Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Poškození buňky, smrt a adaptace J.Mareš Upraveno z různých zdrojů.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Poškození buňky, smrt a adaptace J.Mareš Upraveno z různých zdrojů."— Transkript prezentace:

1 Poškození buňky, smrt a adaptace J.Mareš Upraveno z různých zdrojů

2 Buňka a prostředí l Adaptivní odpověď – Atrofie – Hypertrofie – Hyperplasie – Metaplasie l Poškození buňky – Reversibilní (vratné) – Irreversibilní (nevratné)

3 Abnormální diferenciace a maturace Výrazný vzestup počtu buněk Úplná ztráta kontroly Proměnlivá ztráta organizace Buněčné abnormity Irreversibilní Abnormální diferenciace a maturace Výrazný vzestup počtu buněk Úplná ztráta kontroly Proměnlivá ztráta organizace Buněčné abnormity Irreversibilní Abnormální diferenciace a maturace Částečná ztráta kontroly a organizace Lehký vzestup počtu buněk Buněčné abnormity Částečně irreversibilní Abnormální diferenciace Náhrada jednoho typu zralých buněk jiným typem zralých buněk Je udržena správná organizace tkáně Reversibilní Neoplázie (nádor) Dysplázie Metaplázie Normální tkáň Hyperplázie Hypertrofie Atrofie Vzestup počtu buněk Vzestup velikosti buněk Snížení počtu buněk Zmenšení buněk Dle Porth: Pathophysiology

4 Buněčná smrt l Nekróza l Apoptóza

5 Nekróza l vyvolána poškozením, které způsobí rychlý zánik buněk. – většinou soustředěn do určité oblasti tkání - nekrotické buňky sousedí l Příčiny – Nejdůležitější: náhlý nedostatek energetických zdrojů následovaný poruchou aktivních transportů (hlavně iontů) přes membrány (např. nedostatečná tvorba ATP při ischemii) to způsobí edém buněk (osmoticky) a jejich organel (mitochondrie, endoplazmatické retikulum). – Nekoordinovaně jsou aktivovány různé intracelulární enzymy (hydrolázy, fosfolipázy, proteázy, RNázy a DNázy) → poškození proteinů (včetně membránových a nukleoproteinů) a také RNA a DNA. – To urychlí desintegraci buňky i jádra. – Rychle naváže mechanické poškození membrán následované smísením obsahů jednotlivých kompartementů. – Buněčný obsah vytéká ven, kde vyvolá klasický zánět okolní tkáně se všemi průvodními jevy včetně oxidativních ataků (NO) aktivovaných makrofágů.

6 Apoptóza (smrt sebezničením, programovaná smrt buněk) l Charakterizována – smrštěním buněk spojeným se vznikem vakovitých výběžků povrchové membrány, – poruchou mitochondrií (uvolňuje se z nich cytochrom c), – degradací chromatinu a – rozpadem DNA. l Nakonec se oddělují malé, membránou kryté částice (apoptosomy, zde morfologická nomenklatura), v nichž mohou být i některé funkčně intaktní organely. l V povrchové vrstvě membrány apoptosomů se ocitá fosfatidylserin, který je normálně ve vrstvě vnitřní. Zde má významnou úlohu při vazbě apoptosomů na povrchové receptory buněk, jako jsou makrofágy a dendritické buňky, které je fagocytují. Fagocyty přitom uvolňují protizánětlivé cytokiny, takže apoptóza není provázena zánětem. l Popis apoptosomu je zde v klasické morfologické podobě;

7 Molekulárně biologická charakteristika apoptosomu l Cytochrom c spolu s cytosolovým Apaf-1 (apoptose protease activating factor) a procaspázou 9 (a některými dalšími látkami) vytvářejí iniciátorový komplex, který spolupůsobí při aktivaci skupiny efektorových caspáz, které se přímo podílejí na likvidaci buňky. Vytvořený komplex bývá také nazýván apoptosom (srov. s předchozím)

8 Příčiny poškození buněk l Hypoxie l Fyzikální příčiny l Chemické látky a léky l Mikroby l Imunologické reakce l Genetické vady l Nutriční nerovnováha

9 Mechanismy buněčného poškození

10 l Ischemie l Aktivované volné radikály kyslíku (O 2.-, H 2 O 2, OH. ) při – ozáření – zánětu – přímé toxické působení kyslíku – chemické látky – poškození při reperfuzi (obnově oběhu)

11 ischemie radiace Zánět Toxicita kyslíku chemikálie Reperfuzní poškození Aktivované kyslíkové radikály Poškození buňky

12 Mechanismy buněčného poškození ISCHEMIE A HYPOXIE

13 Ischemické a hypoxické poškození l Reversibilní poškození – Snížená oxidativní fosforylace * Pokles množství ATP v buňce Vzestup volného kalcia v cytosolu Vzestup volného kalcia v cytosolu * Snížená aktivita “sodíko/draslíkové pumpy” Nahromadění sodíku v buňce Nahromadění sodíku v buňce Izosmotické zmnožení vody v buňce (otok) Izosmotické zmnožení vody v buňce (otok) Difúze sodíku z buňky Difúze sodíku z buňky

14 * mitochondrie * endoplasmatické retikulum * ze zevního prostředí buňky Zdroje zmnožení vápníku v cytosolu buňky

15 Důsledky vzestupu kalcia v cytosolu – aktivuje enzymy * ATPázu pokles ATP pokles ATP * fosfolipázu Snížení množství fosfolipidů Snížení množství fosfolipidů * endonukleázu poškození jaderného chromatinu poškození jaderného chromatinu * proteázy poškození buněčných membrán a cytoskeletu poškození buněčných membrán a cytoskeletu

16 Ischemické a hypoxické poškození l Reverzibilní poškození – Vzestup anaerobní glykolýzy * ztráty glykogenu * hromadění kyseliny mléčné * hromadění anorganických fosfátů * pokles nitrobuněčného pH (okyselení)

17 Ischemické a hypoxické poškození l Reverzibilní poškození – Oddělení ribosomů z polyribosomů * omezení syntézy proteinů – Zhoršení funkce mitochondrií – Vzestup permeability membrán – Rozptýlení cytoskeletu * ztráta mikroklků * tvorba „puchýřků“ na povrchu buňky – Otoky mitochondrií, endoplasmatického retikula a celých buněk

18 Ischemické a hypoxické poškození l Reversibilní poškození – Edém mitochondrií, endoplasmatického retikula a celých buněk

19

20 Ischemické a hypoxické poškození l Ireversibilní poškození – Mitochondriální změny * výrazná vakuolizace * amorfní density bohaté na vápník – Extensivní poničení plasmatické membrány – Výrazný edém (otok) lyzosomů – Masivní vtékání kalcia při reperfuzi – Kontinuální ztráta buněčných proteinů, koenzymů, ribonukleové kyseliny a dalších metabolitů – Vytékání enzymů z buněk měřitelné v krevním séru

21 Ischemické a hypoxické poškození l Ireverzibilní poškození – poškození membrán lyzosomů * Vytékají z nich degradační enzymy * aktivace kyselých hydroláz snížením nitrobuněčného pH spojená s degradací částí buněk – Výrazné unikání buněčných enzymů – Vtékání makromolekul z okolí – Hromadí se masy fosfolipidů

22 Ischemické a hypoxické poškození l Mechanizmy ireverzibilního poškození – Fenomény charakterizující nevratnost * Nemožnost zvrátit dysfunkci mitochondrií * Centrálním jevem jsou těžké poruchy funkce membrán

23 Mechanizmy ireverzibilního poškození – Možné příčiny poškození membrán * progredující ztráta membránových fosfolipidů aktivace fosfolipázy aktivace fosfolipázy omezená syntéza fosfolipidů omezená syntéza fosfolipidů

24 Mechanizmy ireverzibilního poškození Možné příčiny poškození membrán * abnormity cytoskeletu aktivace proteáz aktivace proteáz buněčný otok buněčný otok * toxické kyslíkové radikály po obnovení oběhu po obnovení oběhu

25 Ischemické a hypoxické poškození Možné příčiny poškození membrán produkty rozpadu lipidůprodukty rozpadu lipidů díky degradaci fosfolipidů díky degradaci fosfolipidů Detergentní účinek na membrány Detergentní účinek na membrány – Nakonec i výrazné vtékání vápníku

26 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

27

28 Poškození membrán

29 Mechanizmy buněčného poškození BUNĚČNÉ POŠKOZENÍ VOLNÝMI RADIKÁLY

30 l Poškození volnými radikály přispívá k: – Chemickému a radiačnímu poškození – Toxicitě kyslíku a dalších plynů – Stárnutí buněk – Zabíjení mikrobů fagocytujícími buňkami – Poškození zánětem – Ničení nádorů makrofágy – Jiným poškozením

31 l Definice volných radikálů – Vysoce nestabilní, extrémně reaktivní chemické látky se samotným nepárovým elektronem na vnější orbitě l Příklady volných radikálů – OH , H , O 2  -

32 l Zdroje volných radikálů – Hydrolýza vody na OH  a H  ionizujícím zářením – Oxidačně redukční reakce v normálních fyziologických procesech * dýchání * Činnost nitrobuněčných oxidáz * Reakce přechodných kovů – Metabolizmus chemikálií ze zevního prostředí

33 l Mechanizmus poškození volnými radikály – Peroxidace lipidů membrán * Dvojné vazby polynenasycených lipidů – Leze DNA * Reakce s thyminem – Zkřížené vazby mezi proteiny * sulfhydrylové můstky mezi bílkovinami

34 l Degradace volných radikálů – Jsou nestabilní a spontánně mizí – Jejich odstraňování je urychlováno * superoxid dismutázou * glutathionem * katalázou – Antioxidanty (vitamin E, ceruloplasmin) * Vazba nebo vychytávání

35 mitochondrie peroxisom P-450 oxidáza NADPH oxidáza Cytochrom c Cytosolové enzymy oxidázy Ca 2+ Peroxidace lipidů Poškození bílkovin Poškození DNA Poškození buňky

36 Mechanizmy buněčného poškození CHEMICKÉ POŠKOZENÍ

37 l Mechanizmy chemického poškození – Přímá vazba s částmi buněk * Rtuť se váže na sulfhydrylové skupiny – Konverze na reaktivní toxické metabolity * převážně postižena játra * Děje se obvykle P-450 oxidázami s různou funkcí * zahrnuje tvorbu volných radikálů * přeměna CCl 4 na CCl 3.

38 FINIS CORONAT OPUS


Stáhnout ppt "Poškození buňky, smrt a adaptace J.Mareš Upraveno z různých zdrojů."

Podobné prezentace


Reklamy Google