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
