Mutazioni cellulari Appunti: patologia per terapisti complementari Redazione online

Su questa pagina ... (nascondi) 1. Introduzione 2. Danni cellulari reversibili 2.1 Ipertrofia e iperplasia 2.2 Metaplasia 2.3 Deposito cellullare 3. Danni cellulari irriversibili 3.1 Necrosi 3.2 Tipi di necrosi 3.3 Apoptosi (suicidio irreversibile) 3.4 Autrofia e Atrofia 3.5 Importanza di radicali liberi 4. Pagine correlate, Sitografia

Danni cellulari

1.  Introduzione

Lesione cellulare radiogene

Il danno cellulare può essere:

• reversibile
• irreversibile e condurre a morte cellulare principalmente per necrosi o apoptosi

Le principali cause di danno cellulare sono:

• mancanza di ossigeno:
  • Ipossia: blocca la respirazione aerobia; la glicosi può funzionare e conservare la produzione di energia

Ustione

• Ischemia: perdita dell'apprto di sangue arterioso o ostacolo al deflusso venoso in un tessuto. Viene meno l'apporto di substrati metabolici trasportati col sangue (glucosio!!). Danno tissutale più rapido!

• agenti fisici. traumi meccanici, variazioni di temperatura, ecc.
• agenti chimici-farmaci
• agenti infettivi
• reazioni immunologiche
• alterazioni genetiche (soprattutto enzimatiche)
• squilibri nutrizionali

2.  Danni cellulari reversibili

Danno cellulare

E' importante ricordare che se la cellula fosse un sistema statico e rigido i cambiamenti ambientali (stress) avrebbero un profondo effetto sulla funzione dei tessuti, ma esistono meccanismi omeostatici che consentono alle cellule (organismo vivente capace di adattarsi ai cambiamenti) di superare questi stress. La risposta cellulare a stimoli dannosi dipende dal tipo di danno, dalla durata e dalla gravità. Ricordiamo che i sistemi più vulnerabili intracellulari sono:

• integrità della membrana;
• respirazione aerobia;
• sintesi proteica;
• mantenimento integrità genetica.

La cellula ha una capacità di adattamento a cambiamenti ambientali accettabili.

2.1  Ipertrofia e iperplasia

Importante:
Un aumento della richiesta di funzione di un tessuto può essere soddisfatto da un aumento del numero (iperplasia) o da un aumento del volume (ipertrofia) delle cellule.

Ipertrofia

(reversibile)

Ipertrofia del miocardio

L'ipertrofia è un aumento di dimesione (volume) delle cellule esistenti, con un aumento delle loro capaticà di funzione.

Iperplasia

(reversibile)
L'iperplasia è un aumento del numero delle cellule di un tessuto determinato da un aumento delle divisioni cellulari. Questo fenomeno può verificarsi, unicamente nei tessuti che contengono cellule capaci di proliferare, quindi NON nel tessuto muscolare scheletrico o cardiaco né nelle cellule nervoese. Le influenze ormonali sono spesso importatini nel condizionare questo tipo di crescita.

Iperplasia timica

L'ingrandimento delle cellule è attribuibile a un aumentop della sintesi di componenti strutturali, e si associa con un'accelerazione del metabolismo cellulare e con un aumento dei livelli di RNA e degli organelli responsabili delle sintesi proteiche.

Un aumento della massa delle cellule funzionantiu per ipertrofia o iperplasia può essere una conseguenza di stimoli fisiologici:

((inserire tabella pag. 6))

L'iperplasia può non essere uniforme, ma manifestarsi in forma di noduli. In questo caso tra aree di tessuto normale possiamo avere noduli di crescita eccessiva (noduli iperplasici) che danno origine ad una iperplasia nodulare (p. es. prostata - tiroide - mammella - surrene).

Nell'iperplasia e ipertrofia l'alterazione della crescita cessa dopo la rimozione dello stimolo ambientale causale, e il tessuto riforna alle condizioni normali (p. es. gravidanza).

2.2  Metaplasia

(reversibile)

Metaplasia squamosa della vescica

La metaplasia è un adattamento a stimoli ambientali con cambiamenti di differenziazione nella cellula. Alcuni stimoli ambientali di lunga durata possono rendere l'ambiene inadatto ad alcuni tipi di cellule specializzate. In risposta le cellule proliferanti si adattano cambiando il loro tipo di differenziazione, che si oriena verso un nuovo tipo di cellula più adatto a sopportare il nuovo stimolo ambientale.
La metaplasia si riscontra soprattutto nei tessuti epiteliali.

Alcuni esempi tra i più frequenti (p. 16): commento:

• Nei bronchi, per effeto dell'irritazione cronica prodotta dal fumo di sifarette, il normale epitelio cilindrico ciliato mucosecernente è sostituito da epitelio squamoso (metaplasia squamosa).
• Nella vescia urinaria il normale epitelio di transizone può essere sostituito da epitelio squamoso a seguito di un'irritazone cronica da calcoli vescicali o infezioni.
• L'epitelio squamoso dell'esofago puô essere sostituito da epitelio cilindrico in risposta all'esposizione ad acido gastrico in caso di reflusso esogageo.

La metaplasia si riscontra il più sofente nei tessuti epiteliali, ma può essere osservata anche altrove.
Per esempio aree di tessuto fibroso sottoposto cronicacamente a traumi possono formare osso (metaplasia ossea).

2.3  Deposito cellullare

Quando si verifica un accumulo di materiale all'interno della cellula si parla di deposito cellulare. Normalmente i materiali che si depositano all'interno della cellula possono essere distinti in 3 categorie:

• componenti normali della cellula si accumulano in eccesso come lipidi, proteine, carboidrati (p.es. glicogeno in caso di diabete)
• sostanze anomale che possono
• pigmenti cioè sostanze colorate o particelle come carbone, metalli (p.es. inalati in certe professioni, il silicio).

Silicosi polmonare

Gli accumuli possono localizzarsi all'interno del nucleo o nel citoplasma (nei lisosomi). L'accumulo può essere "reversibile" (vedi glicogeno nel diabete) o "irreversibile2 (vedi carbone nelle cellule polmonari).

Le cause possono essere:

1. eccessivo ingresso
2. alterata capacità di mebabolizzazione (deg. grassa)
3. insufficiene capacità di eliminazione

Citiamo alcuni esempi:

Modificazioni lipidiche

Steatosi epatica

Piccole gocce di grasso (lipidi) si riscontrano in molte cellule normali, ma quando un accumulo di grassi diventa visibile al microspio a luce, allora si parla di "degenerazione grassa o steatosi". Di solito la steatosi è osservabile nel fegato come conseguenza di un danno da:

Ipossia

(poco ossigeno), alcool e di una ampia varietà di aggressioni tossiche o chimiche: essa può essere osservata nel miocardio o nell'epitelio del tubulo renale in caso di ipossia.

L'accumulo di lipidi e la sua disposizione all'interno della cellula possono essere così caratteristici da suggerire o addirittura "determinare la diagnosi de una malattia".
(Pag. 28 fig. 3.7, libro di riferimento: Alan Stevens, James Lowe, Patologia, Casa Editrice Amobrosiana).

Accumulo intracellulare di proteine

L'accumulo di depositi proteici è meno comune della genenerazione grassa.
Per esempio: se c'è una grave proteinuria (aumento di proteine nelle urine) si può osservare accumulazione proteica del tubulo prossimale renale (fig. 3.62 libro di riferimento).

Accumulo di glicogeno intracellulare

Glicogene epatico

Il diabete mellito è il principale esempio di alterazione del glucosio e di conseguenza del glicogeno.
L'aumento di glucosio che circola nel sangue dovuto a una insufficiente quantità di insulina provoca un forte aumento di glucosio nel sangue e di conseguenza anche nelle urine (glicosuria). Il glucosio viene immagazzinato sotto forma di glicogeno in quantità eccessive a livello del rene, del fegato, ecc. Il controllo dell'iperglicemia può mobilizzare gli accumuli anormali di glicogeno nelle cellule.

3.  Danni cellulari irriversibili

3.1  Necrosi

(irreversibile)
La risposta cellulare agli stimoli dannosi dipende dal tipo di danno, dalla durata dell'aggressione, dalla gravità.
Le conseguenze del danno dipendono dal tipo di cellula, dal suo stato e dalla capacità di adattamento.

Le cellule necrotiche sono cellule morte, ma le cellule morte non sono necessariamente tutte necrotiche.

Decubito stadio II

• La necrosi è la somma delle alterazioni morfologiche che si hanno in seguito alla morte cellulare nei tessuti viventi.
• Dobbiamo qui ricordare che le cellule muoiono qualche tempo prima che il danno letale possa essere identificato.
• (Parecchi componenti cellulari interdipendenti sono bersagli primari di stimoli lesivi).

I sistemi cellulari più vulnerabili sono:

• membrane cellulari (mantenimento integrità)
• mitocondri (respsirazione aerobia)
• citosceletro
• DNA cellulare

Data l'interdipendenza, il danno di un sistema provoca danno secondario degli altri, e infine si può avere morte cellulare quando è superata una certa soglia di accumulo di danno.
(vedi schema: Eventi cellulari nella necrosi)

3.2  Tipi di necrosi

Gangrene diabetico

Esistono vari tipi di necrosi (necrosi coagulativa, necrosi caseosa, ecc.): la morte di una cellula non è sempre seguita dalla immediata dissoluzione della carcassa. Possono essere seguite vie differenti a seconda del bilancio fra proteolisi o coagulazione delle proteine e cacificazione, il tutto risultando nella comparsa di vari tipi morfologici di necrosi.

N.B.

L'interesse per i vari tipi di necrosi sorge dal fatto che le caratteristiche istologiche danno talvolta indicazioni sulla causa del danno cellulare (per esempio grande interesse nella determinazione delle cause di morte di un cadavere in medicina legale).

Apoptosi

Un altro importante interesse sorge dal fatto che quando le cellule muoiono alcune delle loro proteine e dei loro enzimi sono liberati e possono essere ricercati nel sangue. La loro determinazione può essere utilizzata nella pratica clinica per stabilire se un tipo di tessuto sia stato danneggiato oppure no.

E' il caso p.es. nella diagnosi di infarto del miocardio. La determinazione, in un prelievo del sangue venoso, di alcuni enzimi caratteristici del muscolo cardiaco è di grande importanza nella diagnosi di morte di cellule cardiache e quindi di infarto del miocardio e non di sola ischemia in un episodio di angina pectoris (vedi schema "Enzimi utili nella diagnosi di danno tissutale mediante esame del sangue").

N.B. Danno cellulare letale

Definizione: se il danno è massivo la cellula è uccisa immediatamente, senza passare attraverso gli stadi della necrosi. Ciò accade più spesso con stimoli fisici o chimici, quali il calore o gli acidi, che coagulano le proteine cellulari.

3.3  Apoptosi (suicidio irreversibile)

L'apoptosi è un processo cellulare programmato, dipendente da energia, disegnato per spegnere la vita delle cellule e facilitarne leliminazione.
Questo meccanismo controllato di morte cellulare, detto morte cellulare programmata, è assai diverso da quello che segue l'applicazione di gravi stimoli lesivi come visti sopra.

Atrofia del M. tenaris causa
sindrome di tunnel carpale

N.B. L'involuzione

Definizione: l'involuzione è una forma di atrofia fisiologica di un organo che coinvolge il processo di morte cellulare per apoptosi (vedi l'involuzione fisiologica del timo in età adulta).

Fisiologicamente avviene in:

• sviluppo: embriogenesi; organogenesi;
• ciclo mestruale (mediata da ormoni)
• timo
• dopo un processo infiammatorio (morte dei neutrofili)

3.4  Autrofia e Atrofia

Nell'autrofia le proteine e gli ornaganuli delle cellule sono distrutti riducendosi in maniera parallela con la grandezza e la capacità della cellula (come già visto in "atrofia cellulare").
(vedi schema "autofagia e atrofia cellulare").

3.5  Importanza di radicali liberi

I radicali liberi (RL) sono atomi o gruppi di atomi che possono facilmente entrare a formare legame chimico con altri atomi o gruppi di atomi.

Cellula animale

Nascono in maggior parte con il lavoro energetico delle cellule (ciclo di Krebs) nei mitocondri. La concentrazione maggiore si trova in organi ad alto consumo energetico, trasfomando glucosio C₆H₁₂O₆ e acidi grassi con ossigeno O₂ in anidride carbonica CO₂ e acqua H₂O.

Più carichi di questo processo di "respirazione cellulare" sono le cellule del fegato, dei muscoli e i neuroni, perché consumano tanta energia.
Le cellule dispongono di raffinatissimi meccanismi per neutralizzare questi radicali. La loro durata di vita è al solito pochi millesimi di secondo.-'

I radicali liberi provocano:

• perossidazione dei lipidi di membrana
• frammenazione delle proteine
• lesioni al DNS

Respirazione cellulare (mitochondri)

I radicali liberi sono estremamene reattivi e sono di solito presenti in basse concentrazioni e per brevissimi tempi.

Esistono comunque un certo numero di sistemi cellulari di difesa (antiossidanti) ad opera della vitamina E e dell'acido ascorbico (vit C) che interrompono la propagazione della catena dei radicali liberi.
Il catrame di tabacco è uno dei più potenti antiossidanti che si conoscono.

Esempi:

• I radicali liberi hanno la capacità di iniziare il processo di ossidazione del lipidi di membrana. Questa reazione può provocare un processo a cascata che porta al consumo dei lipidi della membrana cellulare ed alla sua morte.
• Invecchiamento e radicali liberi : questa teoria presuppone che l'invecchiamento sia dovuto a:
  1. un continuo aumento di radicali liberi causato da agenti ambientali quali ?
  2. una diminuita disponibilità per ragioni sconosciute di antiossidanti
  3. una perdita o diminuzione di attività di alcuni enzimi quali ? e perché ?

4.  Pagine correlate, Sitografia

• Cellule e malattie cellulari Indice MmP 6
• Infezioni cellulari Lucidi MmP 6.2
• Generalità sulle malattie infettive (virus, clamidi) DispensaPT 1.1
• Traumi cutanei e soccorso Dispensa PT 2.1
• Trattamento delle cicatrici dispensa PT 2.1
• Atrofia it.Wikipedia
• Apoptosi it.Wikipedia
• Necrosi it.Wikipedia
• Iperplasia it.Wikipedia
• Radicali liberi it.Wikipedia

Cerchi con in generale nell'Enciclopedia di Medicina popolare

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