RIGONFIAMENTO TORBIDO

I mitocondri hanno capacità di movimento e di crescita (nell'etilismo si hanno i megamitocondri), inoltre vanno normalmente incontro a dei meccanismi di rigonfiamento e raggrinzamento, il mitocondrio con la sua funzione respiratoria è come se respirasse (si dilata e si raggrinza in continuazione); è un ciclo continuo che avviene fisiologicamente, sono piccole variazioni di volume, ed è quando supera questa capacità che si inizia a parlare di rigonfiamento vero e proprio. Fenomeni oscillatori normali sono quelli legati all'ingresso di calcio e di acqua, all'uscita di protoni, e questo è un ciclo che si automantiene. Si possono avere rigonfiamenti in condizioni patologiche di grande ampiezza che faranno dilatare il compartimento interno e quello esterno si espande tanto fino a rompersi, si avranno così le due fasi successive che sono quelle della modificazione della forma. Se le modificazioni sono di grande ampiezza si avrà un'espansione del compartimento interno, una deposizione di proteine che precipitano sulla matrice, si ha così perdita del controllo respiratorio e inizio di dissociazione della fosforilazione ossidativa. Il rapporto P\O normalmente è 3, qui si inizierà ad avere dei valori minori che indicheranno che è aumentato il consumo di ossigeno e che è diminuita la sintesi di ATP; tutto ciò lo si può avere con un mitocondrio che ancora conserva la sua forma, la sua struttura. La fase successiva, quella di necrosi, si avrà quando il mitocondrio andrà incontro a ulteriore ingrandimento , una espansione talmente ampia che porterà ad interruzione della membrana esterna, che è quella che consente alla membrana interna di espandersi ancora di più; sulla membrana interna abbiamo un'ATP sintasi, che è quella che pompa dentro il protone (ADP +P= ATP), se però il protone va perso nell'ambiente esterno, questa pompa si ferma e si perde la possibilità di fare legami ad alto livello energetico. Si dilata ancor più la membrana interne del mitocondrio finchè avremo la frammentazione anche delle creste mitocondriali con fine della funzione mitocondriale. Quindi quando il mitocondrio si dilata di più si avrà un maggior consumo di O2, il flusso di elettroni sulla catena respiratoria sarà aumentato e si avrà una liberazione di energia aumentata e si fabbricherà più ATP (il r.t. nelle fasi iniziali è conveniente perché produce più ATP), se però il rigonfiamento continua, il consumo di O2 sarà sempre elevato, ma si avrà una dissociazione e un disaccoppiamento col sistema fosforilante per cui a fronte di maggior consumo di O2 non si avrà corrispondente sintesi di ATP; sarà quindi una macchina che consuma ma non produce. L'ultimo stadio è poi quello della necrosi con rottura del mitocondrio e tutto ciò che la cosa comporta. Si avranno così cellule che hanno i mitocondri che non funzionano più che non consumano O2 e che non producono ATP. La cellula tenta di compensare, siccome c'è un'elevata quantità di ATP e di P che non è utilizzato per fare ATP, tenterà attraverso la via glicolitica di compensare la mancanza di ATP dai mitocondri facendolo attraverso la glicolisi, e questo basta per riuscire a mantenere l'attività di base della cellula (sintesi proteica). C'è quindi una sequenza di alterazioni, nel r.t., che parte dai fenomeni più lievi fino ad arrivare a distrofia. Si può anche avere la possibilità che il mitocondrio rigeneri, il mitocondrio è in grado di fabbricare gran parte delle proteine che gli servono perché ha un suo DNA (mitocondriale, di origine materna), le proteine che non riesce a fare le importa attraverso la membrana. Se non riesce a rigenerare tenta di passare ad un'altra distrofia (es. steatosi) e se non ci riesce va in necrosi e la cellula muore.

Dal punto di vista morfologico, sia micro che macroscopico, quindi il rigonfiamento delle cellule, l'opacità del citoplasma, del nucleo ecc.. , il r.t. è uguale in tutti i suoi tipi, i r.t. sono diversi invece dal punto di vista delle modificazioni che si hanno a livello ...... . Si possono dividere i diversi tipi di r.t. in 2 grossi tipi, uno è quello che insorge in seguito a rigenerazione, ad es. in seguito a epatectomia parziale (cirrosi) o dopo una nefrectomia o quando il rene controlaterale viene distrutto da una massa neoplastica o da un processo infettivo, sia che noi asportiamo un rene, sia che il rene controlaterale venga distrutto per cause patologiche, l'altro rene va incontro a una ipertrofia di compenso e quindi compare un r.t. nei primi giorni. Il rene raggiunge una massa che equivale a quella dei 2 reni insieme nel giro di 7 gg al massimo, ma da 24 a 48 ore si ha già la comparsa del r.t.. si hanno r.t. a  carico del fegato, del rene; si hanno r.t. anche nelle ipertrofie compensatorie come ad es. quella che si può avere a livello cardiaco (situazioni in cui si ha stenosi o delle insufficienze valvolari cardiache in cui necessita una ipertrofia della parete del ventricolo sn. che va in ipertrofia e quindi incontro a r.t.), lo stesso può capitare a livello di ogni tessuto ogni volta che si richiede una prestazione eccezionale. Una prima condizione è quella che si ha nel corso di ipertrofie iniziali, qui si ha rigonfiamento dei mitocondri (aspetto di un r.t. dal punto di vista morfologico) che dal punto di vista biochimico comporta un aumentato consumo di O2 e parallelamente una aumentata sintesi di ATP (processo utile nei casi che abbiamo visto prima). Nei r.t. in questa fase si avrà una fosforilazione ossidativa che sarà perfettamente accoppiata (aumento di sintesi proteica), deve aumentare il volume delle cellule e quindi è necessario questo incremento energetico e proteico. Dopo si può avere che l'organo che è andato incontro ad una ipertrofia di compenso vada incontro a una fase di scompenso, se noi gli richiediamo una prestazione superiore a quella che può fare questo andrà in scompenso; se noi diamo un sovraccarico al rene (idrico) questo è costretto a fare un superlavoro, lo stesso può succedere a carico del fegato, se questo rigenera ma noi lo sovraccarichiamo di materiale da metabolizzare può andare incontro a scompenso; un soggetto che ha un cuore compensato (compenso cardiaco) e viene sottoposto a sforzo che richiede maggiore attività del muscolo cardiaco, va incontro a scompenso (scompenso emodinamico, cioè alterazione del volume della gittata sistolica vi saranno scompensi a livello periferico; prima di quello emodinamico c'è però lo scompenso energetico che è dato dal r.t. a livello del miocardio). Altro tipo di r.t. nei quali l'aspetto morfologico è sempre lo stesso ma cambia quello biochimico, si ha sempre un aumento del consumo di O2 al quale però non corrisponde un aumento della produzione di energia; questo secondo tipo di r.t. si ha nelle ipertrofie scompensate nelle quali si ha aumento di consumo di O2 al quale non corrisponde una fosforilazione ossidativa accoppiata, il rapporto P\O sarà inferiore a 3. Ci sono poi i r.t. che si hanno per cause tossiche, si deve distinguere i processi tossici esogeni da quelli endogeni, fra i primi ci sono i metalli pesanti, i pesticidi, i conservanti ecc. (tutte sostanze chimiche che possono essere metabolizzate a livello epatico danno r.t.), se queste sostanze vengono poi eliminate attraverso la via renale possono provocare danno renale e provocheranno r.t. a questo livello. Fra i tossici endogeni ricordiamo l'urea (nell'insufficienza renale), la bilirubina (insufficienza epatica) provocano r.t. . Si hanno poi i processi tossiinfettivi sono quelli che si hanno in corso di malattie gastrointestinali, vi è produzione di endotossine (da parte di escherichia coli) e così via, in corso di tossina difterica, i processi tossiinfettivi soprattutto con liberazione di endotossine sono responsabili dell'insorgenza del r.t. .

Febbre a carico di tutti i tessuti del nostro organismo ma soprattutto a carico del tessuto muscolare striato che è il più preponderante, in corso di febbre si ha aumento del volume dei mitocondri e quindi si ha dilatazione mitocondriale alla quale corrisponde un aumento del consumo di O2 al quale non corrisponde una aumentata sintesi di ATP ma corrisponde invece una liberazione dell'energia che deriva dalla catena respiratoria sotto forma di calore. In tutti i processi febbrili si ha un r.t. a carico di tutti gli organi del nostro organismo (soprattutto a carico del tessuto muscolare); la febbre è l'esempio più classico di r.t. a carico di tutti i tessuti. Vi sono poi quelli sperimentali (es. da 2-4dinitrofenolo) dovute a sostanze disaccoppianti che disaccoppiano la fosforilazione ossidativa. Si ha una prima fase simile a quella della ipertrofia iniziale (aumento O2, ATP), nell'ipertrofia scompensata aumenta il consumo di O2 ma non la produzione di ATP. Processi che portano al r.t.; inizialmente si ha modificazione della permeabilità di membrana (> H2O nella cellula), si ha poi il rigonfiamento dei mitocondri che corrisponde a un aumento del consumo di O2 che corrisponde ad aumentata sintesi di ATP perché la fosforilazione ossidativa è accoppiata, contemporaneamente si ha aumento della sintesi proteica, tutto ciò è quello che si ha nell'ipertrofia iniziale e nelle fasi iniziali dei processi tossici o tossiinfettivi, dopo succede che aumenta il consumo di O2 ma diminuisce la sintesi di ATP perché la fosforilazione ossidativa è disaccoppiata, il paradosso è che anche in corso d'ipertrofia scompensata od anche in corso di processi tossici o tossiinfettivi continua ad aumentare la sintesi proteica (le sostanza tossiche sono degli induttori); alla fine si avrà che diminuisce la sintesi di ATP, diminuisce la funzionalità della pompa del sodio e aumenta l'H2O nella cellula e nel mitocondrio (che poi scoppia). L'alterazione del mitocondrio comporta la impossibilità anche di consumare O2, nelle fasi finali l'organismo tenta di compensare alla diminuzione del consumo di O2 e quindi di energia facendo aumentare la glicolisi anaerobia; l'aumento della glicolisi avviene facilmente perché nella cellula si ha disponibilità di ATP e di P inorganico molto elevata, arrivati a livello del piruvico però il ciclo di Krebs non funziona e così il piruvico si trasforma in lattico (causa di acidosi). Anche nella parte terminale del r.t. si ha aumento della sintesi proteica, vuol dire che l'energia che serve per la sintesi degli a.a. è sufficiente. Alla fine del r.t. si hanno 2 possibili situazioni, o un r.t. reversibile (> parte dei casi) che arriva fino alla fase di fosforilazione ossidativa disaccoppiata e poi dopo regredisce, oppure sarà irreversibile e arriva fino alla rottura del mitocondrio (glicolisi anaerobia aumentata), da questo si passa poi o a un processo di necrosi o a una distrofia (steatosi).