Urutan peristiwa ketika stressor melebihi kemampuan sel untuk beradaptasi
Cedera sel dimulai pada tingkat sel dan mengganggu homeostasis seluler
Penyebab cedera sel
Intrinsik
Ekstrinsik
Mekanisme dasar cedera sel
Penipisan ATP
Permeabilisasi membran sel
Gangguan jalur biokimia, terutama sintesis protein
Kerusakan DNA
Kategori respons terhadap cedera sel
Adaptasi
Degenerasi
Kematian
Adaptasi
Respons positif pada stimulus dan cedera sublethal, peningkatan efisiensi atau produktivitas, atau mengalami degenerasi (berkurangnya kapasitas fungsional)
Degenerasi
Respons bersifat reversibel, pemulihan struktur dan fungsi seluler yang normal atau mendekati normal
Kematian sel
Respons bersifat irreversibel, perkembangan dari degenerasi hingga kematian sel
Faktor umum penyebab cedera sel
Defisiensi oksigen
Mikroba penular
Bahan kimia, obat-obatan, racun
Disfungsi imunologis
Agen fisik (trauma mekanis, suhu ekstrem, radiasi, dan sengatan listrik)
Ketidakseimbangan nutrisi
Ketidakseimbangan beban kerja
Penuaan
Kelainan genetik
Hipoksia
Berkurangnya pasokan oksigen, penyebab cedera paling umum
Mikroba penular
Berkisar dari molekul protein tanpa asam nukleat (misalnya prion) hingga mikroba (misalnya virus dan bakteri) hingga parasit makroskopis
Bahan kimia, obat-obatan, racun
Dapat bermanfaat pada dosis tertentu, namun dapat berbahaya (memengaruhi homeostasis) pada dosis yang tidak sesuai atau diluar batas toleransi
Disfungsi imunologis
Kegagalan dalam merespons secara efektif (difisiensi imun) terhadap mikroba menular atau benda asing berbahaya lain, atau respons yang berlebihan (reaksi alergi atau hipersensitivitas) terhadap antigen asing, atau penyakit autoimun
Agen fisik
Trauma mekanis, suhu ekstrem, radiasi, dan sengatan listrik
Trauma mekanis
Trauma langsung (hancur atau robek) atau trauma tidak langsung (gangguan suplai darah ke sel dan jaringan)
Suhu ekstrem
Panas ekstrim mengubah sifat enzim dan protein lainnya, dingin menyebabkan vasokonstriksi dan pembentukan kristal es yang mengganggu membran sel
Radiasi
Radiasi pengion menyebabkan kerusakan langsung pada membran sel atau organel, radiasi ultraviolet mengganggu ikatan sel dengan pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS)
Sengatan listrik
Arus listrik melewati jaringan menyebabkan luka bakar, arus listrik masuk dalam tubuh menyebabkan cedera tidak langsung pada sel dan jaringan
Ketidakseimbangan nutrisi
Defisiensi makanan tertentu atau ketidakseimbangan asam amino esensial, asam lemak, vitamin, atau mineral menyebabkan pengecilan otot, penurunan tinggi badan, peningkatan kerentanan terhadap infeksi, gangguan metabolisme, dan sejumlah penyakit
Ketidakseimbangan beban kerja
Sel mengkompensasi peningkatan beban kerja dengan peningkatan ukuran (hipertrofi) atau peningkatan jumlah (hiperplasia), sel yang tidak dapat memenuhi peningkatan permintaan mengalami degenerasi atau kematian, sel yang tidak menerima rangsangan mengalami atrofi
Penuaan
Kerusakan akibat penuaan disebabkan ROS, mutasi DNA, dan penuaan sel, pada sel yang dapat bereplikasi telomer memendek menyebabkan sel berhenti membelah, pada sel dengan kapasitas regeneratif kecil terjadi akumulasi lipofuscin dan produk metabolik lainnya yang menyebabkan degenerasi dan hilangnya sel
Kelainan genetik
Mengakibatkan cacat yang sama parahnya dengan kelainan bawaan yang berhubungan dengan down sindrom yang disebabkan oleh kelainan genetik
Penyebab cedera sel
Penuaan
Kelainan genetik
Penuaan
Kerusakan akibat penuaan disebabkan : ROS, mutasi DNA, dan penuaan sel
Sel yang dapat bereplikasi
Telomer di ujung kromosom memendek pada setiap pembelahan berturut-turut, yang pada akhirnya menyebabkan sel berhenti membelah
Sel-sel dengan kapasitas regeneratif yang kecil, seperti neuron
Akumulasi lipofuscin dan produk metabolik lainnya berkontribusi terhadap degenerasi dan hilangnya sel-sel tersebut, yang menyebabkan atrofi serebrokortikal pada otak yang menua
Kelainan genetik
Mengakibatkan cacat yang sama parahnya dengan kelainan bawaan yang berhubungan dengan down sindrom yang disebabkan oleh kelainan kromosom
Kesalahan metabolisme bawaan
Timbul akibat kelainan enzimatik
Kondisi penyakit dengan pewarisan yang lebih kompleks
Kelainan metabolik, neoplasia, penyakit autoimun, dan peningkatan kerentanan terhadap infeksi
Cedera sel irreversible
Terjadi degradasi fosfolipid pada membran sel, influx Ca2+ yang berlebihan, menyebabkan kerusakan pada membran sel dan mitokondria, kerusakan DNA nukleus, dan penurunan produksi ATP
Tanda cedera sel irreversible
Disfungsi membran sel, enzim sitosol bocor ke dalam serum, kerusakan membran mitokondria, dan kerusakan membran lisosom
Mekanisme nekrosis
Hilangnya nukleus karena kondensasi nuklear (pyknosis), fragmentasi (karyorrhexis), dan disolusi (karyolysis)
Nekrosis
Kematian kelompok besar sel yang diikuti inflamasi, karena penyebab patologi, bukan fisiologi
Tipe nekrosis
Coagulative necrosis
Liquefactive necrosis
Gangrenous necrosis
Caseous necrosis
Fat necrosis
Fibrinoid necrosis
Coagulative necrosis
Arsitektur jaringan di bawahnya dipertahankan setidaknya selama beberapa hari setelah kematian sel-sel dalam jaringan, bentuk sel dan struktur organ dipertahankan melalui koagulasi protein, tetapi nukleusnya menghilang
Liquefactive necrosis
Akibat infeksi bakteri dan jamur karena mikroba merangsang akumulasi cepat sel-sel inflamasi, dan enzim leukosit "mencairkan" jaringan
Gangrenous necrosis
Nekrosis koagulatif yang menyerupai jaringan mumi (gangren kering), jika terjadi infeksi lagi di atas jaringan mati, liquefactive necrosis terjadi (gangren basah) akibat dari isi bakteri yang merusak dan leukosit yang tertarik
Caseous necrosis
Jaringan nekrotik lembut dan rapuh dengan penampilan "cottage cheese-like" berwarna kuning-putih, kombinasi dari coagulative dan liquefactive necrosis
Fat necrosis
Jaringan nekrotik adiposa dengan tampilan putih kapur (chalky-white) akibat deposisi kalsium, asam lemak yang dikeluarkan dari trauma atau lipase yang bergabung dengan kalsium lewat proses saponifikasi
Fibrinoid necrosis
Kerusakan nekrotik pada dinding pembuluh darah, kebocoran protein (termasuk fibrin) ke dinding pembuluh darah mengakibatkan warna pink terang secara mikroskopik