Причины повреждения клетки Повреждение клетки — результат воздействия на нее патогенных агентов. Причины повреждения клетки дифференцируют по природе патогенных факторов, их происхождению и последствиям их воздействия. Природа повреждающего фактора может быть физической, химической и биологической (рис. 5-1). Ы верстка! вставить рисунок «рис-5-1» Ы
Рис. 5-1. Причины повреждения клеток.
Физические повреждающие факторы Наиболее частые причины повреждения клетки физической природы — это механические, температурные, осмотические, свободнорадикальные (избыток свободных радикалов и продуктов активации липопероксидных процессов повреждают мембраны и денатурируют белки). Патогенное действие на клетку могут оказывать также ионизирующая радиация, электромагнитные факторы и другие агенты физического характера. К механически повреждающим факторам относят удары, растяжения (например, при перерастяжении мышечной ткани или органов), сдавление (в частности, опухолью, гематомой, рубцом, экссудатом), гравитационные перегрузки и др. Чрезмерное повышение температуры среды, окружающей клетку (до 40–50 °C и выше), может привести к денатурации белка, нуклеиновых кислот, декомпозиции ЛП, повышению проницаемости клеточных мембран и другим изменениям. Значительное снижение температуры существенно замедляет или прекращает внутриклеточные метаболические процессы и может привести к кристаллизации внутриклеточной жидкости и разрывам мембран, что означает гибель клетки. Гиперосмия может развиться вследствие накопления в клетке продуктов неполного окисления органических субстратов или избытка ионов. Последнее, как правило, сопровождается поступлением в клетку воды по градиенту осмотического и онкотического давления, набуханием клетки и растяжением (вплоть до разрыва) плазмолеммы и мембран органелл. Снижение осмотического давления в клетке или повышение его во внеклеточной среде приводит к потере клеточной жидкости, сморщиванию (пикнозу) и нередко — к гибели клетки. Химические повреждающие факторы К ним относят органические и неорганические кислоты и щелочи, соли тяжелых металлов, цитотоксические соединения, многие ЛС, действующие на клетку. Повреждение клетки может вызвать как избыток, так и дефицит одного и того же агента. Например, избыточное содержание кислорода в тканях активирует процесс свободнорадикального перекисного окисления липидов (СПОЛ), продукты которого необратимо повреждают ферменты и мембраны клеток; с другой стороны, снижение содержания кислорода приводит к нарушениям окислительных процессов, понижению образования АТФ и как следствие — к расстройствам функций клетки. Классический пример цитотоксических соединений — ингибиторы ферментов. Так, цианиды подавляют активность цитохромоксидазы; этанол и его метаболиты ингибируют многие ферменты клетки; вещества, содержащие соли мышьяка, угнетают пируватоксидазу. Лекарственные средства как факторы повреждения клетки Неправильное применение ЛС (чаще в виде передозировки) может привести к повреждению клеток. Так, строфантин-К подавляет избыточную активность мембранной Na+,K+-АТФазы кардиомиоцитов, но его передозировка ведет к дисбалансу внутриклеточного содержания ионов и воды. Инсулин регулирует процесс утилизации клеткой глюкозы. Однако его передозировка может вызвать истощение запасов гликогена и ухудшить энергетическое обеспечение клетки. Биологические повреждающие факторы К ним относят, главным образом, инфекционные агенты и цитотоксические факторы системы ИБН. Инфекционные агенты (вирусы, риккетсии, микробы, гельминты, грибы, прионы) сами по себе, продукты их жизнедеятельности или деградации вызывают расстройства функций клетки, нарушают течение в ней метаболических реакций, проницаемость или даже целостность мембран, подавляют активность клеточных ферментов. Цитотоксическими факторами являются эндо- и экзотоксины, аутоагрессивные T-лимфоциты и АТ (например, при явлениях молекулярной мимикрии). Эндо- и экзотоксины, а также структурные компоненты бактерий, вирусов и паразитов могут изменять антигенный состав клетки. Это приводит к появлению АТ или иммунных T-лимфоцитов, повреждающих клетки организма. В результате этого могут развиться иммунопатологические процессы (аллергия, патологическая толерантность, состояния иммунной аутоагрессии). Происхождение повреждающих факторов Причины повреждения клеток в зависимости от их происхождения разделяют на экзогенные и эндогенные, инфекционные и неинфекционные. К экзогенным факторам повреждения относят физические воздействия (механические травмы, электрический ток, тепло, холод), химические агенты (кислоты, щелочи, этанол, сильные окислители) и биологические факторы инфекционной (например, вирусы, риккетсии, бактерии, гельминты и др.) или неинфекционной природы (например, ЛС биолгического происхождения при их передозировке). К эндогенным факторам повреждения относят агенты физической природы (например, избыток в клетке или во внеклеточной среде свободных радикалов, значительные колебания осмотического давления), химической (например, накопление или дефицит ионов [Н+, K+, Ca2+ и др.]), кислорода, углекислого газа, перекисных соединений органических и неорганических веществ, метаболитов и др.) и биологической (например, дефицит или избыток гормонов, ферментов, ПГ и др.; агенты, высвобождающиеся из поврежденных или погибших клеток: ионы, лизосомальные ферменты, метаболиты, а также цитотоксические факторы системы ИБН). Примерами инфекционно-паразитарных эндогенных факторов могут быть эндо- и экзотоксины микроорганизмов-сапрофитов, много- и одноклеточные паразиты. К факторам неинфекционного генеза относят агенты физической, химической или биологической (но неинфекционной) природы, например, избыток в клетке свободных радикалов кислорода, продуктов липопероксидации или тиреоидных гормонов. Реализация эффектов повреждающих факторов Действие повреждающих факторов на клетки осуществляется прямо (первичные факторы повреждения) или опосредованно. В последнем случае речь идет о формировании цепи вторичных реакций, реализующих повреждающее влияние т.н. первичных патогенных факторов. Агенты и воздействия, опосредующие развитие различных форм патологии клетки получили название посредников — медиаторов повреждения. Примерами могут служить медиаторы воспаления, аллергии, канцерогенеза, лихорадки. |
Скачать 4.08 Mb.