principi di patologia generale definizione dello stato di salute: corrisponde ad una situazione di...

PRINCIPI DI PATOLOGIA GENERALEPRINCIPI DI PATOLOGIA GENERALE

DEFINIZIONE DELLO STATO DI SALUTE:DEFINIZIONE DELLO STATO DI SALUTE:Corrisponde ad una situazione di regolato ed equilibrato Corrisponde ad una situazione di regolato ed equilibrato funzionamento di tutto l’organismo detto “omeostasi”funzionamento di tutto l’organismo detto “omeostasi”

OMEOSTASIOMEOSTASI: L’insieme dei meccanismi messi in atto da : L’insieme dei meccanismi messi in atto da ogni essere vivente pluri o monocellulare, per mantenere in ogni essere vivente pluri o monocellulare, per mantenere in equilibrio le varie funzioni tra loro e l’ambiente esterno . equilibrio le varie funzioni tra loro e l’ambiente esterno .

La capacità di una cellula o di un organismo di mantenersi La capacità di una cellula o di un organismo di mantenersi in uno stato fisiologico costante, indipendentemente dalle in uno stato fisiologico costante, indipendentemente dalle variazioni chimico-fisiche esterne.variazioni chimico-fisiche esterne.Tra le piu’ importanti funzioni che contribuiscono al Tra le piu’ importanti funzioni che contribuiscono al mantenimento della condizione omeostatica sono: i mantenimento della condizione omeostatica sono: i meccanismi che presiedono all’equilibrio idro-elettrolitico, meccanismi che presiedono all’equilibrio idro-elettrolitico, equlibrio acido-base, meccanismi che regolano la equlibrio acido-base, meccanismi che regolano la termoregolazione, equilibrio emocitopoietico-emocateretico.termoregolazione, equilibrio emocitopoietico-emocateretico.


La PATOLOGIA GENERALE è stata definita come la La PATOLOGIA GENERALE è stata definita come la Scienza che si occupa del Scienza che si occupa del COME e PERCHECOME e PERCHE’ avviene il ’ avviene il turbamento dello stato di saluteturbamento dello stato di salute

La PATOLOGIA GENERALE mira a comprendere i La PATOLOGIA GENERALE mira a comprendere i meccanismi molecolari e biochimici che sono alla base delle meccanismi molecolari e biochimici che sono alla base delle malattie.malattie.

Studia le CAUSE Studia le CAUSE (EZIOLOGIA) (EZIOLOGIA) e i MECCANISMI e i MECCANISMI (PATOGENESI)(PATOGENESI) che determinano le malattie. che determinano le malattie.


STATO MORBOSO: Condizione patologica stazionaria spesso STATO MORBOSO: Condizione patologica stazionaria spesso asintomatica risultante da un equilibrio che si verifica tra la noxa asintomatica risultante da un equilibrio che si verifica tra la noxa etiologica e la reattività dell’organismo. Es. miopia, presbiopia, presenza di etiologica e la reattività dell’organismo. Es. miopia, presbiopia, presenza di cicatrici, agenesia renale.cicatrici, agenesia renale.

MALATTIA : la malattia è il turbamento della funzione di uno o piu’ MALATTIA : la malattia è il turbamento della funzione di uno o piu’ organi che si riflette in una modificazione della condizione omeostatica organi che si riflette in una modificazione della condizione omeostatica originaria ed induce contemporaneamente uno stato di reattività originaria ed induce contemporaneamente uno stato di reattività dell’organismo. Non ha le caratteristiche di una condizione statica ma di dell’organismo. Non ha le caratteristiche di una condizione statica ma di una condizione dinamica, cioe’ in evoluzione.una condizione dinamica, cioe’ in evoluzione.

La malattia produce quasi sempre fenomeni soggettivi ed obiettivi che La malattia produce quasi sempre fenomeni soggettivi ed obiettivi che vanno sotto il nome di “sintomi”.vanno sotto il nome di “sintomi”.

CELLULACELLULA

Nella cellula si possono distinguere:Nella cellula si possono distinguere: Membrana cellulare, il rivestimento esterno della , il rivestimento esterno della

cellula cellula NucleoNucleo con gli acidi nucleici, DNA e RNA con gli acidi nucleici, DNA e RNA Citoplasma, sostanza gelatinosa contenente i vari , sostanza gelatinosa contenente i vari

elementi della cellula elementi della cellula Organuli, sono una serie di organi interni alla cellula, , sono una serie di organi interni alla cellula,

suddivisi in compartimenti e circondati da citoplasma, suddivisi in compartimenti e circondati da citoplasma, separati da esso attraverso la membrana plasmatica separati da esso attraverso la membrana plasmatica

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MEMBRANA CELLULAREMEMBRANA CELLULARELa La membrana cellularemembrana cellulare, anche detta , anche detta membrana plasmaticamembrana plasmatica o o plasmalemmaplasmalemma, è un sottile rivestimento che delimita la , è un sottile rivestimento che delimita la cellulacellula in tutti gli in tutti gli organismi viventi.organismi viventi.Formata in prevalenza da Formata in prevalenza da lipidi, e più precisamente , e più precisamente fosfolipidi, viene , viene chiamata anche chiamata anche bilayer fosfolipidico. Nella componente lipidica si vanno a . Nella componente lipidica si vanno a collocare, con importanti funzioni fisiologiche, collocare, con importanti funzioni fisiologiche, proteine e una piccola e una piccola percentuale di percentuale di glucidi, in forma di , in forma di glicoproteine e e glicolipidi, e di molecole , e di molecole di di colesterolo che la stabilizzano. che la stabilizzano.Negli organismi Negli organismi procarioti è ricoperta da un rivestimento protettivo è ricoperta da un rivestimento protettivo chiamato chiamato parete cellulare, assente invece negli , assente invece negli eucarioti animali; nelle animali; nelle cellule eucariotiche vegetali essa è presente sottoforma di una parete cellule eucariotiche vegetali essa è presente sottoforma di una parete cellulare primaria (composta principalmente da cellulare primaria (composta principalmente da pectina) e di una parete ) e di una parete cellulare secondaria (composta principalmente da cellulare secondaria (composta principalmente da lignina).).

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CITOPLASMACITOPLASMA IIl citoplasma è una l citoplasma è una soluzione acquosa dalla consistenza acquosa dalla consistenza

gelatinosa al cui interno vi sono i vari organuli che gelatinosa al cui interno vi sono i vari organuli che compongono la cellula: compongono la cellula: mitocondri, , ribosomi, , apparato di Golgi, , reticolo endoplasmatico granulare (o ruvido), , reticolo endoplasmatico liscio, , lisosomi..

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NUCLEONUCLEO NUCLEOLONUCLEOLO

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NUCLEONUCLEOIl nucleo è il centro di comando da Il nucleo è il centro di comando da cui partono tutti gli ordini che cui partono tutti gli ordini che regolano la vita della cellula. Nelle regolano la vita della cellula. Nelle cellule eucariotiche, esso è immerso cellule eucariotiche, esso è immerso nel citoplasma, delimitato da una nel citoplasma, delimitato da una membrana nucleare (detta anche membrana nucleare (detta anche cisterna perinucleare). cisterna perinucleare).

Il nucleo è ricoperto da una Il nucleo è ricoperto da una membrana nucleare che permette il membrana nucleare che permette il passaggio nel nucleo solamente a passaggio nel nucleo solamente a determinate sostanze. Il nucleo determinate sostanze. Il nucleo contiene DNA (acido contiene DNA (acido deossiribonucleico), abbinato a delle deossiribonucleico), abbinato a delle proteine strutturali; questa unione proteine strutturali; questa unione forma delle lunghissime fibre dette forma delle lunghissime fibre dette cromatina.cromatina. Durante la riproduzione Durante la riproduzione cellulare, la cromatina si spiralizza, cellulare, la cromatina si spiralizza, formando i formando i cromosomicromosomi. .

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Il Il nucleolo è l'organulo è l'organulo responsabile della sintesi dell'responsabile della sintesi dell'RNA ribosomiale (rRNA). Si (rRNA). Si tratta di una struttura fibrosa e tratta di una struttura fibrosa e granulata presente in una o più granulata presente in una o più copie nel nucleo cellulare della copie nel nucleo cellulare della maggior parte delle cellule maggior parte delle cellule eucariotiche superiori, eucariotiche superiori, specialmente quelle che specialmente quelle che presentano una attiva presentano una attiva sintesi proteica. Al microscopio . Al microscopio ottico appare come un granulo ottico appare come un granulo rotondeggiante, non delimitato da rotondeggiante, non delimitato da membrana e circondato da uno membrana e circondato da uno strato di strato di cromatina condensata. condensata. È È costituito da tratti di costituito da tratti di DNA che che codificano per l'RNA ribosomiale, codificano per l'RNA ribosomiale, da filamenti di rRNA nascenti e da filamenti di rRNA nascenti e da da proteine. .

DNADNA L'L'acido desossiribonucleicoacido desossiribonucleico o o deossiribonucleicodeossiribonucleico

((DNADNA) è un ) è un acido nucleico che contiene le informazioni che contiene le informazioni genetiche necessarie alla necessarie alla biosintesi di di RNA e e proteine, , molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.

Dal punto di vista chimico, il DNA è un Dal punto di vista chimico, il DNA è un polimero organico organico costituito da costituito da monomeri chiamati chiamati nucleotidi. Tutti i . Tutti i nucleotidi sono costituiti da tre componenti fondamentali: nucleotidi sono costituiti da tre componenti fondamentali:

1) un 1) un gruppo fosfato 2) il deossiribosio (2) il deossiribosio (zucchero pentoso) ) 3) 3) base azotata che si lega al 1C’ dello zucchero che si lega al 1C’ dello zucchero deossiribosio con deossiribosio con legame N-glicosidico. .

Quattro sono le basi azotate che possono essere utilizzate Quattro sono le basi azotate che possono essere utilizzate nella formazione dei nucleotidi da incorporare nella nella formazione dei nucleotidi da incorporare nella molecola di DNA: le purine (molecola di DNA: le purine (adenina, , guanina) e le ) e le pirimidine ( pirimidine ( citosina, , timina e uracile). e uracile).

DNADNA Negli organismi viventi, il DNA Negli organismi viventi, il DNA

non è quasi mai presente sotto non è quasi mai presente sotto forma di singolo filamento, ma forma di singolo filamento, ma come una coppia di filamenti come una coppia di filamenti saldamente associati tra loro. saldamente associati tra loro. Essi si intrecciano tra loro a Essi si intrecciano tra loro a formare una struttura definita formare una struttura definita doppia elica. Ogni nucleotide è doppia elica. Ogni nucleotide è costituito da uno scheletro costituito da uno scheletro laterale, che ne permette il laterale, che ne permette il legame covalente con i con i nucleotidi adiacenti, e da una nucleotidi adiacenti, e da una base azotata, che instaura base azotata, che instaura legami idrogeno con la con la corrispondente base azotata corrispondente base azotata presente sul filamento presente sul filamento opposto.opposto.

DNADNA La struttura laterale del DNA è La struttura laterale del DNA è

composta da unità ripetute ed composta da unità ripetute ed alternate di gruppi fosfato e di 2-alternate di gruppi fosfato e di 2-deossiribosio, uno zucchero deossiribosio, uno zucchero pentoso (a (a cinque cinque atomi di di carbonio) che si lega ) che si lega ai fosfati adiacenti attraverso ai fosfati adiacenti attraverso legami fosfodiesterici presso il terzo presso il terzo ed il quinto carbonio; in pratica, ogni ed il quinto carbonio; in pratica, ogni molecola di fosfato forma un ponte molecola di fosfato forma un ponte molecolare collegando, attraverso molecolare collegando, attraverso legami fosfodiesterici, il carbonio in legami fosfodiesterici, il carbonio in posizione 3′ di una molecola di posizione 3′ di una molecola di deossiribosio con quello in posizione 5′ deossiribosio con quello in posizione 5′ dello zucchero successivo. dello zucchero successivo. Conseguenza di questi legami Conseguenza di questi legami asimmetrici è che ogni filamento di asimmetrici è che ogni filamento di DNA ha un senso, determinato dalla DNA ha un senso, determinato dalla direzione dei legami fosfodiesterici. In direzione dei legami fosfodiesterici. In una doppia elica, il senso di un una doppia elica, il senso di un filamento è opposto a quello del filamento è opposto a quello del filamento complementare filamento complementare

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RIBOSOMIRIBOSOMI

RibosomiRibosomi sono granuli scuri presenti nel sono granuli scuri presenti nel citosol, sulla , sulla membrana nucleare e sul e sul reticolo endoplasmatico rugoso rugoso (RER);sono composti da (RER);sono composti da RNA ribosomiale (r-RNA) e materiale (r-RNA) e materiale proteico.proteico.

La loro funzione è quella di sintetizzare le La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine partendo da una catena di partendo da una catena di RNA messaggero (m-RNA). (m-RNA).

I ribosomi si associano quasi sempre in gruppi, denominati poliribosomi o polisomi, costituiti da 3 a 30 ribosomi legati da un esile filamento di mRNA.

Il ribosoma ha come funzione essenziale quella di leggere il messaggio proveniente dal DNA e di tradurlo, e la traduzione consiste nella sintesi di proteine.

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RETICOLO ENDOPLASMATICO RUVIDO RETICOLO ENDOPLASMATICO RUVIDO Il Il reticolo endoplasmatico ruvidoreticolo endoplasmatico ruvido è costituito da una serie di è costituito da una serie di

membrane piegate l'una sull'altra a formare tubuli e sacchetti membrane piegate l'una sull'altra a formare tubuli e sacchetti (una prosecuzione della membrana nucleare), mentre il (una prosecuzione della membrana nucleare), mentre il termine ruvido si riferisce al fatto che la sua superficie è termine ruvido si riferisce al fatto che la sua superficie è punteggiata di corpiccioli, i ribosomi.punteggiata di corpiccioli, i ribosomi. Compito del ribosoma è Compito del ribosoma è quello di sintetizzare proteine tramite la quello di sintetizzare proteine tramite la sintesi proteica. Una . Una volta ottenuta la proteina, questa viene racchiusa in una volta ottenuta la proteina, questa viene racchiusa in una membrana (gemmazione della vescicola di transizione) che, membrana (gemmazione della vescicola di transizione) che, trovatasi nel citoplasma può fuoriuscire dalla cellula per trovatasi nel citoplasma può fuoriuscire dalla cellula per esocitosi, sostare nel citoplasma o andare nell'apparato di , sostare nel citoplasma o andare nell'apparato di Golgi dove verrà modificata.Golgi dove verrà modificata.

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APPARATO DI GOLGI APPARATO DI GOLGI

L' L' APPARATO DI GOLGIAPPARATO DI GOLGI è adibito a rifinire e rendere fruibili le è adibito a rifinire e rendere fruibili le sostanze prodotte dai ribosomi che verranno utilizzate dalla cellula stessa sostanze prodotte dai ribosomi che verranno utilizzate dalla cellula stessa o espulse. o espulse. Esso è formato da sacche membranose impilate le une sulle Esso è formato da sacche membranose impilate le une sulle altre, che modificano proteine e lipidi, sintetizzano carboidrati e altre, che modificano proteine e lipidi, sintetizzano carboidrati e "impacchettano" le molecole che devono essere trasportate all'esterno "impacchettano" le molecole che devono essere trasportate all'esterno della cellula.della cellula. Anche se può variare leggermente a seconda delle cellule Anche se può variare leggermente a seconda delle cellule studiate, in linea di massima la sua struttura è pressoché uniforme: è studiate, in linea di massima la sua struttura è pressoché uniforme: è formato da formato da dittiosomi,dittiosomi, strutture formate a loro volta da strutture formate a loro volta da sacculisacculi appiattiti e appiattiti e da piccole formazioni cave, le vescicole golgiane. I sacculi sono posti gli da piccole formazioni cave, le vescicole golgiane. I sacculi sono posti gli uni sopra gli altri e possono trovarsi singolarmente nel citoplasma o uni sopra gli altri e possono trovarsi singolarmente nel citoplasma o associati nei cosiddetti corpi golgiani. I sacculi che si trovano localizzati associati nei cosiddetti corpi golgiani. I sacculi che si trovano localizzati in prossimità del nucleo sono detti inferiori o prossimali e costituiscono la in prossimità del nucleo sono detti inferiori o prossimali e costituiscono la regione cis del dittiosoma. I sacculi che invece si trovano localizzati in regione cis del dittiosoma. I sacculi che invece si trovano localizzati in prossimità della superficie cellulare sono detti superiori o distali e prossimità della superficie cellulare sono detti superiori o distali e costituiscono la regione trans dello stesso dittiosoma.costituiscono la regione trans dello stesso dittiosoma.

APPARATO DEL GOLGIAPPARATO DEL GOLGI

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RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO Il Il reticolo endoplasmatico LISCIOreticolo endoplasmatico LISCIO è costituito da una serie è costituito da una serie

di membrane piegate l'una sull'altra non guarnite di ribosomi. di membrane piegate l'una sull'altra non guarnite di ribosomi. E’ costituito a vescicole e/o tubuli. Svolge un ruolo principale E’ costituito a vescicole e/o tubuli. Svolge un ruolo principale nella sintesi di lipidi, e negli epatociti è sede di processi di nella sintesi di lipidi, e negli epatociti è sede di processi di detossificazione farmacologica, detossificazione farmacologica, nella sintesi di ormoni nella sintesi di ormoni steroidei e nell’immagazzinamento di calcio nelle cellule steroidei e nell’immagazzinamento di calcio nelle cellule muscolari. muscolari.

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LISOSOMI LISOSOMI

I lisosomi sono organuli facenti parte del citoplasma delimitati da una I lisosomi sono organuli facenti parte del citoplasma delimitati da una membrana propria di natura fosfolipidica, al cui interno sono racchiusi membrana propria di natura fosfolipidica, al cui interno sono racchiusi degli degli enzimi idrolitici capaci di idrolizzare, cioè di rompere i legami delle capaci di idrolizzare, cioè di rompere i legami delle macromolecole biologiche. Sono adibiti a digerire tutte quelle sostanze macromolecole biologiche. Sono adibiti a digerire tutte quelle sostanze inutili o dannose alla cellula. Sono presenti solo nelle cellule eucariote inutili o dannose alla cellula. Sono presenti solo nelle cellule eucariote animali. Si trovano anche nei animali. Si trovano anche nei globuli bianchi per assolvere il compito di per assolvere il compito di distruggere le macromolecole biologiche di microorganismi patogeni. distruggere le macromolecole biologiche di microorganismi patogeni. Dunque i lisosomi si possono definire organuli digestivi che eliminano le Dunque i lisosomi si possono definire organuli digestivi che eliminano le sostanze di rifiuto della cellula e i microrganismi nocivisostanze di rifiuto della cellula e i microrganismi nocivi. I lisosomi si . I lisosomi si fondono con i fondono con i vacuoli alimentari in ingresso e sottopongono i nutrienti alimentari in ingresso e sottopongono i nutrienti all'attività digestiva degli enzimi, rendendoli così disponibili per la cellula.all'attività digestiva degli enzimi, rendendoli così disponibili per la cellula.

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PEROSSISOMAPEROSSISOMA

Il Il perossisomaperossisoma è un è un organello cellulare vescicolare, di circa 0,5-1 μm di vescicolare, di circa 0,5-1 μm di diametro, ubiquitario negli diametro, ubiquitario negli eucarioti, separato dal , separato dal citoplasma da una da una membrana, che contiene almeno 50 enzimi ossidativi. All’interno delle membrana, che contiene almeno 50 enzimi ossidativi. All’interno delle cellule cellule epatiche vi possono essere fino a 600 perossisomi al cui interno è a vi possono essere fino a 600 perossisomi al cui interno è a volte rintracciabile un nucleo denso (che contiene vari enzimi volte rintracciabile un nucleo denso (che contiene vari enzimi urato ossidasi, , catalasi, , D-aminoacido ossidasi). Essi furono scoperti da ). Essi furono scoperti da Christian de Duve a seguito dei suoi studi condotti negli anni ‘60 del a seguito dei suoi studi condotti negli anni ‘60 del XX secolo..

I perossisomi esercitano molte azioni che vanno dall’ossidazione degli I perossisomi esercitano molte azioni che vanno dall’ossidazione degli acidi grassi a lunga catena (detta a lunga catena (detta beta-ossidazione), alla sintesi del ), alla sintesi del colesterolo e degli e degli acidi biliari nelle cellule epatiche, alla produzione di nelle cellule epatiche, alla produzione di plasmalogeni, al metabolismo degli , al metabolismo degli amminoacidi e delle e delle purine ed allo ed allo smaltimento dei composti metabolici tossici.smaltimento dei composti metabolici tossici.

I perossisomi elaborano al loro interno il I perossisomi elaborano al loro interno il perossido di idrogeno (H2O2), da (H2O2), da cui presero il nome a seguito dei processi di cui presero il nome a seguito dei processi di ossidazione, catalizzati da vari , catalizzati da vari enzimi (urato ossidasi, enzimi (urato ossidasi, glicolato ossidasi, , amminoacido ossidasi), che per ), che per svolegersi necessitano di svolegersi necessitano di ossigeno molecolare (O2). molecolare (O2). Il perossido di Il perossido di idrogeno è altamente reattivo ed ha azione ossidante per cui viene subito idrogeno è altamente reattivo ed ha azione ossidante per cui viene subito eliminato dall’enzima eliminato dall’enzima catalasi (uno dei più rappresentati) che catalizza la (uno dei più rappresentati) che catalizza la seguente reazione: 2 H2O2 → O2 + 2 H2Oseguente reazione: 2 H2O2 → O2 + 2 H2O

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Mitocondrio: la Centrale d'energia Mitocondrio: la Centrale d'energia La centrale energetica della cellula è La centrale energetica della cellula è

costituita dal mitocondrio (dal costituita dal mitocondrio (dal Greco μιτος o mitos, filo + κουδριον o μιτος o mitos, filo + κουδριον o khondrion, granulo). Si tratta di un khondrion, granulo). Si tratta di un organello, rilevabile in quasi tutte le , rilevabile in quasi tutte le cellule eucariote. Essi convertono le cellule eucariote. Essi convertono le molecole ricavate dal cibo in energia ricavate dal cibo in energia nella forma di nella forma di ATP attraverso il attraverso il processo della processo della fosforilazione ossidativa.. Una cellula Una cellula eucariota normalmente contiene circa eucariota normalmente contiene circa 2,000 mitocondri, i quali occupano 2,000 mitocondri, i quali occupano circa un quinto del suo volume circa un quinto del suo volume totale.I mitocondri contengono un totale.I mitocondri contengono un DNA mitocondriale, che è mitocondriale, che è indipendente da quello situato nel indipendente da quello situato nel nucleo della cellula. nucleo della cellula.

L'L'AdenosintrifosfatoAdenosintrifosfato o o ATPATP è un è un ribonucleotide trifosfato formato da una base formato da una base azotata, cioè l', cioè l'adenina, dal , dal ribosio, che è uno , che è uno zucchero pentoso, e da tre gruppi fosfato. È uno zucchero pentoso, e da tre gruppi fosfato. È uno dei reagenti necessari per la sintesi dell'dei reagenti necessari per la sintesi dell'RNA, , ma soprattutto è una sostanza-chiave per il ma soprattutto è una sostanza-chiave per il metabolismo energetico. Esso viene idrolizzato energetico. Esso viene idrolizzato ad ad ADP ( (adenosindifosfato), che viene ), che viene riconvertito in ATP mediante vari processi.riconvertito in ATP mediante vari processi.

MITOCONDRIMITOCONDRI

sono 5 compartimenti distinti all'interno sono 5 compartimenti distinti all'interno del mitocondrio. Vi è del mitocondrio. Vi è la membrana la membrana esterna, lo spazio intermembrana, la esterna, lo spazio intermembrana, la membrana interna, lo spazio delle creste membrana interna, lo spazio delle creste (formate dalle inflessioni della membrana (formate dalle inflessioni della membrana interna) e la matriceinterna) e la matrice. La dimensione dei . La dimensione dei mitocondri varia da 1 a 10 micrometri. I mitocondri varia da 1 a 10 micrometri. I mitocondri è come se fossero i polmoni mitocondri è come se fossero i polmoni della cellula e procurano energia a essa della cellula e procurano energia a essa per la sua sopravvivenza.per la sua sopravvivenza.

Struttura del mitocondrio Struttura del mitocondrio

Ogni mitocondrio contiene una Ogni mitocondrio contiene una membrana esterna e una interna membrana esterna e una interna composte da un doppio strato composte da un doppio strato fosfolipidico e e proteine. Le due . Le due membrane, tuttavia, hanno proprietà membrane, tuttavia, hanno proprietà differenti. A causa della sua differenti. A causa della sua organizzazione a doppia membrana, viorganizzazione a doppia membrana, vi

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Funzioni del mitocondrio Funzioni del mitocondrio Anche se è ben noto che i mitocondri convertono materiali organici in energia per la Anche se è ben noto che i mitocondri convertono materiali organici in energia per la

cellula sotto forma di cellula sotto forma di adenosintrifosfato, essi giocano anche un ruolo fondamentale in , essi giocano anche un ruolo fondamentale in alcune funzioni alcune funzioni metaboliche, come:, come:

Morte cellulare programmata grazie all'Morte cellulare programmata grazie all'apoptosi Proliferazione cellulare Proliferazione cellulare Regolazione dello stato ossidativo della cellula Regolazione dello stato ossidativo della cellula Sintesi dell'Sintesi dell'Eme Sintesi di Sintesi di steroidi

Conversione dell'energia Conversione dell'energia Il ruolo più importante dei mitocondri è Il ruolo più importante dei mitocondri è la produzione di la produzione di ATP acronimo di acronimo di

adenosintrifosfato.adenosintrifosfato. Questo è compiuto ossidando i derivati principali della Questo è compiuto ossidando i derivati principali della glicolisi: il : il piruvato e il e il NADH prodotti nel citoplasma. Tale processo di prodotti nel citoplasma. Tale processo di respirazione cellulare, , nota anche come respirazione aerobica, dipende dalla presenza di nota anche come respirazione aerobica, dipende dalla presenza di ossigeno. Quando . Quando l'ossigeno scarseggia i prodotti della glicolisi vengono metabolizzati mediante la l'ossigeno scarseggia i prodotti della glicolisi vengono metabolizzati mediante la respirazione anaerobica, un processo che è indipendente dai mitocondri. La produzione respirazione anaerobica, un processo che è indipendente dai mitocondri. La produzione di ATP dal di ATP dal glucosio ha un'efficienza di circa 15 volte superiore durante la respirazione ha un'efficienza di circa 15 volte superiore durante la respirazione aerobica rispetto a quella anaerobica.aerobica rispetto a quella anaerobica.

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RESPIRAZIONE CELLULARERESPIRAZIONE CELLULARE In biochimica si usa il termine di respirazione in In biochimica si usa il termine di respirazione in

senso microscopico per riferirsi ai processi senso microscopico per riferirsi ai processi molecolari che implicano consumo di O2 e molecolari che implicano consumo di O2 e

formazione di CO2 da parte della cellula. La formazione di CO2 da parte della cellula. La respirazione cellulare è schematizzata in tre stadi:respirazione cellulare è schematizzata in tre stadi:

1.1. GlicolisiGlicolisi

2.2. Ciclo di KrebsCiclo di Krebs

3.3. Fosforilazione ossidativaFosforilazione ossidativa

GLICOLISIGLICOLISI

fosforilazione del glucosio: fosforilazione del glucosio: alla alla molecola di glucosio vengono molecola di glucosio vengono aggiunti due gruppi fosfato, aggiunti due gruppi fosfato, forniti da due molecole di ATP forniti da due molecole di ATP che a loro volta diventano ADP. che a loro volta diventano ADP. Si forma così glucosio 1,6-Si forma così glucosio 1,6-difosfato; difosfato;

CELLULACELLULA

Nel primo stadio le molecole organiche combustibili (glucosio, acidi grassi, Nel primo stadio le molecole organiche combustibili (glucosio, acidi grassi, alcuni amminoacidi) vengono trasformate in alcuni amminoacidi) vengono trasformate in acetil-coenzima A acetil-coenzima A (acetil-CoA). (acetil-CoA).

La glicolisi è una catena di reazioni che avvengono nel citoplasma dove il La glicolisi è una catena di reazioni che avvengono nel citoplasma dove il glucosio è degradato ed ossidato ad acido piruvico.glucosio è degradato ed ossidato ad acido piruvico. L’acido piruvicoL’acido piruvico, poi, , poi, entra nei mitocondri dove subisce una decarbossilazione ossidativa formando entra nei mitocondri dove subisce una decarbossilazione ossidativa formando acetil-CoAacetil-CoA

Nel secondo stadio l’Nel secondo stadio l’acetil-CoA acetil-CoA viene ossidato a viene ossidato a CO2 CO2 attraverso il attraverso il ciclo di ciclo di Krebs.Krebs.

Il ciclo di Krebs, o ciclo dell'acido citrico, consiste in una serie di reazioni Il ciclo di Krebs, o ciclo dell'acido citrico, consiste in una serie di reazioni che avvengono all'interno dei mitocondri, nello che avvengono all'interno dei mitocondri, nello spazio della matrice. spazio della matrice. Queste Queste reazioni sono realizzate attraverso reazioni sono realizzate attraverso otto tappe otto tappe enzimatiche e hanno lo scopo enzimatiche e hanno lo scopo di ossidare completamente i due carboni del gruppo acetilico dell'acetil-CoA di ossidare completamente i due carboni del gruppo acetilico dell'acetil-CoA formando due molecole di CO2 in modo però da conservare l'energia libera formando due molecole di CO2 in modo però da conservare l'energia libera per la produzione di ATP.per la produzione di ATP.

CICLO DI KREBSCICLO DI KREBS

PRINCIPALI REAZIONI PRINCIPALI REAZIONI Al termine della glicolisi si formano due molecole di piruvato, che Al termine della glicolisi si formano due molecole di piruvato, che entrano nei entrano nei mitocondri e vengono trasformate in gruppi acetilici. Ciascun gruppo acetilico, e vengono trasformate in gruppi acetilici. Ciascun gruppo acetilico, contenente due atomi di carbonio, si lega a un coenzima, formando un composto denominato contenente due atomi di carbonio, si lega a un coenzima, formando un composto denominato acetilcoenzima A. acetilcoenzima A.

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La La fosforilazione ossidativafosforilazione ossidativa costituisce la via di costituisce la via di sintesi dell’ATP (partendo da ADP e Pi) attraverso il sintesi dell’ATP (partendo da ADP e Pi) attraverso il trasferimento di elettroni all’ossigeno ed avviene trasferimento di elettroni all’ossigeno ed avviene nelle nelle creste mitocondrialicreste mitocondriali. E’ la tappa finale di tutte . E’ la tappa finale di tutte le reazioni enzimatiche che prevedono la le reazioni enzimatiche che prevedono la degradazione ossidativa dei carboidrati, degli acidi degradazione ossidativa dei carboidrati, degli acidi grassi e degli amminoacidi nelle cellule aerobiche. grassi e degli amminoacidi nelle cellule aerobiche.

RESPIRAZIONE CELLULARERESPIRAZIONE CELLULARE

L'energia che si ricava dalla completa demolizione L'energia che si ricava dalla completa demolizione di una molecola di glucosio attraverso i tre diversi di una molecola di glucosio attraverso i tre diversi stadi della respirazione cellulare (glicolisi, ciclo di stadi della respirazione cellulare (glicolisi, ciclo di Krebs e catena di trasporto di elettroni), è Krebs e catena di trasporto di elettroni), è idealmente di 36 molecole di ATP. In realtà sono idealmente di 36 molecole di ATP. In realtà sono 38 le molecole nette di ATP ad essere prodotte, 38 le molecole nette di ATP ad essere prodotte, ma 2 di esse vengono consumate per trasportare ma 2 di esse vengono consumate per trasportare (tramite (tramite trasporto attivo) dal ) dal citoplasma alla alla matrice mitocondriale le 2 molecole di le 2 molecole di NADH + + H+ prodotte nella glicolisi.H+ prodotte nella glicolisi.

CICLO DI KREBSCICLO DI KREBS

DANNO CELLULAREDANNO CELLULARE


PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI DEL DANNO CELLULAREDEL DANNO CELLULARE

Quattro sistemi sono particolarmente vulnerabili:Quattro sistemi sono particolarmente vulnerabili: Integrità delle membrana plasmaticaIntegrità delle membrana plasmatica Respirazione aerobicaRespirazione aerobica produzione di ATP produzione di ATP Sintesi di proteine enzimatiche e strutturaliSintesi di proteine enzimatiche e strutturali Integrità del sistema geneticoIntegrità del sistema genetico

L’EFFETTO PATOLOGICO DIPENDE DA:L’EFFETTO PATOLOGICO DIPENDE DA: AGENTE PATOGENO: -TIPO (meccanismo d’azione, potere AGENTE PATOGENO: -TIPO (meccanismo d’azione, potere

patogeno)patogeno)

- DURATA D’AZIONE- DURATA D’AZIONE

- INTENSITA’ D’AZIONE- INTENSITA’ D’AZIONE CELLULA:CELLULA: -Tipo -Tipo

- - Stato nutritivo e ormonaleStato nutritivo e ormonale

- Capacità di risposta adattativa - Capacità di risposta adattativa cellulare (antiossidanti, cellulare (antiossidanti,

sistemi di sistemi di detossicazione, detossicazione, citochine, ..)citochine, ..)

PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI DEL DANNO CELLULAREDEL DANNO CELLULARE


AGENTI FISICIAGENTI FISICI AGENTI CHIMICIAGENTI CHIMICI AGENTI BIOLOGICIAGENTI BIOLOGICI


CAUSE DI DANNO CELLULARECAUSE DI DANNO CELLULARE

1.1. AGENTI FISICI: AGENTI FISICI: RADIAZIONI IONIZZANTIRADIAZIONI IONIZZANTI

RADIAZIONI RADIAZIONI ECCITANTIECCITANTI

ALTE E BASSE TEMPERATUREALTE E BASSE TEMPERATURE

CORRENTI CORRENTI ELETTRICHEELETTRICHE

AGENTI FISICIAGENTI FISICI RADIAZIONI ECCITANTI: RADIAZIONI ECCITANTI:

Infrarosso, visibile, U.V.Infrarosso, visibile, U.V.Radiazioni eccitanti:Radiazioni eccitanti: le radiazioni U.V. hanno le radiazioni U.V. hanno massimo effetto biologicomassimo effetto biologicoGli acidi nucleici e le proteine subiscono maggiormente Gli acidi nucleici e le proteine subiscono maggiormente gli effetti di tali radiazioni. Il lontano U.V. provoca gli effetti di tali radiazioni. Il lontano U.V. provoca formazione di DIMERI DI TIMINA a livello del DNA.formazione di DIMERI DI TIMINA a livello del DNA.Nella cute, le cheratine, prodotte dai cheratinociti, Nella cute, le cheratine, prodotte dai cheratinociti, assorbono fortemente gli U.V. impedendo di raggiungere assorbono fortemente gli U.V. impedendo di raggiungere gli stadi profondi, si ha ossidazione dei loro gruppi –SH gli stadi profondi, si ha ossidazione dei loro gruppi –SH della cisteina della cisteina IPERCHERATOSIIPERCHERATOSILe radizioni U.V. meno penetranti delle infrarosse, ma Le radizioni U.V. meno penetranti delle infrarosse, ma piu’ dannose determinano ERITEMA per liberazione piu’ dannose determinano ERITEMA per liberazione locale dei mediatori dell’infiammazione.locale dei mediatori dell’infiammazione.



RADIAZIONI IONIZZANTI: RADIAZIONI IONIZZANTI:

Radiazioni elettromagnetiche (raggi X, raggi gamma), radiazioni Radiazioni elettromagnetiche (raggi X, raggi gamma), radiazioni corpuscolatecorpuscolate..

Il danno biologico consiste nell’inattivazione diretta di acidi nucleici e Il danno biologico consiste nell’inattivazione diretta di acidi nucleici e proteine e di effetti indiretti sui grassi insaturi delle membrane cellulari.proteine e di effetti indiretti sui grassi insaturi delle membrane cellulari.

Le Le proteineproteine vanno incontro a vanno incontro a denaturazione con perdita della loro attività.denaturazione con perdita della loro attività. Il Il DNA DNA puo’ subire danni a livello di un singolo o di entrambi i filamenti, puo’ subire danni a livello di un singolo o di entrambi i filamenti,

con modificazione chimica delle basi (distruzione delle basi e rottura del con modificazione chimica delle basi (distruzione delle basi e rottura del legame zucchero-fosfato) con comparsa dilegame zucchero-fosfato) con comparsa di mutazioni puntiformi. mutazioni puntiformi.

Gli acidi grassi insaturi (linoleico, linolenico) Gli acidi grassi insaturi (linoleico, linolenico) vanno incontro a vanno incontro a perossidazione.perossidazione.

A livello subcellulare sono colpiti maggiormente : il nucleo, i mitocondri A livello subcellulare sono colpiti maggiormente : il nucleo, i mitocondri con alterazione della fosforilazione ossidativa, blocco della sintesi proteica con alterazione della fosforilazione ossidativa, blocco della sintesi proteica a livello del reticolo endoplasmatico.a livello del reticolo endoplasmatico.

DANNO CELLULAREDANNO CELLULARE RADIAZIONI IONIZZANTIRADIAZIONI IONIZZANTI

I tessuti piu’ radiosensibili sono quelli ad alta I tessuti piu’ radiosensibili sono quelli ad alta capacità proliferativa, quali i tessuti capacità proliferativa, quali i tessuti emopoietici (midollo osseo con anemie e emopoietici (midollo osseo con anemie e leucopenie rigenerative e tessuto linfatico), leucopenie rigenerative e tessuto linfatico), tessuto delle gonadi, delle mucose e tessuto delle gonadi, delle mucose e dell’epidermide, i tessuti neoplastici in cui dell’epidermide, i tessuti neoplastici in cui pero’ vi è impiego terapeutico delle radiazioni pero’ vi è impiego terapeutico delle radiazioni ionizzanti.ionizzanti.

Radiolabili sono l’occhio (cataratta), l’apparato Radiolabili sono l’occhio (cataratta), l’apparato gastroenterico, il tessuto nervoso. gastroenterico, il tessuto nervoso.

RADIAZIONIRADIAZIONI

USI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONIUSI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONITra gli usi terapeutici "d'urgenza" pensiamo al Tra gli usi terapeutici "d'urgenza" pensiamo al fatto che i neonati in cui si presenta un fatto che i neonati in cui si presenta un itteroittero (colorazione giallastra della pelle dovuta alla (colorazione giallastra della pelle dovuta alla

presenza in quantita' eccessiva di presenza in quantita' eccessiva di bilirubinabilirubina, , una specie di "scarto" tossico della continua una specie di "scarto" tossico della continua rigenerazione del sangue) vengono messi in rigenerazione del sangue) vengono messi in

un'un'incubatriceincubatrice speciale con lampade a speciale con lampade a raggi raggi ultravioletti (radiazioni eccitanti)ultravioletti (radiazioni eccitanti) le quali le quali

stimolano un rapidissimo riassorbimento stimolano un rapidissimo riassorbimento dell'ittero, con l'eliminazione del rischio di dell'ittero, con l'eliminazione del rischio di

danni connessi alla tossicita' della bilirubina danni connessi alla tossicita' della bilirubina (danni cerebrali). (danni cerebrali).

RADIAZIONIRADIAZIONI

USI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONIUSI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONI Onde elettromagnetiche di frequenza elevatissima Onde elettromagnetiche di frequenza elevatissima

(infrarosso o visibile) emesse da un laser vengono usate (infrarosso o visibile) emesse da un laser vengono usate ad esempio per la ad esempio per la saldatura della retinasaldatura della retina e per vari e per vari interventi di precisione sull'interventi di precisione sull'occhioocchio ma anche su altri ma anche su altri organi (organi (laserterapialaserterapia). ).

Un'altra branca terapica (complessa e molto in Un'altra branca terapica (complessa e molto in evoluzione) e' quella della evoluzione) e' quella della radioterapiaradioterapia, dai molteplici , dai molteplici utilizzi. In questo caso le onde elettromagnetiche hanno utilizzi. In questo caso le onde elettromagnetiche hanno frequenze elevatissime e sono caratterizzate da una frequenze elevatissime e sono caratterizzate da una grande capacita' di alterazione dei tessuti e delle grande capacita' di alterazione dei tessuti e delle molecole (ionizzazione). Si tratta di onde molecole (ionizzazione). Si tratta di onde elettromagnetiche che hanno anche caratteristica elettromagnetiche che hanno anche caratteristica corpuscolarecorpuscolare, in quanto sono caratterizzate , in quanto sono caratterizzate dall'emissione di particelle elementari (protoni, elettroni, dall'emissione di particelle elementari (protoni, elettroni, neutroni) . Vengono utilizzate per la cura dei tumori.neutroni) . Vengono utilizzate per la cura dei tumori.


AGENTI FISICIAGENTI FISICI ALTE TEMPERATURE:ALTE TEMPERATURE: USTIONE DI I°-II°-III° e IV° GRADOUSTIONE DI I°-II°-III° e IV° GRADO

USTIONI I° GRADO: USTIONI I° GRADO: Eritema dovuto ad iperemia attiva . Liberazione dei Eritema dovuto ad iperemia attiva . Liberazione dei mediatori dell’infiammazionemediatori dell’infiammazione EDEMA EDEMA riparazione riparazione rapida con LIEVE IPERPIGMENTAZIONE.rapida con LIEVE IPERPIGMENTAZIONE.USTIONI II°GRADO:USTIONI II°GRADO:Se lo stimolo termico è piu’ intenso e prolungato si ha lo Se lo stimolo termico è piu’ intenso e prolungato si ha lo stesso quadro come sopra piu’ la formazione di stesso quadro come sopra piu’ la formazione di bolle o bolle o flitteneflittene causate da aumento della permeabilità vascolare, causate da aumento della permeabilità vascolare, con fuoriuscita dai vasi di acqua, sali minerali, fibrinogeno. con fuoriuscita dai vasi di acqua, sali minerali, fibrinogeno. La riparazione è piu’ lunga ma abbastaza rapida; La riparazione è piu’ lunga ma abbastaza rapida; possibilità di penetrazione di batteri, perdita di liquido per possibilità di penetrazione di batteri, perdita di liquido per evaporazione o rottura di flitteneevaporazione o rottura di flittenedesquamazione desquamazione IPERPIGMENTAZIONE.IPERPIGMENTAZIONE.


AGENTI FISICIAGENTI FISICI ALTE TEMPERATURE:ALTE TEMPERATURE:

USTIONI III°GRADO: USTIONI III°GRADO:

Necrosi dei tessuti colpiti. Le zone necrotiche Necrosi dei tessuti colpiti. Le zone necrotiche esposte all’aria disseccano e formano le escare. esposte all’aria disseccano e formano le escare. Alla caduta delle escare sulla zona lesa compare Alla caduta delle escare sulla zona lesa compare tessuto di granulazione in attiva rigenerazione.tessuto di granulazione in attiva rigenerazione.

USTIONI IV°GRADO:USTIONI IV°GRADO:

Carbonizzazione dei tessuti.Carbonizzazione dei tessuti.


BASSE TEMPERATURE: EFFETTI LOCALIBASSE TEMPERATURE: EFFETTI LOCALI CONGELAMENTOCONGELAMENTO: : I°, II°, III°, IV° grado.I°, II°, III°, IV° grado. I° grado : Gelone. Inizialmente, ischemia locale da I° grado : Gelone. Inizialmente, ischemia locale da

vasocostrizione per minore dispersione di calore cui segue vasocostrizione per minore dispersione di calore cui segue flogosi. Cianosi da stasi venosa. Perdita nella zona congelata flogosi. Cianosi da stasi venosa. Perdita nella zona congelata della sensibilità al dolore e al calore.della sensibilità al dolore e al calore.

II° grado: PIEDE DA TRINCEA con trombosi e proliferazione II° grado: PIEDE DA TRINCEA con trombosi e proliferazione dell’intima con difetti di circolazionedell’intima con difetti di circolazioneipossia, flogosi ipossia, flogosi essudativaessudativabolle e flittene, necrosi superficiale del tessuto bolle e flittene, necrosi superficiale del tessuto colpito e perdita definitiva della sensibilità.colpito e perdita definitiva della sensibilità.

III° grado: NECROSI non solo dei tessuti superficiali III° grado: NECROSI non solo dei tessuti superficiali (cutanei) ma anche dei piani muscolari, e finanche il tessuto (cutanei) ma anche dei piani muscolari, e finanche il tessuto osseo.osseo.

IV° grado: NECROSI + GANGRENA UMIDA dovuta IV° grado: NECROSI + GANGRENA UMIDA dovuta all’impianto di germi patogeni sulla zona necrotica e all’impianto di germi patogeni sulla zona necrotica e conseguente colliquazione e perdita di sostanza nella zona conseguente colliquazione e perdita di sostanza nella zona colpita.colpita.


AGENTI FISICI:AGENTI FISICI: BASSE TEMPERATURE: EFFETTI SISTEMICIBASSE TEMPERATURE: EFFETTI SISTEMICI ASSIDERAMENTO:ASSIDERAMENTO:

Complesso di lesioni provocate dall’esposizione a una Complesso di lesioni provocate dall’esposizione a una temperatura ambientale estremamente bassa cosicche’ temperatura ambientale estremamente bassa cosicche’ l’organismo non è capace di sfruttare i propri meccanismi l’organismo non è capace di sfruttare i propri meccanismi termoregolatori. Oltre ai danni tissutali comporta nei casi termoregolatori. Oltre ai danni tissutali comporta nei casi estremi, un progressivo rallentamento della circolazione estremi, un progressivo rallentamento della circolazione ematica con riduzione della pressione, del volume totale ematica con riduzione della pressione, del volume totale ematico, e per il passaggio dei liquidi nei tessuti e riduzione ematico, e per il passaggio dei liquidi nei tessuti e riduzione della filtrazione renale fino a causare la morte.della filtrazione renale fino a causare la morte.Quando i centri corticali raggiungono i 32 °C si instaura la Quando i centri corticali raggiungono i 32 °C si instaura la NARCOSI DA FREDDO, sotto i 28°C, PARALISI NARCOSI DA FREDDO, sotto i 28°C, PARALISI VASOMOTORIA a causa dell’arresto dei centri regolatori, VASOMOTORIA a causa dell’arresto dei centri regolatori, sotto i 27°C FIBRILLAZIONE VENTRICOLARE con BLOCCO sotto i 27°C FIBRILLAZIONE VENTRICOLARE con BLOCCO CARDIACO.CARDIACO.


AGENTI FISICI:AGENTI FISICI: ALTE TEMPERATURE: EFFETTI ALTE TEMPERATURE: EFFETTI

SISTEMICISISTEMICI COLPO DI SOLE COLPO DI SOLE

COLPO DI SOLECOLPO DI SOLE E’ causato dall’esposizione prolungata dei raggi solari a E’ causato dall’esposizione prolungata dei raggi solari a

capo scoperto, con grave sintomatologia consistente in capo scoperto, con grave sintomatologia consistente in cefalea, delirio, allucinazioni. Caratteristica del colpo di cefalea, delirio, allucinazioni. Caratteristica del colpo di

sole è la scottatura di I e II grado e conseguente eritema.sole è la scottatura di I e II grado e conseguente eritema. Abnorme permeabilizzazione dei capillariAbnorme permeabilizzazione dei capillari aumentata aumentata

quantità di liquor nei ventricoli e negli spazi quantità di liquor nei ventricoli e negli spazi subaracnoideisubaracnoidei sintomi cerebrali e meningei sintomi cerebrali e meningei in casi in casi

gravi, morte. gravi, morte. Incidenza maggiore nei paesi tropicali, la copertura del Incidenza maggiore nei paesi tropicali, la copertura del

capo con caschi di sughero costituisce un sicuro mezzo capo con caschi di sughero costituisce un sicuro mezzo preventivo.preventivo.



CAUSE DI DANNO CELLULARECAUSE DI DANNO CELLULARE AGENTI FISICI: ELETTRICITA’AGENTI FISICI: ELETTRICITA’ Le correnti di basso voltaggio e debole intensità non sono causa di Le correnti di basso voltaggio e debole intensità non sono causa di

malattia, ma svolgono effetti fisiologici (ad es. stimolazione dei malattia, ma svolgono effetti fisiologici (ad es. stimolazione dei muscoli e dei nevi).muscoli e dei nevi).I fenomeni morbosi prodotti dalla corrente elettrica si verificano I fenomeni morbosi prodotti dalla corrente elettrica si verificano quando il nostro corpo è attraversato dalla corrente. Le singole quando il nostro corpo è attraversato dalla corrente. Le singole parti dell’organismo offrono resistenza elettrica differente .parti dell’organismo offrono resistenza elettrica differente .I lipidi delle membrane cellulari si oppongono al passaggio di I lipidi delle membrane cellulari si oppongono al passaggio di corrente elettrica. Il sangue ha un’ elevata conducibilità (presenza corrente elettrica. Il sangue ha un’ elevata conducibilità (presenza di acqua), per cui organi molto vascolarizzati offrono poca di acqua), per cui organi molto vascolarizzati offrono poca resistenza. Anche i muscoli sono buoni conduttori di elettricità ; il resistenza. Anche i muscoli sono buoni conduttori di elettricità ; il cuore viene facilmente attraversato dalla corrente elettrica.cuore viene facilmente attraversato dalla corrente elettrica.La cute ha alta resistenza elettrica che diminuisce a seconda del La cute ha alta resistenza elettrica che diminuisce a seconda del grado di umidità superficiale.grado di umidità superficiale.

IL PASSAGGIO DELLA CORRENTE ELETTRICA NEL CORPO IL PASSAGGIO DELLA CORRENTE ELETTRICA NEL CORPO UMANO DETERMINA MIGRAZIONE DEGLI IONI PRESENTI A UMANO DETERMINA MIGRAZIONE DEGLI IONI PRESENTI A LIVELLO INTRA-ED EXTRACELLULARELIVELLO INTRA-ED EXTRACELLULARE

CORRENTE ELETTRICACORRENTE ELETTRICA

L'intensità di corrente elettrica, indicata usualmente col simbolo L'intensità di corrente elettrica, indicata usualmente col simbolo II, è stata , è stata assunta come assunta come grandezza fondamentale nel nel sistema internazionale SI. .

La sua La sua unità di misura è l' è l'ampere (simbolo A). Da essa si ricava l'unità di (simbolo A). Da essa si ricava l'unità di misura di carica elettrica, il misura di carica elettrica, il coulomb, che corrisponde alla carica elettrica , che corrisponde alla carica elettrica che fluisce con una corrente (costante) di un Ampere per un secondo.che fluisce con una corrente (costante) di un Ampere per un secondo.

La corrente si divide in La corrente si divide in corrente alternata e e corrente continua. La . La corrente continua è sempre costante e ha un unico verso di percorrenza. è sempre costante e ha un unico verso di percorrenza. La La corrente alternata è variabile e non ha un unico verso di percorrenza. è variabile e non ha un unico verso di percorrenza.


EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANOUMANO

LA CORRENTE CONTINUALA CORRENTE CONTINUA determina effetti determina effetti elettrochimici legati al flusso di elettroni con produzione di elettrochimici legati al flusso di elettroni con produzione di ioni cloro e solfato, ioni sodio e potassio.ioni cloro e solfato, ioni sodio e potassio.

A livello cellulare le lesioni dipendono dalla migrazione degli A livello cellulare le lesioni dipendono dalla migrazione degli ioni e dalle variazioni di polarizzazione delle membrane.ioni e dalle variazioni di polarizzazione delle membrane.

La differenza di carica porta a squilibri biochimici, come La differenza di carica porta a squilibri biochimici, come modificazioni della solubilità di alcune proteine.modificazioni della solubilità di alcune proteine.

A livello del cuore il passaggio di corrente provoca extrasistoli A livello del cuore il passaggio di corrente provoca extrasistoli ed aumento della frequenza cui segue fibrillazione prima ed aumento della frequenza cui segue fibrillazione prima atriale e poi ventricolare.atriale e poi ventricolare.

EFFETTI TERAPEUTICIEFFETTI TERAPEUTICI : Un cuore fibrillante puo’ essere : Un cuore fibrillante puo’ essere ricondotto alla frequenza normale da un dispositivo ricondotto alla frequenza normale da un dispositivo particolare a corrente continua che per uno stimolo di breve particolare a corrente continua che per uno stimolo di breve durata, lo depolarizza tutto contemporaneamente durata, lo depolarizza tutto contemporaneamente permettendogli di riprendere il ritmo (DEFIBRILLATORE)permettendogli di riprendere il ritmo (DEFIBRILLATORE)


LA CORRENTE ALTERNATALA CORRENTE ALTERNATA (vi è regolare (vi è regolare inversione di polarità) è responsabile di gravi effetti inversione di polarità) è responsabile di gravi effetti sull’organismo dovuti al continuo cambiamento di sull’organismo dovuti al continuo cambiamento di direzione degli ioni nelle cellule e nei liquidi direzione degli ioni nelle cellule e nei liquidi extracellulari. (responsabile del maggior numero di extracellulari. (responsabile del maggior numero di incidenti domestici e professionali)incidenti domestici e professionali)

Le piu’ dannose sono le correnti a bassa frequenza.Le piu’ dannose sono le correnti a bassa frequenza. Effetti gravi a livello del cuoreEffetti gravi a livello del cuorefibrillazione fibrillazione

ventricolareventricolare A livello dei muscoli scheletriciA livello dei muscoli scheletricicontrazione contrazione

tetanicatetanicaparalisi dei muscoli respiratoriparalisi dei muscoli respiratoriasfissia.asfissia. Le correnti alternate ad elevata frequenza possono Le correnti alternate ad elevata frequenza possono

essere utilizzate a scopo terapeutico perché essere utilizzate a scopo terapeutico perché producono un effetto termico molto manifesto.producono un effetto termico molto manifesto.

CORRENTE ELETTRICACORRENTE ELETTRICA Valori di corrente Valori di corrente Definizione Effetti 1-3 mA SOGLIA DI PERCEZIONE Non si hanno Definizione Effetti 1-3 mA SOGLIA DI PERCEZIONE Non si hanno

rischi o pericoli per la salute. rischi o pericoli per la salute. 3-10 mA ELETTRIFICAZIONE Produce una sensazione di formicolio più 3-10 mA ELETTRIFICAZIONE Produce una sensazione di formicolio più

o meno forte e può provocare movimenti riflessi. o meno forte e può provocare movimenti riflessi. 10 mA TETANIZZAZIONE Si hanno contrazioni muscolari. Se la parte 10 mA TETANIZZAZIONE Si hanno contrazioni muscolari. Se la parte

in tensione è stata afferrata con la mano si può avere paralisi dei in tensione è stata afferrata con la mano si può avere paralisi dei muscoli, rendendo difficile il distacco. muscoli, rendendo difficile il distacco.

25 mA DIFFICOLTÀ RESPIRATORIE Si hanno a causa della contrazione 25 mA DIFFICOLTÀ RESPIRATORIE Si hanno a causa della contrazione di muscoli addetti alla respirazione e del passaggio di corrente per i di muscoli addetti alla respirazione e del passaggio di corrente per i centri nervosi che sovrintendono alla funzione respiratoria.centri nervosi che sovrintendono alla funzione respiratoria.

25-30 mA ASFISSIA 25-30 mA ASFISSIA La tetanizzazione dei muscoli della respirazione può essere tale da La tetanizzazione dei muscoli della respirazione può essere tale da

provocare la morte per asfissia. provocare la morte per asfissia. 60-75 mA FIBRILLAZIONE Se la corrente attraversa il cuore può 60-75 mA FIBRILLAZIONE Se la corrente attraversa il cuore può

alterarne il regolare funzionamento, provocando una contrazione alterarne il regolare funzionamento, provocando una contrazione irregolare e disordinata delle fibre cardiache che può portare alla irregolare e disordinata delle fibre cardiache che può portare alla morte. morte.

USI TERAPEUTICI CORRENTE USI TERAPEUTICI CORRENTE ELETTRICA ALTERNATAELETTRICA ALTERNATA

La TERMOABLAZIONE MEDIANTE RADIOFREQUENZA (RFA) è una tecnica di distruzione tessutale in situ che utilizza l’energia termica generata dalla corrente elettrica alternata ad alta energia prodotta da un generatore, per creare una necrosi coagulativa. La metodica è di largo uso nel trattamento delle neoplasie primitive e secondarie del fegato, ma presenta oggi numerosi altri campi di applicazione. L'impiego della RFA nel trattamento dei tumori sfrutta l'effetto necrotizzante esercitato dal calore sui tessuti biologici



AGENTI CHIMICI: AGENTI CHIMICI: Via d’introduzioneVia d’introduzione Tempo di esposizioneTempo di esposizione DoseDose Sensibilità di specie di ogni tessutoSensibilità di specie di ogni tessuto Possibilità di interferire con le reazioni metabolichePossibilità di interferire con le reazioni metaboliche

VELENIVELENI (DDT, pesticidi, insetticidi, erbicidi, funghi superiori) (DDT, pesticidi, insetticidi, erbicidi, funghi superiori)INQUINANTI AMBIENTALI E ATMOSFERICIINQUINANTI AMBIENTALI E ATMOSFERICIFARMACIFARMACI (digossina, penicillina, alcaloidi dell’oppio) (digossina, penicillina, alcaloidi dell’oppio)TOSSINE BATTERICHE, FUNGINE (Amanita phalloides), VEGETALITOSSINE BATTERICHE, FUNGINE (Amanita phalloides), VEGETALI METALLI PESANTIMETALLI PESANTI (mercurio, arsenico, bismuto) (mercurio, arsenico, bismuto) AGENTI CHIMICI INORGANICI: CCLAGENTI CHIMICI INORGANICI: CCL4 4 tetracloruro di carbonio, acidi e basi forti.tetracloruro di carbonio, acidi e basi forti.AGENTI CHIMICI ORGANICI: alcaloidi, glicosidi, dinitrofenolo, fluoroacetato.AGENTI CHIMICI ORGANICI: alcaloidi, glicosidi, dinitrofenolo, fluoroacetato.


2. 2. AGENTI CHIMICIAGENTI CHIMICI: : Meccanismi di azione patogena:Meccanismi di azione patogena:a)a) Spostamento del ph del mezzo per effetto della loro natura di acidi o basi. Gli Spostamento del ph del mezzo per effetto della loro natura di acidi o basi. Gli acidi fortiacidi forti

provocano denaturazione immediata ed irreversibile delle proteine (causticazione da acidi). provocano denaturazione immediata ed irreversibile delle proteine (causticazione da acidi). Provocano ustioni di III e IV grado che a causa della disidratazione dei tessuti indotta Provocano ustioni di III e IV grado che a causa della disidratazione dei tessuti indotta dall’evaporazione dell’acqua formano dall’evaporazione dell’acqua formano escare seccheescare secche cioe’ placche di materiale necrotico cioe’ placche di materiale necrotico che tendono a staccarsi. Le che tendono a staccarsi. Le basi fortibasi forti provocano ustioni della stessa gravità inducendo provocano ustioni della stessa gravità inducendo macerazione dei tessuti con conseguenti macerazione dei tessuti con conseguenti escare molliescare molli che formano cicatrici retratte e molto che formano cicatrici retratte e molto deturpanti.deturpanti.

b)b) I solventi dei lipidi: azione sui lipidi della cellulaI solventi dei lipidi: azione sui lipidi della cellularottura delle membrane cellulari, rottura delle membrane cellulari, variazioni di permeabilità. Solventi dei lipidi CCLvariazioni di permeabilità. Solventi dei lipidi CCL4 4 , acetone, cloroformio (gli effetti , acetone, cloroformio (gli effetti patologici sono dovuti all’ingestione o alla inalazione dei solventi dei lipidi).patologici sono dovuti all’ingestione o alla inalazione dei solventi dei lipidi).

c)c) Denaturazione delle proteine, alterazione della viscosità, della solubilità (rame,zinco, ferro, Denaturazione delle proteine, alterazione della viscosità, della solubilità (rame,zinco, ferro, tiocianato, cloruro di calcio, urea, guanidina)tiocianato, cloruro di calcio, urea, guanidina)

d)d) Danni reversibili o irreversibili aberrazione geneticheDanni reversibili o irreversibili aberrazione genetichecancro (Veleni)cancro (Veleni)e)e) Bloccano i gruppi-SH degli enzimi bloccando la loro attività (metalli Bloccano i gruppi-SH degli enzimi bloccando la loro attività (metalli

pesanti).pesanti).f)f) Gli esteri organofosforici, DDT, insetticidi, gli erbicidi, bloccano in Gli esteri organofosforici, DDT, insetticidi, gli erbicidi, bloccano in

modo irreversibile l’acetilcolinesterasi con danno della conduzione modo irreversibile l’acetilcolinesterasi con danno della conduzione nervosa.nervosa.


VELENI INORGANICI E ORGANICI:VELENI INORGANICI E ORGANICI: TOSSICITA’ DA ACIDO CIANIDRICO E CIANURITOSSICITA’ DA ACIDO CIANIDRICO E CIANURI L’acido cianidrico e i cianuri provocano rapidamente la morte per anossia L’acido cianidrico e i cianuri provocano rapidamente la morte per anossia

istostossica anche se assunti in piccolissima dose, in conseguenza della istostossica anche se assunti in piccolissima dose, in conseguenza della capacità dello capacità dello ione CN di inattivare specificamente la ione CN di inattivare specificamente la citocromossidasi mitocondriale (Con conseguente impossibilità di citocromossidasi mitocondriale (Con conseguente impossibilità di utilizzazione dell’ossigeno).utilizzazione dell’ossigeno).

L’avvelenamento per inalazione di acido cianidrico è stato praticato L’avvelenamento per inalazione di acido cianidrico è stato praticato nelle camere a gas dei campi di concentramento nazisti e lo è nelle camere a gas dei campi di concentramento nazisti e lo è tuttora in Nordamerica per i condannati a morte.tuttora in Nordamerica per i condannati a morte.

L’avvelenamento da cianuro viene contrastato con antidoti come L’avvelenamento da cianuro viene contrastato con antidoti come iposolfito di sodio che interagiscono con l’emoglobina formando iposolfito di sodio che interagiscono con l’emoglobina formando metaemoglobina per la quale i cianuri hanno spiccata affinità dando metaemoglobina per la quale i cianuri hanno spiccata affinità dando origine alla formazione di cianometaemoglobina, priva di tossicità.origine alla formazione di cianometaemoglobina, priva di tossicità.

citocromicitocromi sono sono proteine vettori di vettori di elettroni che permettono l'utilizzazione che permettono l'utilizzazione dell'dell'ossigeno a livello a livello cellulare. Trasportano gli elettroni da un livello di alta . Trasportano gli elettroni da un livello di alta energia ad un livello più basso. Questa liberazione energetica permette ad un livello più basso. Questa liberazione energetica permette all'ATP-sintetasi di produrre all'ATP-sintetasi di produrre molecole di di ATP a partire da a partire da ADP e gruppo P. e gruppo P.

DANNO CELLULAREDANNO CELLULARE TETRACLORURO DI CARBONIOTETRACLORURO DI CARBONIO

All'inizio del All'inizio del XX secolo il tetracloruro di carbonio era il tetracloruro di carbonio era ampiamente usato come solvente per il ampiamente usato come solvente per il lavaggio a secco, come , come liquido di raffreddamento e negli estintori. Dal liquido di raffreddamento e negli estintori. Dal 1940 il suo il suo impiego comincia a diminuire, per via della sua dimostrata impiego comincia a diminuire, per via della sua dimostrata tossicità.tossicità.Solvente dei lipidi e delle membrane cellulari ad alte Solvente dei lipidi e delle membrane cellulari ad alte concentrazioni.concentrazioni.Viene metabolizzato nel reticolo endoplasmatico liscio; qui viene Viene metabolizzato nel reticolo endoplasmatico liscio; qui viene scisso in radicale libero CClscisso in radicale libero CCl3 3 e ione Cle ione Cl- - . CCl. CCl3 3 in presenza di Oin presenza di O2 2

genera un secondo radicale libero, CClgenera un secondo radicale libero, CCl3 3 OO2 2 . I due radicali . I due radicali tendono a captare ioni idrogeno da un altro substrato, come per tendono a captare ioni idrogeno da un altro substrato, come per es. un acido grasso insaturo come l’acido arachidonico di cui le es. un acido grasso insaturo come l’acido arachidonico di cui le membrane cellulari sono ricche, e si trasforma in CHClmembrane cellulari sono ricche, e si trasforma in CHCl33 (cloroformio) che provoca (cloroformio) che provoca perossidazione lipidica.perossidazione lipidica.L’effetto tardivo sulle membrane sarà: rigonfiamento L’effetto tardivo sulle membrane sarà: rigonfiamento mitocondriale, labilizzazione dei lisosomi, alterazioni della mitocondriale, labilizzazione dei lisosomi, alterazioni della normale permeabilità cellulare.normale permeabilità cellulare.


La La perossidazione lipidicaperossidazione lipidica è un processo dovuto ai è un processo dovuto ai cosiddetti "cosiddetti "radicali liberi" (o "perossili"), contenenti " (o "perossili"), contenenti ossigeno molecolare con carenza di un con carenza di un elettrone; in virtù di questo, i ; in virtù di questo, i lipidi contenenti contenenti acidi grassi insaturi vengono direttamente insaturi vengono direttamente ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in grado di ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in grado di propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto i lipidi propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto i lipidi privati di privati di elettroni tendono a reintegrare la perdita tendono a reintegrare la perdita "rubandoli" alle molecole contigue, fino a coinvolgere anche le "rubandoli" alle molecole contigue, fino a coinvolgere anche le proteine del del nucleo centrale ed il centrale ed il DNA).).

Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in circolazione nell'circolazione nell'organismo, questa azione si esplica , questa azione si esplica soprattutto contro soprattutto contro germi e e batteri, la cui , la cui membrana cellulare viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi, invece, viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi, invece, l'azione coinvolge in modo massiccio le l'azione coinvolge in modo massiccio le cellule dell'intero dell'intero organismo, causando il precoce "invecchiamento" delle cellule organismo, causando il precoce "invecchiamento" delle cellule e nell'insorgere di varie patologie più o meno gravi come, ad e nell'insorgere di varie patologie più o meno gravi come, ad esempio, esempio, cancro, , sclerosi multipla, , diabete, , artrite reumatoide, , enfisema, , cataratta, , morbo di Parkinson, , morbo di Alzheimer, , ecc.ecc.

Gli acidi grassi possono essere, in base Gli acidi grassi possono essere, in base all'assenza o alla presenza di doppi all'assenza o alla presenza di doppi legami nella catena carboniosa legami nella catena carboniosa classificati come:classificati come:

Acidi grassi Acidi grassi saturisaturi se essi sono assenti. se essi sono assenti. (p. e. (p. e. acido caprilico C 8:0, C 8:0, acido palmitico C 16:0, C 16:0, acido stearico C C 18:0) 18:0)

Acidi grassi Acidi grassi insaturiinsaturi se essi sono se essi sono presenti, monoenoici se ne è presente presenti, monoenoici se ne è presente uno e polienoici se ne sono presenti più uno e polienoici se ne sono presenti più di uno. (p. e. di uno. (p. e. acido oleico C 18:1, C 18:1, acido linoleico C 18:2, C 18:2, acido linolenico C 18:3, C 18:3, acido arachidonico C 20:4) C 20:4)omega-3 quando l'ultimo doppio legame omega-3 quando l'ultimo doppio legame è presente sul terzo carbonio a partire è presente sul terzo carbonio a partire dalla fine. (p. e. dalla fine. (p. e. acido linolenico C 18:3) C 18:3) omega-6 quando l'ultimo doppio omega-6 quando l'ultimo doppio

legame è presente sul sesto legame è presente sul sesto carbonio a partire dalla fine. (p. e. carbonio a partire dalla fine. (p. e. acido linoleico C 18:2) C 18:2)

omega-9 quando l'ultimo doppio omega-9 quando l'ultimo doppio legame è presente sul nono carbonio legame è presente sul nono carbonio a partire dalla fine. (p. e. a partire dalla fine. (p. e. acido oleico C 18:1) C 18:1)



3. 3. AGENTI BIOLOGICI:AGENTI BIOLOGICI:

virus, batteri, protozoi, parassiti, miceti.virus, batteri, protozoi, parassiti, miceti.

DANNO CELLULAREDANNO CELLULARE TOSSINE BATTERICHETOSSINE BATTERICHE

La produzione di tossine sono molecole batteriche che agiscono La produzione di tossine sono molecole batteriche che agiscono dannosamente sulla cellula ospite.dannosamente sulla cellula ospite.

Per Per tossina battericatossina batterica si identifica quella molecola prodotta dal batterio e si identifica quella molecola prodotta dal batterio e rilasciata all’esterno per andare a danneggiare cellule anche poste a rilasciata all’esterno per andare a danneggiare cellule anche poste a distanza distanza L'L'esotossinaesotossina è un tipo di è un tipo di tossina batterica. batterica.Le esotossine si ritrovano negli estratti cellulariLe esotossine si ritrovano negli estratti cellulari e nel terreno di colturae nel terreno di coltura; sono; sono rilasciate all'esterno dai rilasciate all'esterno dai batteri, al contrario delle , al contrario delle endotossine che sono che sono invece componenti strutturali interne o della invece componenti strutturali interne o della parete cellulare. Come quasi . Come quasi tutte le tutte le proteine sono termosensibili, e sono quindi velocemente inattivate sono termosensibili, e sono quindi velocemente inattivate dal calore per denaturazione della loro struttura molecolare. Sono dal calore per denaturazione della loro struttura molecolare. Sono proteine solubili a volte glicosilate. proteine solubili a volte glicosilate. Le esotossine sono costituite di due parti: una parte Le esotossine sono costituite di due parti: una parte A tossica A tossica ed una parte ed una parte BB che funge da legame con la parete cellulare che funge da legame con la parete cellulare ..Sono suddivise in tre gruppi, in base al tipo di azione svolta:Sono suddivise in tre gruppi, in base al tipo di azione svolta:

Neurotossine: interferiscono con la normale trasmissione degli impulsi : interferiscono con la normale trasmissione degli impulsi nervosi. nervosi.

Citotossine: aggrediscono enzimaticamente le cellule dell'ospite, : aggrediscono enzimaticamente le cellule dell'ospite, uccidendole. uccidendole.

Enterotossine: attraverso una stimolazione anormale sono responsabili del : attraverso una stimolazione anormale sono responsabili del funzionamento anomalo delle cellule dell'apparato gastroentericofunzionamento anomalo delle cellule dell'apparato gastroenterico


ESOTOSSINEESOTOSSINE Alcune esotossine interagiscono con la membrana cellulare Alcune esotossine interagiscono con la membrana cellulare

dall’esterno inducendo la lisi della cellula bersaglio.dall’esterno inducendo la lisi della cellula bersaglio. La maggior parte di esse è costituita da due importanti La maggior parte di esse è costituita da due importanti

domini (struttura tipo A-B). In uno risiede la porzione domini (struttura tipo A-B). In uno risiede la porzione enzimatica della molecola (A) responsabile dell’effetto enzimatica della molecola (A) responsabile dell’effetto tossico una volta all’interno della cellula, nell’altro risiede tossico una volta all’interno della cellula, nell’altro risiede la porzione B responsabile dell’ingresso della molecola la porzione B responsabile dell’ingresso della molecola nella cellula.nella cellula.

La subunità B aderisce alla membrana della cellula La subunità B aderisce alla membrana della cellula bersaglio e crea un poro attraverso il quale penetra la bersaglio e crea un poro attraverso il quale penetra la subunità A che è quella specificamente tossica e penetra subunità A che è quella specificamente tossica e penetra nella cellula.nella cellula.

GIUNZIONE NEUROMUSCOLAREGIUNZIONE NEUROMUSCOLARE

La giunzione neuro-muscolareLa giunzione neuro-muscolare

Le fibre muscolari sono innervate dalle fibre nervose motorie che originano nei Le fibre muscolari sono innervate dalle fibre nervose motorie che originano nei corni anteriori del midollo spinale e nei nuclei motori dell'encefalo. Ogni assone si corni anteriori del midollo spinale e nei nuclei motori dell'encefalo. Ogni assone si divide in un certo numero di ramuscoli ciascuno dei quali prende contatto con una divide in un certo numero di ramuscoli ciascuno dei quali prende contatto con una fibra muscolare attraverso una sinapsi chiamata fibra muscolare attraverso una sinapsi chiamata placca motriceplacca motrice ( (vedi disegno), ),

L'assoplasma delle terminazioni nervose contiene mitocondri ed un grandissimo L'assoplasma delle terminazioni nervose contiene mitocondri ed un grandissimo numero di piccole vescicole, dal diametro di 400-600 Å ; in queste vescicole si numero di piccole vescicole, dal diametro di 400-600 Å ; in queste vescicole si accumula l'accumula l'acetilcolinaacetilcolina

Quando il potenziale d'azione condotto dalla fibra nervosa raggiunge le Quando il potenziale d'azione condotto dalla fibra nervosa raggiunge le arborizzazioni terminali situate in corrispondenza della placca motrice si ha la arborizzazioni terminali situate in corrispondenza della placca motrice si ha la liberazione di acetilcolina che si riversa nello spazio sinaptico e va ad attivare liberazione di acetilcolina che si riversa nello spazio sinaptico e va ad attivare recettori specifici situati sulla membrana postsinaptica. Ne risulta un aumento del recettori specifici situati sulla membrana postsinaptica. Ne risulta un aumento del flusso ionico che provoca una depolarizzazione locale (flusso ionico che provoca una depolarizzazione locale (potenziale di placcapotenziale di placca) ; ) ; quando questo raggiunge un valore soglia provoca il quando questo raggiunge un valore soglia provoca il potenziale d'azionepotenziale d'azione che si che si propaga ed è seguito dalla contrazione. L'acetilcolina che si è liberata viene propaga ed è seguito dalla contrazione. L'acetilcolina che si è liberata viene rapidamente scissa dall'acetilcolinesterasi dell'apparato sottoneurale (questo rapidamente scissa dall'acetilcolinesterasi dell'apparato sottoneurale (questo enzima è localizzato in corrispondenza od in prossimità del sarcolemma che enzima è localizzato in corrispondenza od in prossimità del sarcolemma che delimita le fessure secondarie) limitando così la durata della risposta.delimita le fessure secondarie) limitando così la durata della risposta.

GIUNZIONE NEUROMUSCOLAREGIUNZIONE NEUROMUSCOLARE

La placca neuromuscolare consente la trasmissione La placca neuromuscolare consente la trasmissione dell'impulso nervoso tra una terminazione del nervo dell'impulso nervoso tra una terminazione del nervo motore ed il muscolo. In risposta a questo stimolo avviene motore ed il muscolo. In risposta a questo stimolo avviene la la contrazione muscolare..

Le terminazioni finali della fibra nervosa costituiscono il Le terminazioni finali della fibra nervosa costituiscono il cosiddetto terminale presinaptico. Il loro rapporto con la cosiddetto terminale presinaptico. Il loro rapporto con la superficie esterna della fibra (sarcolemma) corrispondente, superficie esterna della fibra (sarcolemma) corrispondente, detta superficie postsinaptica, non è diretto, ma mediato detta superficie postsinaptica, non è diretto, ma mediato da uno spazio, detto spazio sinaptico.da uno spazio, detto spazio sinaptico.

Affinché l'impulso superi tale spazio è necessaria la Affinché l'impulso superi tale spazio è necessaria la liberazione di un neurotrasmettitore, nello specifico di liberazione di un neurotrasmettitore, nello specifico di acetilcolina, da parte del terminale presinaptico; il suo acetilcolina, da parte del terminale presinaptico; il suo compito è di attraversare lo spazio sinaptico e di compito è di attraversare lo spazio sinaptico e di consegnare "il messaggio contrattile" alla fibra muscolare.consegnare "il messaggio contrattile" alla fibra muscolare.

La sinapsi chimica tra nervo e muscolo è chiamata La sinapsi chimica tra nervo e muscolo è chiamata GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE

ACETILCOLINAACETILCOLINA

L’acetilcolina è un mediatore chimico della trasmissione L’acetilcolina è un mediatore chimico della trasmissione colinergica in molte zone del sistema nervoso. E’ formata colinergica in molte zone del sistema nervoso. E’ formata dall’unione della colina e dell’acido acetico .Quando viene dall’unione della colina e dell’acido acetico .Quando viene liberata va a immagazzinarsi nei recettori della membrana post liberata va a immagazzinarsi nei recettori della membrana post sinaptica. Questa membrana viene cosi depolarizzata e si va sinaptica. Questa membrana viene cosi depolarizzata e si va formando un potenziale d’azione nella fibra nervosa o in quella formando un potenziale d’azione nella fibra nervosa o in quella muscolare stimolata.muscolare stimolata.

L’acetilcolinesterasi si trova nelle sinapsi tra le cellule nervose e L’acetilcolinesterasi si trova nelle sinapsi tra le cellule nervose e quelle muscolari. Agisce presso le terminazione nervose quelle muscolari. Agisce presso le terminazione nervose colinergiche e spezza il legame tra l’acetilcolina e l’acido acetico colinergiche e spezza il legame tra l’acetilcolina e l’acido acetico e ferma la trasmissione dell’impulso nervoso. L’acido acetico e la e ferma la trasmissione dell’impulso nervoso. L’acido acetico e la colina non vanno perduti ma vengono riciclati per sintetizzare colina non vanno perduti ma vengono riciclati per sintetizzare nuovi neurotrasmettitori per le prossime contrazioni.nuovi neurotrasmettitori per le prossime contrazioni.

ESOTOSSINEESOTOSSINE

Principali EsotossinePrincipali Esotossine Clostridium tetani:Clostridium tetani: la tossina tetanica agisce a livello delle la tossina tetanica agisce a livello delle

sinapsi motorie bloccando il rilascio dell’acetilcolinesterasi che sinapsi motorie bloccando il rilascio dell’acetilcolinesterasi che agisce sui neuroni motori, determinando l’insorgenza di spasmi agisce sui neuroni motori, determinando l’insorgenza di spasmi muscolari dapprima locali e poi generalizzati. Il tetano insorge muscolari dapprima locali e poi generalizzati. Il tetano insorge quale conseguenza delle ferite contaminate con le spore di quale conseguenza delle ferite contaminate con le spore di C.tetani C.tetani che in ambiente anerobico germinano producendo la che in ambiente anerobico germinano producendo la tossina. Il tetano viene prevenuto con la vaccinazione.tossina. Il tetano viene prevenuto con la vaccinazione.

Clostridium botulinumClostridium botulinum: è la piu’ potente tossina nota all’uomo : è la piu’ potente tossina nota all’uomo ed è estremamente reistente al calore. Il botulismo viene ed è estremamente reistente al calore. Il botulismo viene contratto per ingestione di alimenti contaminati dalla tossina contratto per ingestione di alimenti contaminati dalla tossina prodotta da spore che resistono all’ebollizione. La tossina una prodotta da spore che resistono all’ebollizione. La tossina una volta assorbita viene trasportata nei nervi motori, dove blocca il volta assorbita viene trasportata nei nervi motori, dove blocca il rilascio di acetilcolina a livello delle sinapsi neuromuscolari rilascio di acetilcolina a livello delle sinapsi neuromuscolari dando luogo a paralisi flaccida.dando luogo a paralisi flaccida.

TOSSINA TETANICATOSSINA TETANICA

USI MEDICI DELLA TOSSINA BOTULINICAUSI MEDICI DELLA TOSSINA BOTULINICA

Nel Nel 1937 Alan B. Scott, Alan B. Scott, oftalmologo del del Smith-Kettlewell Smith-Kettlewell InstituteInstitute, utilizzò la tossina botulinica A (BTX-A) in esperimenti , utilizzò la tossina botulinica A (BTX-A) in esperimenti sulle scimmie, e nel sulle scimmie, e nel 1980 utilizzò il BTX-A per la prima volta negli utilizzò il BTX-A per la prima volta negli esseri umani per il trattamento dello esseri umani per il trattamento dello strabismo. La BTX-A venne . La BTX-A venne approvata nel approvata nel 1989 dalla dalla Food and Drug Administration per il per il trattamento dello strabismo, trattamento dello strabismo, blefarospasmo e spasmo emifacciale e spasmo emifacciale in pazienti con età maggiore di 12 anni. Nel in pazienti con età maggiore di 12 anni. Nel 2002 giunse giunse l'approvazione per l'uso in l'approvazione per l'uso in medicina estetica per il miglioramento per il miglioramento temporaneo delle rughe di espressione fra le sopracciglia (linee temporaneo delle rughe di espressione fra le sopracciglia (linee glabellari). La tossina botulinica agisce glabellari). La tossina botulinica agisce inibendo la produzione la produzione del del neurotrasmettitore acetilcolina: bloccandone il rilascio nei : bloccandone il rilascio nei muscoli, non si manifestano rughe, muscoli, non si manifestano rughe, spasmi o o tic facciali. Dal 1991 facciali. Dal 1991 è invece utilizzata per il trattamento della spasticità, sia è invece utilizzata per il trattamento della spasticità, sia nell'adulto che nel bambino.nell'adulto che nel bambino.

La tossina botulinica B (BTX-B) è stata approvata nel La tossina botulinica B (BTX-B) è stata approvata nel 2000 dalla dalla FDA per il trattamento della FDA per il trattamento della distonia cervicale

PARETE CELLULAREPARETE CELLULARE

Sia la cellula eucariotica che quella procariotica sono delimitate Sia la cellula eucariotica che quella procariotica sono delimitate da una membrana costituita principalmente da da una membrana costituita principalmente da fosfolipidi, che si , che si dispongono a formare un doppio strato; la cellula procariotica dispongono a formare un doppio strato; la cellula procariotica però è anche dotata di una parete cellulare, esterna alla però è anche dotata di una parete cellulare, esterna alla membrana, costituita per la maggior parte da peptidoglicani membrana, costituita per la maggior parte da peptidoglicani (molecole formate da (molecole formate da zuccheri e e peptidi) che conferisce alla ) che conferisce alla cellula forma e rigidità. Inoltre, alcune cellule procariotiche cellula forma e rigidità. Inoltre, alcune cellule procariotiche hanno un'altra membrana esterna costituita da lipopolisaccaridi e hanno un'altra membrana esterna costituita da lipopolisaccaridi e proteine..


ENDOTOSSINEENDOTOSSINE I batteri gram-negativi producono come componenti I batteri gram-negativi producono come componenti

dello strato esterno dell’involucro cellulare i dello strato esterno dell’involucro cellulare i lipopolisaccaridi che in molte circostanti sono tossici.lipopolisaccaridi che in molte circostanti sono tossici.

Queste sostanze sono chiamate Queste sostanze sono chiamate endotossine poiche sono endotossine poiche sono generalmente parte integrante della cellula e vengono generalmente parte integrante della cellula e vengono rilasciate solo quando la cellula va incontro a lisi. Sono rilasciate solo quando la cellula va incontro a lisi. Sono prodotte da Escherichia Coli, Shighelle, e salmonella.prodotte da Escherichia Coli, Shighelle, e salmonella.

Inducono diversi effetti fisiologici: febbre perche Inducono diversi effetti fisiologici: febbre perche colpiscono i centri nervosi deputati alla colpiscono i centri nervosi deputati alla termoregolazione, diarrea, vomito, riduzione di termoregolazione, diarrea, vomito, riduzione di leucociti, piastrine ed uno stato di infiammazione leucociti, piastrine ed uno stato di infiammazione genralizzata fino allo shockgenralizzata fino allo shock

ENDOTOSSINEENDOTOSSINE


La maggior parte degli agenti patologici puo’ avere La maggior parte degli agenti patologici puo’ avere meccanismi d’azione diversi ma le alterazioni meccanismi d’azione diversi ma le alterazioni biochimiche e morfologiche sono assai similibiochimiche e morfologiche sono assai simili

I piu’ comuni meccanismi molecolari di danno cellulare I piu’ comuni meccanismi molecolari di danno cellulare reversibile (subletale) ed irreversibile (letale) sono:reversibile (subletale) ed irreversibile (letale) sono:

Danno da ipossia/anossiaDanno da ipossia/anossia Danno da radicali liberiDanno da radicali liberi

Danno da sostanze tossicheDanno da sostanze tossiche Danno da virusDanno da virus

DANNO CELLULAREDANNO CELLULAREPATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIAPATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIA

CAUSE: CAUSE:

ANOSSIA:ANOSSIA: mancanza totale di ossigeno mancanza totale di ossigenoIPOSSIAIPOSSIA: è una condizione patologica determinata da una carenza parziale di : è una condizione patologica determinata da una carenza parziale di ossigeno nell'intero corpo (ipossia generalizzata) o in una sua regione (ipossia tissutale). nell'intero corpo (ipossia generalizzata) o in una sua regione (ipossia tissutale).

Essa genera uno stato di confusione e spaesamento, Essa genera uno stato di confusione e spaesamento, paragonabile a quello di ubriachezza. A differenza di paragonabile a quello di ubriachezza. A differenza di quest'ultima, tuttavia, la persona colpita non riesce a quest'ultima, tuttavia, la persona colpita non riesce a realizzare le condizioni del suo stato. Questo può realizzare le condizioni del suo stato. Questo può generare una sopravvalutazione delle proprie ridotte generare una sopravvalutazione delle proprie ridotte capacità percettive, che possono essere anche fatali. I capacità percettive, che possono essere anche fatali. I primi tessuti a risentire della mancanza o del calo di primi tessuti a risentire della mancanza o del calo di ossigeno sono i tessuti nervosi, in particolare il ossigeno sono i tessuti nervosi, in particolare il cervello, , l'apparato visivo e quello uditivo, lo scarso apporto di l'apparato visivo e quello uditivo, lo scarso apporto di ossigeno al cervello provoca una percezione sbagliata ossigeno al cervello provoca una percezione sbagliata dei colori e un restringimento del campo visivo, oltre che dei colori e un restringimento del campo visivo, oltre che una perdita della visione centrale (una perdita della visione centrale (scotoma ). ).


PATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIAPATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIACAUSE: CAUSE: a)a) IPOSSIA IPOSSICAIPOSSIA IPOSSICA per diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel per diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel

sangue arterioso; si verifica per sangue arterioso; si verifica per compressioni compressioni (fasciature, tumori), per (fasciature, tumori), per occlusioniocclusioni (trombosi, embolia, arteriosclerosi), (trombosi, embolia, arteriosclerosi), spasmi arteriosispasmi arteriosi (traumi, freddo), (traumi, freddo), insufficienza cardiacainsufficienza cardiaca (ipovolemia). (ipovolemia). ) Riduzione della pressione ) Riduzione della pressione parziale di ossigeno nell’aria in montagna. Man mano che si parziale di ossigeno nell’aria in montagna. Man mano che si sale, diminuisce l’ossigenosale, diminuisce l’ossigeno. . L’organismo cerca di adattarsi con L’organismo cerca di adattarsi con un iperventilazione, un iperventilazione, fenomeno di breve durata perché fenomeno di breve durata perché iperventilando si espelle più CO2iperventilando si espelle più CO2

b)b) IPOSSIA ISTOTOSSICAIPOSSIA ISTOTOSSICA per inibizione dei processi respiratori ad opera di agenti tossici per inibizione dei processi respiratori ad opera di agenti tossici (inibitori enzimatici: cianuri)(inibitori enzimatici: cianuri)

c)c) IPOSSIA ANEMICAIPOSSIA ANEMICA con riduzione di trasporto di ossigeno nelle emazie con riduzione di trasporto di ossigeno nelle emazie in seguito in seguito ad ad anemie di qualsiasi genere . di qualsiasi genere .

d)d) IPOSSIA STAGNANTEIPOSSIA STAGNANTE dovuta al dovuta al ristagno di sangueristagno di sangue nei tesutinei tesuti per rallentamento del per rallentamento del circolo (volvoli, stasi da compressioni, strozzamenti erniali) circolo (volvoli, stasi da compressioni, strozzamenti erniali) In tutti questi casi, dove In tutti questi casi, dove si osserva una diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel si osserva una diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel sangue venoso, si manifesta una ipossia degli apparati. sangue venoso, si manifesta una ipossia degli apparati.

ISCHEMIAISCHEMIA LL''ischemiaischemia ( (Greco ισχαιμίαισχαιμία, isch- riduzione, haima , isch- riduzione, haima sangue) è ) è

una riduzione dell'apporto di sangue con un risultante danno una riduzione dell'apporto di sangue con un risultante danno o disfunzione del tessuto, che si verifica per cause intrinseche o disfunzione del tessuto, che si verifica per cause intrinseche (occlusione) o estrinseche (compressione) ad un vaso (occlusione) o estrinseche (compressione) ad un vaso sanguigno.sanguigno.

Gli effetti dell’ischemia dipendono dalla sua durata, dalla sua Gli effetti dell’ischemia dipendono dalla sua durata, dalla sua gravità (parziale o totale) e dalle caratteristiche biochimiche gravità (parziale o totale) e dalle caratteristiche biochimiche dei tessuti.dei tessuti.



DANNO DA RADICALI LIBERIDANNO DA RADICALI LIBERI::Sono specie chimiche che possiedono un’unico elettrone spaiato in un orbitale Sono specie chimiche che possiedono un’unico elettrone spaiato in un orbitale esterno. Sottraggono un elettrone alle altre molecole per completare il loro ottettoesterno. Sottraggono un elettrone alle altre molecole per completare il loro ottettoAnione superossido, perossido di idrogeno, radicale ossidrile, monossido d’azoto, Anione superossido, perossido di idrogeno, radicale ossidrile, monossido d’azoto, perossinitritoperossinitrito..EFFETTI DANNOSI SULLE CELLULEEFFETTI DANNOSI SULLE CELLULE: : perossidazione dei lipidiperossidazione dei lipidi danno di membrana danno di membrana danno di proteine-SHdanno di proteine-SH danno delle pompe ioniche danno delle pompe ioniche danno del DNA danno del DNA alterazione della sintesi proteica, alterazione della sintesi proteica,

mutazionimutazionidanno mitocondrialedanno mitocondriale influsso di calcio influsso di calcioEFFETTI EXTRACELLULARIEFFETTI EXTRACELLULARIAttivazione di enzimi proteolitici ed ossidaz.diretta dei polisaccaridiAttivazione di enzimi proteolitici ed ossidaz.diretta dei polisaccaridiPerossidazione delle guaine mielinichePerossidazione delle guaine mielinicheAlterazione della parete endoteliale dei vasiAlterazione della parete endoteliale dei vasi


La La perossidazione lipidicaperossidazione lipidica è un processo dovuto ai è un processo dovuto ai cosiddetti "cosiddetti "radicali liberi" (o "perossili"), contenenti " (o "perossili"), contenenti ossigeno molecolare con carenza di un con carenza di un elettrone; in virtù di questo, i ; in virtù di questo, i lipidi contenenti contenenti acidi grassi insaturi e i loro insaturi e i loro esteri vengono vengono direttamente ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in direttamente ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in grado di propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto grado di propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto i lipidi privati di i lipidi privati di elettroni tendono a reintegrare la perdita tendono a reintegrare la perdita "rubandoli" alle molecole contigue, fino a coinvolgere anche le "rubandoli" alle molecole contigue, fino a coinvolgere anche le proteine del del nucleo centrale ed il centrale ed il DNA).).

Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in circolazione nell'circolazione nell'organismo, questa azione si esplica , questa azione si esplica soprattutto contro soprattutto contro germi e e batteri, la cui , la cui membrana cellulare viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi, invece, viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi, invece, l'azione coinvolge in modo massiccio le l'azione coinvolge in modo massiccio le cellule dell'intero dell'intero organismo, causando il precoce "invecchiamento" delle cellule organismo, causando il precoce "invecchiamento" delle cellule e nell'insorgere di varie patologie più o meno gravi come, ad e nell'insorgere di varie patologie più o meno gravi come, ad esempio, esempio, cancro, , sclerosi multipla, , diabete, , artrite reumatoide, , enfisema, , cataratta, morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, , morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, ecc.ecc.

RADICALI LIBERIRADICALI LIBERI

Sottraggono elettroni ad altre molecole Sottraggono elettroni ad altre molecole

per completare il loro ottettoper completare il loro ottetto

Molecole o frammenti di molecole che hanno Molecole o frammenti di molecole che hanno

uno o più elettroni spaiati negli orbitali uno o più elettroni spaiati negli orbitali

esterniesterni

MOLECOLE MOLECOLE

BERSAGLIO:BERSAGLIO:

Acidi nucleiciAcidi nucleici

ProteineProteine

Membrane Membrane biologichebiologiche

STRESS STRESS OSSIDATIVOOSSIDATIVO

RADICALI RADICALI LIBERILIBERI

ridotta fluidita’ ridotta fluidita’ di membranadi membrana

perossidazione perossidazione dei PUFAdei PUFA

(poliunsatured fatty (poliunsatured fatty acid)acid)

compromessa compromessa attività cellulareattività cellulare

NEOPLASIENEOPLASIE

MalattieMalattie

CARDIOVASCOLARICARDIOVASCOLARI

INVECCHIAMENTOINVECCHIAMENTO


DANNO DA RADICALI LIBERIDANNO DA RADICALI LIBERI::Generazione di radicali liberi daGenerazione di radicali liberi da : :

respirazione cellularerespirazione cellulare Ischemia-riperfusioneIschemia-riperfusione Enzimi del citosolEnzimi del citosol Fagociti (infiammazione)Fagociti (infiammazione) Radiazioni ionizzantiRadiazioni ionizzanti

SISTEMI TAMPONE (SISTEMI ANTIOSSIDANTI)SISTEMI TAMPONE (SISTEMI ANTIOSSIDANTI) glutatione perossidasiglutatione perossidasi superossido dismutasi (SOD) trasforma l’anione superossido in acqua e perossido d’idrogenosuperossido dismutasi (SOD) trasforma l’anione superossido in acqua e perossido d’idrogeno Catalasi trasforma il perossido d’idrogeno in acqua e ossigeno.Catalasi trasforma il perossido d’idrogeno in acqua e ossigeno. SCAVENGER: vit. E, acido ascorbico, metallotionine (aminoacidi che legano metalli SCAVENGER: vit. E, acido ascorbico, metallotionine (aminoacidi che legano metalli

pesanti)pesanti)


Fattori responsabili della produzione di radicali Fattori responsabili della produzione di radicali liberiliberiFATTORI AMBIENTALI: Inquinamento, Droghe, fumo FATTORI AMBIENTALI: Inquinamento, Droghe, fumo attivo e passivo, alcool e farmaci, raggi ultravioletti e attivo e passivo, alcool e farmaci, raggi ultravioletti e radiazioni ionizzanti, stress psicofisico prolungato radiazioni ionizzanti, stress psicofisico prolungato (attività fisica intensa). Alcuni additivi e sostanze (attività fisica intensa). Alcuni additivi e sostanze tossiche presenti negli alimenti o sviluppate durante la tossiche presenti negli alimenti o sviluppate durante la loro cottura. loro cottura.

FATTORI ENDOGENI: Trasporto di elettroni nei FATTORI ENDOGENI: Trasporto di elettroni nei mitocondri (produzione aerobica di energia), mitocondri (produzione aerobica di energia),

ossidazione (metabolismo degli acidi grassi), reazioni ossidazione (metabolismo degli acidi grassi), reazioni del citocromo P450 (metabolizzazione di farmaci, del citocromo P450 (metabolizzazione di farmaci,

sostanze tossiche ecc.). sostanze tossiche ecc.). Attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario) Attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario)

DANNO CELLULAREDANNO CELLULAREDANNO CELLULARE REVERSIBILE:DANNO CELLULARE REVERSIBILE: Alterazione della fosforilazione ossidativaAlterazione della fosforilazione ossidativa Rigonfiamento di alcuni mitocondriRigonfiamento di alcuni mitocondri Rigonfiamento cellulareRigonfiamento cellulare Iniziale aumento di calcio nel citoplasmaIniziale aumento di calcio nel citoplasma vacuolizzazionevacuolizzazione Acidificazione intracellulareAcidificazione intracellulare Riduzione della disponibilità di ATPRiduzione della disponibilità di ATP

DANNO CELLULARE IRREVERSIBILEDANNO CELLULARE IRREVERSIBILE:: Blocco della funzione mitocondrialeBlocco della funzione mitocondriale Deplezione di ATPDeplezione di ATP Danno di membrana (perossidazione lipidica)Danno di membrana (perossidazione lipidica) Degradazione e diminuita sintesi di fosfolipidi e proteineDegradazione e diminuita sintesi di fosfolipidi e proteine Danno da riperfusione (aumento di calcio citosolico, aumentata formazione di radicali liberi, Danno da riperfusione (aumento di calcio citosolico, aumentata formazione di radicali liberi,

aumentati livelli di acido glutammico)aumentati livelli di acido glutammico) Frammentazione di tutte le membrane interne e rotture dei lisosomiFrammentazione di tutte le membrane interne e rotture dei lisosomi

Danno dei lisosomi e autolisi della cellulaDanno dei lisosomi e autolisi della cellula


MODIFICAZIONI BIOCHIMICHE NELLE CELLULE MODIFICAZIONI BIOCHIMICHE NELLE CELLULE DANNEGGIATEDANNEGGIATE

alterazione dell’attivita’ della pompa ionicaalterazione dell’attivita’ della pompa ionica ingresso di sodio e fuoriuscita di potassio ingresso di sodio e fuoriuscita di potassio aumento di aumento di

acqua intracellulareacqua intracellulare Elevata perdita senza reintegrazione di ATP Elevata perdita senza reintegrazione di ATP attivazione attivazione

della glicolisi anerobia ed aumento di lattato e piruvato.della glicolisi anerobia ed aumento di lattato e piruvato. Diminuzione del ph intracellulareDiminuzione del ph intracellulare Danno delle membraneDanno delle membrane Aumento elevato di calcio nel citosolAumento elevato di calcio nel citosol Attivazione di proteasi, fosolipasi ed endonucleasiAttivazione di proteasi, fosolipasi ed endonucleasi Aumento dei radicali dell’ossigenoAumento dei radicali dell’ossigeno Rilascio di enzimi lisosomialiRilascio di enzimi lisosomiali


ALTERAZIONI MORFOLOGICHEALTERAZIONI MORFOLOGICHEDEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARI

Le varie cause di danno cellulare provocano nelle cellule Le varie cause di danno cellulare provocano nelle cellule diversi tipi di alterazioni morfologiche classificate con il diversi tipi di alterazioni morfologiche classificate con il termine di termine di

DEGENERAZIONI CELLULARI O PROCESSI DEGENERAZIONI CELLULARI O PROCESSI REGRESSIVIREGRESSIVI

Alla base di queste alterazioni vi è sempre una o piu’ lesioni Alla base di queste alterazioni vi è sempre una o piu’ lesioni biochimiche che esprimono il danno causato dall’agente biochimiche che esprimono il danno causato dall’agente patogeno provocano le degenerazioni cellulari.patogeno provocano le degenerazioni cellulari.


DEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARI RIGONFIAMENTO TORBIDORIGONFIAMENTO TORBIDO DEGENERAZIONE VACUOLAREDEGENERAZIONE VACUOLARE DEGENERAZIONE A GOCCIE IALINEDEGENERAZIONE A GOCCIE IALINE STEATOSISTEATOSI MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALEMALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE PIGMENTAZIONIPIGMENTAZIONI

PROCESSI REGRESSIVI DELLA MATRICE EXTRACELLULAREPROCESSI REGRESSIVI DELLA MATRICE EXTRACELLULARE IALINOSIIALINOSI FIBRINOIDOSIFIBRINOIDOSI AMILOIDOSIAMILOIDOSI FIBROSI-SCLEROSIFIBROSI-SCLEROSI


DEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARI Manifestazione costante di quasi tutte le forme di danno cellulare è ilManifestazione costante di quasi tutte le forme di danno cellulare è il

RIGONFIAMENTO CELLULARERIGONFIAMENTO CELLULARE Causato prevalentemente da uno spostamento di acqua extracellulare Causato prevalentemente da uno spostamento di acqua extracellulare

all’interno della cellula.all’interno della cellula. Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da :Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da : ACCUMULO DI ACQUA INTRA CELLULARE:ACCUMULO DI ACQUA INTRA CELLULARE:

RIGONFIAMENTO TORBIDORIGONFIAMENTO TORBIDO DEGENERAZIONE IDROPICADEGENERAZIONE IDROPICA DEGENERAZIONE VACUOLAREDEGENERAZIONE VACUOLARE

DEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARIPER ACCUMULO DI ACQUA INTRACELLULAREPER ACCUMULO DI ACQUA INTRACELLULARE

RIGONFIAMENTO TORBIDORIGONFIAMENTO TORBIDO

Degenerazione cellulare assai comune e ben evidenziabile nel Degenerazione cellulare assai comune e ben evidenziabile nel fegato, rene, miocardio, che si verifica in seguito a vari stimoli fegato, rene, miocardio, che si verifica in seguito a vari stimoli lesivi (ipossia, ischemia, veleni, tossine batteriche, fenoli lesivi (ipossia, ischemia, veleni, tossine batteriche, fenoli alogenati)alogenati)

Le cellule sono rigonfie, il nucleo aumenta di volume, Le cellule sono rigonfie, il nucleo aumenta di volume, rigonfiamento mitocondriale, e nel citoplasma si fa torbido per rigonfiamento mitocondriale, e nel citoplasma si fa torbido per la presenza di fitte granulazioni di natura proteica.la presenza di fitte granulazioni di natura proteica.


DEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARIPER ACCUMLO DI ACQUA INTRACELLULAREPER ACCUMLO DI ACQUA INTRACELLULARE

DEGENERAZIONE VACUOLARE -IDROPICADEGENERAZIONE VACUOLARE -IDROPICA

Degenerazione cellulare caratterizzata dalla comparsa nel Degenerazione cellulare caratterizzata dalla comparsa nel citoplasma di cavità dette vacuoli, a contenuto acquoso. citoplasma di cavità dette vacuoli, a contenuto acquoso.

La sua comparsa è legata all’instaurarsi di stati di anossia e si La sua comparsa è legata all’instaurarsi di stati di anossia e si verifica soprattuttto a carico del fegato, rene e del cuore. verifica soprattuttto a carico del fegato, rene e del cuore.


DEGENERAZIONI CELLULARIDEGENERAZIONI CELLULARI

Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da :Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da : ACCUMULO DI SOSTANZE NORMALMENTE PRESENTI MA NON RIMOSSE IN ACCUMULO DI SOSTANZE NORMALMENTE PRESENTI MA NON RIMOSSE IN

MANIERA ADEGUATA:MANIERA ADEGUATA:1.1. STEATOSISTEATOSI2.2. DEGENERAZIONE A GOCCIE IALINEDEGENERAZIONE A GOCCIE IALINE

ACCUMULO DI SOSTANZE NON PRESENTI NORMALMENTE MA CHE SI ACCUMULO DI SOSTANZE NON PRESENTI NORMALMENTE MA CHE SI ACCUMULANO PER CARENZA CONGENITA DI UN ENZIMAACCUMULANO PER CARENZA CONGENITA DI UN ENZIMA

1.1. MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE (GLICOGENOSI, SFINGOLIPIDOSI, ..)MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE (GLICOGENOSI, SFINGOLIPIDOSI, ..)

ACCUMULO DI SOSTANZA ANOMALA ESOGENA O ENDOGENA (PIGMENTI), ACCUMULO DI SOSTANZA ANOMALA ESOGENA O ENDOGENA (PIGMENTI), PERCHE’ LA CELLULA NON L’APPARATO ENZIMATICO PER DEGRADARLAPERCHE’ LA CELLULA NON L’APPARATO ENZIMATICO PER DEGRADARLA

1.1. PIGMENTAZIONI: ITTERO, EMOSIDEROSI LIPOFUSCINOSI, ANTRACOSI.PIGMENTAZIONI: ITTERO, EMOSIDEROSI LIPOFUSCINOSI, ANTRACOSI. Si definisce Si definisce itteroittero la colorazione giallastra della pelle, della sclera e la colorazione giallastra della pelle, della sclera e

delle membrane causata dall'eccessivo innalzamento dei livelli di delle membrane causata dall'eccessivo innalzamento dei livelli di bilirubina nel sangue. Affinché l'ittero sia visibile il livello deve bilirubina nel sangue. Affinché l'ittero sia visibile il livello deve superare 3-5 mg/dL. superare 3-5 mg/dL.



GLICOGENOSIGLICOGENOSI Il Il glicogenoglicogeno è un polimero del glucosio che costituisce una riserva è un polimero del glucosio che costituisce una riserva

energetica è conservato prevalentemente nel fegato e nei muscoli energetica è conservato prevalentemente nel fegato e nei muscoli scheletrici. Il processo di demolizione del glicogeno consta di tre fasi, scheletrici. Il processo di demolizione del glicogeno consta di tre fasi, operate da tre enzimi, quali: operate da tre enzimi, quali: glicogeno fosforilasi, enzima glicogeno fosforilasi, enzima deramificante e fosfoglucomutasideramificante e fosfoglucomutasi

Queste malattie genetiche rare vengono denominate Queste malattie genetiche rare vengono denominate glicogenosiglicogenosi e la loro e la loro forma specifica è determinata dal tipo di enzima mancante. Si parla così forma specifica è determinata dal tipo di enzima mancante. Si parla così di di glicogenosi epaticheglicogenosi epatiche, caratterizzate da un accumulo prevalentemente , caratterizzate da un accumulo prevalentemente nel fegato e nel fegato e muscolarimuscolari, in cui l'accumulo è soprattutto muscolare. Ad oggi , in cui l'accumulo è soprattutto muscolare. Ad oggi ne sono state scoperte otto forme, tra le quali quella di ne sono state scoperte otto forme, tra le quali quella di tipo Itipo I (malattia di (malattia di von Gierke, con difetto dell'enzima glucosio 6-fosfatasi). Nel gruppo von Gierke, con difetto dell'enzima glucosio 6-fosfatasi). Nel gruppo epatico, vi sono poi la tipo epatico, vi sono poi la tipo IIIIII (difetto amilo-1,6 glucosidasi, enzima (difetto amilo-1,6 glucosidasi, enzima deramificante), deramificante), IVIV (difetto 1,4-1,6 transglucosidasi, enzima ramificante), (difetto 1,4-1,6 transglucosidasi, enzima ramificante), VIVI (difetto fosforilasi) e (difetto fosforilasi) e IXIX (difetto fosforilasi chinasi). Alle forme (difetto fosforilasi chinasi). Alle forme muscolari appartengono invece il muscolari appartengono invece il tipo II tipo II (malattia di Pompe, con difetto (malattia di Pompe, con difetto di alfa-glucosidasi, maltasi acida), di alfa-glucosidasi, maltasi acida), VV (malattia di McArdle, con difetto di (malattia di McArdle, con difetto di miofosforilasi) e miofosforilasi) e VII VII (malattia di Tarui, con difetto di fosfofruttochinasi).(malattia di Tarui, con difetto di fosfofruttochinasi).

GLICOGENOSIGLICOGENOSI

GLICOGENOSIGLICOGENOSI

Tutte le glicogenosi vengono trasmesse con modalità Tutte le glicogenosi vengono trasmesse con modalità autosomica autosomica recessivarecessiva, con entrambi i genitori portatori sani del gene difettoso che , con entrambi i genitori portatori sani del gene difettoso che codifica l'enzima mancante. Fa eccezione il tipo IX, che si trasmette con codifica l'enzima mancante. Fa eccezione il tipo IX, che si trasmette con modalità legata alla X.modalità legata alla X.

La glicogenosi è dovuta ad un errore del codice genetico. Le persone La glicogenosi è dovuta ad un errore del codice genetico. Le persone affette da questa malattia non sono in grado di utilizzare gli zuccheri che affette da questa malattia non sono in grado di utilizzare gli zuccheri che sono indispensabili per la crescita e per il buon funzionamento dei loro sono indispensabili per la crescita e per il buon funzionamento dei loro organi. Gli zuccheri si accumulano nell'organismo diventando dei veri e organi. Gli zuccheri si accumulano nell'organismo diventando dei veri e propri veleni per il fegato, i reni, la milza, i muscoli e il cervello propri veleni per il fegato, i reni, la milza, i muscoli e il cervello

La La glicogenosi di tipo I,glicogenosi di tipo I, (malattia di von Gierke, con difetto dell'enzima (malattia di von Gierke, con difetto dell'enzima glucosio 6-fosfatasi)ovvero la più diffusa e studiata, può causare glucosio 6-fosfatasi)ovvero la più diffusa e studiata, può causare ingrossamento e malfunzionamento del fegato, ipoglicemia a distanza dei ingrossamento e malfunzionamento del fegato, ipoglicemia a distanza dei pasti (con sudorazione, debolezza muscolare, tremori e convulsioni, fino pasti (con sudorazione, debolezza muscolare, tremori e convulsioni, fino alla perdita di conoscenza e al coma), valori glicemici costantemente alla perdita di conoscenza e al coma), valori glicemici costantemente inferiori a quelli normali, alterazione di alcuni esami di laboratorio (con inferiori a quelli normali, alterazione di alcuni esami di laboratorio (con acetone nelle urine, aumento di acido urico, e di acidità nel sangue), acetone nelle urine, aumento di acido urico, e di acidità nel sangue), adenomi epatici, osteoporosi, bassa statura, deficit immunitario (sono adenomi epatici, osteoporosi, bassa statura, deficit immunitario (sono frequenti le infezioni a carico dei vari apparati), insufficienza renale e frequenti le infezioni a carico dei vari apparati), insufficienza renale e calcolosi renale. calcolosi renale.

I pazienti affetti da glicogenosi di tipo I sono condannati a mangiare I pazienti affetti da glicogenosi di tipo I sono condannati a mangiare continuamente (sia di giorno, che di notte, con la febbre, il vomito ecc...). continuamente (sia di giorno, che di notte, con la febbre, il vomito ecc...). Ciò li rende estremamente fragili e vulnerabili e richiede una continua e Ciò li rende estremamente fragili e vulnerabili e richiede una continua e attenta sorveglianza.attenta sorveglianza.


STEATOSISTEATOSI

principi di patologia generale definizione dello stato di salute: corrisponde ad una situazione di...

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