Лекція n1 Тема :"Предмет та завдання патології клітин. Об’єкти та методи дослідження. Розвиток патологічних дисциплін в Україні



Сторінка4/21
Дата конвертації05.11.2016
Розмір3.01 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

Дестабілізація мембран лізосом

До дестабілізації (лабілізації) мембран лізосом можуть призвести впливи різних речовин і агентів - лабілізаторів мембран лізосом (наприклад, так звані прозапальні вітаміни A, D, К та. ін.). Пошкоджувати мембрани лізосом можуть також деякі мікотоксини, різні канцерогенні речовини, фосфоліпази, активатори і продукти перекисного окислення, двоокис кремнію. Дестабілізуючий вплив на мембрани лізосом мають гіпоксія, порушення кислотно-лужної рівноваги, голодування і білкова недостатність, зміни гормонального статусу, шок, травми, великі оперативні втручання.

Дестабілізація (лабілізація) лізосомних мембран проявляється у вигляді тріщин і розривів. У цих випадках гідролази дифундують у клітину, що призводить до її некрозу або прогресуючого руйнуван­ня шляхом самоперетравлення.

Антагоністами лабілізаторів мембран лізосом є стабілізатори їх мембрани, які захищають її від зовнішнього впливу. До них відносяться холестерол, кортикоїди, вітамін Е в малих дозах, антигістамін. Вони підвищують резистентність клітин. Лізосоми продукують також велике число інактиваторів агресивних агентів, наприклад, при за­паленні, імунних реакціях, інтоксикації. Коли ця функція надмірна і перевищує силу агресії або блокує її природу, лізосоми не беруть більше участі в гомеостазі. Вони ста­ють анормальними і розтягненими.

Серед патологічних ста­нів, які пов’язані з пошкодженням лізосомальних мембран, найбільш вивчені хвороби суглобів. У патогенезі цих хвороб важлива роль належить комплексу ферментів, які звільнюються з лізосом. В основному, це кислі гідролази і, перш за все, протеази типу катепсину Д, які здатні руйнувати глікопротеїдні структури хряща, а також глюкуронідази, колагенази і катіонні білки. Речовини, що стабілізують лізосомальні мембрани (до них належать і саліцилати – солі саліцилової кислоти, наприклад: аспірін), значно зменшують ступінь запалення.

Одним з перспективних напрямків лікування пухлин особливу увагу заслуговують лікарські препарати, що діють на лізосомальні ферменти. Так, при дії цитотоксину або його комбінацій з вітаміном А виявлено збільшення кількості лізосом у клітинах, активація кислої фосфатази та вихід її в цито-

плазму, що приводить до виникнення дистрофічних змін у клітинах пухлин, затримує їхній ріст.

Хвороби накопичення

Серед спадкових хвороб, пов’язаних з порушенням функції лізосом, які називаються лізосомними хворобами, перш за все слід назвати спадкові лізосомні ензимопатії. Вони є наслідком первин­ної генної мутації і проявляються недостатністю чи повною відсутністю певного ферменту, або синтезом білкових молекул із зниженою біокаталітичною активністю. Дефект (відсутність) одного або де­кількох лізосомних ферментів призводить до накопичення в клітині речовин. Тому спадкові лізосомні ензимопатії віднесені до групи хвороб накопичення або тезаурисмозів.

На практиці мова йде не про зайве утворення різноманітних субстанцій, а про уповільнен­ня або зупинку руйнування їх метаболітів при нормальному синтезі.

Група спадкових лізосомних ензимопатій досить велика. Вона яскраво представлена серед глікогенозів (хвороба Помпе), гангліозидозів (хвороби Тея-Сакса, Сандхофа, ювенільний гангліозидоз), гепатозів (хвороби печінки, при якій виявлено дистрофію паренхіми внаслідок первинного порушення обміну речовин у гепатоцитах), ожирін­ня (недостатність ліпаз адипоцитів).

Вираз «лізосомні хвороби» відображає генетичний дефіцит лізосомних ферментів, а не власне пошкодження лізосом. Існує рідкісна хвороба Шедіака-Хігачі, при якій виявляються великі гранули в пошкоджених лізосомах полінуклеарів крові (застарілий термін, це нейтрофіли крові).

Феномен накопичення в лізосомах міді та феритину при гемохроматозі лежить в основі хвороби Вільсона.



Патологія пероксисом


Пероксисоми (peroxysoma) — мембранні органели спеціального призначення. Це округлої форми структури діаметром 0,2-0,5 мкм. Вони мають гранулярний матрикс, у центрі якого може бути кристалоподобна структура (серцевина, нуклеоїд). Гістохімічним маркером пероксисом є фермент каталаза, який розщеплює токсичний для клітини перексид водню, що утворюється в процесі перекисного окислення.

Пероксисоми мають назву ще мікротільця, вони містять безліч ен­зимів, таких як Д-аміноацидоксидаза, каталаза та уриказа (звідси назва - урикосоми). Ферменти пероксисом синтезуються на вільних рибосомах у цитозолі, далі поступають до агранулярного ЕР та відділяються від нього у вигляді пероксисом.

Основна функція пероксисом — утилізація хімічно активного атомар-

ного кисню, а також розщеплення етилового спирту, сечової кислоти, регу-

ляція обміну ліпідів.

При багатьох хворобах людини виявлено зміни пероксисом, які торкаються їх кількості та структурних компонентів.



Збільшення кількості пероксисом і підвищення каталазної активності в гепатоцитах і нефроцитах можна виклика­ти в експерименті за допомогою низки медикаментозних препа­ратів, які мають гіполіпопротеїнемічними властивостями , в міокардіоцитах — при тривалому вживанні етанолу.

Збільшення їх кількості в гепатоцитах описане при вірусному гепатиті, в кардіоміоцитах при тривало­му впливові етанолу. Зміни структури урикосом були описані при хворобах Менкеса і Вільсона.



Зменшення кількості пероксисом, особливо в гепатоцитах, викли­кають в експерименті за допомогою речовин, що гальмують синтез каталаз, або відміною стимуляторів цього синтезу, а у людини в печінці спостерігають при запаленні та при пухлинному рості. Значні дефекти пероксисом виявлені при гіперліпідемії та гіперхолестеринемії, причому руйнування пероксисом відбувається шляхом аутолізу або аутофагії.

Зміни нуклеоїду та матриксу пероксисом. У людини руйнування матриксу перок­сисом знаходять при ішемічному некрозі та вірусному гепатиті. Стосовно нуклеоїду можлива як його деградація (гепатоцеребраль-

на дистро­фія), так і новоутворення у пероксисомах при ідіопатичному холестазі.


Пероксисомні хвороби
На сьогодні відомо три синдроми, які розглядають як спадкові пероксисомні хво­роби: акаталаземія, цереброгепаторенальний синдром Целлвегера і системна недостатність карнітину.

Акаталаземія — захворювання, в основі якого лежить різке зниження активності каталази в печінці та інших органах внаслідок її зниженої термостабільності. Основним клінічним синдромом цього захворювання є гангренозна ротова порожнина, укрита виразками.

Цереброгепаторенальний синдром Целвегера характеризується від-

сутністю пероксисом в гепатоцитах; зниженням каталазної активності печінки до 20% і менше; редукцією ендоплазматичного ретикулуму; атрофією і зменшенням числа мітохондрій; збільшенням в гепатоцитах кількості гранул глікогену та ліпідних вакуоль. Ведучим клінічним проявом недостат­ності пероксисом є порушення синтезу жовчних кислот.



Система недостатності карнітину характеризується міопа­тією з періодичними порушеннями функції печінки та головного мозку. Значний дефіцит карнітину (вітамінна сполука) виявляється в скелетних м’язах, печінці, плазмі крові. Ця патологія супро­воджується окисленням жирних кислот в скелетних м’язах, печінці, плазмі крові. В клініці спостерігається міопатія з періодич­ними порушеннями функції печінки та головного мозку.

ЛЕКЦІЯ N4
Тема: ”Мітохондрії”


ПЛАН


  1. Причини пошкодження (альтерації) мітохондрій.

  2. Зміни кількості та розмірів мітохондрій. Утворення мегамітохондрій.

  3. Зміна форми мітохондрій.

  4. Зміни структури крист мітохондрій.


Мітохондрії (лат. mitochonriae) - це напівавтономні структури, які обмежені двома мембранами - зовнішньою і внутрішньою, мають форму циліндра діаметром 0,5 - 1 нм і довжиною 2-5 нм. Внутрішня мембрана відмежовує внутрішній вміст органел, її матрикс і утворює складки або вип’ячування, які називаються кристами. Вона має власний генетичний матеріал (ДНК), свої рибосоми, і-РНК, т-РНК і може ділитись самостійно, незалежно від поділу клітини. Мітохондрії можуть мати включення - це пластинчастий електронно-щільний матеріал (ліпідні речовини), осередки звапніння (гідрооксиапатитоподібні кристали), мієлінові фігури, філаментоподібні й пластинчасті структури, білкові кристали.

Мітохондрії — це «енергетичні станції», які безпосередньо беруть участь в процесах окислення субстратів у циклі Кребса і системи транспорту елек­тронів та протонів дихальним ланцюгом. Створювана ними енергія використовується для синтезу молекул АТФ. Цей процес носить назву фосфорилювання.

Число, форма та розмір мітохондрій широко змінюються у різних клітинах. Наприклад, у мітохондріях гепатоцитів наявні короткі, пара­лельно розташовані кристи, в кардіоміоцитах вони можуть повністю перетинати мітохондрію, в епітеліоцитах наднирників та в інших органах, які виробляють стероїди, кристи мають форму трубочок (везикулярні кристи). При деяких патологічних станах, кристи можуть змінювати свою форму і переходити з трубчастих у пластинчасті структури або навпаки. Число крист у мітохондріях також відображає інтенсивність енергетичних процесів. У м’язевих волокнах кількість самих мітохондрій та їх крист більше ніж наприклад, у гепатоцитах.

Мітохондрії — це індикатори функціонального стану клітин, найбільш чутливі до агресії. Відомо, що однією з перших ознак аутолізу (смерті) клітини є вакуолізація мітохондрій. Хоча мітохондрії і відносяться до стабільних структур, в клітинах відбуваєть­ся їхнє постійне поновлення. Деструкція (руйнування) зайвої кількості мітохондрій здійснюється за допомогою аутофагії.


Причини пошкодження (альтерації) мітохондрій
Гіпоглікемія: Глюкоза — головний субстрат для синтезу АТФ у більшості тканин і єдине джерело енергії у нейронах головного мозку. При гіпоглікемії (низький рівень глюкози в крові) порушується синтез АТФ, що є найбільш відчутним у мозку.

Гіпоксія – це нестача кисню в клітинах, яка може виникати при:

1) наявності механічної перепони для дихання або хвороб легень, що супроводжується порушенням оксигенації крові;

2) ішемії, або порушенні припливу артер­іальної крові до тканин в результаті загаль­них порушень циркуляції або виникнення місцевої перепони для течії крові;

3) анемії (тобто, при зниженні кількості еритроцитів і/або рівня гемоглобіну в крові), що призводить до зниження транспорту кис­ню кров’ю;



4) порушенні структури гемоглобіну (на­приклад, отруєння чадним газом (CO), при якому утворюється карбоксигемоглобін, не здатний до перенесення кисню).

Пригнічення ферментів. Наприклад, отрує­ння ціанистим калієм. Ціанистий калій пригнічує цитохромоксидазу — кінцевий фермент в дихальному ланцюзі, що призводить до гос­трого дефіциту АТФ в усіх клітинах органів і швидкої смерті.

Роз’єднання окисного фосфорилювання: роз’єднання окислення і фосфорилювання відбувається або шляхом хімічних ре­акцій, або шляхом фізичного відокремлення ферментів від мітохондріальної мембрани. Мітохондріальне набухання, яке є загальною ознакою для більшості типів пошкоджень, є причиною роз’єднання окислювального фосфорилювання.
Розрізняють наступні структурні зміни мітохондрій:

  • зміни кількості та розмірів;

  • зміна розмірів мітохондрій та утворення мегамітохондрій;

  • зміна форми;

  • зміни структури крист мітохондрій;

  • зміна структури щільних гранул мітохондріального матриксу.


Зміни кількості та розмірів мітохондрій
Збільшення кількості мітохондрій (гіперплазія). Кількість мітохондрій не постійна. Гіперплазія мітохондрій відображає посилення окислювального фосфорилювання у клітині. Збільшення числа мітохондрій в світловому мікроскопі виявляється появою в цитоплазмі клітин оксифільних гранул. Це явище має місце при гіпертрофії, проліферації та трансформації клітин, особливо після пошкоджен­ня тканини. Значне число мітохондрій виявляють часто у онкоцитах в щитовидній, паращитовидних, слинних, бронхіаль­них і молочних залозах. Клітини, цитоплаз­ма яких багата мітохондріями, зустрічаються при інших патологічних станах (наприклад: запалення).
Зменшення кількості мітохондрій характерне для так званих гіпобіотичних процесів (старіння клітин, їх атрофія)

Зміна розмірів мітохондрій. Розміри мітохондрій коливаються в широких межах - від гігантських до різко редукованих форм. Мітохондрії здатні до аутореплікації як і пластиди рослинних клітин. Вони можуть рости і ділитися, досягати гігантських розмірів, інколи вони бувають більші за ядро - це і є мегамітохондрії. У світловому мікроскопі їх можна побачити у вигляді світлих круг­лих, дуже оксифільних кульок. Мегамітохондрії зустрітаються у гепатоцитах при алкоголізмі та при цирозах печінки, в епітеліальних клітинах канальців нирок при нефротичному синдромі, при інтоксикації броміда­ми та при деяких м’язових захворюваннях. Однак, відомо і те, що після усунення інтоксикації вже через декілька годин відбувається повернення гігантських мітохондрій до нормальних розмірів.
3міна форми мітохондрій
3міна форми мітохондрій найчастіше умовлена їхнім набуханням. Набухання пов’язане з проникненням в мітохондрію води. Воно спостерігається при голодуванні, гіпоксії, інтоксикаціях, пропасниці, м’язових захворюваннях, призначенні тироксину, тощо. Мутне набухання, описане як зерниста дистрофія клітини, також супроводжується набуханням мітохондрій. Конденсація і набряк мітохондрій можуть відображати функціональну напругу клітини, але частіше це пов’язано з кисневим голодуванням. Ці зміни нерідко зворотні. Однак, коли процес прогресує, це призводить до тяжкої де­струкції мітохондрій і загибелі клітини. У міто­хондріях відбувається ущільнення вмісту внутрішньої камери, дефор­мація крист, гомогенізація матриксу і поява в ньому пластинчастого матеріалу, далі кальцифікація матриксу (на внутрішній мемб­рані можуть утворюватись преципітати фос­фату кальцію), потім зникають мітохондріальні гранули, і в фіналі виникають розриви зовнішньої мембрани мітохондрій.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка