Повреждение клетки

Страница: 2/5

митотические яды, канцерогены и т.п. Как вы помните, с по-

мощью митоза осуществляется передача наследственных свойств

клетки. В процессе митотического деления выделяют 4 фазы:

профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

При патологии митоза может страдать любое из его звень-

ев. Руководствуясь этим, были предприняты попытки создать

классификацию патологии митоза.

Наибольшую известность получила классификация, предло-

женная в 1972 году И.А.Аловым:

_I тип .. Повреждение хромосом: задержка клеток в профазе;

нарушение спирализации и деспирализации хромосом; образова-

ние мостов между хромосомами в анафазе; раннее разъединение

сестринских хроматид; повреждение кинетохора.

_II тип .. Повреждение митотического аппарата: задержка

развития митоза в метафазе; рассредоточение хромосом в мета-

фазе;полая метафаза; многополюсные митозы; асимметричные ми-

тозы;моноцентрические митозы; К-митозы.

_III тип .. Нарушение цитотомии: преждевременная цитото-

мия, задержка цитотомии; отсутствие цитотомии.

Можно считать установленным, что задержка вступления

клеток в митоз возникает в основном в связи с нарушением их

метаболизма, в частности синтеза нуклеиновых кислот и бел-

ков, а нарушение хромосом при репродукции клетки, обнаружи-

ваемое в условиях патологии - вследствие разрыва цепей ДНК и

расстройства репродукции ДНК хромосом.

_ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК

На уровне клетки повреждающие факторы "включают" нес-

колько патогенетических звеньев:

I. 2 нарушение энергетического обеспечения процессов,

2протекающих в клетке:

1. Снижение интенсивности и(или) эффективности процес-

сов ресинтеза АТФ.

2. Нарушение транспорта энергии АТФ.

3. Нарушение использования энергии АТФ.

II. 2 повреждение мембранного аппарата и ферментных сис-

2тем клетки;

III. 2 дисбаланс ионов и жидкости в клетке;

IV. 2 нарушение генетической программы клетки и(или) ме-

2ханизмов ее реализации:

А. Нарушение генетической программы:

1.Изменение биохимической структуры генов.

2.Дерепрессия патогенных генов.

3.Репрессия "жизненно важных" генов.

4.Внедрение в геном фрагмента чужеродной ДНК с пато-

генными свойствами.

Б. Нарушение реализации генетической программы:

1.Расстройство митоза.

2.Нарушение мейоза.

V. 2 расстройство внутриклеточных механизмов регуляции

2функции клеток:

1. Нарушение рецепции регуляторных воздействий.

2. Нарушение образования вторичных посредников.

3. Нарушение фосфорилирования протеинкиназ.

Повреждение клеток может быть специфическим и неспеци-

фическим. По существу, каждое повреждение вызывается наруше-

нием структуры и функции клеток тем или иным болезнетворным

началом. Поэтому специфическое проявление повреждения на лю-

бом уровне прямо или косвенно связано с особенностями дейс-

твия этиологического фактора, вызывающего данное повреждение.

Специфические формы повреждения можно усмотреть при

анализе любого его вида. Например, при механической травме -

это нарушение целостности структуры ткани,при иммунном гемо-

лизе - изменение свойств мембраны эритроцитов под влиянием

гемолизина и комплемента, радиационное повреждение - образо-

вание свободных радикалов с последующим нарушением окисли-

тельных процессов. Подобных примеров можно привести очень

много.

Специфическим повреждениям клеток сопутствуют или сле-

дуют за ними и общие неспецифические проявления повреждения,

на которых мы остановимся более подробно.

_Первым и наиболее общим неспецифическим выражением пов-

_реждения клетки ., вызванного любым агентом,является нарушение

неравновесного состояния клетки и среды, что является общей

характеристикой всего живого, независимо от уровня его орга-

низации. Организм обладает массой приспособлений, питаемых

энергией пищевых веществ, с помощью которых он поддерживает

состояние, препятствующее уравновешиванию диффузионных, ос-

мотических, тепловых, электрических процессов с окружающей

средой. Полное прекращение жизни - смерть характеризуется,

как известно, постепенным прекращением неравновесного состо-

яния и переходом его в состояние полного равновесия с окру-

жающей средой.

С энергетической точки зрения, повреждение как наруше-

ние неравновесного состояния живой системы сопровождается

высвобождения дополнительной энергии в виде тепловой, элект-

рической (потенциал повреждения), химической (снижение ре-

докс-потенциала) и так называемой структурной энергии клеток

и тканей.

Структурная энергия освобождается при _денатурации

структур цитоплазмы и клеточных органоидов. Денатурация -

повреждение молекул белка, имеет много показателей, такие,

как величина энтропии, степень упорядоченности молекул.

Этот процесс в химическом смысле сопровождается сглажи-

ванием, исчезновением третичной и четвертичной структур бел-

ка, расплавлением полипептидных цепей, изменением активности

сульфгидрильных групп и т.д.

Повреждение клеток выражается еще и _нарушением структу-

_ры и функции мембран .. Вообще способность формировать мембра-

ны является решающей в образовании клетки и ее субклеточных

органелл. Любое нарушение сопровождается изменением проница-

емости клеточных мембран и состояния цитоплазмы поврежденной

клетки. Повреждение клеточных мембран, согласно модели Син-

гера, может быть обусловлено деструкцией их липидных или

белковых (ферментных) компонентов.

Повреждение липидных компонентов клеточных и субклеточ-

ных мембран возникает несколькими путями. Важнейшими из них

являются перекисное окисление липидов (ПОЛ), активация мемб-

ранных фосфолипаз, осмотическое растяжение пептидной основы

мембран, повреждающееся воздействие иммунных комплексов.

Суммарным выражением патологии клеточной мембраны может

служить нарушение ее основных функций:

1) мембранного транспорта;

2) изменение проницаемости мембраны;

3) изменение коммуникации клеток и их "узнавания";

4) изменение подвижности мембран и формы клеток;

5) изменение синтеза и обмена мембран.

_Мембранный транспорт . предполагает перенос ионов и дру-

гих субстратов против градиента концентрации. При этом нару-

шается функция клеточных насосов и ингибируются процессы ре-

гуляции обмена веществ между клеткой и окружающей ее средой.

Молекулярный механизм работы клеточных насосов до конца не

расшифрован и в настоящее время. Энергетической основой их

работы являются процессы фосфорилирования и дефосфорилирова-

ния ферментов - аденозинфосфатаз за счет энергии АТФ. Эти

ферменты "вмонтированы" в белковую часть клеточных мембран.

Там же работают ионные каналы, через которые проходят в

клетку и из клетки ионы, вода и другие вещества (например,

аминокислоты). В зависимости от вида проходящих по каналу

ионов различают Na-K-АТФазу, Ca-Mg-АТФазу, Н-АТФазу.

Особое значение имеет работа Na-K-насоса, результатом

которой является превышение концентрации ионов К+ внутри

клетки приблизительно в 20-30 раз по сравнению с внеклеточ-

ной. Соответственно этому, концентрация ионов Na+ внутри

клетки приблизительно в 10 раз меньше, чем снаружи.

Повреждение Na-K-насоса вызывает освобождение ионов К

из клетки и накопление в ней ионов Na, что характерно для

гипоксических состояний, токсических повреждений клетки (яд

кобры, каракурта), инфекционных поражений, аллергии, сниже-

ния температуры внешней среды. С транспортом ионов Na и К

тесно связан транспорт ионов Са. Интегральное выражение этих

нарушений хорошо иллюстрируется на примере гипоксии миокар-

да, которая прежде всего проявляется патологией митохондрий.

Следует отметить, что повреждение мембран митохондрий

являлется ключом клеточного повреждения. В его прогрессиро-

вании большая роль принадлежит нарушению контроля уровня

кальция в цитоплазме. Ишемическое повреждение митохондрий

приводит к нарушению функции Na-К-АТФазного насоса, посте-

пенному накоплению в клетке Na и потере ею калия, что в со-

вокупности ведет к вытеснению Са из митохондрий. В результа-

те повышается уровень ионизированного кальция в цитоплазме и

увеличивается его связь с кальмодулином, что, в свою оче-

редь, приводит к расхождению клеточных стыков, активации

фосфолипаз. Эндоплазматическая сеть накапливает воду и ионы,

следствием чего является развитие гидропической дистрофии.

Усиление гликолиза сопровождается истощением гликогена, на-

коплением лактата и снижением рН. Таким образом, накопление

Са в клетке можно считать универсальным механизмом клеточной

деструкции.

Кроме того, хорошо известно участие Са в освобождении

медиаторов аллергии из тучных клеток. По современным данным,

их аллергическая травма сопровождается разжижением мембраны,

разрыхлением и увеличением проводимости кальциевых каналов.

Са, проникая в большом количестве внутрь клетки, способству-

Реферат опубликован: 26/04/2005 (9866 прочтено)