ПРИЧИНЫ И ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ КЛЕТОЧНОЙ ПАТОЛОГИИ

Повреждение клетки — типовой патологический процесс, неотъемлемая составляющая любого патологического воздействия на организм. При повреждении клетки происходит изменение ее структуры, которое сопровождается нарушением жизнедеятельности. На клеточном уровне оно представлено разнообразными ультраструктурными изменениями, на тканевом — общепатологическими процессами — дистрофией и некрозом.

Этиологические факторы повреждения клетки могут действовать:

а)непосредственно; б)опосредованно через гуморальные и рефлекторные влияния.

По природе эти факторы могут быть:

· · механическими;

· · физическими;

· · химическими;

· · биологическими.

Характер и степень повреждения зависят от силы и природы патогенного фактора, структурно-функциональных особенностей клетки и межклеточного окружения (интерстиция).

Повреждение клетки (альтерация) сопровождается нарушениями ее функций, из которых наиболее важными для исходов повреждения являются те, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности и самовоспроизведения клетки (неспецифические функции). Повреждение специфических функций, нужных для организма в целом, прямо не отражается на судьбе клеток, но определяет суть изменений в органах и системах, поэтому рассматривается в курсе частной патологии.

При воздействии альтерирующих факторов на клетку она отвечает защитно-приспособительными реакциями: повышением проницаемости мембран; снижением электрического заряда; увеличением сорбционной способности; активацией функций органелл, ядерного аппарата, а также качественными и количественными изменениями энергетических процессов в клетке. Альтерация некоторых видов клеток сопровождается стандартной ответной реакцией цитоплазмы — выделением белков, гранул, содержащих гистамин, гепарин и другие биологически активные вещества.

В поврежденных клетках активируются протеазы лизосом, которые переваривают поврежденные клетки и этим способствуют их удалению из организма.

Общими механизмами повреждения являются:

1) - повреждения мембраны и рецепторного аппарата;

2) - нарушения энергообразования;

3) - нарушение процессов синтеза и распада метаболитов;

4) - нарушение хранения и передачи генетической информации.

5)

ПАТОЛОГИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН

Основной структурной частью мембраны является липидный бислой, состоящий из фосфолипидов и холестерина, с включенными в него молекулами различных белков. Снаружи клеточная мембрана покрыта слоем гликопротеидов.

Функции: избирательная проницаемость, межклеточные взаимодействия, эндоцитоз, экзоцитоз.

ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Избирательная проницаемость поддерживает клеточный гомеостаз. Пути реализации — пассивный транспорт, облегченная диффузия, активный транспорт. Пассивный транспорт — движение небольших неполярных молекул в обоих направлениях по градиенту концентрации и без затрат энергии (О2, N2, СО2). Выделяют внешнее и тканевое дыхание. Облегченная диффузия с участием каналов и/или белков-переносчиков происходит по градиенту концентрации и без непосредственных затрат энергии. Существуют многочисленные белки - переносчики и ионные каналы.

Плазматическая мембрана — место приложения физических, химических, механических раздражителей внешней среды и сигналов информационного характера из внутренней среды организма. Информационная функция обеспечивается рецепторами мембраны, защитная — самой мембраной, контактная — клеточными стыками.

Патология клеточной рецепции. Плазмолемма, ее гликокаликс содержат рецепторы, воспринимающие различные раздражители. Рецепторы представлены гликопротеидами, способными свободно перемещаться как по поверхности клеточной мембраны, так и внутри нее (латеральная диффузия рецепторов). Механизм реализации рецепторного сигнала связан с аденилатциклазой: рецептор на внешней поверхности мембраны, трансдуктор (фосфолипиды), катализатор на внутренней поверхности мембраны (аденилатциклаза). Аденилатциклаза катализирует внутриклеточное превращение АТФ в АМФ. Изменения в любом компоненте рецептора ведут к нарушению рецепторной информации.

Патология клеточных стыков. Клеточные стыки имеют три главные функции: межклеточная адгезия, «тесное общение» клеток, герметизация слоя эпителиальных клеток. Межклеточная адгезия ослабевает при опухолевом росте уже на ранних этапах онкогенеза и является одним из критериев роста опухоли.

Медиаторами «тесного общения» клеток считают щелевидные стыки, которые обеспечивают прямое общение между клетками и прямой обмен информационными молекулами между ними. Дефекты «тесного общения» играют значительную роль в поведении и развитии злокачественных опухолей.

Структурные изменения клеточных стыков связаны с «несовершенными» десмосомами, ассиметричными десмосомами, появлением десмосом на поверхности клеток, где они в обычных условиях не встречаются. Эту патологию часто находят при метаплазии, дисплазии, опухолевом росте, в эмбриональных тканях и др.

Нарушения межмембранных связей клеток тканевых барьеров (кровь — мозг, кровь — легкие, кровь — желчь, кровь — почки) ведут к увеличению проницаемости плотных стыков клеток и «трансэпителиальной протечке» — повышенной проницаемости барьеров.

При повреждении плазмолеммы утрачивается так называемый активный мембранный транспорт, что ведет к поступлению в клетку различных продуктов обмена и воды, следствием чего являются набухание и отек клетки, развитие клеточных дистрофий инфильтрационного, декомпозиционного генеза и извращенного синтеза.

ПАТОЛОГИЯ КЛЕТОЧНОГО ЯДРА

Ядро обеспечивает координацию работы клетки в интерфазу, хранение генетической информации, передачу генетического материала при клеточном делении. В ядре происходят репликация ДНК, транскрипция РНК.

При повреждении ядра изменяются:

· Структура и размеры ядра, которые зависят от содержания ДНК в ядре. В нормальном интерфазном ядре содержится диплоидный (2n) набор хромосом. Если после окончания синтеза ДНК не происходит митоза, появляется полиплоидия — кратное увеличение наборов ДНК. Полиплоидия может встречаться в нормально функционирующих тканях и органах: в печени, почках, миокарде, гигантских клетках трофобласта у лиц пожилого возраста. Особенно ярко полиплоидия выражена при регенерации (восстановлении тканей), опухолевом росте, причем по мере снижения дифференцировки опухоли плоидность нарастает. Анеуплоидия — неполный набор хромосом — связана с хромосомными мутациями. Характерна для злокачественных опухолей. Размеры ядер и ядерных структур независимо от плоидии определяются также функциональным состоянием клетки. Распределение хроматина : в наружных отделах ядер находят конденсированный хроматин (гетерохроматин), который считается «неактивным»; а в остальных отделах — неконденсированный (эухроматин) — «достаточно активный». Конденсация эухроматиновых структур в области стенки ядра рассматривается как предвестник гибели клетки. К патологическим изменениям ядра относят также его токсическое набухание;

· Форма (Е) и количество ядер(10).

Форма ядра меняется при появлении множественных выпячиваний, повышении синтетической активности ядра, воспалительной или опухолевой трансформации.

Варианты изменения количества ядер: многоядерностъ при воспалении, опухолях; появление «спутников ядер» за счет хромосомных мутаций; безъядерность (как вариант нормы и при некоторых опухолях).

Структура и размеры ядрышек. Их увеличениесвидетельствует о повышении функциональной активности. Гипергранулированность ядрышек свидетельствует как о повышенном синтезе р - РНК, так и о нарушении трансмиссии (транспортировки гранул ). Дезорганизация встречается при энергетическом дефиците клетки и отражает прекращение ядрышковой транскрипции.

Ядерные включения. Они делятся: на цитоплазматические — отграниченные оболочкой части цитоплазмы в ядре, их появление в большинстве случаев связано с нарушением митотического деления; истинные — расположенные внутри ядра и содержащие вещества, встречающиеся в цитоплазме (включения гликогена в ядрах печени при сахарном диабете); вирусобусловленные (тельца Бабеша - Негри при бешенстве, включения при простом герпесе). Хромосомные аберрации и хромосомные болезни. Аберрации — изменения структуры хромосом, вызванные их разрывами с последующим перераспределением генетического материала; выделяют аномалии числа хромосом — моносомию (отсутствие одной из пары гомологичных хромосом) и трисомию (появление добавочной хромосомы, третьей); общее количество хромосом в кариотипе в этих случаях отличается от модального числа и соответствует 45 или 47; аномалии структуры — транслокацию, делецию, фрагментацию и т. д. Хромосомные аберрации проявляются в так называемых хромосомных болезнях, сопровождающихся тяжелыми аномалиями раз-вития.

При повреждении может наблюдаться отек ядра, его сморщивание (пикноз), разрыв и разрушение (кариорексис и кариолизис).

ПАТОЛОГИЯ МИТОХОНДРИЙ

Митохондрии являются наиболее лабильными внутриклеточными структурами. Они первыми подвергаются изменениям при гиперфункции клетки и ее повреждении.

Изменения структуры (конденсация и набухание) отражают функциональное напряжение клетки, но чаще нарастающее кислородное голодание. Эти изменения нередко обратимы, но, прогрессируя, ведут к деструкции митохондрий и гибели клетки.

Митохондриальные включения встречаются, как правило, при патологических состояниях, отражая неспецифическую реакцию митохондрий на повреждение клетки.

Размеры: гигантские митохондрии образуются за счет слияния или гипертрофии, встречаются только в патологических условиях, например, в гепатоцитах при алкоголизме.

Число: увеличение (гиперплазия) характерно для клеток с активацией специализированной функции, что имеет место при гипертрофии, пролиферации и трансформации клеток, особенно после повреждения ткани; уменьшение типично для так называемых регрессивных процессов — старения клеток, их атрофии.

Изменения крист митохондрий: пластинчатые кристы появляются при усилении активности митохондрий, деформация и агрегация крист встречаются при понижении этой активности; размеры и число крист отражают активность митохондрий.

Изменения митохондрий вначале обратимы, но, перейдя определенный предел, становятся необратимыми. Митохондрии могут фрагментироваться, подвергаться распаду и лизису, набухать, терять кристы, превращаясь в вакуоль, или накапливать различные вещества, например, гиалин при мутном набухании и гиалиновой дегенерации, ферритин, кальций, липофусцин. Митохондрии могут также менять свою локализацию, скапливаясь по периферии цитоплазмы или вокруг ядра клетки.

Патология митохондрий приводит либо к значительному уменьшению аэробного окисления в клетках, либо к разобщению процессов окисления и фосфорилирования. Во всех случаях отмечается дефицит макроэргических соединений, необходимых для осуществления всех энергозависимых процессов в клетках.

ПАТОЛОГИЯ ЛИЗОСОМ

Лизосомы не только «органы» внутриклеточного пищеварения, но и «убийцы» клетки. Они причастны как к фагоцитозу, так и к аутофагии. Физиологическая и патологическая активность лизосом зависит: от состояния мембран лизосом; активности их ферментов. Поэтому повреждения клетки, к которым причастны лизосомы, возникают либо при дестабилизации лизосомных мембран, либо при лизосомальной ферментопатии, ведущей к накоплению в клетке ряда исходных или промежуточных продуктов обмена. Патология мембран лизосом может определять и патологию фагоцитоза.

Усиление процессов распада наблюдается во время внутриклеточного переваривания собственных или поглощенных чужеродных веществ и активации лизосомальных ферментов. При этом процессы распада могут становиться неуправляемыми, происходит тяжелое повреждение внутриклеточных структур и гибель клетки.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. 14. Понятие о севообороте. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.
2. Агенты, стадии и механизмы политической социализации
3. Анатомо-физиологические механизмы речи
4. Анатомо-физиологические механизмы речи.
5. Апитерапия и основные патологии.
6. Безработица и её формы. Причины и последствия.
7. Безработица, виды, причины и пути снижения.
8. Безработица: виды, причины, показатели, последствия и способы борьбы
9. Безработица: сущность, причины и формы
10. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления. Роль градиента одновалентных ионов и ионов кальция в регуляции мышечного сокращения и расслабления.
11. Бюджетный дефицит, его причины и виды
12. В этом случае, как и в случае, когда внешние причины вызвали прерывание старта, всем спортсменам должна быть показана зеленая карточка, обозначая, что ни один из спортсменов не совершил фальстарт.