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 macroscopicamentre evidenti: Sindrome di Down 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 di riparazione del danno cellulare.

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)

Reversibilità del danno Irreversibilità del danno 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 Apoptosi (morte programmata): Digestione enzimatica della cellula, Denaturazione delle proteine. Apoptosi (morte programmata): Distruzione cellulare nell’embriogenesi, Involuzione fisiologica ormono-dipendente, Rinnovamento cellulare, Autodistruzione dei timociti

Esposizione ad agenti chimici APOPTOSI NECROSI Danni meccanici Esposizione ad agenti chimici Stimoli fisiologici e non fisiologici Restringimento cellulare Organelli non danneggiati Condensazione della cromatina Formazione di corpi apoptotici Mancanza di infiammazione 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”

Chromatin condensation EVENTI PRINCIPALI Normal cell Membrane Blebbing Cell shrinkage Chromatin condensation Nuclear Collapse Continued Blebbing Apoptotic Body Formation ”