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



Сторінка5/21
Дата конвертації05.11.2016
Розмір3.01 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

In vitro констатовано два типи набухання: перший тип - незначне набухання, при якому можливо зворотні зміни, тобто міто­хондрії можуть повертатися до нормального стану; другий тип - незворотне набухання, що виникає в результаті збільшення проникності внутрішньої мембрани. На­слідком цього є розгладження та фрагмен­тація крист. Воно супроводжується in vivo загибеллю гранул мітохондріального матриксу, які спочатку просвітлюються, потім ущільнюються і утворюють пластівці у внутрішній камері. Заключний етап загибелі характеризується тим, що обидві мембрани, внутрішня та зовнішня, розриваються.



Зміни структури крист мітохондрій
Зміни структури крист мітохондрій стосується їхніх розмірів, форми і числа:

- деформація крист і зменшення їхнього числа зустрічається при пониженій ак­тивності мітохондрій;



- збільшення числа крист мітохондрій є доказом зростаючих функціональних потреб клітини.
Зміна структури щільних гранул мітохондріального матриксу
Однією з важливих функцій мітохондрій є транспорт кальцію. Кальцій може накопичуватися мітохондріями в значній кількості разом з неорганічним фосфатом у вигляді гранул діаметром від 20 до 50 нм. Окрім кальцію, магнію, фосфору та інших неорганічних субстанцій, матрикс щільних гранул утворений протеїнами і ліпідами. В нормі у таких інтактних клітинах (остеокластах, остеобластах та ін.), що залучені до активного транспорту кальцію, виявляється значна кількість гранул. При деяких хворобах (коронарна хвороба серця), синдромах (хронічна ниркова недостатність) і патологічних станах (отруєння тіоацетатамідом, папаїном, йодоформом та ін.) клітини відповідають на пошкодження появою в мітохондріальному мятриксі численних великих щільних гранул кальцію. При цьому кальцифікація мітохондрій може призвести до смер­тельного пошкодження клітини, але часто цей процес є зворотним. Гіперплазія цих гранул виявлена при ішемії міокарда, в гепатоцитах — при інтоксикації чотирьох хлористим вуглецем, в м’язових клітинах при тетанусі (це комплекс симптомів, які виявляються в вигляді судом, припадків, порушенні ЦНС, ПНС). Зменшення або зникнення щільних гранул відбувається в онкоцитах, гепатоцитах і клітинах кишкового епітелію при ішемії.

Внутрішньомітохондріальна кальцифікація може бути пов’язана як з надмірним надходженням кальцію в клітину внаслі­док первинного пошкодження плазматичної мембрани, так і з пepвинними порyшeннями тpaнcпopтy кальцію мітохондріями. У випадках первинного пошкодження плазматичної мембрани над­мірне надходження кальцію в клітину призводить до накопичен­ня його в мітохондріях, що порушує синтез АТФ. Первинні порушення мітохондріального транспорту кальцію зустрічаються при захво­рюваннях скелетних м’язів — міопатіях (хвороба Люфта, синдром Кернса — Сайра). Незважаючи на високий рівень ендогенного кальцію, при цих хворобах мітохондрії можуть додатково нако­пичувати значну його кількість. У таких випадках можна говорити про «хвороби» порушеного мітохондріального транспорту.


ЛЕКЦІЯ N5

Тема: ” Зміни щільності цитозолю. Патологія елементів цитоскелету та цитоплазматичних включень”

ПЛАН

    • Варіації щільності цитозолю.


  1. Патологія елементів цитоскелету:

  • мікрофіламенти;

  • проміжними філаменти;

  • мікротрубочки.

  1. Патологія цитоплазматичних включень.



Варіації щільності цитозолю



Цитозоль (гіалоплазма) - це рідка частина цитоплазми, тиксотропний гель містить в собі органічні та неорганічні сполуки. Функція цитозолю полягає у забезпеченні реакцій проміжного обміну клітини. Його в’язкість може змінюватись.

Збільшення щільності цитозолю. Це не­специфічна відповідь на різноманітні чинники, які пошкоджують клітину: аноксію або гіпоксію, інтоксикацію, дію вірусу, ракову інтоксикацію, іонізуючу радіацію, вплив ви­сокої температури, електричний струм, тощо. Цитоплазма є ацидофільною у світловому мікроскопі і більш щільною при звичайному електронно-мікроскопічному вивченні в результаті зменшення вмісту в ній води або денатурації білків. Альтерація супроводжується в деяких випадках дилатацією гранулярного ЕР або ущільненням мітохондріального матриксу і нуклеоплазми. Вона не завжди зво­ротна. При коагуляційному некрозі в елект­ронному мікроскопі видно щільні та аморфні обривки гіалоплазми, а в світловому мікрос­копі цитоплазма гомогенно ацидофільна.

Зменшення щільності цитозолю може бути пов’язане із зменшенням або припиненням білкового синтезу, а також із проникненням в цитоплазму води. При локаль­ному зменшенні щільності говорять про хромоліз.
Патологія елементів цитоскелету
Підмембранний компонент є третім структурним компонентом поверхневого апарату клітини, який знаходиться під плазмолемою. Фактично це периферійна спеціалізована частина цитоплазми, в якій сконцентровані ферментативні системи, які забезпечують процеси трансмембранного транспорту і рецепції, а також здійснюють загальні процеси внутрішньоклітинного метаболізму. В структурному плані субмембранного шар представлений елементами опорно-скоротливої системи, який отримав назву цитоскелет.

Цитоскелет клітини виконує опорну, транспортну, контрактильну та рухову функції. Він представлений трьома видами філаментів (фібрил) — мікрофіламентами, проміжними філаментами і мікротрубочками. Кожний із філаментів, виконуючи ряд загальних функцій клітини, спеціалізований у відношенні переважно однієї з них — контракції (мікрофіламенти), статики (проміжні філаменти) або рухливості органел і транспорту (мікротрубочки).

Цитоскелет зазнає різних змін при багатьох хворобах і патологічних станах, що, звичайно, впливає на спеціалізовані функції клітини.



Патологія мікрофіламентів


Існують два типи мікрофіламентів (лат. microfilamentum):



  • актинові мікрофіламенти складаються з білка актину, мають діаметр 5-6 нм. Беруть участь у механізмах клітинного скорочення і виявляються в різних клітинах організму.

  • міозинові мікрофіламенти складаються з білка міозину, мають діаметр 10 нм і забезпечують процеси скорочення.

Актинові філаменти, як і міозинові, знайдені майже в усіх клітинах. Кількість міозину в м’язових клітинах в 50 разів більша в порівнянні з нем’язовими. До того ж, міозинові філаменти м’язових клітин довші й товші, ніж філаменти нем’язових клітин.

Патологія мікрофіламентів досить різнорідна. З їх дис­функцією пов’язують, наприклад, деякі види холестазу. Вважають, що мікроциркуляція жовчі в печінці регулюється мікрофіламентозною системою, оскільки мікрофіламенти в значній кількості оточують жовчні канальці і, прикріплюючись до плазматичної мембрани гепатоцитів, можуть впливати на розмір просвіту жовчних канальців. Показано, що пригнічення скорочення мікрофіламентів, призводить до застою жовчі.

Збільшення кількості мікрофіламентів описано в клітинах злоякісних пухлин, особливо в зонах інвазії пухлини. Аналогічні процеси характерні для деяких репаративних процесів, наприклад, для загоювання ран.



Патологія проміжних філаментів




Проміжні мікрофіламенти у різних клітинах складаються зі специфічних білків; вони мають діаметр 10-15 нм. Так, у епітеліоцитах - це цитокератин, у клітинах сполучної тканини - віментин, у гладеньких міоцитах травної, дихальної, сечостатевої систем – десмін; нейрофіламенти - є в нейронах, гліальні філаменти - в клітинах нейроглії. Однак в клітинах одного й того ж походження зустрічаються проміжні філаменти різного типу. Так, у міоцитах травної, дихальної та сечостатевої систем проміжні філа­менти представлені в основному десміном, а у міоцитах судин, як і в багатьох мезенхімних клітинах - віментином.

Патологія проміжних філаментів пов’язана з їхнім накопиченням у клітині і спостерігається при утворенні алкогольного гіаліну (тілець Меллорі), хворобі Альцгеймера і деяких формах кардіоміопатій.

Акумуляція проміжних філаментів є морфологічним маркером хронічного алкоголізму у клітинах епітеліального і мезенхімного походження.

Гіалін Меллорі (алкогольний гіалін). Відомий американський патолог Меллорі на початку XX сторіччя описав в клітинах печінки при алкоголізмі гіалінові включення непра­вильної форми, які носять його ім’я. Тривалий час дискутувалося питання про їх спе­цифічність. Гіалін Меллорі може з’являтися у багатьох випадках, але найчастіше при алкогольному цирозі. Експериментальне він був викликаний у тварин за допомогою грізеофульвіну (використовують у клініці як антигрибковий засіб). Сьогодні накопичування проміжних філаментів є морфологічним маркером хронічного алкоголізму.

Алкогольний гіалін, що формує тільця Мелорі, знаходять частіше у гепатоцитах, рідше - в ацинусах підшлункової за­лози та нейронах головного мозку при хронічному алко­голізмі, індійському дитячому цирозі, гепатоцеребральній дистрофії (хворобі Вільсона—Коновалова), первинному біліарному цирозі. Він має характерну ультраструктуру. Однак ут­ворення алкогольного гіаліну із проміжних філаментів визнаєть­ся не всіма дослідниками. На думку багатьох учених, алкогольний гіалін є продуктом спотвореного синтезу при пошкодженні гепатоцитів етанолом за участю проміжних філаментів цитоскелету.



Хвороба Альцгеймера або «пресенильна» деменція супроводжується утворенням фібрилярних мас в нейронах кори головно­го мозку літніх людей. Ці фібрилярні маси є патологічно зміненими нейрофіламентами, що утворюють сплетення, вони зафарблюються як амілоїдні субстанції конго-червоним і дають подвійне променезаломлення у поляризованому світлі. Але вони завж­ди виявляються внутрішньоклітинно, на відміну від амілоїду, який завжди розміще­ний позаклітинно. Клінічними проявами є недоумство.

Спадкова нейропатія гігантських аксонів пов’язана з утворенням нейрофібрилярних сплетень вздовж аксонів периферійних нервів і в нервових сплетеннях.

Кардіоміопатії також зумовлені порушен­ням метаболізму десміну проміжних філаментів. У клініці проявля­ються прогресуючою недостатніс

тю міокарда і характеризуються масивними відкладення­ми в кардіоміоцитах ШИК-негативного ма­теріалу, який складається з проміжних філаментів.


Патологія мікротрубочок
Мікротрубочки (лат. microtubulus) є у всіх клітинах, а в деяких - утворюють джгутики та війки. Мікротрубочки виконують різноманітні функції: опорну, транспортну, секреторну, а також беруть участь у мітотичному поділі клітин.

Мікротрубочки утворюються внаслідок полімеризації молекул тубуліну. Часткова або повна деполімеризація мікротрубочок чи пошкодження процесів з’єднання тубуліну може відбуватись під впливом різних факторів (низької температури, високого тиску, дії алколоїдів та ін.). Так, наприклад, при дії на клітину алколоїду колхіцину порушується процес збирання мікро трубочок. Алкалоїд барвінку вінбластин викликає перехід тубуліну в кристалоподібні структури, тим самим перешкоджаючи утворенню мікротрубочок, що дає підстави для використання його з метою лікування деяких злоякісних пухлин, як фактора, здатного гальмувати мітоз. До тяжкого пошкодження мікротрубочок призводить іонізуюче випромінювання. При цьому різко зменшується їхня кількість, виникають патологічні форми мітозів. При дії алкоголю також зменшується кількість мікротрубочок (особливо в гепатоцитах), вони змінюють форму і поступово витісняються проміжними філаментами.

Патологія мікротрубочок може бути основою деяких клініко-морфологічних синдромів. Так, наприклад, синдром нерухомих війок (вроджений синдром Картагенера), при якому війки епітелїю дихальних шляхів і слизової оболонки середнього вуха стають малорухливими. У нормі війки рухаються в результаті переміщення дублетів мікротрубочок, завдяки наявності в ручках білка динеїну. Недостатність або відсутність цього білка різко послаблює мукоцелюлярний транспорт або ж він повністю припиняється, що призво­дить до хронічного запалення дихальних шляхів і середнього вуха. У таких хворих виникає безпліддя, бо стають нерухомими сперма­тозоїди, хвости яких також побудовані з мікротрубочок.

Відсутність зв’язку між периферійними і центральними дуплетами у війках супроводжується їхньою нерухливістю. Це може спостерігатися при найрізноманітнішій па­тології:

- при інфекційних бронхітах, коли стають малорухливі війки спостерігають відсутні­сть руху в слизовій оболонці бронха;

- у курців дуже часто відзначають патологічно змінені війки, в яких міститься безліч дуплетів та іх малорухливість;

- розмноження центріолей з утворенням «кіст війок» часто спостерігається у генітальному тракті жінок при хронічному за­паленні (гонорея, хламідіоз, уреаплазмоз тощо).
Патологія цитоплазматичних включень
Однією з патологій секреторних гранул є поява аномаль­них секреторних гра­нул (великих за об’ємом) при синдромі Шедіака-Хігачі, що накопичуються у клітині.

Патологія меланосом і меланіну. Меланін секретується меланоцита

ми шкіри, специфічною функцією яких є синтез меланінового пігмен­ту і утворення меланосом. Обидва процеси незалежні, оскільки меланоцити можуть містити меланосоми без меланіну. Такі ме­ланоцити зустрічаються в альбіносів і при локальній депігментації шкіри. Альбінізм (лат. albus - білий) – відсутність пігментації шкіри, сітківки та радужки ока меланіном набутого або спадкового характеру в зв’язку з недостатністю в організмі фермента тирозинази. У здорових людей при ультра­фіолетовому опроміненні в базальних кератиноцитах відбувається накопичення ме­ланосом над апікальною частиною ядра, які формують своєрідний захисний екран для генетичного апарату клітини від пошкоджую­чого опромінення. При альбінізмі порушується нормальний синтез меланіну.



Патологія білкових гранул. При дефіциті 1-антитрипсину в клітинах печінки, нирок, в ней­ронах, в доброякісних або злоякісних пухли­нах з’являються білкові гранули (глікопротеїни), які ацидофільні в світловому мікроскопі та ШИК-позитивні. 1-антитрипсин утворюється в печінці та пригнічує колагеназу, а в більшості тканин — еластазу. При дефіциті 1-антитрипсину еластаза пошкоджує легеневу тканину, що при­зводить до розвитку емфіземи легенів.

Відомі також аци­дофільні білкові гранули, або тільця Леві, які виявлені у симпатичних нейронах. Вони мають видовжену форму, еозинофільні і ШИК-негативні. Ці гранули є типовими для ідіопатичної хвороби Парк-інсона.

За допомогою електронної мікроскопії також були описані тубулоретикулярні включення в порожнині ендоплазматичної сітки. Вони утворюють комірки з анастомозуючих між собою неправильних трубочок. Вони вперше були виявлені в гломерулярних капілярах нирок при аутоімунному захворюванні — дисемінованому червоному вівчаку. Ці вклю­чення подібні до деяких вірусних включень, наприклад, до міксовірусів. Є гіпотеза, що тубулоретикулярні включення мають вірус­не походження. Вони виявляються у шкірі, нирках, лімфоцитах при різноманітних пошкодженнях.

ЛЕКЦІЯ N6
Тема: ” Патологія ядра, ядерець, хромосом та мітозу ”
ПЛАН


  1. Патологія ядра та ядерець:

- зміни структура і розмірів ядер;

- “гетерохроматизація” та “еухроматизація” ядер;

- типи пошкоджень ядер (пікноз, каріорексис, каріолізіс);

- зміна форми та кількості ядер та ядерець;

- поява ядерних включень;

- зміна ядерної мембрани.

2. Хромосомні аберації та хромосомні хвороби


Патологія ядра та ядерець

Функціональний стан ядра впливає на специфічні функції всієї клітини і корелює з розміром ядра. Підвищеній синтетичній активності клітини відпо

відає велике округле ядро, тоді як при зниженні біосинтетичних процесів зменшується площа ядра та його діаметр.



Зміни структура і розмірів ядер
Структура і розміри ядра в першу чергу залежать від плоїдності, зокрема від вмісту в ядрі ДНК та від функціонального стану ядра. Плоїдія - кратне збільшення кількості наборів хромосом. Тетраплоїдні ядра мають більший діаметр, ніж диплоїдні; октоплоїдні - більший, ніж тетраплоїдні.

У більшості клітин знаходяться диплоїдні ядра. В клітинах, які проліферують, в синтетичний період (S-фаза) відбувається синтез ДНК, вміст її в ядрі подвоюється; в постмітотичний період, навпаки, - знижується. Якщо після синтезу ДНК у диплоїдній клітині не відбувається нормальний мітоз, то з’являються тетраплоїдні ядра. Тоді виникає поліплоїдія - кратне збільшення кількості наборів хромосом в ядрax клітин, або стан плоїдності від тетраплоїдії та вище. Поліплоїдні клітини виявляють за розміра­ми ядер, за збільшеною кількістю ДНК в інтерфазному ядрі або за збільшенням кількості хромосом в мітотичній клітині. Вони зу­стрічаються в тканинах людини, які нормально функціонують.

Прикладом клітин, що мають поліплоїдні ядра, є мегакаріоцити кісткового мозку, що утворились в результаті ендорепродукції. Вважають, що поліплоїдні клітини можуть виникати при злитті клітин – це остеокласти (більше 50 ядер).

Функціональне значення поліплоїдії полягає в забезпеченні збільшення активності клітин у життєвому циклі організму після народження.

Збільшення кількості поліплоїдних клітин дуже часто зустрічаєть­ся в усіх органах, наприклад, при старості, при репаративній регенерації в печінці, при гіпертрофії міокарда, при пухлинному рості.

Інший вид змін структури і розмірів ядра клітини зустрічається при анеуплоїдії, під якою розуміють зміни у вигляді неповного набору хромосом; анеуплоїдія пов’язана з хромосомними мутаціями. Її прояви (гіпертетраплоїдні, псевдоплоїдні, “приблизно” ди­плоїдні або триплоїдні ядра) досить часто зустрічаються в злоякісних пухлинах.


Гетерохроматизація” та “еухроматизація” ядер
Розподіл хроматину є відображенням функціонального стану ядра. У периферійних ділянках диплоїдних ядер нормальних клітин розташований конденсований (компакт­ний) хроматин - гетерохроматин, в інших зонах - неконденсований (пухкий) хроматин - еухроматин. Базофільне забарвлення хроматину зумовлене головним чином вмістом у ньому ДНК. Хроматин, який ми бачимо у світловий мікроскоп – це конденсований, гетерохроматин. За допомогою електронної мікроскопії ми бачимо деконденсований хроматин – еухроматин.

Гетеро- та еухроматин відбивають різні стани активності ядра; перший з них вважається “малоактивним” або “неактивним”; другий - “досить активним”. Оскільки ядро може переходити із стану функціонального спокою у стан високої функціональної активності та навпаки, морфологічна картина розподілу хроматину у вигляді гетеро- та еухроматину не може вважатися статичною. При цьому можлива “гетерохроматизація” або “еухроматизація” ядер, механізми якої вивчені недостатньо. Неоднозначне тлумачення характеру і розподілу хроматину в ядрі.

Наприклад, маргінація хроматину, тобто розташування його під ядерною оболонкою, трактується і як ознака активності ядра, і як прояв його пошкодження. Однак конденсація еухроматинових структур (гіперхроматоз стінки ядра), яка відображає інактивацію активних дільниць транскрипції, розглядається як патологічне явище, як передвісник загибелі клітини До патологічних змін ядра можна віднести також і його дисфункціональний (токсичний) набряк, який зустрічається при різноманітних пошкодженнях клітин. При цьому відбувається зміна колоїдно-осмотичного стану ядра і цитоплазми внаслідок гальмування транспорту речовин через оболонку клітини.
Типи пошкоджень ядер (пікноз, каріорексис, каріолізіс)
Пошкодження (альтерація) ядер можуть бути зворотними (сублетальні альтерації) і незворотними (летальними, або смертельни­ми).

Сублетальні альтерації, зворотні

Конденсація і маргінація хроматину - накопичення хроматину під ядерною мембраною у вигляді стрічки чи маленьких грудочок. При цьому ядро дещо зменшене в об’ємі. Конгломерат хроматину з’являється в результаті зниження рН клітин при посиленому гліколізі. Цей процес - безпосередня відповідь на різноманітну агресію і, певно, перший її прояв.



Летальні пошкодження, незворотні

Розрізняють три типи незворотних мор­фологічних змін ядра: пікноз, каріорексис і каріолізис.



Пікноз. Зморщення ядерного матеріалу в однорідну гіперхромну масу, що інтенсивно забарвлюється. Ядро стає гомогенним, інтенсивно базофільним і зморщеним. Очевидно, що коли ядро пікнотичне - воно мертве. Нитки хроматину конденсуються в результаті дії ДНК-ази та лізосомних катепсинів і їх деструкція.

Каріорексис (rexis - розрив). Це розпад конденсованого хроматину на невеликі неправильної форми фрагменти, які можуть знаходяться всередині ядерної мембрани, якщо вона збе­режена або розташовуються в цитоплазмі при її деструкції.

Каріолізис (lysis) - розчинення, розплавлення) – повне розчинення ядра, тобто це вид смерті ядра, при якому хроматин дезінтегрований і не фарбується. Створюється враження, що клітина ніби-то без ядра.

Вважають, що каріопікноз, каріорексис і каріолізис існують як послідовні стадії смерті ядра. В дійсності дуже часто, але не завжди, каріорексис може не настати, якщо клітина загине відразу після пікнозу або каріорексису, а фрагменти хроматину при цьому елімінуються назовні.


Зміна форми та кількості ядер та ядерець
Зміни форми ядра - важлива діагностична ознака. Відомі наступні патології: деформація ядер цитоплазматичними включеннями при дистрофічних процесах, поліморфізм ядер при запаленні (гранулематоз) та пухлинному рості (клітинний атипізм).

Форма ядра може змінюватись також у зв’язку з утворенням множинних випинань ядра в цитоплазму, яке обумовлене збільшенням поверхні ядра і свідчить про підвищення синтетичної активності ядра по відношенню до нуклеїнових кислот і білка.

Зміни кількості ядер у клітині пов’язана з появою клітин з великою кількостю ядер - багатоядерність, появою “супутника ядра” та без’ядерністю.

Багатоядерність можлива при злитті клітин. Такі є, наприклад, гігантські багатоядерні клітини сторонніх тіл і клітини Пирогова –Лангханса , що вникають при туберкульозі. . Цитоплазма таких клітин містить гранули або вакуолі, число ядер може коли­ватися від декількох одиниць до декількох сотень; їхнє походження різне: епітеліальні, мезенхімальні, гістіоцитарні. Механізм формування гігантських ба­гатоядерних клітин різний. Вони утворюються при злитті декількох клітин або при порушенні мітозу, коли відбувається поділ ядра без наступного поділу цитоплазми, що досить часто спостерігається після опроміненні, при злоякісному рості або при введенні цитостатиків. Багатоядерними є нормальні клітини такі як остеокласти, мегакаріоцити, синцитіотрофобластию.

Супутниками ядра”, каріомерами (маленькими ядрами), називають дрібні подібні до ядра утворення з відповідною структурою і власною оболонкою, які розташовані в цитоплазмі біля незмінених ядер. Причиною їх утворення вважають хромосомні мутації. Такими є каріомери в клітинах злоякісних пухлин при наявності значної кількості фігур патологічних мітозів.



Без’ядерність щодо функціональної оцінки клітини трактується не однозначно. Відомі без’ядерні клітинні структури, що є життєздатними (еритроцити, тромбоцити). При патологічних станах можна спостерігати життєздатність частин цитоплазми, відділенних від клітини. Але без’ядерність може свідчити і про загибель ядра, що проявляється каріокінезом, каріорексисом і каріолізисом.

Залишки ядерної субстанції з’являються при перниціозній анемії у еритроцитах, де виявлені тільця Жоллі - дрібні округлі зернятка у цитоплазмі, які забарвлюють азуром-2 та еозином у червонувато-фіолетовий колір.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21


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

    Головна сторінка