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Zellschäden und Zelltod (in Bearbeitung)

  1. Zellschäden: Wir kommt es dazu? «Die Grundlage-Grafik»
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  2. Homöostase
    • Aufrechterhaltung weitgehend konstanter Verhältnisse im offenen Sytsem
  3. Zellschäden Ursachen (10)
    • -Sauerstoffmangel [Hypoxie, Ischämie, Anämie...] häufigste Ursache
      -physikalische Noxen [Trauma, Verbrennung, Kälte, Strahlen...]
      - chemische Noxen und Arzneimittel [Glukose, Salze, Sauerstoff, Gifte]
      - Infektionserreger [Viren, Bakterien, Pilze, Parsiten...]
      - immunologische Reaktionen [Autoimmunerkrankungen]
      - genetische Veränderungen [Enzymdefekte]
      - Ernährungsstörungen
      - Antwort der Zelle auf Noxe      : abhängig von Art, Dauer und Schwere der Noxe
      - Folgen von Zellschäden: abhängig von Art, Zustand und Anpassungsfähigkeit der Zelle
      - verletzbare intrazelluläre Systeme:
      1) Zellmembranen
      2) aerobe Atmung [Mitochondrien!]
      3) Proteinsynthese
    • 4) genetisches Material
  4. verletzbare intrazelluläre Systeme (4)
    • 1) Zellmembranen
    • 2) aerobe Atmung [Mitochondrien!]
    • 3) Proteinsynthese
    • 4) genetisches Material
  5. Zellanpassung vs -schaden Übersicht
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  6. Art und Schwere der Noxe

    Veränderter physiologischer Stimulus: Gesteigerte Arbeitsleistung oder trophische Stimulierung (Wachstumsfaktoren, Hormone)

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: Hyperplasie, Hypertrophie
  7. Art und Schwere der Noxe:

    Veränderter physiologischer Stimulus: Nährstoffmangel, verminderte Stimulierung

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: Atrophie
  8. Art und Schwere der Noxe:

    Veränderter physiologischer Stimulus: Chronische Irritation (chemisch oder physich)

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: Metaplasie
  9. Art und Schwere der Noxe:

    Reduzierte Sauerstoffversorgung; chemische Noxen; mikrobielle Infektion: Akut und Selbst-limitierend

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: akuter, reversibler Schaden->Zelltod, Nekrose, Apoptose
  10. Art und Schwere der Noxe:

    Reduzierte Sauerstoffversorgung; chemische Noxen; mikrobielle Infektion: milder chronischer Schaden

    Zelluläre Antwort:


    • Zelluläre Antwort: subzelluläre Veränderungen in verschiedenen Organellen
  11. Art und Schwere der Noxe:

    Metabolische Veränderungen, genetisch oder erworben

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: Intrazelluläre Akkumulationen; Mineralisierung
  12. Art und Schwere der Noxe:

    Verlängerte Lebensphase mit kumulativem subletalem Schaden

    Zelluläre Antwort:
    • Zelluläre Antwort: Zellalterung
  13. Biochemische Mechanismen (5) ->Welche Mechanismen können beschädigt werden, die einen grösseren Einfluss auf die Zelle haben
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  14. Biochemische Mechanismen ATP-Depletion, verminderte ATP-Synthese [bei Ischämie und toxischem Schaden!] ->Noxen: Wie verändert eine Noxe für das Mitochondrium die Funktion der Zelle?
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  15. Biochemische Mechanismen ATP-Depletion, verminderte ATP-Synthese [bei Ischämie und toxischem Schaden!] ->Ischämischer und hypoxischer Zellschaden (Blutmangel und Sauerstoffmangel)
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  16. Isosmotisch
    • Unterschiedliche Lösungswerte in gleiche Anzahl gelöster Teilchen enthalten
  17. Biochemische Mechanismen ATP-Depletion, verminderte ATP-Synthese [bei Ischämie und toxischem Schaden!] ->Ischämischer und hypoxischer Zellschaden (Blutmangel und Sauerstoffmangel)

    a) Reversibler Zellschaden: (2 mit je 3 Punkten)
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  18. Biochemische Mechanismen O2 und freie Radikale (reaktive Sauerstoffverbindungen) [oxidativer Stress]
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  19. Biochemische Mechanismen O2 und freie Radikale (reaktive Sauerstoffverbindungen) [oxidativer Stress]: Rolle des Sauerstoff beim Zellschaden: Was sind Reaktive Sauerstoffspezies=ROS? Wie verhalten sie sich bei physiologischen Bedingungen? Nebenprodukte von ROS (3)?
    • Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) = extrem unstabile, hochreaktive chemische Spezies mit einem einzigen, ungepaarten Elektron im äusseren Orbit
    •  
    • Voll funktionsfähige Zelle: Neutralisierung der ROS durch Antioxidantien
      (Superoxiddismutase (SOD), Gluthationperoxidase, Vit.C, Vit. E)
    •  
    • ROS sind Nebenprodukte
    • - der mitochondrialen Atmungskette
    • - bei Phagozytose
    • - beim Reperfusionsschaden


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  20. Biochemische Mechanismen Störung der intrazellulären Kalzium-Homöostase
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  21. Biochemische Mechanismen Störung der intrazellulären Kalzium-Homöostase Quellen und Folgen erhöhter intrazellulärer Ca-Spiegel
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  22. Biochemische Mechanismen Defekte in der Membranpermeabilität
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  23. Biochemische Mechanismen Defekte in der Membranpermeabilität Membranschäden bei Zellschaden (Grafik)
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  24. Biochemische Mechanismen Irreversibler Mitochondrienschaden
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  25. Biochemische Mechanismen Irreversibler Mitochondrienschaden Morphologie:
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  26. Histologisches Präparat: hydropische Degeneration
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    • Präparat 5.6 (HE-Färbung)
      Hier sehen Sie das Pankreas eines Hundes mit Diabetes. Während der exokrine Anteil keine relevanten Veränderungen aufweist, ist in allen Inseln eine hydropische Degeneration der Zellen zu erkennen.
    • Die Veränderung könnte eine Folge des Diabetes sein (Glykogenansammlung und anschliessende Wassereinlagerung in den Inselzellen) oder aber dessen Ursache (primäre Degeneration der Inselzellen).
    • Verbinden: http://biolucida.anatomy.uzh.ch/link?l=ymPHLY.
  27. Zellschaden: reversibel vs. irreversibel
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  28. Ischämische und hypoxische Schäden
    Irreversible Schäden (4)
    • - Veränderungen am Mitochondrium
      • schwere Vakuolisierung
      • amorphe Kalzium-reiche Verdichtungen
    • - schwere Schäden an der Plasmamembran
      - deutlich geschwollene Lysosomen
    • - massiver Ca2+-Influx (bei Reperfusion)
  29. Ischämische und hypoxische Schäden Charakteristika der Irreversibilität (2)
    • • mitochondriale Schäden sind nicht reversibel
    • • zentraler Prozess: deutliche Schäden der Membranfunktion
  30. Ischämische und hypoxische Schäden Mechanismen des irreversiblen Schadens (4)
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  31. Freie Radikale: Methode des Zellschadens (3)
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  32. schäden durch Ischämie/Reperfusion
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  33. Chemischer Zellschaden
    – direkte Aktion: Chemikalien binden an molekulare Komponente von Zellorganellen
                  • Quecksilberchlorid- und Zyanidvergiftung
                  • einige antineoplastische und antibiotische Arzneimittel
    Chemische Substanzen können direkt in Molekulare Komponente von Zellorganellen eintauchen?

    • – biologische Aktivität der Chemikalien nach Konversion zu toxischen Metaboliten
                    • Bsp.      : CCl4
    •  
  34. Zellschaden: Morphologisch
    • Reversibler und irreversibler Zellschaden
  35. Zellschaden: Morphologisch a) Reversibler Zellschaden
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  36. Zellschaden: Morphologisch
    b) Irreversibler Zellschaden
    • - Nekrose       
    • - Apoptose
    •  
  37. Irreversibler Zellschaden (Zelltod) (Grafik)
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  38. Zelltod: Entweder... oder
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  39. Zelltod: Nekrose-> Was ist eine Nekrose? Willst du? Braucht sie Energie? Welche Prozesse finden statt? Was sind die Foglen?
    • = eine Form der Zerstörung der Zelle
      - bei irreversibler Schädigung, energieunabhängig, können per Nekrose sterben, auch wenn Zelle keine Energie ha t

    • - aufgrund zweier gleichzeitiger Prozesse      :
    • 1) enzymatische Verdauung der Zelle




    -Autolyse: lysosomale Enzyme der sterbenden Zelle
    - Heterolyse: Enzym infiltrierender Leukozyten


    • 2) Proteindenaturierung
    • - Folge:
    • a) Phagozytose
    • b) dystrophische Verkalkung
    •  
  40. dystophisch
    • degenerative Veränderung->«Fehlwuchs»
  41. Morphologie der Nekrose->Makroskopie und Histology
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  42. Histologisches Präparat: Zelltod

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    • Präparat 4.6 (HE-Färbung)
      Das Präparat stammt von der Leber eines Schafes, das aufgrund einer hochgradige Endoparasitose schwer anämisch war.
    • Um die Zentralvenen (Zone 3, Bereiche mit dem niedrigsten Sauerstoffgehalt im Läppchen) finden sich zahlreiche inidividuelle nekrotische Hepaotzyten (abgerundete Zellen mit geschrumpften, chromatindichten (dunkellila) Kernen (Pyknose) oder Kernfragmenten (Karyorhexis). Der Zelltod ist in diesem Fall die Folge einer Hypoxie.
    • Verbinden: http://biolucida.anatomy.uzh.ch/link?l=1nTi2U.
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    • Lamm, Leber, multifokale Nekrose Wenn viele Zellen gestorben sind, sieht man Nekrose Herden und Blutungsherden,w enn es mit Blut vollläuft
    •  
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    • Nekrose Hund, Pankreas, massive Nekrose
    • Je nach  Gewebe sieht Nekrose anders aus->läuft viel Blut rein->kommt zu Blutungen
    •  
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    • Nekrose Rind, Darm, Nekrose der Peyerschen Platten bei BLAD
    • Ist wie Rausgestanzt->Plattend es Darmes wurde Nekrotisch
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    • Nekrose Kaninchen, Leber: Nekrose von Hepatozyten Nekrose
    • Herdförmige Nekrose->Meisten Zellen in einem Bereich nekrotisch
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    • Lamm, Leber: herdförmige Leberzellnekrosen
    • Herdnekrose beim Lamm.
  48. Arten von Nekrose (4)
    a) Koagulationsnekrose (Gerinnungsnekrose)

    • b) Kolliquationsnekrose (Erweichungsnekrose, Malazie)
    • c) Verkäsende Nekrose:
    • d) Fettnekrose:
    • e) Gangrän:
    •  
  49. Nekrose: a) Koagulationsnekrose (Gerinnungsnekrose): (5)
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    Katze, Leber: multifokale Koagulationsnekrose

    Geschrumpft->dort waren sie mal
  51. Nekrose b) Kolliquationsnekrose (Erweichungsnekrose, Malazie): (4)
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  52. Nekrose: c) Verkäsende Nekrosen (5)
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  53. Chronisch
    = länger andauernd
  54. Nekrose: Verkäsende Nekrosen mit dystrophischer Verkalkung (nur Abbildung)
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    Verkäsende Nekrose: 

    Feldmaus, Lunge: Tuberkulose

    • Bereich verkäsende Nekrose->mit hystropische Verkalkung (Weiss)
    •  
  56. Nekrose: D) Fettnekrose (5)
    • - herdförmige Nekrose von Fettgewebe
    • - Verseifung des Gewebes (Saponifikation)
    • - freie Fettsäuren binden Kalzium (dystrophische Verkalkung) ® kreideartige Herde
    • - löst Entzündung aus
    • - meist durch Freisetzung von Pankreasenzymen bei Pankreasnekrose (Lipasen!)

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    Hund, ausgedehnte Nekrose des abdominalen Fettgewebes

    Starke Verkalkung mit Hyperdemie darum
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    Fettnekrose Hund, nekrotisierende Pankreatitis mit Fettnekrose
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    Hund, Pankreasnekrose mit Fettnekrose

    Lila, amorphe Material

  60. Nekrose: e) Gangrän (4)
    • - Nekrose, bei der das Gewebe durch Autolyse und Fäulnis zerfällt und durch Hämoglobinabbau dunkel verfärbt wird
      - feuchte Gangrän      : Gewebe ist weich, feucht und dunkelgrün bis schwarz (Sulfmet-Hb!), mit üblem Geruch: bei Besiedlung des nekrotischen Gewebes mit saprophytären Bakterien
      Folgen: generalisierte Infektion oder Sequestrierung
      - trockene Gangrän: Gewebe ist trocken und braunschwarz; durch Austrocknung des nekrotischen Gewebes;
      keine sekundäre bakterielle Besiedlung
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  61. APOPTOSE (5)
    • (= programmierter Zelltod)
    • - spezifische Form des Zelltodes
      - zur Entfernung von Wirtszellen!
      - durch Aktivierung einer koordinierten, Energieabhängigen Kaskade intern programmierter molekularer Schritte
      - durchgeführt von bestimmtem Set von Genprodukten
      - bei pathologischen und physiologischen Prozessen
    • Energieabhängig->einige Proteine führen das durch
  62. Morphologie der Apoptose (4)
    1) Zellschrumpfung
    2) Chromatinkondensierung
    3) Bildung zytoplasmatischer “Tropfen” und apoptotischer Körperchen
    4) Phagozytose der apoptotischen Zellen [durch nebenliegende Parenchymzellen und/oder Makrophagen]

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  63. Bildnerische Darstellung Apoptose
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  64. Biochemische Charakteristika Apoptose (4)
    • 1) Proteinspaltung
      2) Protein Cross-linking
      3) DNA-Fragmentation (“DNA ladder”)
      4) Erkennen durch Phagozyten
    • Apoptose muss nicht nur sein, wenn Zelle defekt ist
    •  
  65. Komponenten: Apoptose (4)
    1) Signalketten [Initiierung]
    2) Kontroll- und Integrationsphase
    3) Ausführungsphase [finale Kaskade]
    4) Entfernung toter Zellen
  66. Komponenten Apoptose: 1) Signalkaskaden (2)
    • - Auslösung der Apoptose durch apoptotische Stimuli
    • a) Signale werden durch die Plasmamembran zu intrazelIulären regulatorischen Molekülen getragen

    • - existierende Unterdrückungr Todesprogramme      : Hormone, Wachstumsfaktoren, Zytokine [= Survival Stimuli!] -> Verhinderung der Apoptose!
    • - Aktivierung der Apoptose durch Rezeptor-Ligand-Interaktion [z.B. TNF-a, FAS-FAS Ligand]
    • b) Signale haben bestimmte Ziele in der Zelle

    • - Glukokortikoide [binden an Rezeptoren im Kern]

    • - Hitze, Strahlung, Hypoxie

    • - Virusinfektionen
    • -Verhindert Apoptose->Regulieren->Eingreifen in normalen Prozess
    • -Unterdrückung kann passieren, Gründe sehr schwach und selten XD

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  67. Komponenten Apoptose: 2) Kontroll- und Integrationsphase
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  68. Komponenten Apoptose: 3) Ausführungsphase
    • - durch Caspasen [aktiviert durch Spaltung]
    • - funktionale Einteilung:
    • 1) Initiatorcaspasen: z.B. Caspase 9, Caspase 8
    • 2) Ausführungscaspasen:
    • - Auflösung des Zytoskeletts [Spaltung zytoskeletaler und nukleärer Matrixproteine]
    • - Zerstörung von Kernproteinen, die an Transkription, DNA-Replikation and DNA-Reparatur beteiligt sind

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  69. Komponenten Apoptose: 4) Entfernung der toten Zellen
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    • Apoptose
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    Apoptose

    Phagozytose von apoptotischen Zellen

    Kern Makrophagen und umrisse->Teil von Zellen wurden aufgenommen

     
  72. Apoptose spielt eine Rolle bei (10)
    • - programmiertem Zellverlust in der Embryogenese

    • - Hormon-abhängiger Involution [Erwachsene]

    • - Zellverlust in proliferierenden Geweben [Umsatz!]

    • - Zelltod in Tumoren

    • - Tod von Neutrophilen bei Entzündung

    • - Tod von Lymphozyten      :    
    • a) nach Zytokindepletion,        
    • b) zur Eliminierung autoreaktiver T-Zellen

    • - durch zytotoxische T-Zellen hervorgerufenem Zelltod

    • - pathologischer Atrophie

    • - Zelltod in einigen Viruserkrankungen

    • - Zelltod durch mehrere Noxen
  73. Apoptose ist physiologisch ... (8)
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  74. Generelles zur Apoptose und seiner Physiologie
    • - bei der Entwicklung
      - homöostatischer Mechanismus [zum Erhalt von Zellpopulationen im Gewebe]
      - Verteidigungsmechanismus [bei Immunreaktionen]
      - um geschädigte Zellen zu eliminieren [Schaden durch Krankheit oder Noxe]
      - bei der Eliminierung gealterter Zellen
Author
IrisMeyer
ID
358082
Card Set
Zellschäden und Zelltod (in Bearbeitung)
Description
Updated

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