Date post: | 24-Dec-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | desiendahpratiwi |
View: | 20 times |
Download: | 2 times |
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 1
PATHOLOGY
Pathology is literally the study (logos) of suffering (pathos)
Traditionally divided into general & special / systemic pathology
Four aspects: etiology pathogenesis morphologic changes functional
derangement and clinical significance
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 2
Cellular responses to injury
• Acute cell injury Reversible cell injury Irreversible cell injury (cell death)
Necrosis Apoptosis
• Subcellular alterations in sublethal and chronic injury
• Cellular adaptations• Intracellular accumulation• Cell aging
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 3
Pengertian dasar dalam jejas sel• Jawaban sel terhadap stimuli/jejas tergantung pada jenis jejas,
lamanya, dan beratnya• Akibat jejas tergantung pada jenis sel, keadaan/status sel
(nutrisional, hormonal, dll), serta daya adaptasi (otot lurik tahan 2-3 jam, otot jantung hanya tahan 20-30 menit)
• Ada 4 sistem intraselular yang rentan:1. Keutuhan membran sel homeostasis ionik dan osmotik2. Respirasi aerobik penting dalam produksi energi ATP3. Sintesis protein4. Keutuhan aparatus genetik
• Elemen struktural dan biokimiawi sangat erat• Perubahan morfologik terjadi sesudah perubahan kimiawi
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 4
The relationships between normal,
adapted, reversible injured, and dead cells
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 5
ETIOLOGY OF CELL INJURY
• Oxygen deprivation• Physical agents• Chemical agents• Infectious agents
• Immunologic reactions• Genetic derangements• Nutrition imbalances
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 6
Mekanisme Jejas Sel
Fakta• Banyak penyebab jejas sel, tetapi tidak
semuanya fatal• Banyak makromolekul, enzim, dan organela
dalam sel yang saling tergantung sulit menentukan target pertama jejas
• “Point of no return” pada dasarnya masih sulit ditentukan letaknya (”cut-off point” yang tepat?)
• Tidak ada satu jalur final ke kematian sel yang umum.
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 7
Sequence of events in ischemic injury
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 8
Schematic representation of a normal, reversible,
and irreversible injury
(ultrastructural changes)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 9
The consequences of increased cytosolic calcium
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 10
Mechanism of membrane damage in ischemia and reperfusion
REPERFUSION
Loss of intracellular amino acids
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 11
CCl4 toxicity: cellular events fatty change
and necrosis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 12
Jejas KimiawiAda 2 bentuk mekanisme umum:• Bahan yang aktif biologik
Menyatu dengan komponen molekular kritikal dari organela: merkuri + kelompok sulfhidril membran sel / protein lain Inhibisi transport tergantung ATP & peningkatan permeabilitas membran.
Contoh lain: obat sitotoksik & antibiotik
• Bahan yang tidak aktif biologik tetapi harus berkonversi menjadi metabolit toksik reaktif Contoh: CCl4 CCl3
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 13
RADIKAL BEBAS
Definisi: senyawa kimia yang mempunyai elektron tunggal di orbit terluar.
Sifat:• sangat reaktif dan tidak stabil siap bereaksi dengan apa
saja baik anorganik maupun organik (protein, lemak, karbohidrat)
• inisiasi reaksi otokatalitik• Dapat diinisiasi di dalam sel dengan:
- Energi radiasi- Endogen: reaksi reduksi-oksidasi pada metabolisme normal- Eksogen: metabolisma enzimatik obat/racun: CCl4 CCl3
Radikal bebas yang biologik penting:• Oksigen :superoksida (O2
o), hidrogen peroksida (H2O2), ion hidroksil (OHo)
• Karbon: CCl3o
• Nitrogen : nitrik oksida (NOo)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 14
The Role of O2 in Cell Injury
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 15
Free radical induced cell injury
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 16
Bentuk jejas oleh radikal bebas
1. Peroksidasi lipid pada membran sel ikatan ganda pada lemak polyunsturated membran sel reaksi berantai otokatalitik
2. Lesi pada DNA: radikal bebas bereaksi dengan DNA nuklear dan mitokondrial pecahan DNA single-strand nekrosis sel atau keganasan
3. Cross-linking protein (dimediasi oleh sulfhydril) degradasi atau hilangnya aktivitas enzimatik.
4. Fragmentasi polipeptida
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 17
Jejas ReversibelDengan mikroskop tampak sebagai• Cellular swelling
Perubahan awal jejas sel akibat dari kegagalan pemeli-haraan homeostatsis ionik dan cairan vakuolisasi halus karena patahnya RE sel bengkak, pucat, turgor meningkat hydropic change (vacuolar degeneration)
• Fatty changeAkibat dari jejas hipoksik dan berbagai bentuk jejas toksik dan metabolik vakuola lemak & infiltrasi lemak
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 18
Hydropic Change
Swollen cell with clear cytoplasm (hydropic degeneration)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 19
Perubahan sub-selular jejas sel
1. Hipertrofi retikulum endoplasma halus (SER)Akibat dari pemakaian barbiturat jangka panjang
2. Perubahan mitokondrialDapat berupa pembengkakan, peningkatan/penurunan jumlah
3. Abnormalitas sitoskeleton (mikrotubuli: Ø 20-25nm, filamen aktin tipis: Ø 6-8nm, filamen miosin tebal: Ø 10nm)- fungsi sel menurun: lokomosi & gerakan organela- akumulasi material fibrilar
4. Lisosom- otofagi & heterofagi- otolisis & heterolisis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 20
Autophagy vs
Heterophagy
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 21
Nekrosis• Perubahan morfologik akibat jejas letal, berupa degradasi
progresif karena kerja enzim-enzim• Morfologi:
- Inti: piknosis, kariolisis, karioreksis- eosinofilia meningkat: karena meningkatnya daya ikat cat osin, dan hilangnya bagian basofil- Tampak lebih jernih: karena hilangnya partikel glikogen - Vakuolisasi sitoplasma: digesti enzimatik pada organela lapuk- Kalsifikasi: terutama berasal dari Ca++ ekstraselular
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 22
Jenis Nekrosis• Nekrosis koagulatif gangren kering
- akibat keasaman intraselular denaturasi protein struktural dan enzim
• Nekrosis liquefaktif gangren basah- akibat digesti sel oleh enzim otolisis & heterolisis
• Bentuk kusus:- Nekrosis fibrinoid (timbunan fibrin, imunoglobulin, dan protein plasma yang lain)- Nekrosis lemak (enzymatic & traumatic fat necrosis)- Nekrosis kaseosa
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 23
Coagulation necrosis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 24
Coagulative & lequefactive necrosis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 25
Caseous necrosis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 26
Fatty Necrosis saponification
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 27
Perubahan ultrastruktur
1. Perubahan membran plama: bleb (melepuh), rusaknya mikrovili, dan perlekatan interselular longgar
2. Perubahan mitokondria: membengkak dan penebalan amorf kaya lemak
3. Dilatasi retikulum endoplasmik ribosom lepas dan distorsi polisom
4. Perubahan inti, dengan disagregasi elemen granular dan fibrilar
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 28
Electron micrograph of normal, reversible,
and irreversible
injury of epithelial
cells
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 29
Necrosis vs Apoptosis
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 30
APOPTOSIS
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 31
Heat-shock protein
• Jenis protein yang normal ada dalam sel dapat menahan jejas yang dapat menimbulkan cedera
• Ada 2 keluarga: Hsp70 & Hsp60
• Jejas yang meningkatkan ekspresi Hsp:
- jejas iskemik : kardial & neuronal- jejas reperfusi : jantung kelinci- jejas toksik : adriamisin
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 32
Aging Process
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 33
Cellular senescent is multifactorial involves the cummutative effects of both:
• Intrinsic molecular clock of cellular aging• Extrinsic stressors of the cellular environment
(wear & tear theory)
Aging Process
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 34
Intrinsic Cellular Aging
Human fibrobtasts in culture have finite life span:
• Adult human fibroblast in culture stop dividing and become senescent after about 50 doublings Hayflick phenomenon
• Fibroblast from neonates go throgh about 65 doublings before they cease dividing
• Progeria patient: only 35 doublings
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 35
Aktivitas Telomerase
Short, multiply repeated sequenc of
nontranscribed DNA (TTAGGG)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 36
Proses Penuaan
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 37
ADAPTASI SEL
HIPERPLASIHIPERTROFI
ATROFIMETAPLASI
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 38
HIPERPLASIA
• Pertambahan jumlah sel dalam organ atau jaringan• Hiperplasia dapat fisiologik atau patologik• Fisiologik:
– Hiperplasia hormonal menarche kehamilan menyusui– Hiperplasia kompensatorik (reseksi hati)
• Sebagian besar hiperplasia patologik disebabkan karena stimulasi oleh hormon yang berlebihan atau GF. Bisa juga karena infeksi virus
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 39
Kapasitas proliferatif sel
(hipotesis telomer-
telomerase)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 40
Hiperplasi Kompensatorik
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 41
Hipeplasia of liver cells post partial hepatectomy
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 42
Hipertrofi
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 43
Phenotypic change in hypertrophy
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 44
ATROFI
Brain in 82 year old male 36 year old male
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 45
METAPLASIA• Perubahan reversibel dari sel dewasa
tertentu menjadi sel dewasa bentuk lain• Sel kolumnar squamous complex• Squamous complex kolumnar• Sel jaringan ikat jaringan tulang
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 46
Barret’s metaplasia
METAPLASIA
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 47
Lintas diferensiasi stem cell
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 48
Intracellular accumulation
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 49
Fatty Change (liver)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 50
Fatty Liver
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 51
Fatty Change (cholesterolosis)
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 52
Proteinopathy / protein aggregation diseases
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 53
Lipofuchsin pigment in cardiac myocyte
Perinuclear and intra-lysosomal
location
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 54
Hemosiderin granules in liver cells
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 55
Model Kalsifikasi
04/19/23 cell-injury-pafkugm-tums 56
Kalsifikasi:-kalsifikasi distrofik-kalsifikasi metastatik