Zelltod Vorlesung Pathologie I (4). Zelltod Irreversibles Endstadium einer Zellsch¤digung - hypoxische, toxische, physikalische, immunologische, traumatische

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  • Zelltod Vorlesung Pathologie I (4)
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  • Zelltod Irreversibles Endstadium einer Zellschdigung - hypoxische, toxische, physikalische, immunologische, traumatische oder mikrobielle Ursachen Physiologisch im Rahmen der Embryonal- entwicklung und des Gewebeumsatzes Zwei Formen - Nekrose - Apoptose
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  • Zelltod Suizid Mord Unfall Onkose (Zellschwellung) Onkose (Zellschwellung) Apoptose (Zellschrumpfung) Apoptose (Zellschrumpfung) Nekrose
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  • Durch Hypoxie/Anoxie und zytotoxische Prozesse hervorgerufener intravitaler Zelltod. Der postmortale Zelltod wird als Autolyse bezeichnet. Koagulationsnekrose - Koagulation von Proteinen durch Denaturierung Kolliquationsnekose - Lyse von Proteinen mit Verflssigung Verksende Nekrose - Mischform aus Koagulations- und Kolliquationsnekrose Fibrinoide Nekrose Fettgewebsnekrose
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  • Hypoxie Drosselung der ATP-abhngigen Ionenpumpen Austritt von Ca 2+ -Ionen aus Mitochondrien und ER mit Aktivierung von ATPasen, Lipasen, Proteasen etc. Erhhte Permeabilitt der Zellmembranen Denaturierung zellulrer Proteine Denaturierung zellulrer Proteine Abbau von Proteinen durch eigene Enzyme Abbau von Proteinen durch eigene Enzyme Onkose/Nekrose
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  • Normaler Kern Kernpyknose Wandhyper- Karyorrhexis Karyolyse chromasie
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  • Koagulationsnekrose Besteht aus abgestorbenen Zellen, deren Proteine whrend des intravitalen Prozesses koaguliert sind Lngere Zeit erkennbare Zell- und Gewebekonturen Der Nukleus zeigt eine Kariolyse Aufgrund der Freilegung basischer Strukturen bei der Denaturierung von Proteinen, frbt sich das Zytoplasma intensiv eosiniphil
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  • Kolliquationsnekrose Besteht aus abgestorbenen Zellen, deren Proteine durch Proteasen verflssigt worden sind Gewebe- und Zellkonturen sind aufgehoben Entstehung von zystischen Hohlrumen Der Kern zeigt eine basophile Pyknose, gefolgt von einer Kariorrhexis Entsteht bei Hypoxie fettreicher Gewebe Bakterientoxine bewirken meist eine Kolliquationsnekrose
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  • Abszess Ansammlung von Eiter in einem zystischen Hohlraum, der sich auf dem Boden einer Kolliquationsnekrose gebildet hat Eiter entspricht lytisch-nekrotisch einge- schmolzenen Gewebe- und Zelltrmmern Am hufigsten durch Staphylokokkus aureus verursacht
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  • Phlegmone Breite Ausbreitung einer akuten Entzndung im Gewebe Diffuse Infiltration von neutrophilen Granulozyten ohne Gewebezerstrung Meist durch Streptococcus Typ A verursacht
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  • Verksende Nekrose Mischform zwischen Koagulations- und Kolliquationsnekrose Enthlt reichlich Glykolipide aus den Zell- membranen von Bakterien Die verksende Nekrose kann sich ausbreiten, da Makrophagen whrend der Phago- zytose selber zugrunde gehen knnen
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  • Fibrinoide Nekrose Fragmentation von kollagenen und elastischen Fasern Einlagerung der Bruchstcke in Zelldetritus, Serumbestandteile und Fibrin Intensive Rotfrbung in der HE-Frbung Die fibrinoide Nekrose findet sich - immunologische bedingt - bei peptischen Ulzera
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  • Fettgewebsnekrose Enzymatisch bedingte Nekrose des Fettgewebes durch Lipasen Dabei werden Triglyzeride zu Fettsuren und Glyzerin hydrolisiert Die freien Fettsuren regieren mit Ca 2+, Mg 2+ und Na + unter Bildung von Seifen Histologisch nur mehr schattenhaft erkennbares Fettgewebe mit Einlagerung basophilen Materials Ursachen der Fettgewebsnekrose - akute Pankreatitis - Traumen des Fettgewebes
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  • Wie kann die Ausbreitung einer Nekrose verhindert werden? Intrazellulr durch Aktivierung von Autophagosomen Durch vermehrte Synthese von Proteinen mit Ca 2+ -Ionen Bildungskapazitt Verschluss von gap junctions Demarkierung der Nekrose durch Fibrin in der Randzone Phagozytose nekrotischer Zellen durch neutrophile Granulozyten und Makrophagen
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  • Was entsteht aus nekrotischem Gewebe? Anhufung von Ca2+-Ionen mit zunehmender Verkalkung der Nekrose Aus Zellmembranen freigesetztes Cholesterin kristallisiert aus; Entstehung von Cholesterin- granulomen Vollstndige Resorption nekrotischer Zellen mit Reparatur des Gewebedefekts Sekundre bakterielle Infizierung mit Ausweitung der Nekrose
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  • Apoptose der programmierte Zelltod Physiologischer Prozess in der Embryonal- entwicklung, der Involution und dem Gewebeumsatz Sie tritt aber auch bei vielen pathologischen Prozessen auf - Eliminierung infizierter Zellen - Autoimmunerkrankungen - degenerativen Erkrankungen - Tumorentstehung/-progression Sie induziert keine immunologische Reaktion des Organismus
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  • Apoptose der programmierte Zelltod Aufbrechen der DNS des Zellkerns zwischen den Nukleosomen Fragmente von 185-200bp oder Vielfaches Fragmentierung erfolgt durch Aktivierung einer Endonuklease (via Ca 2+ -Ionen) Dadurch kann die Apoptose auch durch Hemmung der Proteinsynthese unterbunden werden
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  • Zell- schdigung Zell- schdigung Wachstums- stimulus Wachstums- stimulus Apoptose Mitose Nekrose
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  • Funktion der Apoptose Mglicherweise kommt die Zelle durch Selbstzerstrung ihrer DNS einem Transfer geschdigter/irregulrer genetischer Informationen in andere Zellen zuvor Die Apoptose stellt einen extrem konser- vierten Prozess dar, was ihre groe Bedeutung in der Morphogenese und der Sicherung der gesunden Gewebe unterstreicht
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  • Apoptose Zugrundegehen einzelner Zellen im vitalen Zellverband. Involution (physiologisch) Zytokinwirkung Immunologische Reaktion Zell- und Gewebeerneuerung in Tumoren Therapien (Bestrahlung, Chemo- therapie) Die Zelle zerfllt in Zelltrmmer (apoptotic bodies) und wird danach von den umliegenden Zellen phagozytiert. Da die Zellmembran um die Zelltrmmer intakt bleibt, werden keine intrazellulren Substanzen freigesetzt (keine Entzndungsreaktion!)
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  • Apoptose Aufrechterhaltung des Gleichgewichts von Zellproliferation und -elimination bei dem Erhalt der Organgre beim Erwachsenen der Organentwicklung (Form, Funktion, und Gre im Embryo) der physiologischen Atrophie und Involution
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  • 4 Phasen der Apoptose 1) Aggregation des Todes- signal-Komplexes - FasL-FasR od. TNFR-1 - FADD 2) Schdigung der Mito- chondrien unter Austritt von Cytochrom C 3) Aktivierung von intra- zellulren Proteasen und Nukleasen, enzymatischer Lyse der DNS und wich- tiger zellulrer Proteine 4) Phagozytose der Apoptose- Krper
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  • Apoptose-auslsende Faktoren Auslsendes SignalBeispiel ApoptoseWirkung auf HormoneGlukokortikoide +Lymphozyten Erythropoetin -Vorluferzellen d. Erythropoese strogenentzug +Mammainvolution Testosteronentzug +Prostatainvolution VirenHIV-Infektion +Helfer-T-Lymphoz. ZytokineTNF +Endothelzellen Interleukin-2-Entzug +Lymphozyten WachstumsfaktorenNerve-GF-Entzug +Neuronen Genefas-Gendefekt -Lymphozyten ( maligne Lymphome ) Toxische StoffeNicotin - Neuronen ( Tumorentstehung; Chemoresistenz ) Stimulation des FasR +Lymphozyten Ionisierende Strahlen +
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  • Gen-Steuerung der Apoptose Apoptose ist der Antagonist der Proliferation Steuerung durch bax und p53-Gene sowie die bcl-2-Genfamilie Bcl-2 wirkt anti-apoptotisch Bax-Protein bildet mit bcl-2-Protein Heterodimere, daher ist zur Hemmung/Einleitung der Apoptose das Verhltnis Bax/Bcl-2 entscheidend Weitere Apoptosehemmer - Hitzeschockproteine - Gen zur Aktivittshemmung des Apaf-1-Proteins
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  • Tumorprogression als Folge von Proliferation und Apoptose EinflussfaktorProliferation Apoptose Tumor- verhalten Aktivierung von Onkogenenintensiviert - Progression Aktivierung der bcl-2-Gen-Familie- gehemmt Progression Aktivierung des p53-Gensgehemmt intensiviert Regression Aktivierung des bax-Gens- intensiviert Regression Aktivierung eines Tumornekrosefaktors - intensiviert Regression Methylierung eines unbekannten Gens mit Einfluss auf die Expression von Apaf-1-Protein- gehemmt Progression

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