Medizin (Subject) / Pathophysiologie (Lesson)

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• Welche Grundfunktionen des Organsimus erfüllt die Zelle? - Stoffwechsel- Bewegung- Wachstum - Vermehrung- Vererbung
• Möglichkeiten der Zelladaptation Hypertrophie Atrophie Hyperplasie Metaplasie
• Hypertrophie Vergrößerung eines Gewebes oder Organs durch Zellvergrößerung  Skelett- und Herzmuskel können ihre Kraft dadurch steigern (durch z.B. Sport)pathologisch bei Hypertoniepatienten
• Atrophie Gewebssschwund (Zellgröße nimmt ab) Skelettmuskulatur atrophiert bei Ruhigstellung (Gipsverband)Zellen können wieder reaktiviert werden (Asnahme Hirnatrophie!)
• Hyperplasie Vergrößerung des Gewebes, Organs durch Erhöhung der Zellzahl  Bsp. Uterus in der Schwangerschaft
• Metaplasie reversible Umwandlung einer Zellart in eine andere --> verminderte Zellleistung bei Refluxösophagitis metaplasiert Speiseröhrenepithelbei Rauchern (respiratorisches Epithel)bei chronischer Gastritis (Magenepithel) nicht problematisch, Entwicklung von Karzinomzellen bei dauerhafter Metaplasie mögl.!
• Kompartimentierung von Zellen Erfolgt durch Membranen innere Membranen in Eukaryotenzellen bilden abgeschlossene Kompartimente und membranumschlossene Organellen, in denen verschiedene Stoffwechselprozesse abgetrennt werden 
• Aufbau und Bestandteile einer Zelle - DNA - Proteine (Strukturproteine, Enzyme..)- Membranen - Organellen (Zellkern, Mitochondrien, ER, Golgi, Lysosomen, Peroxisomen, Vesikeln..)
• Organellen kleine Funktionseinheiten innerhalb der (eukaryotischen) Zelle, die von einer Lipidmembran umschlossen sind Basisausrüstung jeder eukaryotischen Zelle --> membranumschlossene Organellen
• Aufbau biologische Membran Lipiddoppelschicht                                              + darin eingebaute Proteine (an diese (asymmetrisch, vorwiegend                                      oft Kohlenhydratketten geknüpft)                 aus Phospholipiden;                           hydrophile Köpfchen--> nach außen gerichtet, hydrophobe Schwänze--> nach innen) 
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• Welche Bedeutung haben die Membranen in der Medizin? Zahlreiche KH resultieren aus Defekten in Proteinen von denen 30% in oder an einer biologischen Membran sitzen Medikamente greifen an den verschiedenen Membranen anAspirin: Hemmt die membranassoziierten Proteine Cyclooxygenase COX-1 und COX-2 Tamiflu: Neuraminidase-Hemmer gegen Grippe  
• Welche Störungen der Memranen (Krankheiten) kennen Sie? Antiphospholipid syndrome (APS): AK gegen Phospholipide ↑ Thromboserisiko, Fehlgeburten, Lungenembolien, Herzinfarkte, Schlaganfälle, Niereninfarkte  Seneszenz der Zellen ("Zellalterung") Zellen stellen nach bestimmter Anzahl von Teilungen ihr Wachstum ein. Störung der Signalweiterleitung durch Veränderung der Microdomains (lipid rafts) in alternden Zellen.  Störung von Todesrezeptoren in der Zellmembran Todesrezeptoren können für das kontrollierte Absterben der Zelle, den programmierten Zelltod sorgen (z.B. Krebszellen)
• Transportprozesse - aktiver Transport (gelöste Stoffe werden gegen ihren elektrochemischen Gradienten bewegt)- passiver Transport  für gelöste Stoffe und Ionen, welche die Lipiddopelschicht nicht durchdringen können!
• Auf welche Weise können Zellen einander Signale übertragen? endokrin parakrin neuronal kontaktabhängig
• Was sind Stammzellen? Zellen, die nicht oder nur gering differenziert sind und durch asymmetrische mitotische Teilung weitere Stammzellen oder spezialisierte Zellen hervorbringen können  man unterscheidet: embryonale und adulte Stammzellen
• Was versteht man unter Differenzierung? Entwicklung von einem weniger spezialisierten zu einem stärker spezialisierten Zustand
• Was sind Wachstumsfaktoren (Growth Factor = GF)? Proteine, welche die Zellproliferation und die Differenzierung von Vorläuferzellen (Progenitorzellen) bzw. Stammzellen zu somatischen Zellen beeinflussen IGF (Insulinelike growth factor) FGF (Fibroblast gwoth factor) EGF (Epidermal growth factor) PDGF (Plateled Derived Growth Factor) VEGF (Vascular Endothelian Growth Factor)
• Zytoskelett - Aufbau Besteht aus 3 Proteintfilamenttypen- Mikrotubuli (25 nm) - Mikrofilamente (Aktinfilamente) (5-7 nm)- Intermediärfilamente (8-11 nm) 
• Mikrotubuli Sind lange, aus dem Protein Tubulin bestehende Hohlzylinder mit unterschiedlich aufgebauten Enden  entstehen aus Keimbildungszentren an einem Zentrosom  Kinozilien und Flagellen sind lange bewegliche Zellfortsätze bestehend aus Mikrotubuli in einer “9+2” Anordnung
• Aktinfilamente sind aus dem Protein Aktin bestehende helicale Polymere und sind für die Dynamik in der Zelle verantwortlich:-Zellbewegungenamöboide Bewegungen; Bewegungen durch Geißeln und Zilien - Muskelkontraktion der Skelettmuskulatur
• Intermediärfilamente stabförmige Fibrillen aus Proteinen (--> lange gedrehte Proteinstränge) bilden ein starkes Netzwerk im Zytoplasma der Zelle Typen von Intermediärfilamenten (sind gewebsspezifisch exprimiert)Zytokeratine: EpithelzellenVimentin: (Mesenchymzellen); Fibroblasten, Endothelzellen, Makrophagen, Chondrozyten, Fettzellen, glatte MuskelzellenDesmin: MuskelzellenGlial fibrillary acidic protein: Gliazellen Neurofilament triplet protein: Nervenzellen Lamine: Zellkern 
• Klinische Bedeutung von Intermediärfilamenten Zahlreiche Erbkrankeiten beruhen auf Fehlern der Intermediärfilamente Sie sind wichtig in der histopathologischen Diagnostik Charakterisierung von Tumoren (Zuordnung des Tumors zu einem Grundgewebe durch Identifizierung der Intermediärfilamenttypen) und entsprechende Behandlung
• Extrazelluläre Matrix (ECM) Gesamtheit der Makromoleküle im Interzellularraum (=Zellzwischenraum)
• Extrazelluläre Matrix (ECM) ist formgebendes Leitsystem für Zellform Zellwachstum Zellmigration Zelldifferenzierung 
• Bestandteile der Extrazelluläre Matrix (ECM) Fibröse Strukturproteine (Kollagene, Elastin) Glykoproteine (Fibronectin, Laminin) Proteoglykane und Glucosaminoglykane 
• Was sind Integrine? Zellmembranproteine welche die ECM mit dem Zytoskelett verbinden
• Wozu ist eine intakte ECM wichtig? für die Regeneration (Wiederherstellung von Gewebeschäden) Bei Schäden der ECM wird das ursprüngliche Gewebe durch Narbengewebe ersetzt (z.B.: Magenulcus, große Hautwunden,..)Proliferation von ansonsten ruhenden Bindegewebszellen durch aktivierte (aktivierende) Wachstumsfaktoren 
• Was versteht man unter der Adaptation einer Zelle? Anpassung an geänderte physiologische oder unphysiologische Anforderungen 
• Kennzeichen einer NEKROSE Verursacht durch unphysiologische/pathologische Noxen Untergang ganzer Zellgruppen  Verlust der zellulären Integrität  Verlust der zellulären Homöostase  Engergie-unabhängiger Prozess  Fehlende Gentranskription -> Fehlende Nukleinsäure- und Proteinsynthese Zellschwellung  Freisetzung lysosomaler Enzyme  Randomisierte DNA-Fragmentierung  Lyse der Zellen  Phagozytose durch Makrophagen  Heftige inflammatorische Reaktion 
• Kennzeichen der APOPTOSE Untergang einzelner Zellen  Induktion durch physiologische Signale  Genetisch gesteuert (programmiert)  Aktiver Vorgang mit mRNA Synthese  Synthese von Makromolekülen  Kein Verlust der zellulären Integrität  Kontrollierter Stoffwechselprozess  Energieabhängiger Prozess  Internukleosomale DNA-Fragmentierung  Abbau der Organellen und Zytoskelett  Intakte Lysosomen  Membran bis zum Schluss „intakt“  Zellschrumpfung „apoptotic bodies“  Fehlende inflammatorische Reaktion  Phagozytose durch Nachbarzellen und Makrophagen 
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• Was versteht man unter Apoptose? programmierter Zelltod = physiologische Form des Zelltods = Selbstmordprogramm einzelner physiologischer ZellenStimulation von außen durch zb ImmunzellenStimulation von innen durch starke Schädigung der DNA
• Nennen Sie die physiologische Bedeutung der Apoptose! Eliminierung überflüssig gewordener Zellen(Neuralrohr, Finger, Zehen - EmbryonalentwicklungEndometrium bei der Menstruation) Entfernung von schädlichen Zellen (Tumorzellen, virusinfizierte Zellen) Entfernung stark geschädigter Zellen (alte kranke Zellen, Zellen mit DNA Schäden)
• Auslöser der Apoptose Tumornekrosefaktor (TNFα)Glucocorticoide Aktivierung des CD95(Fas/Apo1)-RezeptorsEntzug von WachstumsfaktorenDNA-Schäden (p53) Ischämie → Expression des CD95-Rezeptors 
• Erläutern Sie die Signalkaskade der Apoptose! Proteinspaltende Caspasen aktivieren die Sphingomyelinase  Abspaltung von Ceramid  Aktivierung der kleinen G-Proteine Ras und Rac  O2- Bildung  Schädigung der Mitochondrien  Freisetzung von Cytochrom C  Aktivierung von Tyrosinkinasen  Hemmung von K+-Kanälen  Akitivierung von Cl--Kanälen  Ansäuerung der Zelle 
• Was sind Caspasen (=Cysteinyl-Aspartasen)? Welche Funktion haben sie? Enzyme, die Proteine zwischen Cystein und Aspartat spalten (davon gibt es 14) Funktion "Motor der Apoptose": Auslösung der Apoptose durch Stimulus, z. B. TNFα 
• Was sind labile, was sind stabile Zellen? + Beispiele Labile Zellen: - haben die Aufgabe zerstörte Zellen zu erneuern- durchlaufen ständig den Zellzyklus, damit die Gesamtzellzahl konstant bleibt- Gewebe, die sich ständig erneuern müssen: Oberflächenepithel (Haut), Schleimhaut, Magen-Darm Trakt, Uterus Vagina..  Stabile Zellen: - teilen sich normalerweise nicht- treten in die G0 Phase ein und verharren solange, bis ein Auslöser (Organschaden) zu Verlusten führt die ersetzt werden müssen- Bsp.: Parenchymzellen der Leber, Niere, Pankreas- BGW und Mesenchymalzellen wie Fibroblasten und Endothelzellen

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