V5 - Adaption und Zellachäden Flashcards
Zellschädigung
Alle Formen von Gewebeschäden starten mit molekularen und strukurellen Veränderungen der Zelle
- Zellulärer Stress kann zu Zellschädigungen führen
- Stead state: Normale Physiologische Funktion
- exzessiver physiologischer Stress —> Zelluläre Adaption
- Erhöhung des Stress —> Zellschädigung
Dysplasie
Veränderung von Zellgrösse, Form und Organisation
Beginn von neoplastischen Veränderungen
Hitze/Kälte-Schockproteine
- Molekulare Adaption
Stellen die Funktion von denaturierten Proteinen wieder her
DNA-Reperaturenzyme
Molekuklare Adaption
- reparieren Brüche in der DNA, tauschen beschädigte, mutierte Basen aus
Adaption des Stoffwechsels
Vermehrte Produktion und Freisetzung von fehlenden Komponenten
HIF-alpha
aktiviert die Transkription von Genen, die zur Erhöhung der Sauerstoffzufuhr beitragen oder Anpassungen des Stoffwechsels unterstützen
Antioxidative Enzyme
Inaktiveren freie Radikale, reaktive Sauerstoffspezies
Abbau von oxidierten Molekülen
Zellschädigung ist reversibel bis zum Point of no return
Die Art und Weise des Zellstress entscheiden über die Form von Zelltod und dessen Konsequenzen für Gewebe, Organe und Organismus
Nekrose-induzierende Stimuli
Ischämie
Fehlende Energieproduktion
Membranschäden
DNA-Schädigung
Apoptose-Induktion
Zu viele Signale:
- CHemotherapie, Strahlung, virale Infektionen, Transplantatabstossung, Steroide, Negativ-Selektion im Thymus
Zu wenig Signale:
- fehlende Wachstumsfaktoren, Nervenzellverknüpfungen, Death-by-neglect (Thymozyten)
Nekrose
- Physikalische oder chemische Schädigung, ATP-Depletion
- Denaturierung intrazellulärer Proteine, Membranintegrität geht verloren —> Zellbestandteile kommen in die Umgebung —> löst Entzündung aus; Verdauung der Zellbestandteile durch Lysosome der Zelle und durch Leukozyten
Redutkion des ATP durch Sauerstoff/Nährstoffmangel, Mitochondriale Schäden
- Membranpotential wird nicht gehalten, Veränderung des Stoffwechsels, Kalziuminflux, Reduktion der Proteinbiosynthese
Mitochondrienschaden —> Transmembranäres Potential geht verloren, es ist keine Atmungskette mehr möglich —> Abnorme Atmungskette führt zu Radikalen; es treten pro-apoptotische Moleküle aus
Überschuss an Calzium —> Aktivierung vieler Enzyme —> unordnung —> Membranschäden —> Verlust der Osmotischen Regulation —> Zelle schwillt an und platzt
Extrinsischer Weg der Apopotose-Induktion
Rezeptoren der TNF-Familie haben in der Zelle eine Death domain
- FasL auf cytotoxischen T-Zellen bindet Fas
- Trimerisierung —> death domains bilden eine Bindungsstelle für das Adaptorprotein FADD (Fas-associated death domain) aus
- bindet inaktive Form der Caspase 8 über eine Death domain —> es sind mehrere beieinander, Spalten sich gegenseitig, es gibt eine Umlagerung —> Aktive Caspase 8 (Dimer aus p10 und p18 lagert sich mit einem zweiten zusammen)
- löst Caspase-Kaskade aus
Intrinsischer (mitochondrialer) Weg der Apoptoseinduktion
- Permeabilität der äusseren Mitochondrienmembran ist kontrolliert durch BCL2 (antiapoptotisch) und Bax&Bak(proapoptotich); BH3 sind Sensoren für zellulären Stress
- Bax und Bak oligomerisiern und destabilisieren die äussere Membran —> Freisetzung von pro-apoptotischen Molekülen; Cytochrom c —> bindet APAF1 (Apoptosis-activation-factor-1) —> bildet mit der Procaspase9 das Apoptosom —> Aktivierung der Caspase 9 —> Caspase-Kaskade
Caspasen
Zentrale Proteasen der Apoptose
- Cystein-Aspartat-Protease
- hat Cystein im aktiven Zentrum und schneidet nach Aspartat
Prodomäne-p20 Untereinheit - p10 Untereinheit —> durch proteolytische Spaltung lagern sich 2 p20 und 2 p10 zu einem Heterotetramer zusammen —> Aktives Enzym
CAD
Caspase-aktivierte-DNAase (Nuklease)
- aktive Caspase 3 spaltet ICAD (inhibitor), der CAD umschliesst
- CAD wird frei und spaltet die DNA zwischen Histonen
