План лекции
Общие этиология и патогенез повреждений клеток НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОРГАНОИДОВ КЛЕТКИ Повреждения клеточных мембран Повреждения митохондрий Повреждения лизосом Повреждения эндоплазматической сети Повреждения ядра клетки 3. Последствия повреждений клетки
ОБЩАЯ ЭТИОЛОГИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ КЛЕТОК Повреждения клетки Проявляется в разрушении части структурных элементов, в результате чего клетка не справляется со своей функцией. Первичные повреждения: экзогенные эндогенные Повреждение клетки может быть: Экзогенные повреждающие факторы: механические термические лучевые химические (токсические) биологические Механическое повреждение проявляется в виде нарушения структуры ткани, а также субклеточных и межклеточных структур (нарушение целостности структуры органа, ткани, органоидов) Термическое повреждение приводит к коагуляции и денатурации белков, нуклеиновых кислот, глико- и липопротеидов Лучевое повреждение (УФЛ, ионизирующая радиация) вызывает образование свободных радикалов в поврежденных клетках с нарушением окислительно-восстановительных процессов; резко снижается содержание кислых полисахаридов и накапливается мукогликопротеиды и гексозамины. Токсическое повреждение приводит к торможению или ингибиции отдельных или целых групп клеточных ферментов, которые не приводят к гибели клеток, но существенно изменяют характер её обмена веществ; блокируются рецепторы и ионные каналы биомембран. Биологическое повреждение осуществляют вирусы, которые нарушают структуру ДНК, РНК клеток кровепаразиты, которые внедряются в клетку и там живут (пироплазмиды, нутталии….) хламидии микоплазмы Старение клеток Вторичные повреждения рассматривают тогда, когда повреждающий фактор сам не действует на конкретную клетку Причины вторичных повреждений клеток: Гипоксия Ишемия (расстройство микроциркуляции) Эндокринная патология (энергетическая недостаточность клеток ЦНС при диабете) Аутоинтоксикация (при заболеваниях печени, почек, кишечника) Аутоиммунная патология (атака собственных клеток организма аутоантителами)
ОБЩИЙ ПАТОГЕНЕЗ ПОВРЕЖДЕНИЙ КЛЕТОК
Неспецифические проявления поврежденных клеток Денатурация белков Внутриклеточный ацидоз Высвобождение из клеток К+ Поступление в клетку избытков Са 2+ и Na+ Увеличение объема клетки, разрыв Освобождение медиаторов повреждения (могут вызвать вторичные местные или общие патологические процессы) Общетиповая реакция клетки на повреждающие воздействия: 1. Мембранно-транспортный механизм (увеличение проницаемости мембран) 2. Обменно-энергетический механизм (дефицит макроэргов) 3. Ионный механизм (увеличение содержания кальция в клетке) 4. Аутокаталитический механизм (дестабилизация лизосом) 5. Рецепторный механизм (изменения количества и свойств рецепторов, пострецепторные расстройства) 6.Изменения генетической программы
2.НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОРГАНОИДОВ КЛЕТКИ
Плазматическая мембрана отделяет содержимое клетки от окружающей среды обеспечивает связь с другими клетками, принимает их сигналы и передает внутрь клетки легко меняет свою форму Плазматическая мембрана имеет мозаичное строение состоит из 75 % липидов (глико-, фосфо-) и 25% белков Причины повреждения цитолитическое действие комплекса АНТИГЕН-АНТИТЕЛО прямое действие химических цитолитиков механическое повреждение физическими факторами Повреждение клеточных мембран может быть вызвано: 1. повреждением липидных компонентов мембран (перекисное окисление липидов, окисление мембранных фосфолипидов) 2. повреждением белковых компонентов мембран (осмотическое растяжение пептидной основы мембран, повреждающее действие макромолекул иммунных комплексов) Нарушение рецепторного аппарата клетки приводит к нарушению межклеточных взаимоотношений Изменению свойств сигнальных молекул, расположенных на мембране клетки Изменение антигенных свойств мембраны в результате взаимодействия повреждающего фактора с мембраной (например, нейроминидаза патогенных микробов) приводит к обнажению белковых структур, обладающих антигенными свойствами. Такая клетка становится объектом атаки со стороны иммунных механизмов Нарушение проницаемости мембран приводит к изменению строения протоплазмы и субклеточных структур поврежденной клетки (высвобождаются свободные АМК, ферменты лизосом, митохондрий; нарушается работа «клеточного насоса») Повреждение плазматической мембраны приводит к: Недостаточности Na/K насоса Сглаживанию ионных градиентов Входному току Na и воды Набуханию клетки Нарушению клеточной коммуникации и межклеточной среды Повреждение плазматической мембраны приводит к: Входному току Ca Активации мембранных фосфолипаз Включению арахидонового каскада Появлению липидных медиаторов воспаления 2)ПОВРЕЖДЕНИЕ МИТОХОНДРИЙ (причины) интоксикация (α-денитрофенол) гипоксия эндокринные нарушения (дисфункция надпочечников, щитовидной и поджелудочной желез) избыток кальция поражение перекисными соединениями, радикалами О2
Неспецифические реакции митохондрий на повреждение набухание митохондрий фрагментация митохондрий появление включений (белков, кристаллов, липидов) и очагов обызвествления
Изменения числа митохондрий УВЕЛИЧЕНИЕ – при усилении окислительного фосфорилирования, связанное с активацией при повреждении клетки УМЕНЬШЕНИЕ – при деструктивных атрофических процессах; слияние (образование хондриосфер)
Последствия повреждений митохондрий снижение образования АТФ; энергия окисления рассеивается и затухают все энергозависимые процессы снижение КПД клетки (мышечной, нервной, нефрона) Типовые изменения митохондрий (трансмиссионная электронная микроскопия) А – митохондрии нормального кардиомиоцита Б – набухание митохондрий В – гомогенизация митохондрий Г – деструкция митохондрий
3)ПОВРЕЖДЕНИЕ ЛИЗОСОМ воздействие канцерогенов, микотоксинов, фосфолипидов, свободных радикалов, противовоспалительных гормонов голодание (белковое) гипоксия эндокринопатии повреждения (механические, физические) Повышение проницаемости для ферментов Аутолиз Вторичная альтерация
4)Повреждения эндоплазматической сети приводят к : увеличению или уменьшению эндоплазматической сети вакуолизации, фрагментации, исчезновению рибосом накоплению в канальцах обрывков мембран, остатков клеточных органелл Упрощению структуры эндоплазматической сети дезагрегации рибосом и полисом Последствия повреждения эндоплазматической сети дистрофические изменения в клетке замедление или прекращение дезинтоксикационной функции специализированных клеток уменьшение секреции эндокринных желез снижение сократительной функции поперечнополосатых мышц торможение проведения нервных импульсов Повреждение рибосом и комплекса Гольджи приводит к нарушению белоксинтетической функции клетки, задержке и накоплению продуктов синтеза (амилоид, липофусцин) 5)ПОВРЕЖДЕНИЕ ЯДРА КЛЕТКИ Ядро клетки является хранителем генетической информации, которая управляет синтезом белка, морфологическими и физиологическими процессами Факторы, повреждающие ДНК Ионизирующая радиация УФЛ свободные радикалы химические агенты вирусы Типовые изменения клеточного ядра Патология митоза разрыв хромосом отрыв части хромосом (делеция) перенос участка одной хромосомы на другую (транслокация) неправильное расхождение хромосом с неравномерным распределением их между дочерними клетками (моносомия, трисомия) Патология мейоза - приводит к гибели эмбриона на ранних этапах его развития или появлению дефектных организмов Повреждение ядер соматических клеток приводит к: анеуплоидии – уменьшению числа хромосом полиплоидии – увеличению числа хромосом хромосомным аберрациям Повреждение неделящихся клеток приводит к: Полиморфизму ядер, деформациям, выпячивание в цитоплазму, появлению необычных включений трансформации в опухолевые клетки сморщиванию ядра (кариопикноз), разрыву ядра (кариорексис), разрушению ядра (кариолизис)
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ Хромосомные мутации приводят к эмбриональной, плодной смертности НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ Генные мутации проявляются в виде: Биохимических преобразований гена Структурных изменениях – уродства Функциональных изменениях - энзимопатии
ПОВРЕЖДЕНИЕ ЦИТОПЛАЗМЫ ВЕДЕТ К: Подавлению функций клеточных насосов Выходу К+ и избытку в клетке ионов Na+, Ca2+ , Cl - - осмотическому отеку клетки, разрыву плазматической мембраны Дегидратации, аутоинтоксикации Ацидозу – pH ниже 6 ПОВРЕЖДЕНИЕ ЦИТОСКЕЛЕТА ВЕДЕТ К снижению функций специализированных клеток: мышечных, сперматозоидов, мерцательного эпителия, фагоцитов 3.ПОСЛЕДСТВИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ Восстановление структуры и функции Дегенерация Некробиоз Некроз Апоптоз: усиление, ослабление Клеточная дистрофия - изменение структуры клеток, в протоплазме наблюдается вакуолизация – мутное набухание (проявляется грубодисперсными осадками – гиалиноз, мукоидоз, восковидные дистрофии) Некроз - омертвение клеток и тканей НЕКРОБИОЗ – компенсаторные реакции в умирающих клетках ПАРАНЕКРОЗ – обратимые изменения в протоплазме поврежденных клеток
Некролиз - растворение погибшей клетки с последующим выведением из организма: Аутолитический Гетеролитический Смешанный Апоптоз Генетически программируемая энергозависимая форма гибели клеток Сигналы – инициаторы апоптоза Дефицит факторов роста (цитокины, гормоны) Повреждение ДНК (ионизирующая радиация, вирусы, активные формы кислорода) Нарушения метаболизма (цитохром С, АТФ поврежденной клетки) Включение генетической программы апоптоза Экспрессия генов-индукторов апоптоза Репрессия генов-ингибиторов апоптоза Реализация генетической программы апоптоза Фрагментация ДНК Деструкция белков цитоскелета Разрушение ядерных белков |
Скачать 177.82 Kb.