Проявления повреждения клеток

Причины повреждения клеток

Экзогенные факторы

Физические факторы: механические, температурные (высокая - приводит к деформации белков; охлаждение - вызывает повышение вязкости мембраны), лучевые, электрические, осмотические).

Химические факторы: Производственные вещества (ксенобиотики активируют ПОЛ), кислоты, щелочи, лекарственные препараты.

Биологические факторы: Микроорганизмы.

Эндогенные факторы.

Инфекционные токсины, БАВ (биологически активные вещества организма, гипоксия).

Типы повреждения клеток

1.По скорости развития: острое или хроническое

2.По степени нарушения клеточного гомеостаза: обратимое

необратимое

3.По характеру действия повреждающего фактора на клетку:

прямое (первичное) - от кислоты

опосредованное (вторичное) - от БАВ

4.По периоду воздействия, приходящего на жизненный цикл клетки:

митотический.

интерфазный.

5.Пот характеру-свойств повреждающего агента:

1. Специфическое – радиация повреждает молекулы, поглощающие эту энергию.

2. Неспецифическое это стандартное повреждение, при действии большинства факторов (↑проницаемости мембран, ацидоз, СПОЛ, денатурация, ↓ окислительного фосфорилирования).Например:в гепатоцитах ↑калия и АлАТ. ↑Глюкуронилтранфераз, сорбитдегидрогеназы, кислой фосфатазы указывает на специфическое повреждение органелл.

Независимо от природы первичного повреждающего фактора, ответная реакция поврежденной клетки стандартна и называется неспецифической реакцией клетки на повреждение.

Причина такого стандартного ответа заключается в том, что при любом повреждении обязательно:

1. нарушаются защитная функция клеточной мембраны.

2. выключаются ионные насосы.

Нарушение целостности липидного слоя приводит к нарушению барьерной функции мембран. В основе лежит явление электрического пробоя мембран.К электрическому пробою мембран приводят следующиемеханизмы:

1) перекисное окисление липидов;

2) действие мембранныхфосфолипаз;

3) механическое (осмотическое) растяжение мембран;

4) адсорбция на бислое полиэлектролитов, белков или пептидов.

ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК

1. Увеличение проницаемости цитоплазматической мембраны:

1) к белкам и коллоидным краскам (макромолекулы), аминокислотам, глюкозе (вещества с низкой молекулярной массой), ионам.

Уменьшение электрического сопротивления ткани.

Электрическое сопротивление ткани называется импеданс. Он состоит из омической и емкостной составляющей. Емкостная составляющая обусловлена тем, что клеточные мембраны, по сути, представляют собой конденсаторы. Омическая составляющая зависит от омического сопротивления цитоплазмы и мембран.

Увеличение сродства к красителям цитоплазмы и ядра клетки.

Это связано с тем, на фоне повышенной проницаемости мембраны при окраске клетки, краситель в нее поступает значительно больше.

Активация лизосомальных ферментов и ацидоз.

Увеличение проницаемости внутриклеточных мембран лизосом приводит к выбрасываниюлизосомальных ферментов: катепсины, рибонуклеазы, кислую фосфатазу, протеазы, нуклеазы и др. Начинается распад белков, жиров, пуриновых и пиримидиновых оснований. Образуются кислоты: амино-, жирные и нуклеиновые. Они диссоциируют на водород и кислотный остаток и среда закисляется. РН падает до 6,0 и ниже.Дестабилизация лизосомальной мембраны возникает при действии канцерогенных в-в, гипоксии, ацидозе, белковом голодании с развитием некроза клетки.

10. Повреждение генетического аппарата клетки. Мутации— это разрушение нуклеиновых кислот ядра.Нарушение экспрессии генов в виде:

Дерепресии (проявление) патогенных генов.

Репрессии жизненно важных генов.

Трансфекция- внедрение чужого генома.

Деффекты транскрипции, процессинга, трансляции, посттрансляционной модификации, репликации и репарации.

Нарушение митоза и мейоза.

11.Повреждение клеточных рецепторов: (гликопротеидов). Рецепторы могутсвободно перемещаться как по мембране, так и внутри клетки. Они воспринимают раздражение и передают через фосфолипидный слой –т.е. трансдукторы, катализируют аденилатциклазу, котораря располагается на внутренней стороне мембраны. Аденилатциклаза действует на АТФ→ АМФ. Блокаду рецептороввызывают антитела.

IV. АДСОРБЦИЯ БЕЛКОВ

Адсорбция белков на мембранах также приводит к снижению электрической стабильности мембран.

Перекисное окисление липидов, активация фосфолипаз. адсорбция белков на мембранах и механическое их растяжение приводят к снижению электрической прочности липидного слоя мембран и способствует электрическому пробою мембран.

Порочный круг клеточной патологии. Неспецифическая реакция клеток на повреждение — это типовой патологический процесс клетки. Его основными звеньями являются:

1) повреждение клеточной и внутриклеточных мембран;

2) снижение уровня АТФ;

3) увеличение содержания Са²⁺ в цитоплазме;

4) активация деструктивных ферментов - мембранных фосфолипаз, эндонуклеаз;

5) разрушение фосфолипидов мембраны и усугубление ее повреждения. На 4-м и 5-м этапах наблюдаем смену причинно-следственных отношений, когда следствие (активация деструктивных ферментов) становится источником новых повреждений мембраны.

Повреждение клеток возможно в виде апоптоза или некроза.

Апоптоз это физиологический процесс, т.е. запрограммированная смерть клетки. Вначале запускается каскад разрушающих процессов начиная с поверхности клетки вплоть до внутренних органелл и ядра. Это запрограмированно геном-апоптоза. После гибели фрагменты клетки удаляются. Процесс начинается после связывания сигнальной молекулы апоптогена с рецепторами на поверхности клетки. В цитоплазме активизируется белок-ферменткаспаза-Bid, который начинает повреждать, т.е. создавать поры в митохондриях. После чего происходит выход цитохрома С. Повреждаются также лизосомы с ферментами.

Некроз это насильственная гибель клетки. Который протекает в несколько фаз:

1. паранекроз (агония клетки) – обратимое состояние клетки, близкое к смерти;

2. некробиоз – необратимый дистрофический процесс отмирания клеток;

3. смерть клетки

4. аутолиз разложение ее под действием своих гролитических ферментов илигетеролизис под действием лейкоцитарных ферментов.

Механизмы адаптации клеток к повреждению. Внутриклеточные адаптивные механизмы. Компенсация энергетических нарушений. Устранение дисбаланса ионов, воды. Ликвидация генетических дефектов. Компенсация растройств регуляции внутриклеточных процессов. Снижение функциональной активности клеток. Действие белков теплового шока. Межклеточные адаптивные механизмы. Обмен метаболитами, цитокинами, ионами. Изменения лимфо- и кровотока Эндокринные влияния. Нервные воздействия.