Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Mgr. Gabriela Rylová Laboratoř experimentální medicíny.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Mgr. Gabriela Rylová Laboratoř experimentální medicíny."— Transkript prezentace:

1 Mgr. Gabriela Rylová Laboratoř experimentální medicíny

2 Úvod: buněčná odpověď na stres Normální buňka má danou funkci a strukturu, jenž je podmíněná genetickým programem jejího metabolismu, diferenciace a specializace. HOMEOSTÁZE: vyvážený stav buňky Fyziologický stres a patologické podněty adaptace pozměněný stav buňky zajišťující ochranu viability buněk, modulace jejích funkcí jako odpověď na některé podněty Mechanismy adaptace: - hyperplazie, hypertrofie, atrofie, metaplazie - zvýšená syntéza proteinů(chaperony, kolagen), lipidů, karbohydrátů - kalcifikace – ukládání vápníku

3 Adaptace růstu a diferenciace Buňka odpovídá na zvýšené požadavky hypertrofií nebo hyperplazií, na nedostatek živin atrofií, metaplazie - přechod z jednoho typu buněk na jiný mnoho molekulárních mechanismů: indukce faktory samotné buňky nebo okolních buněk - zvýšení proliferace buňek (endometrium) - nadprodukce určitých proteinů (kolagen u fibrózy) - zvýšení proteinové syntézy (myocyty)

4 Hyperplazie Hyperplazie = zvýšení počtu buněk v orgánu nebo tkáni často se vyskytuje spolu s hypertrofií, spuštěné stejným mechanismem 1. fyziologická hyperplazie - hormonální hyperplazie: zvyšuje funkční kapacitu tkáně (proliferace žlázového epitelu prsou v pubertě a těhotenství) - kompenzační hyperplazie: obnovuje tkáň po poškození nebo částečné resekci (játra, ledviny, obnova tkáně při zranění) 2. patologická hyperplazie - nadměrná hormonální stimulace RF (hyperplazie endometria vlivem estrogenů, prostatická hyperplazie vlivem androgenů) Mechanismus hyperplazie: - zvýšená produkce růstových faktorů, zvýšení počtu receptorů pro RF, aktivace signálních drah produkce transkripčních faktorů zapínání genů pro RF, receptory RF, regulátory buněčného cyklu proliferace

5 Hyperplazie vs. neoplazie Hyperplazie – fyziologická proliferace, ukončením působení RF nebo hormonů se buňky navracejí do normálního stavu Neoplazie – abnormální proliferace, ztráta kontroly proliferace, ztráta zpětnovazebné smyčky, aktivace pozitivních mitotických signálů Hyperplastické buňky jsou náchylné k neoplazii

6 Hypertrofie Hypertrofie = zvětšení velikosti buněk, buňky se nedělí, jen zvětšují svůj objem na základě syntézy více strukturálních komponent 1. Fyziologická hypertrofie (hypertrofie dělohy a prsou při těhotenství, posilování) 2. Patologická hypertrofie (zvýšení počtu myofilament a proteinů v buňce při zátěži- hypertenze, vadné chlopně) Mechanismus hypertrofie: - U srdce: signální dráhy indukce genů syntéza proteinů - TF, RF, vazoaktivní agens, produkce kontraktilních proteinů

7 Spouštěcí mechanismy hypertrofie: 1. Mechnické spouštěče ( stah) 2. Trofické spouštěče (polypeptidové RF, vazoaktivní agens – přenos signálu do jádra genová exprese Pokud srdce není schopno dlouhodobě kompenzovat zátěž dojde k degenerativním změnám v myokardiálních vláknech –lyze, ztráta kontraktilních elementů apoptóza, nekróza

8 Atrofie Atrofie=zmenšování buněk, redukce buněčných komponent - př. atrofická svalová buňka úbytek mitochondrií, endoplasmatického retikula, nastavení nové rovnováhy - má omezenou funkci, ale není mrtvá - zvýšení katabolismu 1. Fyziologická (součástí embryogeneze, zmenšení dělohy po porodu) 2. Patologická – podle příčin (snížená zátěž, ztráta inervace, ischemie, nedostatečná výživa, ztráta endokrinní stimulace, stárnutí, tlak)

9 Mechanismus atrofie: - klíčová role zvýšené degradace proteinů - lysozomy (kathepsiny) - ubikvitin – proteazomová degradace (řízená značením proteinů ubikvitinem s následnou degradací v proteazomu) - autofagie ( autofagní vakuoly navázané na membráně, obsahují fragmenty buněčných komponent-štěpení)

10 Metaplazie Metaplazie=reverzibilní změna při které je jeden typ adultní buňky nahrazen jiným typem, odolnějším vůči stresu - drsný skvamózní epitel nahrazuje fragilní sloucový epitel jako odpověď na podráždění (př. epitel kuřáků –řasinkový sloupcový epitel vrstevnatý skvamózní epitel; nedostatek vitaminu A;mesenchymální metaplasie, výskyt kostní a chrupavčité tkáně ve svalové tkáni po zlomenině) - Skvamózní buňky jsou sice odolnější, ale ztrácí schopnost mukózní sekrece - Přetrvávající vlivy vedoucí k metaplazii mohou indukovat maligní transformaci

11 Příčiny buněčného poškození Reversibilní poškození-funkční a morfologické změny, vratné po odeznění poškozujícího podnětu Nevratné poškození buněčná smrt - ?prahový bod? - některé strukturní (poškozené MTCH) a funkční (ztráta permeability membrány) změny indikují ireversibilní poškození

12 Příčiny buněčného poškození Hypoxie= nedostatek kyslíku, který způsobuje buněčné poškození snižující aerobní oxidativní respiraci x ischemie= nedostatečné zásobení krví –kyslík, metabolické substráty, glukóza; vážnější poškození - selhání srdce a plic, anemie, otrava CO - V závislosti na typu hypoxie adaptace, poškození nebo smrt Fyzikální příčiny=mechanické poškození, extrémní teploty,změny tlaku, záření, elektrický šok Působení chemických látek= některé jednoduché látky jako glukóza, soli nebo kyslík můžou být ve vyšších koncentracích toxické -jedy: arsen, kyanid, rtuť,znečištění, insekticidy,herbicidy, CO, azbest,alkohol, drogy, léčiva

13 Příčiny buněčného poškození Infekce=viry, baterie, fungi, paraziti Imunitní reakce=anafylaxe, autoimunitní choroby Genetické změny=od chromozomálních abnormalit (Downův sy) po jednoaminokyselinové změny (anémie), enzymatické abnormaity-nedostatečná funkce, ztráta funkce nevyvážená výživa= nedostatek vitamínů x nadměrné ukládání tuků, obesita, diabetes, ateroskleróza

14 Mechanismus buněčného poškození Odpověď na poškození závisí: na typu, intenzitě a trvání stresu na typu, stavu a adaptabilitě buňky Poškození - Aerobní respirace, MTCH oxidativní fosforylace a produkce ATP - Integrita membrán - Syntéza proteinů - Cytoskelet - Integrita genetické informace

15 Vyčerpání ATP - deplece ATP a snížení syntézy ATP často v důsledku hypoxie a chemického poškození - ATP důležité pro množství syntetických a degradačních procesů v buňce - ATP produkováno dvěma cestami: 1. Oxidativní fosforylace ADP 2. Glykolýza (glukóza z krevního zásobení nebo rozkladem glykogenu) Snížení zásob ATP na 5-10% má vliv na: Aktivitu ATP poháněných sodíkových pump - Na 2+ se hromadí v buňce - K + difunduje ven z buňky - Příjem vody bobtnání, rozpínání ER Změny energetického metabolismu - Nedostatek kyslíku zastavení oxidativní fosforylace přepnutí na anaerobní metabolismus-glykolýza ze zásob glykogenu - Metabolity glykolýzy (laktát, fosfáty) snížení pH redukce aktivity mnoha buněčných enzymů

16 Poškození Ca 2+ pump influx Ca 2+ Poškození aparátu pro syntézu proteinů - oddělení ribosomů od ER, rozdělění polyzomů na monozomy Špatné skládání proteinů

17 Mitochondriální poškození - Jeden z hlavních cílů mnoha typů buněčného poškození (toxiny, hypoxie) - Morfologické změny Poškození: zvýšením cytosolického Ca 2+ oxidativní stres selhání lipidového metabolismu - vznik neselektivních pórů ( kanálky) ve vnitřní membráně MTCH narušení membránového potenciálu smrt buňky - uvolnění cytochromu C do cytoplasmy apoptóza

18 Influx intracelulárního Ca 2+ a ztráta Ca 2+ homeostáze - Nízká koncentrace v buňce, vysoká extracelulární koncentrace - MTCH, ER - Ischemie, toxiny zvýšení cytosolického Ca 2+ (PM, MTCH, ER) aktivace některých enzymů se školdlivými účinky (ATPázy, fosfolipázy,proteázy)+ zvýšená permeabilita MTCH membrány apoptóza - Ztráta Ca 2+ homeostáze může být reverzibilní i ireverzibilní

19 Oxidativní stres Jako vedlejší produkty buněčného dýchání vznikají volné kyslíkové radikály (reactive oxygen species) Vysoce reaktivní sloučeniny s nepárovým elektronem – reakce s proteiny, lipidy, nukleovými kyselinami Buňka má obranné mechanismy, pokud dojde k nerovnováze, vzniká oxidativní stres Vznikají po působení chem.látek, záření, při stárnutí, ničení mikrobů fagocyty Můžou být indukovány mnoha způsoby: - adsorbce záření (UV, rentgenové) - metabolizované chemikálie, drogy (CCl 4 na CCl 3 ) - oxidačně redukční reakce normálního metabolismu ( vznik O 2-,H2O2, OH - jako vedlejších produktů buněčného dýchání, O 2- u leukocytů při zánětu) - Kovy (Fe, Hg) poskytují nebo přijímají volné e-, Fentonova reakce: H2O2+ Fe 2+ Fe 3+ + OH + OH - - NO tvořen endoteliálními buňkami, makrofágy, neurony volný radikál+ vzniká z něj peroxynitrit a další reaktivní formy

20 Důsledky oxidačního stresu Peroxidace lipidů v membránách - dvojná vazba nenasycených mastných kyselin je atakována volnými radikály, reakcí vznikají peroxidy (nestabilní, reaktivní, autokatalycké) poškození membrán a organel ukončení vychytávačem volných radikálů (vitamin E) Oxidativní modifikace proteinů – oxidace postranních amk zbytků, vznikají kroslinky (disulfidické vazby), fragmentace proteinů Vznik lézí na DNA – reakce s tyminem, vznik jednořetězcových zlomů Mechanismy pro odstranění ROS: - Jsou nestabilní, rozpadají se spontáně, mnoho enzymatických a neenzymatických systémů jejich inaktivace v buňce - Antioxidanty: blokují jejich tvorbu nebo je vychytávají (vit. A, E, C, glutathion) - Transportní proteiny (laktoferrin, ferritin) vážou Fe, Hg ionty, snížení tvorby OH - - Enzymy (kataláza, superoxiddismutáza, glutathion peoxidáza)

21 Role ROS v buňce

22 Defekty permeability membrány Rysem mnoha typů buněčného poškození MTCH membrána, PM, další membrány Toxiny, virové proteiny, ischemie… Biochemické mechanismy vedoucí poškození membrány - Nefunkční MTCH snížení syntézy fosfolipidů a akumulace volných mastných kyselin - Ztráta membránových fosfolipidů -aktivace fosfolipáz vlivem zvýšení Ca 2+ v cytosolu - Abnormality cytoskeletu- vlivem zvýšení Ca 2+ v cytosolu aktivace proteáz porušení, odtržení cytoskeletu náchylnost PM k roztržrní - ROS - Poškozené lipidové částice – acyl karnitin, lysofosfolipidy, účinek jako detergenty, vmezeřují se do fosfolipidové dvojvrstvy a způsobují změny permeability ztráta osmotické rovnováhy, influx tekutin a iontů stejně jako ztráta proteinů, enzymů, RNA, ATP poškození lysozomů (enzymy RNázy, DNázy, proteázy, fosfatázy, katepsiny) enzymatické štěpení buněčných komponent … nekróza

23

24 Reverzibilní a ireverzibilní buněčné poškození Buněčné poškození snížená tvorba ATP, ztráta membránové integrity, defekty syntézy proteinů, poškození cytoskeletu, DNA - Reverzibilní – vyrovnání s poškozením, po odeznění stresu zpět do normálního stavu - Ireverzibilní – přetrvávající stres práh rozsáhlé poškození membrány, bobtnání lysosomů, vakuolizace MTCH, snížená schopnost syntézy ATP, ztráta proteinů, enzymů, RNA, metabolitů, permeabilní PM - Molekulární mechanismy vedoucí k buněčné smrti ne všechny poškození jsou vždy fatální, ?rozdíl mezi primárním a sekundárním poškozením, chybí prahový bod, co je příčina a co důsledek… - Kdy je buňka předurčena k smrti: 1. Není schopná obnovit funkci MTCH (ox. fosforylace, ATP) 2. Poškození membrán (únik proteinů, enzymů,metabolitů, zvýšení ic pH…)

25 Morfologie buň. poškození,Nekróza Morfologické a biochemické změny nekróza Projevy efektů po různých dobách (minuty -reverzibilní, hodiny, dny) Reverzibilní poškození - Bobtnání – ztráta funkce iontových pump v membráně ztráta iontové a osmotické homeostáze - Změna metabolismu tuků – lipidové vakuoly - PM – odškrcování měchýřků - Bobtnání MTCH, rozředění - Zvětšení ER, oddělení a rozpad polyzomů - Změny jádra

26 Nekróza Spektrum morfologických změn v důsledku škodlivého působení enzymů Ztráta membránové integrity ztráta obsahu zánět Degradace proteinů, enzymatické štěpení buňky (lysozomy, cytosol) V cytoplasmě vakuoly, jsou v ní díry po naštěpených organelách, porušené membrány, rozšíření MTCH-amforní tělíska, jádro- aktivita DNáz, scvrknutí a fragmentace jádra Nekrotické buňky a jejich drť je odstraněna enzymatickou digescí, fragmentací a fagocyty, nedostatečné odstranění kalcifikace

27 Příklady buněčného poškození vedoucí k nekróze 1. Ischemie a hypoxie - u ischemie dochází k nedostatku zásobení jak kyslíkem tak glukózou, akumulace metabolitů, jenž měly být odvedeny krví rychlejší poškození než u hypoxie ISCHEMIE: - Snížené množství hemoglobinu, kolaps krevního tlaku, ztráta krve, infarkt - Do určitého bodu se po obnovení krevního zásobení poškozená buňka navrací do normálu. Při překročení délky do prahového bodu buňka degraduje, komponenty glykolýzy a ox. fosforylace jsou nenávratně poškozeny a ani po obnovení zásobení nedojde k reverzi. - Mechanismus : … + rozptýlení cytoskeletu, ztráta řasinek, tvorba měchýřků na povrchu buňky, bobtnání buňky a organel vratné změny - Pokud ischemie přetrvává nevratné změny (masivní bobtnání, poruchy PM,MTCH-amforní tělíska, influx Ca2+) hlavně nekróza (x i apoptóza)

28

29 Příklady buněčného poškození vedoucí k nekróze 2. Ischemické reperfuzní poškození Reperfuze- obnovení zásobení krví - infarkt, mrtvice - Reoxygenace zvýšení volných kyslíkových radikálů z buněk endotelu, parenchymu a leukocytů - MTCH tvorba kanálků v membráně - zánět, infiltrace neutrofilů 3. Chemické poškození Přímá reakce s buněčnými komponentami (Hg se váže na sulfhydrylové skupiny zvýšená permeabilita PM, inhibice transportu, kyanid blokuje ox. fosforylaci) Chemikálie jsou biologicky aktivní až po metabolizaci buňkou (P-450) CCl4 CCl3 (CCl4 + e - CCl3 + Cl - ) volné radikály způsobují autooxidaci mastných kyselin peroxidace lipidů (vznik dalších ROS),poškození ER v důsledku rozpadu lipidů, oddělení polyzomů od HER, poškození PM, influx Na +, H2O, Ca 2+, bobtnání aktivace enzymů smrt

30

31 Subcelulární odpověď na poškození 1. Katabolismus lysozomů - Membránově vázané organely – hydrolytické enzymy (odbourání proteinů,nukleových kyselin, oligosacharidy, fosfolipidy) - Odstranění fagocytovaného materiálu heterofagií nebo autofagií HETEROFAGIE - Lysosomální štěpení extracelulárního materiálu endocytóza - Fagocytóza, pinocytóza - Vakuoly (endozomy, fagozomy) splývají s lysozomy fagolysozomy štěpení matriálu - Neutrofily, makrofágy

32 AUTOFAGIE - Lysosomální digesce vlastních buněčných komponent - Cytoplasma autofagní vakuola (obsahující buněčnou komponentu) fúze s lysozomy nebo s elementy GA vznik autofagolysozom štěpení - Běžný jev při odstráňování poškozených buněčných organel, remodelaci a diferenciaci, často u atrofických buněk - Enzymy štěpí proteiny a uhlovodíky,ale některé lipidy digesci nepodléhají a tvoří reziduální tělíska nebo jsou vypuštěny ven z buňky. - Neštěpené lipidy tvoří pigment lipofuscin - pigment z tetování zůstává ve fagolysozomech desítky let - Poruchy lysozomů (deficience některých enzymů nebo v důsledku chemických látek) hromadění obsahu lysozomů 2. HYPERTROFIE HLADKÉHO ER - Adaptace na léčiva- potřeba vyšších dávek v důsledku zvětšení ER hepatocytů metabolizace látek přeměna P 450 v ER na rozpustnější formy, umožňující jejich sekreci x větší toxicita+tvorba ROS - Látky stimulují syntézu těchto enzymů a hladkého ER

33 3. ZMĚNY MTCH -změny počtu, velikosti, tvaru -Hypertrofie, atrofie- zvýšení resp. snížení počtu mtch - Megamitochondrie – játra alkoholika, podvýživa - Mitochondriální myopatie:zvýšený počet mtch s abnormálními kristami a krystaliny

34 4. ABNORMALITY CYTOSKELETU - mikrotubuly, aktinová filamenta, myosinová filamenta a intermediální filamenta, kontraktilní proteiny architektura buňky, pohyb, adheze - Poruchy transferu komponent, pohybu organel.. Mikrofilamenta (aktin, myosin,asociované proteiny) - pohyb leukocytů, fagocytů - Cytochalasin B zabraňuje polymerizaci aktinu, phalloidin váže aktinové filamenta Mikrotubuly (tubulin) - defekty –pohyb spermií infertilita, pohyb leukocytů, fagocytů - kolchicin se váže na tubulin, vinca alkaloidy se vážou na mikrotubuly (protinádorový účinek) Intermediální filamenta - keratinová filamenta, neurofilamenta, desminy, vimentiny, gliová filamenta - myopatie, neurologické poruchy, nemoci kůže

35 Intracelulární ukládání - Jedním z důsledků poruch buněčného metabolismu je nadměrné ukládání buněčných komponent 1. Buňce vlastní komponenty (voda, lipidy, uhlovodíky, proteiny) 2. Buňce cizí substance (exogenní agens, infekce, abnormální metabolity) 3. Pigment - dočasně, permanentně, poškozující až toxické, v cytoplazmě nebo v jádře 3 typy: Buňce vlastní substance je syntetizována v normální nebo vyšší míře,ale metabolismus není schopný ji odbourat Buňce vlastní substance či abnormální substance není odbourávána kvůli genetické poruše defektní metabolismus, transport, skládání nebo sekrece substance (defekty enzymů -nejsou schopny odbourat jejich přirozený substrát) Abnormální substance je ukládána, neboť buňka pro ni nemá enzymatický ani transportní systém

36 Ukládání lipidů Tryglyceridy, cholesterol/estery, fosfolipidy… Ukládání fosfolipidů a myelinových útvarů nekróza Steatóza – nahromadění triglyceridů v buňkách parenchymu (játra, srdce, svaly, ledviny) toxiny, diabetes mellitus, obezita, anoxie, alkohol Různé mechanismy způsobující hromadění tryglyceridů v játrech Mastné kyseliny metabolizace v hepatocytech porucha v jakékoliv části této dráhy Ukládání tuku v játrech (3-6 kg) - malé vakuolky kolem jádra splynutí vytlačení jádra na okraj buňky Srdce – ukládání tuku v důsledku hypoxie

37 Cholesterol a cholesterolové estery Využití pro syntézu membrán bez patologické akumulace Hromadění ve vakuolách při: 1. Ateroskleróza – ukládání cholesteru v buňkách hladkého svalstva a makrofágů v aortě a větších tepnách 2. Xantom – hromadění cholesterolu v makrofázích tukové bulky v podkoží 3. Zánět a nekróza- makrofágy v místě zánětu a poranění, fagocytují zbytky membrán (cholesterol) 4. Cholesteróza – ukládání v žlučníku

38 Ukládání proteinů Kulaté kapičky, vakuoly nebo agregáty v cytoplasmě Příčiny: 1. Proteinurie – v ledvinovém epitelu zvýšená reabsorbce proteinů 2. Nadměrná syntéza proteinu- při syntéze Ig zvětšení ER Russelovy tělíska 3. Špatné skládání proteinů - nascentní polypeptidový řetězec je sestavován do konformace α-helixu nebo β -listu funkce a transport - částečně složené proteiny se můžou shlukovat nebo se zamotat s jinými proteiny - tyto intermediáty jsou stabilizovány chaperony- napomáhají skládání a transportu proteinů - některé jsou syntetizovány konstitutivně a jiné jsou indukovány stresem (teplem –HSP) správné skládání x degradace poškozeného proteinu (ubikvitin proteazomová)

39 Špatné skládání proteinů a jejich hromadění v buňce: - Defektní transport a sekrece proteinu (cystická fibróza, disociace proteinu chloridového kanálu od chaperonu) - ER stres - špatně složené proteiny se hromadí v ER a spouštějí odpověď na ně (unfolded protein response) - spuštěná různými proteiny roztažení ER aktivace signálních drah redukce špatně složených proteinů zvýšení produkce chaperonů a snížení translace proteinů - spouští apoptózu kaspáza 12 (ER) - neurodegenerativní choroby Alzheimer, Parkinson, Huntington - Agregace abnormálních proteinů – ukládání v tkáních extracelulárně i intracelulárně, interferují s normální funkcí (amyloidóza)

40

41 Hyalin - Intracelulární: histologické označení mnoha typů hromadění proteinů (Russelova tělíska, Malloryho tělíska (šipka) způsobená alkoholem v hepatocytech) - Extracelulární - Polysacharid- zásoba energie v cytoplazmě - Zvýšené ukládání při poruše metabolismu glukózy či glykogenu - Vakuoly v cytoplazmě - Diabetes mellitus a jiné genetické choroby (glykogen storage diseases -defekty enzymů) Glykogen

42 Pigment Barevné substance ukládané v buňce, exogení, endogení, přirozené(melanin)x cizorodé 1. Exogení- uhlík, uhelný prach- znečištění prostředí inhalace makrofágy lymfatické uzliny průdušky, průdušnice usazování, zčernání plic a uzliny - pracující v dolech rozedma plic - tetování pigment je fagocytován kožními makrofágy, kde zůstávají 2. Endogení - Lipofuscin (hnědý nerozpustný pigment, pigment stárnutí) - polymer lipidů a fosfolipidů+ proteiny, poukazuje na oxidativní stres a lipidovou peroxidaci - u buněk s pomalými regresivními změnami - během stárnutí – játra, srdce Melanin – hnědočerný, melanocyty, nadměrně se ukládá u alkaptonurie

43 Hemosiderin - zlato-žluto-hnědý pigment, Fe - Při nadbytku železa ferritin tvoří hemosiderinové granula - Hemosideróza -nadměrné množstí železa -akumulace ve fagocytech (makrofázích) popř. buňkách parenchymu Při: nadbytku železa v potravě nedostatečné zpracování železa anémie transfuze - nepoškozuje buňky parenchymu (x hemochromatóza-chronické zatížení železem, ne jen dočasné, „koroze“ orgánů- poškození jater, srdce, slinivky)

44 Patologická kalcifikace Nadměrné ukládání vápenatých solí, s malým množství Fe, Mg a jiných minerálních solí 1. Distrofycká - V odumírajících tkáních, za fyziologických hodnot Ca, porucha metabolismu Ca - Nekróza, ateroskleróza, při stárnutí, poškození srdečních chlopní - Malé bíle granulky nebo shluky zrníček - Způsobuje nefunkčnost orgánů 2. Metastatická - V normálních tkáních při zvýšeném množství Ca (hyperkalcémie) -zvýšená hladina hormonů příštítných tělísek(tumor příštítných tělísek nebo jiný tumor sekretující hormony) - poranění kosti (tumory kostní dřeně - mnohočetný myelom, leukemie;metastáze do kostí) - nadměrný příjem vitaminu D - poruchy ledvin sekundární nadměrná tvorba hormonů příštítných tělísek - ledviny, plíce, tepny, plicní žíly, zažívací trakt

45 Buněčné stárnutí Fyziologické a strukturální změny orgánů během stárnutí Ovlivněno genetickými faktory, environmentálními faktory, nemocemi Progresivní hromadění subletálního poškození snížená schopnost odpovídat na stres a poškození, buněčná smrt

46 Redukce ox. fosforylace, syntézy nukleových kyselin, strukturálních a enzymatických proteinů, receptorů a TF Snížená kapacita příjmu živin Snížená schopnost opravy DNA Morfologické změny: abnormálně laločnaté jádro, mnohotvaré MTCH, zmenšení ER, deformovaný GA, lipofusin –produkt peroxidace lipidů, důsledek oxidativního stresu Omezený počet dělení, pak se buňky dostávají do konečného nedělícího stádia SENESCENCE - Změny genové exprese (přesně řízený proces), inhibitory CDK (p21) jsou overexprimovány - Mechanismus je stále zkoumán při každé replikaci nedokončená replikace konců chromozomů (zkrácení telomer) zastavení BC - Telomery : tandemové repetice na koncích chromozomů TTAGGG, důležité pro zajištění kompletní replikaci konců chromozomů - Při replikaci je malá část telomer nedoreplikována zkrácení telomer enzym telomeráza- specializovaný enzymový komplex s RNA, kterou používá jako templát pro přidání nukleotidů na konec chromozomu - V zárodečných a kmenových buňkách, ne v somatických stárnutí (x rakovinné buňky) Strukturální a biochemické změny buněčného stárnutí Replikativní potenciál buněčného stárnutí

47

48 Hromadění metabolických a genetických změn Stárnutí může být podmíněno buněčným poškozením vyplývajícím z metabolických událostí Menší zvířata kratší život rychlejší metabolismus Množství oxidativního stresu ROS, lipofuscin Délka života koreluje se zvýšeným množstvím SOD a sníženým množstvím SO Poškození DNA oprava opravnými systémy buňky x některé se hromadí Wernerův syndrom (porucha helikázy), Ataxia telangiectasia(porucha opravného mechanismu)

49 Studijní matriály: Robbins pathology Chapter 1:Cellular Adaptations, Cell Injury, and Cell Death (kapitola volně stažitelná z internetu)


Stáhnout ppt "Mgr. Gabriela Rylová Laboratoř experimentální medicíny."

Podobné prezentace


Reklamy Google