Tổn thương cơ bản của tế bào và mô

Tổng quan

Bệnh học là môn khoa học nghiên cứu các tổn thương. Bệnh xảy ra vì nhiều lý do, một số bệnh phát sinh do sự thay đổi khả năng phân chia của các tế bào và chức năng bình thường của chúng; Các trường hợp khác, bệnh xảy ra do sự kích thích từ bên ngoài làm thay đổi trong môi trường của tế bào, và làm tế bào không thể duy trì sự cân bằng nội môi.

Do vậy, các tế bào sống phải thích nghi với môi trường mới nhờ vào các khả năng bao gồm: Sự tăng sinh, phì đại, teo đét, và chuyển sản của tế bào. Những sự thích nghi có thể do sinh lý hoặc do bệnh lý, đều phụ thuộc vào các yếu tố kích thích bình thường hay bất thường, mức độ và thời gian kéo dài của các kích thích đó. Một tế bào có thể thích ứng với một ngưỡng kích thích nhất định, nhưng nếu sự kích thích vượt quá ngưỡng đó, sẽ gây tổn thương tế bào, và hậu quả là tổn thương các cơ quan. Nếu tế bào không thể thích nghi với các kích thích bệnh lý, tế bào sẽ chết.

Trong bài này chúng ta sẽ thảo luận về sự thích nghi của tế bào, tổn thương tế bào, tích tụ tế bào, và tế bào lão hóa.

Sự thích nghi

Gồm bốn khả năng cơ bản như: sự tăng sinh, phì đại, teo đét, và chuyển sản.

Sự tăng sinh tế bào

Định nghĩa: là sự gia tăng số lượng các tế bào.

Tăng sinh sinh lý: Do đáp ứng với nhu cầu sinh lý bình thường của cơ thể. Ví dụ, sự tăng sinh của tuyến vú trong thời kỳ mang thai, và tăng sinh nội mạc tử cung sau mỗi chu kỳ kinh.

Tăng sinh bệnh lý: Do sự đáp ứng với yếu tố kích thích kéo dài bất thường. Ví dụ, sự tăng sinh của tuyến thượng thận do hormone adrenocorticotropic (ACTH) được tiết ra từ u của tuyến yên, và sự tăng sinh của nội mạc tử cung do estrogen kích thích kéo dài.

Phì đại tế bào

Định nghĩa: sự tăng kích thước của tế bào.

Phì đại tế bào sinh lý: Do đáp ứng với nhu cầu sinh lý bình thường của cơ thể. Ví dụ, tập thể dục thì cơ bắp phát triển.

Phì đại tế bào bệnh lý: Do có yếu tố bất thường kéo dài. Ví dụ, gia tăng kích thước của tim do hẹp động mạch chủ.

Hình thái học:

Đại thể: Cả hai dạng tổn thương tăng sinh và phì đại đều làm tăng kích thước cơ quan.

Vi thể: Phân biệt dựa theo đặc điểm chính của tế bào.

Teo đét tế bào

Định nghĩa: Giảm kích thước của một tế bào.

Teo đét tế bào sinh lý: Do đáp ứng với nhu cầu sinh lý bình thường.

Ví dụ, giảm kích thước của tử cung sau khi mang thai.

Teo đét tế bào bệnh lý: Do có yếu tố bất thường kéo dài.

Ví dụ, tinh hoàn ẩn, hay sự cung cấp máu giảm, hoặc lão hóa.

Hình thái học: các cơ quan có kích thước nhỏ hơn bình thường. Teo còn xảy ra ở các tạng, mà các cơ quan này có kích thước bình thường (tức là, bởi vì nó không phát triển bình thường), được gọi là thiểu sản.

Chuyển sản

Định nghĩa: Sự thay đổi tạo nên mô mới, vẫn bình thường về hình thái nhưng bất thường về vị trí. Chuyển sản là tổn thương khả hồi.

Ví dụ: thực quản Barrett là do trào ngược dịch dạ dày vào thực quản, gây ra chuyển sản thượng mô gai thành thượng mô tuyến, hoặc chuyển sản gai trong phổi là do tiếp xúc của thượng mô hô hấp với độc tố trong thuốc lá.

Sự tổn thương tế bào

Định nghĩa: là sự tổn thương của tế bào xảy ra khi các tế bào không thể thích nghi với môi trường mới.

Nguyên nhân: giảm oxy, thiếu máu cục bộ (giảm lưu lượng máu), yếu tố vật lý, hóa học, chấn thương, tác nhân truyền nhiễm, bức xạ và các chất độc, bất thường chuyển hóa, rối loạn chức năng miễn dịch (quá mẫn cảm), sự mất cân bằng về dinh dưỡng, và lão hóa.

Điểm quan trọng: Thiếu oxy và thiếu máu, dẫn đến sự thiếu chất dinh dưỡng và tích lũy các chất chuyển hóa độc hại tế bào.

Khi nào sự tổn thương tế bào  xảy ra? Nó phụ thuộc vào loại tế bào, thời gian, và mức độ nghiêm trọng của tác nhân, và khả năng thích ứng của tế bào bị ảnh hưởng.

Sự tổn thương tế bào có thể hay không gây chết tế bào:

DNA.

Màng tế bào.

Các Protein.

Sự sản sinh adenosine triphosphate (ATP).

Có hai loại tổn thương tế bào:

Tổn thương tế bào khả hồi: tế bào phồng to, nhân đông, và nhân vỡ.

Tổn thương tế bào không khả hồi: nhân vón cục và nhân tan (mất tính chất ái kiềm).

Sự chết tế bào

Định nghĩa: Có hai hình thức tế bào chết là hoại sinh học và hoại tử. Hoại sinh học là sự chết của tế bào được kiểm soát (lập trình). Hoại tử là sự chết của tế bào không kiểm soát được do nhiều nguyên nhân khác nhau.

Hoại sinh học

Định nghĩa: tế bào “chết theo lập trình”. Hoại sinh học là cần thiết để đều hòa mật độ, số lượng tế bào bình thường, để thải bỏ tế bào không cần thiết. Luôn luôn có sự tương quan giữa hoại sinh học và tăng sinh tế bào, nếu có sự mất cân bằng trong mối tương quan đó cũng sẽ là nguy cơ gây ung thư.

Hình thái học: nhân tế bào đông lại và vở.

Hoại tử

Định nghĩa: hoại tử là một thuật ngữ dùng để mô tả tế bào chết không kiểm soát được, sự chết này do nhiều nguyên nhân tác hại khác nhau.

Hình thái học:

Đại thể: hoại tử điển hình được mô tả bằng sự mềm và sự đổi màu của cơ quan.

Vi thể: Hai loại hoại tử chính là hoại tử đông và hoại tử nước.

Hoại tử đông

Định nghĩa: hoại tử đông là loại hoại tử trong đó protein biến tính là nổi bật hơn so với sự biến tính của các enzym. Thường xảy ra ở tim, thận và lách.

Vi thể: bào tương ái toan và nhân tế bào giảm kiềm.

Hoại tử nước

Định nghĩa: hoại tử nước xảy ra trong đó các sự phân hủy enzym nổi bật hơn so với sự biến đối của các protein. Thường xảy ra ở mô não sau nhồi máu hoặc chấn thương và tụy có nồng độ men cao.

Hình thái học: hoại tử nước mất cấu trúc tế bào, kèm hiện diện đại thực bào ăn mỡ thay thế vào vùng mô chết.

Hoại tử mỡ

Một thuật ngữ dùng cho một sự thay đổi trong mô mỡ do chấn thương hay sự phóng các enzym từ các cơ quan lân cận (ví dụ, các tuyến tụy).

Hoại tử bã đậu

Hoại tử bã đậu giống “bã đậu” do viêm lao.

Những điểm quan trọng liên quan đến hoại tử:

Hoại tử đông và hoại tử nước có thể diễn tiến trên cùng một tổn thương
Ví dụ, nhồi máu của cơ tim bắt đầu như hoại tử đông, nhưng một thời gian bạch cầu trung tính xâm nhập và phản ứng viêm diễn ra phóng thích các enzym, tế bào mất cấu trúc dẫn đến hoại tử nước.

Sự chết của tế bào phóng thích các enzym nội bào vào máu. Các enzym này trong máu có thể đo lường và sử dụng trên lâm sàng để phát hiện bệnh và theo dõi điều trị, ví dụ trong nhồi máu cơ tim.

Sự thay đổi về hình thái học của tế bào có thể diễn ra trong một khoảng thời gian dài; trong khi, sự mất chức năng diễn ra ngay lập tức, khi tế bào bị tổn thương. Do vậy, các biểu hiện lâm sàng của tổn thương tế bào xảy ra trước sự thay đổi về hình thái.

Sự tích tụ tế bào

Định nghĩa: là sự tích tụ các chất trong tế bào, do tổn thương tế bào hay sự tích lũy các chất trong các tế bào do sự bất thường trong chức năng chuyển hóa bên trong tế bào (ví dụ, bệnh di truyền). Sự tích tụ các chất này có thể hoặc không gây tổn thương cho tế bào. Các chất tích tụ thường là lipofuscin, calci, protein, sắt, chất béo, cholesterol, glycogen, và sắc tố.

Cơ chế chung của sự tích tụ trong tế bào: sự khiếm khuyết enzyme do di truyền hay mắc phải, lắng đọng các chất ngoại sinh, hoặc sự giảm chuyển hóa của các chất nội sinh.

Tích tụ lipofuscin

Định nghĩa: do các hạt sắc tố ứ đọng trong bào tương tế bào.

Cơ chế hình thành: Lipofuscin là một sản phẩm của peroxidation lipid, tích tụ trong lysosome của tế bào.

Các cơ quan tích tụ lipofuscin: tim và gan.

Hình thái học: Lipofuscin trong bào tương tế bào làm các tạng đổi sang màu nâu. Còn gọi là “teo - nâu”.

Vi thể: dạng hạt mịn, màu vàng-nâu, trong bào tương và bao quanh nhân.

Tích tụ calci

Tăng calci huyết: do một số nguyên nhân như tăng hormone tuyến cận giáp (PTH); tiêu hủy xương do khối u, nhiễm độc vitamin D, hoặc suy thận; và sarcoidosis.

Do loạn dưỡng: calci huyết bình thường, và tích tụ calci ở những vùng mô hoại tử.

Các cơ quan bị tích tụ calci: Mạch máu, thận, và phổi.

Hình thái học: nốt màu vàng, cứng.

Vi thể: hạt, mịn, hạt nhỏ màu tím.

Tích tụ protein

Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra sự tích tụ protein. Tích tụ thường liên quan đến sợi trung gian, ví dụ: thể Mallory trong tế bào gan hoặc các sợi tơ thần kinh trong bệnh Alzheimer.

Tích tụ sắt

Hai hình thức tích lũy sắt:

Bệnh nhiễm Hemosiderin: sắc tố trong đại thực bào.

Bệnh nhiễm Hemosiderin ở mô:

Định nghĩa: tích tụ hemosiderin trong mô là triệu chứng phụ của bệnh lý, bao gồm suy tim sung huyết, tiểu đường , và xơ gan. Bệnh nhiễm Hemosiderin có thể mắc phải hoặc di truyền.

Các cơ quan bị ảnh hưởng: gan, da, tụy, và tim.

Hình thái học: hạt màu vàng-nâu.

Tích tụ mỡ (gan thoái hóa mỡ)

Hình thái học: gan nhiễm mỡ màu vàng nhạt.

Vi thể: không bào mỡ trong tế bào gan.

Điểm quan trọng: gan thoái hóa mỡ là tổn thương khả hồi hoặc có thể là dấu hiệu của sự bất thường chuyển hóa chất béo.

Tích tụ Cholesterol

Các cơ quan bị ảnh hưởng: mạch máu (do quá trình xơ vữa động mạch) hoặc các tổn thương xuất huyết. Cholesterol tích tụ bên trong các thực bào.

Tích tụ Glycogen

Do rối loạn dự trữ (bệnh di truyền như hội chứng McArdle).

Cơ quan bị ảnh hưởng: gan và cơ xương.

Tích tụ chất sắc tố

Sắc tố ngoại sinh: hình xăm, tích tụ trong phổi của người hút thuốc lá, than
thợ mỏ, và môi trường ô nhiễm.

Sắc tố nội sinh: Melanin; bilirubin.

Sự lão hóa tế bào

Định nghĩa: các tế bào có số lần phân chia tế bào nhất định. Telomere bảo vệ phần cuối của nhiễm sắc thể, và rút ngắn sự phân chia tế bào. Khi telomere tế bào quá ngắn, DNA được xem như là bị hỏng.

Các tế bào bất tử: telomerase (hiện diện trong tế bào mầm và tế bào gốc) làm tăng thêm telomere phần cuối của nhiễm sắc thể, cho phép kéo dài tuổi thọ của tế bào vô hạn định.