jejas.ppt

JEJAS & ADAPTASITotok Utorodr. rahmayani

Blok Biomedis

cell-injury-pafkugm-tums

PATHOLOGYPathology 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


Cellular responses to injuryAcute cell injuryReversible cell injuryIrreversible cell injury (cell death) Necrosis ApoptosisSubcellular alterations in persistent sublethal and chronic injuryCellular adaptationsIntracellular accumulationCell aging


Reaksi Sel Terhadap Stress / JejasSEL NORMAL (homeostasis)ADAPTASIJEJAS SEL NEKROSISStress, peningkatan bebanJejas Ketidakmampuan beradaptasi


Reaksi Sel Terhadap Stress Persisten (terus menerus & non-fatal) Atrofi (adaptasi)Hipertrofi (adaptasi)Hiperplasi (adaptasi)Metaplasi (adaptasi)DisplasiDeposit intraselular, KalsifikasiPenuaan


Respon sel terhadap jejas


ADAPTASI SELHIPERPLASIHIPERTROFIATROFIMETAPLASI


cellular adaptation Hyperplasia is an increase in the number of cells in an organ or tissue


HIPERPLASIAPertambahan jumlah sel dalam organ atau jaringanHiperplasia dapat fisiologik atau patologikFisiologik:Hiperplasia hormonal menarche kehamilan menyusuiHiperplasia kompensatorik (reseksi hati)Etiologi:- Sebagian besar hiperplasia patologik disebabkan karena stimulasi oleh hormon yang berlebihan atau- growth factor (GF): penyembuhan- pada infeksi virus (papiloma-HPV) GF


cellular adaptationHypertrophy is an increase in the size of a cell accompanied by an augmented functional capacity


HypertrophyJawaban sel terhadap signal trofik (hormonal) atau peningkatan kebutuhan, dan biasanya suatu proses normalBisa dianggap sebagai kebalikan atrofi, dengan peningkatan ekspresi gena diferensiasiHipertrofi organ sebagai representasi hipertrofi, hiperplasi, atau keduanya


HypertrophyCellular MechanismsBanyak dipelajari pada hipertrofi jantungMelibatkan banyak jalur trasduksi signalAda batas tertentu


cellular adaptation Atrophy is a decrease in the size and function of a cell


METAPLASIAPerubahan reversibel dari sel dewasa tertentu menjadi sel dewasa bentuk lainSel kolumnar squamous complexSquamous complex kolumnarSel jaringan ikat jaringan tulang


Dysplasia refers to disordered growth and maturation of the cellular components of a tissue


Resume: cellular adaptationAtrophy is a decrease in the size and function of a cellHypertrophy is an increase in sthe size of a cell accompanied by an augmented functional capacityHyperplasia is an increase in the number of cells in an organ or tissueMetaplasia is the conversion of one differentiated cell type to anotherDysplasia refers to disordered growth and maturation of the cellular components of a tissue


Pengertian dasar dalam jejas selJawaban sel terhadap stimuli/jejas tergantung pada jenis jejas, lamanya, dan beratnyaAkibat 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 genetikElemen struktural dan biokimiawi sangat eratPerubahan morfologik terjadi sesudah perubahan kimiawi


ETIOLOGY OF CELL INJURYOxygen deprivationPhysical agentsChemical agentsInfectious agentsImmunologic reactionsGenetic derangementsNutrition imbalancesAging


Mekanisme Jejas SelFaktaBanyak penyebab jejas sel, tetapi tidak semuanya fatalBanyak makromolekul, enzim, dan organela dalam sel yang saling tergantung sulit menentukan target pertama jejasPoint of no return pada dasarnya masih sulit ditentukan letaknya (cut-off point yang tepat?) Tidak ada satu jalur final ke kematian sel yang umum.


Jejas KimiawiAda 2 bentuk mekanisme umum:Bahan yang aktif biologikMenyatu dengan komponen molekular kritikal dari organela: merkuri + kelompok sulfhidril membran sel / protein lain Inhibisi transport tergantung ATP & peningkatan permeabilitas membran. Contoh lain: obat sitotoksik & antibiotikBahan yang tidak aktif biologik tetapi harus berkonversi menjadi metabolit toksik reaktif Contoh: CCl4 CCl3


RADIKAL BEBASDefinisi: 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 otokatalitikDapat diinisiasi di dalam sel dengan:- Energi radiasi- Endogen: reaksi reduksi-oksidasi pada metabolisme normal- Eksogen: metabolisma enzimatik obat/racun: CCl4 CCl3Radikal bebas yang biologik penting:Oksigen :superoksida (O2o), hidrogen peroksida (H2O2), ion hidroksil (OHo)Karbon: CCl3oNitrogen : nitrik oksida (NOo)


Bentuk jejas oleh radikal bebasPeroksidasi lipid pada membran sel ikatan ganda pada lemak polyunsturated membran sel reaksi berantai otokatalitikLesi pada DNA: radikal bebas bereaksi dengan DNA nuklear dan mitokondrial pecahan DNA single-strand nekrosis sel atau keganasanCross-linking protein (dimediasi oleh sulfhydril) degradasi atau hilangnya aktivitas enzimatik.Fragmentasi polipeptida


Jejas ReversibelDengan mikroskop cahaya tampak sebagaiCellular swellingPerubahan awal jejas sel akibat dari kegagalan pemeliharaan 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


Perubahan sub-selular jejas sel1. Hipertrofi retikulum endoplasma halus (SER)Akibat dari pemakaian barbiturat jangka panjang2. Perubahan mitokondrialDapat berupa pembengkakan, peningkatan/penurunan jumlah3. Abnormalitas sitoskeleton (mikrotubuli: 20-25nm, filamen aktin tipis: 6-8nm, filamen miosin tebal: 10nm)- fungsi sel menurun: lokomosi & gerakan organela- akumulasi material fibrilar4. Lisosom- otofagi & heterofagi- otolisis & heterolisis


Autophagy vs Heterophagy


Resume: mechanisms & morphology of cell injuryHydropic swelling is a reversible increase in cell volumeSubcellular changes occur in reversibly injured cellsIschemic cell injury usually results from obstruction to the flow of the bloodOxidative stress leads to cell injury in many organsIscchemia/reperfusion injury reflects oxidative stressIonizing radiation causes oxidative stressViral cytotoxicity is direct or immunologically mediated Chemicals injure cells directly and indirectlyAbnormal G protein activity leads to functional cell injury


NekrosisPerubahan morfologik akibat jejas letal, berupa degradasi progresif karena kerja enzim-enzimMorfologi:- Inti: piknosis, kariolisis, karioreksis- eosinofilia meningkat: karena meningkatnya daya ikat cat eosin, dan hilangnya bagian basofil- Tampak lebih jernih: karena hilangnya partikel glikogen - Vakuolisasi sitoplasma: digesti enzimatik pada organela lapuk- Kalsifikasi: terutama berasal dari Ca++ ekstraselular


Jenis NekrosisNekrosis koagulatif gangren kering- akibat keasaman intraselular denaturasi protein struktural dan enzimNekrosis liquefaktif gangren basah- akibat digesti sel oleh enzim otolisis & heterolisisBentuk kusus:- Nekrosis fibrinoid (timbunan fibrin, imunoglobulin, dan protein plasma yang lain)- Nekrosis lemak (enzymatic & traumatic fat necrosis)- Nekrosis kaseosa


Perubahan ultrastrukturPerubahan membran plama: bleb (melepuh), rusaknya mikrovili, dan perlekatan interselular longgarPerubahan mitokondria: membengkak dan penebalan amorf kaya lemakDilatasi retikulum endoplasmik ribosom lepas dan distorsi polisomPerubahan inti, dengan disagregasi elemen granular dan fibrilar


Resume: cell deathNecrosis results from exogenous cell injury and is reflected in geographical areas of cell deathNecrosis refers to the process by which exogenous stress kill the cellNecrosis usually involves the accumulation of a number of intracellular insults


Heat-shock proteinJenis protein yang normal ada dalam sel dapat menahan jejas yang dapat menimbulkan cederaAda 2 keluarga: Hsp70 & Hsp60Jejas yang meningkatkan ekspresi Hsp:- jejas iskemik : kardial & neuronal- jejas reperfusi : jantung kelinci- jejas toksik : adriamisin


AKUMULASI INTRASELULAR


Resume: intracellular deposition/accumulation Intracellular storage is the retention of materials within the cellCalcification is a normal or abnormal processHyaline is a term that refers to any material that exhibits a reddish, homogenous appearance when stained with HE


Model Kalsifikasi


Aging ProcessCellular senescent is multifactorial involves the commutative effects of both:Intrinsic molecular clock of cellular agingExtrinsic stressors of the cellular environment (wear & tear theory)


Proses Penuaan


Intrinsic Cellular AgingHuman fibroblasts in culture have finite life span:Adult human fibroblast in culture stop dividing and become senescent after about 50 doublings Hayflick phenomenonFibroblast from neonates go through about 65 doublings before they cease dividingProgeria patient: only 35 doublings


Aktivitas TelomeraseShort, multiply repeated sequenc of nontranscribed DNA (TTAGGG)


Diseases of Premature Aging


Apoptosis

Kematian / hilangnya sel-sel tunggal yang tersebar di antara sel sehat, merupakan suatu bentuk kematian yang telah didisain untuk mengeliminasi sel-sel yang tidak dikehendaki, melalui seri aktivitas peristiwa oleh satu set produk gena yang bertanggungjawab, yang terkoordinasi dan terprogram secara internal


Peran apoptosis1. Dalam masa tumbuh kembang2. Mekanisma homeostatik untuk memelihara populasi sel dalam jaringan3. Mekanisma pertahanan pada reaksi imun4. Pada saat sel diserang penyakit atau bahan berbahaya5. Pada proses penuaan


Apoptosis in Physiologic StuationsThe programmed destruction of cells during embryogenesisHormone dependent involution in the adults endometrial cells breakdown during menstrual cycle, ovarian follicular atresia in menopause, regressing lactating breast after weaning, prostatic atrophy after castrationCell deletion in proliferating cell populations intestinal crypt epithelia, in order to maintain constant numberDeath of host cells that have served their useful purpose neutrophils in an acute inflammatory response, and lymphocytes at the end of an immune responseElimination of potentially harmful self-reactive lymphocytes before or after completed maturationCell death induced by cytotoxic T cells defense mechanism against viruses and tumors, and cellular rejection of transplan


Apoptosis in Pathologic ConditionCell death produced by a variety of injurious stimuli radiation therapy and chemotherapyCell injury in certain viral diseases viral hepatitis, loss of infected cells is largely because of apoptosisPathologic atrophy in parenchymal organs after duct obstruction pancreas, parotid gland, kidneyCell death in tumors most frequently during regression


Gambaran BiokimiawiProtein CleavageHidrolisis yang melibatkan beberpa anggota proteinase sistein (caspase juga memicu aktivitas endonuklease)Protein cross-linkingTransglutaminase: protein sitoplasmik jisim-jisim apoptotikPecahnya DNADNA pecah 50 300 kbpPemecahan internukleosomal oleh endonuklease (tergantung Ca++ dan Mg++) endonukleosom (120 200 kbp) DNA laddersPengenalan fagositikSel-sel apoptotik ekspresi fosfatidilserin dan trombospondin


MorfologiCell shrinkageChromatin condensationFormation of cytoplasmic blebs and apoptotic bodiesPhagocytosis of apoptotic cells or cell bodies, usually by macrophages


Mekanisma Biologik1. Signaling pathways menginisiasi apoptosis2. Kontrol dan integrasi keseimbangan antara molekul negatif (menghambat) dan molekul positif (memacu)3. Fase eksekusi (common-execution phase) program kematian yang sesungguhnya (protease keluarga caspase)4. Pembersihan sel-sel mati dengan fagositosis


Contoh Spesifik ApoptosisSignal oleh reseptor dari keluarga Tumor Necrosis Factor (TNFR)- Apoptosis dimediasi oleh Fas-Fas ligand- Apoptosis diinduksi oleh TNFApoptosis akibat stimulasi limfosit T sitotoksik (CTL)Apoptosis sesudah hilangnya growth factor Apoptosis yang dimediasi oleh kerusakan DNA


KESIMPULANApoptosis merupakan proses faali penting dalam tubuh yang dapat juga dipicu oleh penyebab patologikApoptosis memegang peran penting dalam kejadian beberapa jenis penyakit, sebagai akibat disregulasiApoptosis memegang peran penting dalam terapi, terutama terapi neoplasma dengan kemoterapi dan radioterapi Apoptosis makin penting dalam riset biomedik


APOPTOSISApoptosis also termed programmed cell death, refers to a cellular suicide mechanismApoptosis has specific morphologyApoptosis is important in developmental and physiological processesApoptosis eliminates obsolescent cellsApoptosis delete mutant cellsApoptosis defends against the dissemination of infectionApoptosis is signaled by diverse stimuliApoptosis is initiated by receptor-ligand interaction at the cell membraneApoptosis is mediated by mitochondrial proteinPro- and antiapoptotic signals are in equilibriumApoptosis is activated by p53Apoptosis is possible to be quantitatively assayed


jejas.ppt

Documents

atau keduanyacellinjury

pafkugmtumscellular

differentiated cell

disordered growth

cellular components

sthe size

cellular adaptationatrophy

jejas adaptasitotok