آسیب و سازگاری سلولی
آسیب و سازگاری سلولی، حوزهای از آسیبشناسی عمومی است که به بررسی چگونگی پاسخ سلولها به استرسهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک میپردازد. هنگامی که خواستهها یا آسیبها از محدوده عملکرد طبیعی یک سلول فراتر میروند، ممکن است سلول با تغییر اندازه، تعداد یا فعالیت خود سازگار شود؛ اگر استرس ادامه یابد یا این ذخایر را تحتالشعاع قرار دهد، سلول دچار آسیبی میشود که در ابتدا برگشتپذیر است و ممکن است به یکی از چندین شکل مرگ سلولی پیشرفت کند. این پیوستار از سازگاری از طریق آسیب تا مرگ، اساس مورفولوژیک و مولکولی بیماری را تشکیل میدهد.
Definition
آسیب و سازگاری سلولی به طیف پاسخهای سلولی به استرس اشاره دارد که شامل سازگاری فیزیولوژیک و پاتولوژیک، آسیب تحتکشنده (برگشتپذیر)، و نقاط پایانی کشنده مرگ سلولی، همراه با تغییرات ساختاری و بیوشیمیایی است که هر حالت را همراهی میکند.
Scope
این حوزه خواننده را در طیف وسیعی از پاسخهای استرس سلولی راهنمایی میکند: سازگاریهای برگشتپذیر (هیپرتروفی، هیپرپلازی، آتروفی، متاپلازی) و تجمعهای درونسلولی؛ آسیب برگشتپذیر و مکانیسمهای بیوشیمیایی آن؛ و مسیرهای تنظیمشده و تنظیمنشده مرگ سلولی، از جمله نکروز، آپوپتوز، و برنامه بقای کاتابولیک اتوفاژی. این یک نقشه مفهومی است؛ مکانیسمهای دقیق در گرههای موضوعی زیر آن قرار دارند.
Sub-topics
Core questions
- سلولها چگونه قبل از وقوع آسیب، با افزایش یا کاهش نیاز عملکردی سازگار میشوند؟
- چه چیزی آسیب سلولی برگشتپذیر را از برگشتناپذیر متمایز میکند؟
- سلولهای آسیبدیده از چه مسیرهایی میمیرند و این مسیرها از نظر مورفولوژیکی و ایمونولوژیکی چه تفاوتی دارند؟
- اتوفاژی چگونه هم به عنوان یک مکانیسم بقای سازگاری و هم به عنوان عاملی در سرنوشت سلول عمل میکند؟
Key concepts
- پیوستار سازگاری در مقابل آسیب در مقابل مرگ
- آسیب برگشتپذیر و برگشتناپذیر
- نقطه بدون بازگشت
- نکروز به عنوان مرگ سلولی تنظیمنشده
- آپوپتوز به عنوان مرگ سلولی تنظیمشده
- اتوفاژی به عنوان پاسخ بقای کاتابولیک
- نامگذاری مرگ سلولی تنظیمشده
Mechanisms
آسیبهای رایج — هیپوکسی و ایسکمی، استرس اکسیداتیو، عوامل شیمیایی و عفونی، واکنشهای ایمونولوژیک، و عدم تعادل ژنتیکی یا تغذیهای — بر مجموعهای محدود از اهداف درونسلولی متمرکز میشوند: تولید ATP، یکپارچگی میتوکندری، هموستاز کلسیم، یکپارچگی غشاء، و تاخوردگی پروتئین. استرس خفیف یا گذرا باعث سازگاری یا آسیب برگشتپذیر میشود؛ استرس شدید یا پایدار از یک آستانه (نقطه بدون بازگشت) عبور میکند که با اختلال عملکرد میتوکندری و نارسایی غشاء مشخص میشود و سلول را به سمت مرگ سوق میدهد. کمیته نامگذاری مرگ سلولی، مسیرهای مرگ تصادفی را از مسیرهای مرگ تنظیمشده بر اساس دلایل مولکولی و مورفولوژیکی متمایز میکند، و همان ماشینآلات میتوکندری و سیگنالینگ میتوانند بسته به شدت و زمینه، یک سلول را از طریق اتوفاژی به سمت بقا یا به سمت آپوپتوز یا نکروز هدایت کنند.
Clinical relevance
الگوهای توصیف شده در اینجا اساس چگونگی پاسخ بافتها به بیماری و چگونگی تفسیر مواد بیوپسی و اتوپسی توسط آسیبشناسان را تشکیل میدهند؛ به عنوان مثال، مورفولوژی نکروز نشاندهنده انفارکتوس یا عفونت است، و تغییرات سازگاری مانند هیپرتروفی یا متاپلازی منعکسکننده استرس مزمن هستند. این حوزه اساس مفهومی و مورفولوژیکی بیماری را برای مرجع آموزشی توصیف میکند و معیارهای تشخیصی یا راهنمایی درمانی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
بسیاری از چارچوب مولکولی در اجماع متخصصان کمیته نامگذاری مرگ سلولی تثبیت شده است، که به طور دورهای تعاریف و معیارهای تمایز روشهای مرگ سلولی را استاندارد میکند. مراجع آسیبشناسی استاندارد مانند رابینز و کوتران این مکانیسمها را در مورفولوژی کلاسیک آسیب و سازگاری ادغام میکنند.
History
مفهوم سلولی بیماری توسط رودلف ویرشو در قرن نوزدهم تثبیت شد، که آسیبشناسی را در سلول قرار داد. قرن بیستم مطالعه بیوشیمیایی آسیب برگشتپذیر و برگشتناپذیر را اضافه کرد و از سال 1972، شناسایی آپوپتوز به عنوان یک شکل متمایز و تنظیمشده از مرگ سلولی. از آن زمان این حوزه به یک طبقهبندی گسترده از مسیرهای مرگ سلولی تنظیمشده و مطالعه موازی اتوفاژی به عنوان یک پاسخ سازگاری گسترش یافته است.
Key figures
- Rudolf Virchow
- John Kerr
- Andrew Wyllie
- Guido Kroemer
Related topics
Seminal works
- galluzzi-2018-nomenclature
- fuchs-steller-2011
Frequently asked questions
- تفاوت بین سازگاری و آسیب چیست؟
- سازگاری یک تغییر برگشتپذیر در اندازه، تعداد یا فنوتیپ یک سلول است که آن را در یک حالت پایدار جدید اما ثابت تحت تقاضای تغییر یافته نگه میدارد؛ آسیب زمانی رخ میدهد که استرس از ظرفیت سازگاری فراتر رود و عملکرد و ساختار سلولی را مختل کند.
- آیا تمام مرگ سلولی مضر است؟
- خیر. برخی از مرگهای سلولی، به ویژه اشکال تنظیمشده مانند آپوپتوز، فیزیولوژیک و برای رشد و هموستاز بافت ضروری هستند، در حالی که مرگ تنظیمنشده مانند نکروز معمولاً نشانهای از آسیب پاتولوژیک است.