Cellens stressrespons Flashcards
Vad är NOX och vad har enzymet för funktion?
NADPH-oxidas, även kallat NOX, finns troligen i alla celler som kan producera O2°- för intra- eller extracellulär signalering.
NOX finns t ex i våra immuncellers granule, enzymet kommer att lämna en extra elektron till syre som då reduceras.
NOX har många funktioner:
- Blodtrycksreglering
- Neuroinflammation
- Hjärtfunktion
- Glutamatfrisättning
Vad finns det för olika typer av antioxidanter?
Kroppsegna:
- Enzym
- SOD, katalas, glutation, peroxidas, tioredoxin etc
- Små molekyler
- GSH, Coenzym Q10 etc
Essentiella
- Vitamin E
- Vitamin C
- Beta-karoten
Vad har glutation för funktion?
Glutation- kroppens viktigaste redoxreglerare
* En tripeptid
• Bidrar till att proteiner hålls reducerade (t ex Tioredoxin)
• Hög koncentration i kroppen, vilket innebär att om det finns en GSH-radikal så är chasen att det finns fler stor. Radikalerna binder till varandra = brygga = GS-SG.
• I vanliga fall har vi en reducerad miljö, men vid oxidativ stress sker denna reaktion: 2GSH(reducerad form) –> GS-SG (Oxiderad form)
GSH:GSSG = 10:1
Vad innebär lipidsignalering?
Inositolfosfolipider, kolesterol, sfingolipider och ceramid.
- kan diffundera fritt genom membran
- förändra membranets kurvatur
- förändra aktivitet av membranprotein
- kan ansamlas och utgöra signaleringsplattform i membranet.
EXEMPEL:
kolesterol behövs vid bildande av en vesikel eftersom att det bidrar med dess böjbarhet.
Vad händer med antalet lipid rafts när huden utsätts för UVA-strålning i 1 min?
Bara efter en minut kan vi se skillnad mellan kontrollen och efter en minut. Membranet kommer att ha omformats (öka antalet lipid rafts) för att klara av de skador som UV-ljuset orsakar, vi kommer att få en ökad signalering inuti cellen.
Vad händer med Calmodulinets funktion när cellen utsätts för oxidativ stress?
Vid oxidativ stress:
Calmoduliner blir sämre på att binda Ca2+.
Vad händer då?
Ca2+ lagras i ATP-beroende lagrinsgställen, i mitokondrien och ER. Då cellen inte har tillgång till ATP–> fritt Ca2+ i cytosolen. Fritt Ca2+ aktiverar enzymer som bryter ner delar av cellen.
Vad har TNFR för funktion?
Dödsreceptorn har två olika funktioner, vilken den väljer beror på omständigheterna?
- Celldöd:
- FADD
- aktivering av caspas-8
- caspas-kaskad
- apoptos! - Cellöverlevnad:
Dvs att signalvägen är till för att hjälpa cellen att överleva (genaktivering) istället för att initiera apoptos.
- TNF-alfa binder in till receptorn.
- Intracellulär inbindning till receptorn tillkommer.
- Fritt NF-kB kan nu utgöra sin funktion som transkriptionsfaktor för bl a immunförsvarsproteiner som ska få cellen att överleva.
Vad är BRAF och vad kan göras för att hämma dess funktion?
BRAF-mutation är vanligt vid malignt melanom. Mutationen gör att BRAF är ständigt aktivt, dvs den behöver ingen stimulering från EGFR för att bli aktiv.
*EGFR= epitelial tillväxtfaktor-receptor, hit binder GF-ligander (dimerisering sker).
Detta innebär med andra ord att vi inte har något stopp på tillväxten, den går ej att styra/reglera. Vi behöver en BRAF-hämmare!
Vad är oxidativ stress ?
Oxidativ stress kallas den biokemiska process där antingen reaktiva syreföreningar som organismen själv producerat skadar celler och organ, eller att ämnen som tas in i kroppen gör den skadan (t.ex. ämnen i cigarettrök). Oxidativ stress förekommer alltså naturligt i alla biologiska organismer som utnyttjar syrgas oavsett graden av komplexitet, som ett oönskat resultat av cellandningen. Oxidativ stress kan ses som okontrollerad generering av fria radikaler och är alltså i de flesta situationer ingenting som är önskvärt.
Det finns dock biologiska situationer i högre organismer där oxidativ stress används för att eliminera patogener, nämligen inflammation orsakad av immunförsvaret.
Vad är HIF1-alfa och vad är dess funktion?
HIF1-alfa är en transkriptionsfaktor.
I en cell som har god tillgång till O2 kommer HIF1-alfa att hydrolyseras för att sedan ubiqutiniseras. Detta katalyseras av ett enzym som använder O2 och alfa-ketoglutarat. Blir cellen hypoxisk, dvs att O2 konc. sjunker, kommer transkriptionsfaktorn inte längre att brytas ner utan istället bildar den ett komplex tillsammans med HIF1-beta. Komplexet binder till DNA-molekylen och ökar transkription av glykolytiska enzymer. Vi får nu en ökad glykolys och frisättning av tillväxtfaktorer.
Förklara vad cellens homeostas innebär
Cellens homeostas - feedbackreglering
- Cellen har flera olika feedback-mekanismer med olika hastighet för att undvika svängningar, dvs jämna ut utsöndringen eller hämningen av en viss substans.
Na+/K+-pumpen är mycket känslig för att ATP-konc. ska gå ner, pumpen kommer fungera sämre. För varje ADP har vi 10 st ATP. Koncentrationsgradienten ser till så att pumpen effektivt pumpar ut joner. På mitokondriens inre membran finns antiport-transportörer som för ATP (-4) ut i rummet mellan mitokondriens inre och yttre membran och in ADP (-3). Skillnaden i membranpotential är -180 mV.
Förklara begreppet “reversibel cellskada”
En cell som tidigare utsatts för påfrestning/stress kan gå tillbaka till sin normala struktur/funktion när påfrestningen upphör.
Vad är metaplasi? Ge exempel på när detta kan ske.
Celladaption som innebär att en mogen cell byter fenotyp, till en vars struktur/form är mer lämpad för påfrestningen som cellen utsätts för. Cellen kan på så sätt överleva utan cellskada, dock kan dess funktion försämras eller utebli.
”Genetisk reprogrammering”
EXEPMEL:
- I luftvägarna hos en rökare som andas in varm luft. Det kubiska cilierade epitelet (bronkslemhinnan) som producerar mucus kommer då att bytas ut mot ett skivepitel, mer motståndskraftigt men epitetet har tappat sin skyddande funktion. Reversibelt då man slutar röka.
- intestinal metaplasi, ektopiskt uttryck av transkriptionsfaktorer CDX2. Atrofisk gastrit
Vad är atrofi? Ge exempel på när detta kan ske.
NÄR?
Denna typ av celladaption initieras vid minskade funktionella behov (arbetsbelastning), minskad näringstillförsel, blodförsörjning, innervation, endokrin stimulering ,missbruk eller att cellen börjar bli gammal (senil atrofi).
HUR?
Cellen kommer att minska i storlek för att kunna överleva, en ny jämvikt uppstår mellan cellstorlek och näring- blodtillförsel. Mekanismen bakom atrofi är en en aktiv process, en kombination av minskad proteinsyntes och ökad proteinnedbrytning. Proteinsyntesen minskar som respons på den minskade metabola aktiviteten. Nedbrytningen sker via ubiquitin-proteasom-pathway genom uppreglering av ubiquitin-ligaser. I många situationer sker atrofi i samband med att autofagi sker (autofagi-lysosom), dvs då cellen börjar äta upp sina egna organeller för att kunna överleva.
*Det är viktigt att skilja på cell- och vävnadsatrofi. i och med att cellatrofi är reversibel medan en vävnadsatrofi kan vara irreversibel om dess storleksminskning inte bara beror på cellatrofi utan även apoptos.
Det finns både fysiologisk och patologisk atrofi.
FYSIOLOGISK beror på:
- inaktivitet
- hormonell
*uterus post partum, bröst efter laktation, endometrium efter menopaus.
PATOLOGISK beror på:
- hypoxi/ partiell ischemi
- kronisk inflammation
- senil atrofi
- hormonell
- prostata efter kastrering, binjurebarkatrofi vid binjurebarksadenom.
Vad sker vid Binjurebarksatrofi?
Det är en typ av hormonell atrofi där frisättningen av ACTH från hypofysen inte är tillräcklig.
Vad är hypertrofi ? Ge exempel på när detta kan ske.
NÄR?
vid ökade funktionella behov
HUR? Omstrukturering av celler genom att: - Ökad proteinsyntes - Nedbrytning av onödiga proteiner. - Ökat uttryck av tillväxtgener Ökad överlevnad genom minskad apoptos.
Det är viktigt att skilja på cellhypertrofi och vävnadshypertrofi. Vävnadshypertrofi behöver inte bero på cellhypertrofi utan kan också bero på hyperplasi eller inlagring av ämnen.
FYSIOLOGISK
skelett- och hjärtmuskelträning
Uterus vid graviditet, bröst laktation.
PATOLOGISKA
hjärtmuskel pga hypertoni eller aortastenos.
Vad är hyperplasi? Ge exempel på när detta kan ske.
NÄR?
vid ökade funktionella behov.
HUR?
Inducering av vilande celler (G0) i cellcykeln (G1).
VAR?
Ökat cellantal som svar på hormoner och andra tillväxtfaktorer; förekommer i vävnader vars celler kan dividera eller innehålla rikliga vävnadsstamceller
- Fysiologisk = det finns två olika varianter, hormonell och kompensatorisk. Hormonell är t ex när brösten växer pga hormon-stimuli. Kompensatorisk är då vävnaden växer för att kompensera för en borttagen vävnad eller organ. Exempel på detta ä när levern återfår sin normala storlek efter att en bit tagits bort. När cellerna prolifierat klart så stängs proliferationen av av tillväxt-inhibitorer.
- Patologisk = Uppstår till följd av en bakomliggande patologisk process. De flesta sker till följd av abnormal påverkan från hormoner eller tillväxtfaktorer. Exempel:
· Endometriehyperplasi efter långvarig östrogenpåverkan.
· Benign prostatahyperplasi som induceras av androgenstimulering. (DHT). Hormonell hyperplasi, nodulär.
- lever efter resektion, celler prolifierar och kompenserar för bortfallet av celler - kompensatorisk hyperplasi.
- binjurebarkshyperplaso pga hypofysadenom, återgår till normal strl om hypofysen opereras bort.
• hud: virusvårta
SINGELNJURE är exempel på kompensatorisk hypertrofi och hyperplasi.
*Hyperplasierna kommer gå tillbaks om det hormonella stimulit försvinner. Patologisk hyperplasi är inte samma sak som cancer men hyperplastiska vävnader kan utgöra en grogrund.
Vad innebär excentrisk resp. koncentrisk hjärtypertrofi?
EXCENTRISK:
Detta sker då hjärtat dilaterad för att öka sin volym.
KONCENTRISK:
Detta sker då hjärtat pumpar mot ett allt högre tryck, hjärtkammarväggen kommer då tvingas bli tjockare för att kunna utföra större kraft. Kardiocyterna kommer att bli stora ed stora cellkärnor.
Vad innebär kompensatorisk hyperplasi?
Celler prolifierar och kompenserar bortfallet av celler, t ex då man tagit bort en bit av levern.
Vad är nodulär prostatahyperplasi?
Hormonell hyperplasi då
prostata är hyperplastisk och knölig, dvs nodulär.
Detta leder till att ureter blir kraftig förträngd –> vattenkastning.
Förträngningar leder i sin tur till hypertrofisk urinblåsa eftersom att den hela tiden måste jobba mot ett högre tryck, dvs att muskulaturen hypertrofieras.
Många testosteronrecpetorer kan vara orskaen till detta.
När och var sker dysplasi? Ge exempel! Hur ser dessa celler ut?
NÄR?
Dysplasi är en adaptionsmekanism som induceras då en cell utsätts för permitterande svår irritation.
VAR?
oftast i hyperplastisk eller metaplastisk epitel. Metaplasi kan leda till dysplasi.
*förstadium till cancer
* mutationer i prolifererande celler - cellatypi
EXEMPEL:
- Epidermis kan skdas pga långvarig UV-exponering –> skiktningen blir störd, stora kärnor huller om buller.
- vårtvirus –> dysplasi (mognadsstörning).
samtliga förändringar kan gå tillbaka, t ex genom att frysa en vårta.
UTSEENDE:
Metapasltiska epitelet bevarar ordinär skiktning, det dysplastiska har stora kärnor liten cytoplasma och ingen skiktning, ingen ordning.
Vad finns det för orsaker till att en vävnadsskada uppstår?
Vanligaste orsaken är ischemi , t ex lokal ischemi som leder till lokal skada, eller generell.
Andra vanligaste orsaken är hypoxi, vilket kan bero på:
- lågt pO2 i luften
- Respiratorisk innsufficiens
- Anemi
- Defekter i hemoglobin
ANDRA ORSAKER:
endogena:
- inflammation (kroppens immunsvar kan alltså skada cellen)
- genetiska sjukdomar, t ex inlagringssjukdomar
- Metabola rubbningar, t ex rubbning i fettmetabolism
exogena:
- fysikalisk påverkan
- kemiska ämnen
- infektiös agens (svamp, bakterier mm)
Vad är ischemi? lokal/generell cirkulationsvikt?
Ischemi är en medicinsk term för syrebrist i vävnad, oftast på grund av att en specifik vävnads blodförsörjning inte räcker för dess behov.
Vad är en reversibel cellskada?
karakteriseras av degenerativa förändringar.
Vävnaden/cellen förenklas eller försämras= degeneration!!
- -> Hydropisk degeneration = vattensvullnad. Pga minskad ATP-prod. Na/K-pumpen fungerar ej -> vatten kommer in i cellen, cellsvullnad, cellskada.
- membranbubblor
- ER-svullnad, ribosomer lossnar vilket ger minskad proteinsyntes.
- INTAKT cellmembran och kärna vilket gör att cellen kan gå tillbaka till normalt
- Cellen kan bara gå tillbaka till normalt stadie om cellen utsatts för hypoxi eller KORT ischemi. Vid långvarig ischemi kommer cellskadan att bli irreversibel.
- -> intracellulära ackumulationer = förfettning.
- Abnorm metabolism av fettsyror. Dvs ansamling av fett i cellens cytoplasma.
SAMMANFATTAT: reversibel cellskada innebär antingen hydroptisk degeneration eller intracellulär ackumulationer (författning, endogena substanser, exogena substanser). Kvarstår ischemi så sker istället en irreversibel cellskada.
