Механизмы повреждения клеток
Повреждение клеток выражается нарушением структуры и функции мембран. Повреждение липидных компонентов клеточных и субклеточных мембран возникает несколькими путями. Важнейшими из них являются перекисное окисление липидов (ПОЛ), активация мембранных фосфолипаз, осмотическое растяжение пептидной основы мембран (рис.2.1).
При патологии клеточной мембраны нарушаются ее основные функции: 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 в мембранах.
Мембранный транспорт предполагает перенос ионов и других субстратов против градиента концентрации. При этом нарушается функция клеточных насосов и угнетаются процессы регуляции обмена веществ между клеткой и окружающей ее средой. Энергетической основой их работы являются процессы фосфорилирования и дефосфорилирования 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).
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, снижения температуры внешней среды. С транспортом ионов Na+ и К+ тесно связан транспорт ионов Са++. Интегральное выражение этих нарушений иллюстрируется на примере гипоксии миокарда, которая, прежде всего, проявляется патологией митохондрий.
Повреждение мембран митохондрий является ключевым в повреждении клеток. Ишемическое повреждение митохондрий приводит к нарушению функции Na-К-АТФазного насоса, постепенному накоплению в клетке Na+ и потере калия, что в совокупности ведет к вытеснению Са++ из митохондрий. В результате повышается уровень ионизированного кальция в цитоплазме, что, в свою очередь, приводит к расхождению клеточных стыков, активации фосфолипаз. Эндоплазматическая сеть накапливает воду и ионы, следствием чего является развитие гидропической дистрофии. Усиление гликолиза сопровождается истощением гликогена, накоплением лактата и снижением рН. Таким образом, накопление Са++ в клетке можно считать универсальным механизмом клеточной деструкции.
Для клеточного "общения" и "узнавания" необходимы различия во внешних поверхностях плазматических мембран и мембран внутриклеточных органелл. В этом отношении особый интерес представляет гликокаликс мембраны с поверхностными антигенами-маркерами определенного типа клеток. При различных патологических процессах (воспаление, регенерация, опухолевый рост) поверхностные антигены могут изменяться.
Коммуникабельность клеток определяется также состоянием клеточных стыков, которые могут повреждаться при различных патологических состояниях и болезнях. Межклеточное взаимодействие и кооперация клеток тесно связаны с клеточной рецепцией и медиацией. Нарушение межклеточного взаимодействия ведет к разнообразной патологии клеток.
Одним из неспецифических проявлений повреждения клетки является потенциал повреждения (мембранный потенциал), который представляет собой разность потенциалов между неповрежденной и поврежденной поверхностями клетки. Поврежденная ткань (клетка) становится электроотрицательной по отношению к своим неповрежденным участкам. Разность потенциалов обусловлена уменьшением количества ионов К+ на поврежденной поверхности.
Одним из важнейших неспецифических проявлений повреждения тканей и клеток является нарушение обмена воды. В поврежденной клетке вода из цитоплазмы выходит в окружающую среду, что приводит травматическому отеку интерстиция. Повреждение тканей сопровождается увеличением концентрации протонов клеток (ацидоз). Различают ацидоз первичный, возникающий независимо от вида повреждающего агента - вследствие активации протеолиза, гликогенолиза и гликолиза в поврежденной клетке (большое значение при этом имеет повреждение лизосом); и ацидоз вторичный – развивающийся при воспалении (через несколько часов после повреждения).
Дата добавления: 2015-08-06 | Просмотры: 690 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
|