Повреждение клетки

Страница: 3/5

ет освобождению гистамина и других медиаторов из гранул.

_Проницаемость мембран . - качество мембраны, позволяющее

поддерживать обмен клетки со средой и осуществлять контроль

"перекрытых каналов", связанный с метаболизмом энергии и

конформацией белка. Проницаемость мембраны позволяет поддер-

живать не только постоянство электролитного состава клетки -

ионный гомеостаз, но и ионный гетерогенитет, т.е. вполне оп-

ределенные, резко выраженные различия ионного состава внут-

риклеточной м внешней среды. Donnan (1911) предложил уравне-

ние равновесия концентрации анионов и катионов по обе сторо-

ны полунепроницаемой мембраны, согласно которому произведе-

ния концентрации противоположно заряженных ионов по обе сто-

роны мембраны равны между собой.

В качестве примера изменения проницаемости для ионов

мембраны эритроцитов при иммунной травме следует указать на

специфический гемолиз. Процесс гемолиза начинается с увели-

чения проницаемости мембраны эритроцитов для ионов К, Na,

Ca. Нарушается функция Na-К-насоса, из эритроцитов выходит

К, а входит Na. Увеличивается проницаемость мембран для мо-

лекул глюкозы, аминокислот и ряда других метаболитов. Тормо-

зится обмен Cl- и HCO3- (феномен Гамбургера) и Cl- и SO4--

за счет фиксации на эритроците гемолизина и комплемента.

_Коммуникация клеток и их "узнавание" ..

Клеточное "общение" и "узнавание" подразумевают прежде

всего различия во внешних поверхностях плазматических мемб-

ран и мембран внутриклеточных органелл. В этом отношении

особый интерес представляет гликокаликс мембраны с поверх-

ностными антигенами-маркерами определенного типа клеток.

При различных патологических процессах (воспаление, ре-

генерация, опухолевый рост) поверхностные антигены могут из-

меняться, причем различия могут касаться как типа антигена,

так и его доступности со стороны внеклеточного пространства.

Например, изменения гликолипидов мембраны делают ее более

доступной воздействию антител. Известно также, что изменения

с поверхностью мембраны протеиназ могут влиять на прочность

связей мембранных компонентов с цитоскелетом и тем самым на

подвижность клеток.

Коммуникабельность клеток определяется и состоянием

клеточных стыков, которые могут повреждаться при различных

патологических состояниях и болезнях.

Межклеточное взаимодействие и кооперация клеток связаны

с клеточной рецепцией и медиацией, нарушение которой ведет к

разнообразной патологии клеток.

_Подвижность мембран и форма клеток .. Различают два типа

изменений; выпячивание мембраны наружу - экзотропия, и выпя-

чивание мембраны внутрь цитоплазмы - эзотропия. Изменения

формы клеток связаны не только с этими двумя типами измене-

ний, нередко речь идет об упрощении клеточной поверхности,

т.е. потере специфических образований, без которых невозмож-

но нормальное функционирование клетки (например, потеря мик-

роворсинок энтероцитами).

_Синтез мембран . может усиливаться либо снижаться, также

как и обмен мембран при некоторых заболеваниях.

Следующим неспецифическим проявлением повреждения клет-

ки можно считать _ потенциал повреждения . (или так называемый

мембранный потенциал), который представляет собой разность

потенциалов между неповрежденной и поврежденной ее поверх-

ностями. Поврежденная ткань (или клетка) становится электро-

отрицательной по отношению к своим неповрежденным участкам.

Разность потенциалов обусловлена уменьшением количества ио-

нов К на поврежденной поверхности. Мембранный потенциал кле-

ток печени крысы при гипоксии снижается с -60 до -80 mВ.

Одним из важнейших неспецифических выражений поврежде-

ния тканей и клеток является _ нарушение обмена воды . в тканях

и клетках. Оно заключается в том, что в поврежденной клетке

вода освобождается из цитоплазмы и выходит в окружающюю сре-

ду. Соответственно увеличивается содержание экстрацеллюляр-

ной воды и возникает травматический отек. Примером может

служить отек мозга и т.д. Чем сильнее повреждение, тем боль-

ше поврежденная ткань отдает воды в межклеточную жидкость,

кровь и лимфу. Например, при переломе бедра из поврежденных

тканей за 5 суток переходит в кровь и лимфу до 8 л воды.

_Изменение электропроводности . как показатель повреждения

клеток и тканей выражает прежде всего изменение емкостных

свойств не только поверхностных цитоплазматических, но и

внутренних мембран эндоплазматической сети и клеточных орга-

ноидов, которые выполняют роль конденсаторов, а содержимое

клеток - роль раствора, содержащего коллоиды и кристаллоиды.

Как известно, клетки обладают не только омическим, но и ем-

костным сопротивлением, суммарная величина которых называет-

ся _импеданс .. Применение этого показателя в качестве диагнос-

тического метода разрабатывается на кафедре физики нашего

института.

Распространение повреждения вглубь клетки травмирует ее

органоиды и нарушает активность связанных с ними _ ферментных

_систем .. В митохондриях поврежденной клетки происходят раз-

личные нарушения активности окислительных ферментов (цитох-

ромоксидазы и др.). Вследствие этого интенсивность клеточно-

го дыхания снижается, активируются внутриклеточные протеазы,

что приводит к накоплению кислых продуктов протеолиза и сни-

жению рН клеточной среды. Эти процессы лежат в основе _ауто-

_лиза . поврежденных клеток.

_Уменьшение окислительного фосфорилирования ., оценивающе-

еся отношением убыли неорганического Р к количеству поглоща-

емого кислорода, так же может служить признаком повреждения

клетки.

Заслуживает внимания и изменение _ редокс-потенциала . тка-

ней при различных повреждениях. Простота метода его опреде-

ления и быстрота получения ответа позволяют использовать

этот метод для выявления повреждения тканей при их консерва-

ции и пересадке.

Любое повреждение тканей сопровождается _ ацидозом . клеток

(рН падает до 6 и ниже). Ацидоз - один из наиболее важных и

легко измеряемых показателей повреждения клетки. Различают

_ацидоз первичный . - вследствие активации протеолиза, гликоге-

нолиза и гликолиза в поврежденной клетке (большое значение

при этом имеет повреждение лизосом); и _ ацидоз . вторичный -

возникающий в воспаленной ткани значительно познее (через

несколько часов после повреждения). Первичный ацидоз возни-

кает независимо от вида повреждающего агента. При поврежде-

нии клеток меняются их _ сорбционные . свойства, что проявляется

в усилении интенсивности окрашивания клеток различными кра-

сителями. По этому показателю можно судить в обратимости

повреждения - если клетки восстанавливают первоначальные

сорбционные свойства.

Нельзя не сказать о том, что при повреждении клеток су-

щественно меняются структурно-функциональные характеристики

органелл. Более подробно мы остановимся на некоторых из них.

Изменения _ эндоплазматической сети . могут быть представ-

лены гиперплазией и атрофией, дезагрегацией рибосом и поли-

сом, разрывом трубок и пузырьков ЭПР (рис.1). Известно, что

важнейшей функцией ЭПР является обезвреживание различных

токсических веществ. Катализаторами таких процессов являются

монооксигеназы или оксигеназы со смешанной функцией (ОСФ),

конечной оксигеназной этой цепочки является цитохром Р-450.

Следует помнить, что далеко не всегда эта система может

обезвредить поступающие вещества, напротив, возможно образо-

вание реакционноспособных оксигенированных продуктов, кото-

рые, взаимодействуя с нуклеиновыми кислотами и белками клет-

ки, ведут к ее повреждению.

Выделяют два основных пути повреждения клетки от воз-

действия системы ОСФ-цитохром Р-450:

1) Образование активированных продуктов, вызывающих

разрушение жизненноважных клеточных компонентов (ДНК, РНК,

белков, кофакторов), что приводит к острому или хроническому

токсическому повреждению клетки.

2) Генерация супероксидных радикалов кислорода и пере-

киси водорода, индуцирующих ПОЛ.

Исследования последних лет показали, что именно интен-

сификация процессов ПОЛ является одним из главных факторов

повреждения мембран и ферментов клеток. Ведущее значение при

этом имеют следующие процессы: 1) изменение физико-химичес-

ких свойств липидов мембран, уменьшение содержания в них

фосфолипидов, холестерина и жирных кислот. Это обусловливает

нарушение конформации их липопротеидных комплексов и связан-

ное с этим снижение активности белков и ферментных систем,

обеспечивающих рецепцию гуморальных воздействий, трансмемб-

ранный перенос ионов и молекул, структурную целостность

мембран; 2) изменение физико-химических свойств белковых ми-

целл, выполняющих структурную и ферментную функции в клетке;

3) образование структурных дефектов в мембране - т.н. прос-

тейших каналов (кластеров) вследствие внедрения в них про-

дуктов ПОЛ. Увеличение образования продуктов ПОЛ и парал-

Реферат опубликован: 26/04/2005 (9221 прочтено)