АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Механизмы повреждения клетки

Повреждение клетки, как уже говорилось, включает в себя нарушение ее структуры, функций и метаболизма. Наиболее значимыми для клетки являются следующие повреждения:

1. Повреждение мембранных структур

2. Нарушение структуры и функций органелл

3. Нарушение внутриклеточного метаболизма

4. Повреждение генетического аппарата клетки

1. Повреждение мембранных структур (цитоплазматической мембраны, внутренней мембраны митохондрий, мембраны ЭПР и др.). Мембраны выполняют 2 основные функции: барьерную и структурную.

Нарушение барьерной функции мембран.

Механизмы:

· механическое (осмотическое) растяжение

· перекисное окисление липидов

· активация мембранных фосфолипаз

Последствия:

· нарушение нормального трансмембранного распределения ионов (потеря клеткой К⁺, избыток Na⁺, Ca²⁺)

· нарушение структуры и функции митохондрий,

· эндоплазматического ретикулума (ЭПР)

· изменений активности ферментов, рецепторов

· набухание клетки (за счет избытка воды)

· выход метаболитов из цитоплазмы в окружающую среду (ишемический токсин, ожоговый токсин и др.)

Нарушения структурной (матричной) функции мембран. В норме липидный бислой – жидкая фаза, обеспечивающая нормальное функционирование мембранных белков и ферментов благодаря определенному поверхностному заряду, определенной вязкости и площади. Изменение этих показателей (например, под действием мембранных фосфолипаз и ПОЛ) приводит к нарушению функционирования, например, ионных насосов, рецепторов к холестерину и др.

2. Нарушение структуры и функций органелл – второе значимое проявление повреждения клетки. Наиболее чувствительны к повреждению: митохондрии, лизосомы, ЭПР (рибосомы и полисомы), цитоскелет.

Митохондрии. Повреждение митохондрий, согласно современным представлениям, является ключевым моментом в жизнеспособности клетки, фактором необратимости повреждения.

Последствия: нарушается вся система энергетического обеспечения клетки: окисление в цикле Кребса, транспорт электронов, фосфорилирование АТФ, сопряжение окисления и фосфорилирования, ресинтез АТФ. Дефицит энергии может привести к самым трагическим последствиям – гибели клетки (см. ниже - «Смерть клетки»).

Лизосомы. Последствия: выход лизосомных ферментов в цитоплазму, их активация и повреждение субклеточных структур и макромолекул.

ЭПР. Повреждение рибосом и полисом ведет к нарушению синтеза белков.

Цитоскелет – система белковых нитей в цитоплазме. В норме постоянно перестраивается, обеспечивая движение клетки, деление, внутриклеточный транспорт, секрецию, аксональный ток, перемещение органелл. Механизмы повреждения цитоскелета: 1) непосредственное повреждение белковых молекул (некоторые цитостатики, колхицин, алкалоид барвинка, токсины бледной поганки) и 2) увеличение концентрации Ca²⁺ в цитозоле, что ведет к разрыву связей между отдельными белками цитоскелета или к активации Ca²⁺-зависимых ферментов, расщепляющих эти белки.

Последствия: нарушение в клетке перечисленных выше процессов (движение, деление и т.д.).

3. Нарушение внутриклеточного метаболизма -третье значимое для клетки повреждение проявляется ацидозом и активацией различных ферментов.

Ацидоз является следствием накопления кислых субстанций (недоокисленных продуктов). Последствия: повышение проницаемости мембран, изменение активности ферментов.

Активация Ca²⁺-зависимых протеаз ведет к повреждению цитоскелета клетки вплоть до полного разрушения.

Активация кальцием эндонуклеаз (цитоплазматических и ядерных ДНКаз) ведет к расщеплению хроматина и гибели клетки путем апоптоза.

4. Повреждение генетического аппарата клетки (четвертое значимое для клетки повреждение). Прямое повреждение нуклеиновых кислот (изменение структуры ДНК) называется генотоксическим эффектом. К генотоксическим факторам относят: ионизирующую радиацию, ультрафиолет, видимый свет в присутствии фотосенсибилизаторов, некоторые химические соединения (иприты, эпоксиды и др.), вирусы (герпесвирусы, аденовирусы, онкорнавирусы и др.), некоторые лекарственные средства. Тератогенное действие: противосудорожные, тетрациклины, противоопухолевые, кортикостероиды. Канцерогенное: оральные контрацептивы и анаболические стероиды (гепатоцеллюлярный рак), противоопухолевые (лейкоз, лимфома, карцинома).

Наиболее чувствительны к генотоксическому воздействию активно делящиеся клетки: эмбриональные, герминативные, эпителиальные, клетки кожи, слизистых, костного мозга. Последствия зависят от длительности, времени воздействия и дозы:

· Острое воздействие в сверхпороговых дозах на зародышевые ткани на ранних стадиях их дифференцировки оказывает тератогенное действие.

· Острое и хроническое, беспороговое воздействие на пролиферирующие клетки на любой стадии митоза или гаметогенеза оказывает мутагенное и канцерогенное действие.

Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 517 | Нарушение авторских прав