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Granuli o goccioline anomale sono spie di un danno cellulare
Il materiale accumulato può derivare:
 dal normale metabolismo della cellula,
(eccesso di acqua, lipidi, proteine e carboidrati)
 prodotto di una sintesi o di un metabolismo alterato
 dall’ambiente esterno,
La cellula può accumulare:
Ipossia
stagnante
Ipossia ipossica
Ipossia anemica
Deficit energetico
Diminuzione di ATP
Ipossia
istotossica
Piccole cavità intracellulari(2-4), tondeggianto o ovali
Rigonfiamento idropico e Rigonfiamento torbido
Costituiscono aspetti lievemente diversi sul piano
morfologico di un danno cellulare reversibile,
ma che può portare anche alla necrosi
Le cellule hanno un aspetto dilatato
per un aumentato contenuto idrico.
Possono essere dilatati anche i mitocondri e
le membrane del reticolo endoplasmatico
Gli organi più colpiti, soprattutto
rene, cuore e fegato,
sono ingranditi ed hanno anch’essi un aspetto opaco.
Il meccanismo è probabilmente legato ad un iniziale danno delle
pompe ioniche di membrana
Le cause che producono questo quadro sono molteplici:
ipossia, malnutrizione e sostanze tossiche.
•Sono determinate dall’accumulo di trigliceridi.
•Le cellule contengono gocce di dimensioni variabili a secondo lo sviluppo del processo.
•Gli organi più colpiti sono fegato, rene e miocardio,
il fegato va incontro a steatosi con relativa frequenza.
Ruolo del fegato nel ciclo dei trigliceridi
Molteplici attività metaboliche e biotrasformazioni
Vascolarizzazione ed esposizione agenti tossici
•Può essere determinata da cause esogene
ed endogene: M. di Wolman (malattia ereditaria lisosomiale),
abeta-lipoproteinemia (difetto genetico della sintesi di apolipoproteine).
•Le steatosi sono dovute ad uno squilibrio tra la quantità di trigliceridi e
la loro capacità effettiva di metabolizzarli.
Sintesi intracellulare
Fonti di colesterolo
Assunzione recettoriale LDL
Viene esterificato e accumulato nelle cellula
 Deficit di α1-antitripsina
 Malattie da prioni
 I corpi di Lewy
 Ammassi neurofibrillari
 Corpi di Mallory
Pigmenti endogeni
Pigmenti esogeni
Lipofuscina: mescolanza di lipidi e proteine
Melanina: risultato della polimerizzazione
dei prodotti di ossidazione della tirosina
Fuliggine
(antracosi
Ferritina ed emosiderina
Bilirubina
Ematina
Tatuaggi
Discromie indotte da farmaci
I farmaci che inducono discromie permanenti
interferiscono con l'odontogenesi, causando
modificazioni del colore e della trasparenza della
dentina (il tessuto interno del dente).
Tra questi, il fluoro (sovradosaggio), le tetracicline e
la ciprofloxacina sono responsabili della maggior
parte dei casi.
L'amiloidosi è una patologia caratterizzata dalla deposizione idi proteine , fibrillari,
in sede extracellulare di diversi organi ed apparati in associazione a diversi tipi di malattie
Amiloide, per la proprietà simile a quella dell'amido di reagire con lo iodio (Virchow, 1854).
Le proteine in appropriate condizioni precipitano acquisendo
una struttura secondaria a foglietto β pieghettato (β-fibrillosi)
Le fibrille hanno composizione chimica molto varia in quanto il peptide amiloidogenico che rappresenta la parte più esterna di esse (pari
al 95%) deriva dalla deposizione di una proteina precursore differente a seconda della patologia in questione. L'amiloide internamente è
invece composto da un nucleo di componente P amiloide o AP (amyloid P component), glicoproteina globulare componente naturale delle
membrane basali che ha un precursore ematico chiamato SAP (serum amyloid P component), ed aggregati di condroitinsolfato ed
eparansolfato.
Sclerosi
Indurimento patologico e progressivo di un tessuto organico, provocato dall'aumento
di tessuto connettivo di sostegno degli organi parenchimatosi che tende a sostituire il
tessuto proprio dell'organo.
Danni cellulari con necrosi
Infiammazione cronica
Edema persistente
Presenza di materiale estraneo
Malattie multisistemiche
Aumento dell’attività collageno sintetica dei fibroblasti
Malattie caratterizzate da sclerosi:
Cirrosi epatica, fibrosi polmonare , fibrosi miocardica ecc
Calcificazione distrofica:
deposito macroscopico di sali minerali di calcio in un tessuto danneggiato
Calcificazione distrofica origina da un
danno cellulare che induce necrosi
Calcificazione metastatica
Rispecchia l’alterazione del metabolismo
del calcio
La calcificazione distrofica
si verifica in tessuti che sono stati sede di processi regressivi,
soprattutto dopo la necrosi di porzioni più o meno ampie di parenchima;
La patogenesi è ancora incerta, ma si possono riconoscere:
una fase in cui il calcio sembra aumentare all’interno del citoplasma in vescicole,
Il Ca si lega ai fosfolipidi di membrana,
Le fosfatasi di membrana generano gruppi fosfato che legano il Ca
Formazione di cristalli
La calcificazione metastatica
Conseguenza dell’ipercalcemia nei tessuti normali, dovuta a:
•Aumentata secrazione di paratormone
•Distruzione di tessuto osseo
•Malattie correlate alla vit D
•Insufficienza renale
Può interessare: mucosa gastrica,reni,polmoni, grandi arterie e le vene polmonari
Cause di danno cellulare
Elementi di irreversibilità:
Incapacità di rendere reversibile
la disfunzione mitocondriale
Alterazioni profonde della
funzionalità di membrana
Il danno cellulare si manifesta quando
le cellule vengono sottoposte ad un stress
così intenso che non possono adattarsi
oppure presentano un’alterazione genetica
Meccanismi biochimici che possono essere
Attivati da diversi stimoli lesivi
contribuendo al danno cellulare:
Deplezione di ATP
Danno mitocondriale
Ingresso intracellulare di Ca
ROS
Difetti di permeabilità di membrana
Danno del DNA e delle proteine
Ipossia
Risposta cellulare allo stress ed agli stimoli dannosi
La risposta cellulare dipende:
dalla natura del danno, dalla sua intensità e dalla sua durata
Le conseguenze del danno cellulare dipendono:
dal tipo di cellula danneggiata, dal suo stato e dalle sue capacità di adattamento
Il danno cellulare è il risultato di vari meccanismi biochimici che agiscono su numerose
componenti essenziali
Cause del danno cellulare
Ipossia (mancanza di ossigeno) e Ischemia (mancanza di flusso sanguigno)
Agenti chimici (farmaci, tossine, CCl4 etc)
Agenti fisici (radiazioni, trauma, calore etc.)
Infezioni
Reazioni immunologiche
Difetti genetici
Alterazioni nutrizionali: carenza di vitamine, obesità
Anossia:
mancanza di ossigeno
Ipossia:
condizione più comune in cui si ha una diminuzione della pressione parziale di ossigeno
Ipossia ipossica:
diminuzione della pressione parziale
di ossigeno nel sangue arterioso.
Ipossia ischemica:
diminuzione dell’apporto di sangue
Ipossia stagnante:
dovuta al rallentamento del
circolo
Ipossia istotossica:
inibizione dei processi respiratori
dovuta ad agenti tossici
Ipossia anemica:
riduzione della funzione
di trasporto di ossigeno nelle emazie.
La perdita del flusso sanguigno causa:
 O2 e CO2 nella cellula
Le cellule vengono private dei nutrienti e glucosio
Si accumulano cataboliti
Danno al RE
e distacco dei ribosomi
Addensamento cromatina nucleare
Rigonfiamento cellulare
Perdita di microvilli
Dilatazione del Ret. End.
Riduzione
Sintesi proteica
Deplezione Lipidi
Ruolo del mitocondriale
Perdita dell’omeostasi del calcio:
Rilascio del Calcio dai mitocondri, dal reticolo endoplasmatico, dalla membrana plasmatica,
e conseguente attivazione di:
•Fosfolipasi (danno alle membrane)
•Proteasi (danno a membrana e citoscheletro)
•ATPasi (ulteriore deplezione di ATP)
Difetti della permeabilità di membrana
Conseguenze del danno delle membrane
Mitocondrio
Membrana citoplasmatica
Cellula Rigonfia
Acantociti: accumulo di colesterolo nel GR
Membrana lisosomiale
I radicali liberi sono molecole particolarmente instabili in quanto possiedono un solo elettrone nell’orbitale esterno
Tendono ad avviare una reazione a catena suddivisa in tre fasi
INNESCO – PROPAGAZIONE – ARRESTO
Questa serie di reazioni può durare da frazioni di secondo ad alcune ore e può essere ridimensionata o arrestata dalla
presenza dei vari agenti antiossidanti.
L’energia liberata dalla configurazione instabile tende ad attivare reazioni con le molecole adiacenti:
Lipidi, proteine , carboidrati , DNA
L’ossigeno è essenziale per la vita
ma è anche tossico
Raggi X uccidono le cellule neoplastiche
attraverso la produzione di RL
Fosforilazione ossidativa:
Formazione di RL
Il ferro che fuoriesce dai tessuti lesi
catalizza la formazione di RL
Leucociti utilizzano i RL per uccidere i batteri
Il danno libera ac arachidonico dalle membrane
Il metabolismo dell’ac arachidonico
comporta perossidazione lipidica e
formazione di RL
Formazione NO
Attivazioni metaboliche mediate dal cit-450
Metabolismo dei farmaci:paracetamolo
Reazioni di ossido-riduzione nei normali processi biologici:
Leucociti utilizzano i RL per uccidere i batteri
Il danno libera ac arachidonico dalle membrane
Il metabolismo dell’ac arachidonico comporta perossidazione lipidica e formazione di RL
Formazione NO
Il ferro che fuoriesce dai tessuti lesi catalizza la formazione di RL
Attivazioni metaboliche mediate dal cit-450
Perossidazione lipidica
danno di membrana
danno
delle pompe ioniche
I radicali
liberi
metionina
cisteina
Interazione con le proteine
degradazione
di coenzimi
influsso di Ca
arginina
istidina
prolina
alterazioni
della sintesi proteine
Danni al DNA
mutazioni
 attivazione di enzimi proteolitici ed ossidazione diretta di polisaccaridi (danno della matrice extracellulare)
 perossidazione delle guaine mieliniche
 alterazione della parete endoteliale
Gli inibitori reagiscono con i RL
per terminare la catena, o
dar luogo ad un radicale più stabile
Scavenger: abbassano la concentrazione dei radicali
Antiossidanti: inibiscono i processi di ossidazione
Infiammazione e mal del sis immunitario
Aterosclerosi
Molti tumori derivano da danni indotti sul DNA da RL
Malattie neurodegenerative
Polmone
Sangue
Invecchiamento
Cellula sofferente
Sistema
linfatico
Alterazioni della
composizione del siero
Enzimi del citosol
Enzimi associati a particolari ultrastrutture:
Enzimi mitocondriali,
enzimi lisosomiali
Localizzazione del danno ad un organo si fonda su una serie di eventi:
Esistenza di enzimi organo specifici
Esistenza di isoenzimi organo specifici
Esistenza di determinati rapporti fra diversi tipi di cellule
Transaminasi:
Gamma-glutamil-transferasi (GGT)
Epatite alcolica
Epatiti
Effetti collaterali ai farmaci
Malattie delle vie biliari
Pancreatiti
Creatinchinasi CK MB
Infarto del miocardio
Infiammazione del miocardio
Alterazioni del m. scheletrico
Lesioni muscolari
Transaminasi:
AST (GOT) > ALT (GPT)
Amilasi
Siero e urina
Pancreatiti
AST aspartato transferasi (GOT transaminasi glutamico-ossalacetico)
ALT alanino amino transferasi (GPT transaminasi glutamico-piruvico)
Epatite infettiva,
cirrosi epatica,
tumori e metastasi del fegato,
malattie delle vie biliari
Altri organi: infarto del miocardio,
embolia polmonare
LDH1 e 2
Infarto del miocardio
Miocarditi
Embolia polmonare
Malattie del fegato e
delle vie biliari
malattie muscolari
Troponina I e T
Infarto del miocardio
Mioglobina
Infarto
traumi muscolari