background image

Patofizjologia 

komunikacji 

międzykomórkowej

©Jacek M. Witkowski

2005

Wykład 03

background image

2

UKŁADY INTEGRACYJNE ORGANIZMU

• Wzajemna komunikacja, otrzymywanie informacji z innych 

obszarów organizmu, a także przekazywanie im informacji

nerwowy

dokrewny

odporność

naczyniowy

hormony

neuromediatory

komórki, 

cytokiny

background image

3

Każda komórka reaguje na 

specyficzne i nieswoiste 

sygnały (właściwy dla siebie 

rodzaj informacji) ze 

środowiska i otaczających 

komórek, odpowiednio 

zmieniając swój metabolizm i 

zachowanie. 

background image

4

SYGNAŁY SPECYFICZNE :

• WYMAGAJĄ 

ŹRÓDŁA

 – KOMÓREK, KTÓRE EWOLUCJA WYTWORZYŁA W CELU 

UMOŻLIWIENIA KOMUNIKACJI

• NEURONY

• GRUCZOŁY DOKREWNE

• LEUKOCYTY

• INNE (NP. macula densa)

• SĄ 

KIERUNKOWE

 (ZDEFINIOWANE ŹRÓDŁO I ODBIORNIK)

• HORMONY, NEUROMEDIATORY – JEDNOKIERUNKOWE

• CYTOKINY – DWUKIERUNKOWE

• SĄ 

DYSKRETNE

 I WYMAGAJĄ 

INTEGRACJI

 DLA WYWOŁANIA REAKCJI

 

• JEDEN TYP SYGNAŁU POCHODZI Z  RÓŻNYCH ŹRÓDEŁ KOMÓRKOWYCH 

LUB POZAKOMÓRKJOWYCH

• SĄ 

NIEKIERUNKOWE

 (DZIAŁAJĄ NA WSZYSTKIE TYPY KOMÓREK)

• ICH ZMIANY SĄ CIĄGŁE, A INTEGRACJA NIE JEST WYMAGANA DO 

REAKCJI

SYGNAŁY NIESWOISTE:

background image

5

PRZYKŁADY :

• SYGNAŁY SPECYFICZNE:

• Hormony

– Białkowe (PRZYSADKA) 

– peptydowe, 

– modyfikowane  

aminokwasy, 

(TARCZYCA)

– Steroidy (NADNERCZA)

• Cytokiny

– białka 

• Neuromediatory

– peptydy

– (modyfikowane) 

aminokwasy lub ich 

metabolity

– katecholaminy

– NO

• SYGNAŁY NIESPECYFICZNE:

• Zmiany dostępności subst. 

odżywczych (glukoza!), 

mikronutrientów (witaminy, 

minerały)

• Zmiany czynników 

środowiskowych: pH, pO

2

, pCO

2

• Zmiany składu macierzy 

pozakomórkowej (adhezja!)

• Zmiany skladu jonowego 

płynów poza- i 

wewnątrzkomórkowych

Organizm używa ponadto informacji pochodzącej od: 
odorantów, feromonów i innych subst. chemicznych; 
światła, dźwięku (wibracji) i czucia napięć mechanicznych – 
w NARZĄDACH ZMYSŁÓW 

background image

6

TYPY SPECYFICZNYCH SYGNAŁÓW 

MIĘDZYKOMÓRKOWYCH

AUTOKRYNNE

AUTOKRYNNE

PARAKRYNNE

PARAKRYNNE

ENDOKRYNNE

ENDOKRYNNE

ZŁĄCZOWE

ZŁĄCZOWE

KOMÓRKI BLISKO

KOMÓRKI BLISKO

SIEBIE I ŹRÓDŁA

SIEBIE I ŹRÓDŁA

SYGNAŁU

SYGNAŁU

SYNAPTYCZNE

SYNAPTYCZNE

KOMÓRKI BLISKO

KOMÓRKI BLISKO

SIEBIE ALE DALEKO

SIEBIE ALE DALEKO

 

 

OD ŹRÓDŁA

OD ŹRÓDŁA

SYGNAŁU

SYGNAŁU

background image

7

REAKCJA NA SYGNAŁ DOCIERAJĄCY DO 

REAKCJA NA SYGNAŁ DOCIERAJĄCY DO 

KOMÓRKI POLEGA NA:

KOMÓRKI POLEGA NA:

• Modulacji metabolizmu (

ASI

):

• A

ktywacja uprzednio „uśpionych” lub mało aktywnych 

ścieżek metabolicznych

• S

tymulacja ekspresji „nowych” (uprzednio nie 

wyrażanych) genów

• I

nicjacja proliferacji i/lub apoptozy

• Nowej informacji (SYGNALE) tego samego 

lub odmiennego typu (auto-, para-, 

endokrynna sekrecja lub wymiana złączowa) 

WYTWORZONYM I PRZESŁANYM do innych 

komórek bezpośrednio lub w konsekwencji 

ASI. (Transmisja i wzmocnienie sygnału)

background image

8

SPRZĘŻENIA ZWROTNE SĄ TYPOWYM ELEMENTEM 

REGULACJI SYGNALIZACJI HORMONALNEJ

 

HORMON TROPOWY

HORMON UWALNIAJĄCY

HORMON

FIZJOLOGICZNE

DZIAŁANIE 

HORMONU

PODWZGÓRZE

PPPM

DOCELOWY

GRUCZOŁ 

DOKREWNY

background image

9

Swoiste sygnały wymagają 

specyficznych receptorów i 

indukują semi-specyficzne 

ścieżki odpowiedzi 

metabolicznej

background image

10

HORMON

Schemat działania hormonów 

peptydowych

RECEPTOR

BŁONOWY

TRANSDUKCJA SYGNAŁU !

2

o

 PRZEKAŹNIKI

KASKADA KINAZ

CZYNNIKI

TRANSKRYPCYJNE

SYNTEZA

BIAŁEK

Ca

2+

ZMIANY

 METABOLICZNE

 

REPLIKACJA DNA

 I PODZIAŁ

NOWY SYGNAŁ 

(UWALNIANIE 

HORMONU, 

MEDIATORA)

background image

11

Schemat działania hormonów 

sterydowych

RECEPTOR

CYTOPLAZMATYCZNY

SYNTEZA

BIAŁEK

REPLIKACJA DNA

I PODZIAŁ

STERYD

AKTYWACJA

METABOLIZMU

Hormony tarczycy nie są sterydami,
ale też działają we wnętrzu komórki

background image

12

OBJAWY ZALEŻĄ OD RODZAJU I 

ILOŚCI NADPRODUKOWANEGO 

LUB BRAKUJĄCEGO HORMONU I 

OD CZYNNOŚĆ DOCELOWEJ 

TKANKI/NARZĄDU

ZASADA DOTYCZY TAKŻE NEUROMEDIATORÓW I CYTOKIN!

MOŻLIWE STANY PATOLOGICZNE:

NAD- i NIEDOCZYNNOŚĆ GRUCZOŁÓW 

DOKREWNYCH

+

_

background image

13

NORMALNY SYGNAŁ, NADMIERNA 

REAKCJA

NP: 

PIERWOTNA ENDOKRYNOPATIA / NADCZYNNOŚĆ

 

BEZ HIPERTROFII

NADMIERNE WYDZIELANIE/DZIAŁANIE HORMONU ZWIAZANE Z 
NADMIERNĄ LICZBĄ CZĄSTECZEK RECEPTORA NA POWIERZCHNI 
KOMÓREK, LUB INNYCH CZŁONKÓW KASKADY TRANSDUKCJI SYGNAŁU

background image

14

NORMALNY SYGNAŁ, NADMIERNA 

REAKCJA

NP: 

PIERWOTNA ENDOKRYNOPATIA / NADCZYNNOŚĆ

 

NIEZŁOŚLIWA (NIENOWOTWOROWA) HIPERTROFIA:
NADMIERNE WYDZIELANIE HORMONU ZWIAZANE Z

 

NADMIAREM KOMÓREK - PRODUCENTÓW

background image

15

NADMIERNY SYGNAŁ, NADMIERNA 

REAKCJA

PRZYKŁAD: 

WTÓRNA NADCZYNNOŚĆ

 -

HIPERTROFIA I/LUB NADMIERNA PRODUKCJA HORMONU 
W WYNIKU PRAWIDŁOWEJ REAKCJI NA NADMIERNY SYGNAŁ 
Z WYŻSZEGO POZIOMU 
(

OŚ PODWZGÓRZEPRZYSADKAGRUCZOŁ DOKREWNY OBWODOWY

)

background image

16

BRAK

SYGNAŁU

BRAK SYGNAŁU, NADMIERNA 

REAKCJA

NP: 

GUZY HORMONALNIE CZYNNE

background image

17

PATOLOGICZNE ZMNIEJSZENIE 

DZIAŁANIA HORMONU 

(NIEDOCZYNNOŚĆ):

background image

18

BRAK SYGNAŁU (USZKODZENIE LUB BRAK

ŹRÓDŁA HORMONU /CYTOKINY/ MEDIATORA )

NP: CUKRZYCA TYPU I, 
CHOROBA ADDISONA
CHOROBA HASHIMOTO

RECEPTOR

BŁONOWY

Ca

2+

background image

19

ZABURZONE ROZPOZNANIE 

SYGNAŁU (BRAK LUB NIECZYNNY 

RECEPTOR)

HORMON PEPTYDOWY

RECEPTOR

BŁONOWY

Ca

2+

Np. myastenia gravis

background image

20

ZABURZONE PROCESY TRANSDUKCJI 

SYGNAŁU

HORMON PEPTYDOWY

RECEPTOR

BŁONOWY

2

O

 PRZEKAŹNIKI

KASKADA KINAZ

CZYNNIKI 

TRANSKRYPCYJNE

Ca

2+

BRAK ZMIAN

METABOLIZMU

background image

21

MUTACJE GENU(ÓW) WYRAŻANYCH 

POD DZIAŁANIEM HORMONU

HORMON PEPTYDOWY

RECEPTOR

BŁONOWY

2

O

 PRZEKAŹNIKI

KASKADA KINAZ

CZYNNIKI

TRANSKRYPCYJNE

BRAK PRODUKCJI

LUB WADLIWE BIAŁKA

Ca

2+

BRAK LUB WZROST

REPLIKACJI DNA 

I PODZIAŁÓW

BRAK ZMIAN

METABOLICZNYCH

background image

22

USZKODZENIE KOMÓREK/TKANEK 

DOCELOWYCH

NP: 

NIEKTÓRE NIEDOBORY ODPORNOŚCI (STARZENIE)
CUKRZYCA TYPU II

X

X

X

background image

23

AKTYWNE USUWANIE HORMONU LUB INNYCH 

CZĄSTECZEK UCZESTNICZĄCYCH W 

TRANSDUKCJI SYGNAŁU

NP:  OPORNOŚĆ NA STERYDY

RECEPTOR

CYTOPLAZMATYCZNY

SYNTEZA

BIAŁKA

REPLIKACJA DNA

I PODZIAŁ

STERYD

X

X

ZMIANY

METABOLICZNE

X

MDR

background image

24

ZABURZONE SPRZĘŻENIA ZWROTNE W 

CHOROBACH I ZESPOŁACH DOKREWNYCH

 

(PRZYKŁAD)

HORMON TROPOWY

HORMON UWALNIAJĄCY

HORMON

FIZJOLOGICZNE

DZIAŁANIE 

HORMONU

PODWZGÓRZE

PPPM

DOCELOWY

GRUCZOŁ 

DOKREWNY


Document Outline