05 Zelltod Internet
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Allgemeine Pathologie Zelltod Zelltod Was kann mit Zellen / Geweben geschehen? - sie können ungestört bis an ihr individuelles Ende leben und müssen dann ersetzt werden - sie können veränderten Anforderungen unterliegen, denen sie sich anpassen können und nach deren Wegfall sich der Ausgangszustand wieder einstellt - sie können Belastungen unterliegen, denen sie sich nicht mehr anpassen können, es kommt zur Schädigung Zelltod unser Programm für die nächsten Stunden Zelltod Tod Versuch einer Definition - irreversible Beendigung der Lebenstätigkeiten (Überschreiten des point of no return - leider kaum zu definieren) - für das Verständnis und die Beschreibung der Vorgänge ist es unumgänglich zu unterscheiden, auf welcher Ebene sich der Tod abspielt: - Zelle - Gewebe / Organ - Gesamtorganismus (wird nicht besprochen) ein allgemeiner Hinweis - die allermeisten Begriffe in der Medizin (Pathologie) sind Definitionen - das bedeutet, dass sie von Menschen gemacht worden sind - früher gab es sog. Schulen, also letztlich begnadete Professoren, die eine Lehr-Meinung vertreten haben - heute sind an deren Stelle vielfach Kommittees getreten - was nicht automatisch bedeutet, das dort letztendliche Wahrheiten geschaffen werden Zelltod Zelltod Zelltod Zelltod Ursachen - Versuch einer Einteilung - es lassen sich zwei Ursachengruppen unterscheiden: 1. die Zelle erleidet den Zelltod, weil eine hochgradige Schädigung auf sie einwirkt (passiver Zelltod) 2. vorgegebene Mechanismen führen zu einem Zelltod, der geregelt abläuft und an dem die betroffene Zelle selbst aktiv teilnimmt (aktiver Zelltod) Zelltod Passiver Zelltod (1) Ursachen - zahlreiche Ursachen lassen sich auf einen plötzlichen, hochgradigen Mangel an ATP zurückführen (Sauerstoffmangel, mangelhafte / fehlende Durchblutung, s. später) - bei länger anhaltenden und nicht hochgradigen Mangelsituationen kann die Zelle reversible Schäden (Einwässerung oder Verfettung) aufweisen (s. später) - zu diesem Zelltod kommt es auch bei Einwirkung chemischer oder physikalischer Noxen (mechanische, thermische) noxa, lat. = der Schaden (im Sinne von alles was schädigen kann) Zelltod Passiver Zelltod (2) Ablauf (1) - sehr frühzeitig kommt es zur Schädigung von a.) aktiven (ATP-abhängigen) Transportsystem und b.) von zellulären Membransystemen (Zellmembran, endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien, Kernmembran) - Folge ist ein Einstrom von Ionen und Wasser in die Zelle - der Zellkern beginnt sich aufzulösen (früher: Karyolyse) - die Zelle schwillt an und stirbt schließlich, deshalb wird dieser Zelltod als Onkose bezeichnet onkos, gr. = das Angeschwollene karyon, gr. = Nuß lyein, gr. = lösen Zelltod Passiver Zelltod (3) Ablauf (2) - zusätzlich kommt es zu einer Absenkung des pH- Wertes in der Zelle - in Zellen, die viel Protein im Zytoplasma aufweisen (z.B. Leberzellen, Muskelzellen, Nierentubuluszellen), kommt es zur Gerinnung dieser Eiweiße - in den Gerinnungsprozess sind auch die Proteine der lysosomalen Enzyme mit einbezogen, ansonsten käme es zur Selbstauflösung (Autolyse) der Zelle autos gr. = selbst lyein, gr. = auflösen Zelltod Passiver Zelltod (4) Zelltod Aktiver Zelltod (1) Ursachen (allgemein) - generell werden Ursachen unterschieden, die in der Zelle selbst liegen (intrinsische Aktivierung) von außen auf die Zelle einwirken (extrinsische Aktivierung) - ferner kann es sich handeln um physiologische Abläufe pathologische Vorgänge Zelltod Aktiver Zelltod (2) Ursachen (eine Auswahl 1) - der natürliche Zelltod am Ende der physiologischen Lebensspanne einer Zelle (sog. programmierter Zelltod) - bei Involution von Organen im Rahmen der Embryogenese - Wegfall trophischer Hormone (nach Trächtigkeit) oder von Wachstumsfaktoren - numerische Atrophie (s.o.) - zur Entfernung "unbrauchbarer Zellen“, z.B. in den primären lymphatischen Organen, Zellen die gegen übereigene Bestandteile reagieren (autoreaktive Zellen) Zelltod Aktiver Zelltod (3) Ursachen (eine Auswahl 2) - Zellen mit nicht ordnungsgemäß repliziertem Genom im Rahmen der Zellteilung, sofern eine Reparatur nicht möglich ist - im Rahmen von bei bakteriellen oder viralen Infektionen - vermittelt durch Liganden, die sich an den sog. Fas-Rezeptor binden, z.B. Tumornekrose-Faktor-! oder Granzyme, die aus - Zellen mit zytotoxischen Eigenschaften (zytotoxische TLymphozyten, NK-Zellen) stammen Zelltod Aktiver Zelltod (4) Ablauf (1) - die Zelle rundet sich ab (wenn im Zellverband) - Schrumpfung der Zelle und ihres Zellkerns (früher: Pyknose) - Fragmentierung des Zellkerns (früher: Karyorrhexis) - die zellulären Membransysteme bleiben lange intakt; zahlreiche Prozesse sind ATP-abhängig - wegen der Schrumpfung der Zelle wird dieser Zelltod als Apotose bezeichnet pyknos gr. = fest karyon, gr. = Nuß, Kern rhexis, gr. = Riss apo, gr. = weg ptosis, gr. = Fall (Abfallen der Blätter vom Baum) Zelltod Aktiver Zelltod (5) Zelltod Aktiver Zelltod (6) Ablauf (2) - apoptotisch zugrunde gegangene Zellen bzw. die aus ihnen entstandenen apoptotischen Körperchen (früher: Kerntrümmer) - werden von Makrophagen oder den Nachbarzellen aufgenommen und abgebaut - lösen keine Entzündung und keine Immunantwort aus - sehr wahrscheinlich gibt es apoptotischen Zelltod auch unter anderen als dem oben geschilderten morphologischen Bild (das ist der Prototyp) - aktuell sind weitere Formen des Zelltodes beschrieben Zelltod Aktiver Zelltod (7) Nachweis - im histologischen Präparat sind die pyknotischen bzw. karyorrhektischen Zellkerne schon sehr lange bekannt - in lymphatischen Organen z.B. innerhalb von „tingible body macrophages“ bzw. „Sternhimmel-Zellen“ - wenn massenhaft karyorrhektische Zellkerne auftreten spricht man von Leuko- oder Lymphoklasie (Kerntrümmer) - die fragmentierte DNS läßt sich mit Hilfe der TUNEL(TdT-mediated dUTP-biotin nick end labeling) Methode in histologischen Schnitten nachweisen Zelltod Zelltod - Zusammenfassung
