy lipolityczne· dezorganizmuje transport tłuszczu w hepatocytach· hamuje wydzielanie tłuszczu z hepatocytów w formie lipoprotein

o Cholesterol i jego estry też często ulegają akumulacji wewnątrz komórek.§ cholesterol gromadzony jest w makrofagach (przyjmują formę komórek piankowatych)

· Estry cholesterolu mogą tworzyć duże kryształy· guzki żółtakowe (xanthoma) skóry w hiperlipidemiach· Plamy żółtakowe (xanthelasma) skóry i błon śluzowych· Tzw. cholesterolosis w pęcherzyku żółciowych

BB ii aa łłkk aa

- Zjawisko atrocytozyo reabsorpcja dużych ilości białek przez komórki kanalików nerkowych w białkomoczu

(charakterystyczny obraz ziarnistej cytoplazmy komórek kanalikowych)

- Ciałka Mallory’egoo agregaty keratynowe w wątrobie alkoholików

- Ziarnistości Crooke’ao po podawaniu steroidów w przysadce w komórkach zasadochłonnych ACTH nie jest wydzielana

poza komórkę, gdyż dochodzi do dezorganizacji cytoszkieletu i filamenty pośrednie gromadzą sięw formie tych ziarnistości

- Komórka Cornilao tworzą ją nie wydzielone z plazmocytów immunoglobuliny, które tworzą kulę szklistą


V1 - 11 -

o po rozpadzie plazmocytu pozostaje ciałko Russela

- Zaburzenia zwijania się (fałdowania) białeko W prawidłowym fałdowaniu białka pomagają chaperonyo Nieudane zwijanie kończy się zazwyczaj hasłem do katabolizmu (też z pomocą chaperonów)

- Zaburzenia transportu i wydzielania białeko Np. zaburzenia w zakresie alpha-1-antytrypsyny w wątrobieà mutacjaà niemożność pełnego

zwijania się białkaà jego uwięźnięcie w kanałach siateczki śródplazmatycznej hepatocytuo W mukowiscydozie kanał chlorkowy nie działa, gdyż odpowiednie białko sprzęgnięte z

chaperonem nie jest zwinięte prawidłowo na czas.§ W rezultacie kanał chlorkowy nie działa, pot jest słony, a śluz nadmiernie gęsty

- Toksyczność agregatów nieprawidłowo zwiniętych białeko Agregaty wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe mogą wywoływać procesy patologiczne (tzw.

proteinopatie lub choroby agregacji białek)o Agregacja nieprawidłowo zwiniętych białek zachodzi w szeregu chorób neurodegeneracyjnych

(choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, pląsawica Huntingtona, niektóre formy amyloidozy)

GG ll ii kk oo gg ee nn

- prawidłowo dużo glikogenu jest w wątrobie i mięśniach oraz w nabłonku wielowarstwowym płaskim, aszczególnie dużo w komórkach doczesnej

- w cukrzycyà dużo glikogenu i nieprawidłowe rozmieszczenie- w wątrobieà glikogenowe zwyrodnienie jąder – czyli występowanie glikogenu w jądrach hepatocytów

- komórki Armaniego i Ebsteina - w komórkach kanalików nerek w przypadku glikozurii gdy resorpcjazwrotna glukozy i przerobienie jej na glikogen powoduje występowanie jasnej cytoplazmy tych komórek

BB aa rr ww nn ii kk ii

- egzogenneo kurzo pył węglowyo tatuaże

- endogenne

o lipofuscyny§ powstają w procesie utleniania fosfolipidów§ to tzw. barwnik ze zużycia§ złogi lipofuscyny u osób starszych, u alkoholików, przy wyniszczeniu nowotworowym§ najbardziej widoczne złogi są w wątrobie i mięśniu sercowym

o melaniana§ lokalna niezdolność do produkowania melaniny w skórzeà odbarwienia (vitiligo)§ choroby skóry mogą również prowadzić do odbarwień (leukoderma)§ całkowity brak możliwości produkowania barwnikaà bielactwo (albinismus)§ nadmiar melaniny w skórze à piegi (ephelides)§ przebarwienia skóry u ciężarnych (chloasmata)§ „pieprzyki” znamiona barwnikowe będące skupieniem melanocytów (naevi pigmentosi)

o hemosyderyna§ hemosyderyna zazwyczaj pochodzi ze zhemolizowanej krwi§ hemosyderyna to agregaty ferrytyny (a ferrytyna to żelazo z rozpadłych krwinek +

apoferrytyna)§ jej uwidacznianie za pomocą błękitu pruskiego§ lokalne tworzenie i zanikanie hemosyderyny à siniak (barwa sinaà niebieskawaà

zielonawaà żółtawaà zanik)§ hemosyderoza uogólniona powstaje przy:

· nadmiernym poborze żelaza· zaburzeniach zużycia żelaza· w wyniku hemolizy krwi


V1 - 12 -

§ wrodzone większe pobieranie żelaza przewodu pokarmowego ma miejsce whemochromatozieà w zaawansowanych przypadkach stymulowanie włóknienia przeznadmiar żelaza prowadzi do marskości wątroby, zwłóknienia trzustki i przebarwień skóry(tzw. „cukrzyca brązowa”) oraz do niewydolności serca

o bilirubina§ powstaje w wątrobie§ nadmiar prowadzi do żółtaczki (icterus)à nadmiar żółci uszkadza komórki (szczególnie

wątroby, nerek i mózgu)

PP aa tt oo ll oo gg ii cc zz nn ee ww aa pp nn ii ee nn ii ee

- wytrącanie się soli wapnia w tkance

- wapnienie dystroficzneo lokalne zwapnienie tkanek zmienionych, obumierających lub już martwycho np. wapnienie mas serowatych w gruźlicy, zwapnienie ścian tętnic w miażdżycy, wapnienie

zastawek serca w starszym wiekuo drobne kuliste zwapnienia występują w niektórych nowotworach jako ciałka piaszczakowate

o wapnienie wewnątrzkomórkowe§ początek wapnienia występuje w mitochondriach

o wapnienie zewnątrzkomórkowe§ inicjacja wapnienia zachodzi w drobnych pęcherzykach, utworzonych z rozpadłych

fosfolipidów błon.

- wapnienie przerzutoweo związane z hiperkalcemiąo najłatwiej o zwapnienia przy alkalizacji tkanki, a tak się dzieje w sąsiedztwie tworzenia kwasu

(solnego- żołądek, węglowego – płuca, nerki)o hiperkalcemia pogłębia wapnienie dystroficzne

o 4 główne przyczyny hiperkalcemi

§ nadmiar parathormonu· parathormon zwiększa fosfaturięà fosforany uzupełniane z kości à wypłukiwanie

hydroksyapatytuà nadmiar wapnia we krwi

§ destrukcja kości· choroba Pageta, szpiczak mnogi, białaczka, rak sutka, rak gruczołu krokowego

§ nadmiar witaminy D§ niewydolność nerek

ZZ mm ii aa nn yy ss zz kk ll ii ss tt ee

- w wielu chorobach wewnątrz komórek i poza komórkami odkłada się dużo mas białkowych, które sąhomogenne, eozynochłonne, o „szklistym” wejrzeniu

o ciałko Russelao ciałko szkliste w jajnikuo zeszkliwiała torebka śledziony (śledzona lukrowana)o masy amyloidoweo zaszkliwiałe tętniczki w nadciśnieniu tętniczym

5. Śmierć komórki, procesy adaptacyjne, spichrzanie ver1

Documents