Патологія ядра, ядерець, хромосом та мітозу



Скачати 109.25 Kb.
Дата конвертації19.11.2016
Розмір109.25 Kb.
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.

Зміни кількості ядерець

У нормальних умовах розміри та структура ядерець в більшості випадків адекватні інтенсивності білкового синтезу.

За умов патології (наприклад, у пухлинах) висока функціональна (секреторна) активність клітин часто супроводжується збільшенням об’єму, а інколи і кількості ядерець з їх вакуолізацією. У цих випадках говорять про ядерцеву гідропію (або гідропічне ядерце).

Зміни ядерець мають важливе значення в морфофункціональній оцінці стану клітини, тому що з ядерцями пов’язані процеси транс­крипції р-РНК.

Розміри ядерець залежать також від типу клітин та їх функції.

Збільшення розмірів та кількості ядерець свідчить про підвищення їх функціональної активності. Це знаходить відображення у підвищенні білкового синтезу.

Гіпергранульовані ядерця з переважанням гранулярного компоненту ядер над фібрилярним можуть відображати різний функціональний стан як ядерець, так і клітини. Наявність таких ядерець корелює з підвищеною базофілією цитоплазми і свідчить про підвищений синтез р-РНК. Такі “гіперфункціональні ядерця” зустрічаються в молодих плазматичних клітинах, активних фібробластах, гепатоцитах, в багатьох клітинах пухлин. Такі ж гіпергранульовані ядерця з нечітко вираженою базофілією цитоплазми можуть відображати порушення виходу гранул при підвищеному синтезі р-РНК. Вони виявляються в клітинах пухлин, які відрізняються великим ядром та незначною цитоплазматичною базофілією.

Розпушування (дисоціація) ядерець гіпогрануляція є результатом виведення р-РНК до цитоплазми або гальмування ядерцевої транскрипції. Ядро зменшується в розмірах, спостерігається виражена конденсація ядерцевого хроматину, відбувається поділ гранул та протеїнових ниток. Такі зміни зустрічаються при енергетичному дефіциті клітини, а також зустрічається при дії різних агентів, таких як актиноміцин, афлатоксин, іонізуюча радіація.
Поява ядерних включень
Ядерні включення розподіляють на три групи: ядерні цито­плазматичні, дійсні ядерні та ядерні вірусообумовлені.

Ядерними цитоплазматичними включеннями називають відокремлені частини цитоплазми в ядрі. Вони можуть вміщува­ти всі складові частини клітини (органели, пігмент, глікоген та ін.). У більшості випадків їх виникнення пов’язане з порушенням мітотичного розподілу.

Дійсними ядерними включеннями вважаються ті, що розташовані всередині ядра (каріоплазми) і містять речовини, які зустрічаються в цитоплазмі (білок, глікоген, ліпіди та ін.). У більшості випадків ці речовини проникають із цито­плазми в ядро через непошкоджені чи пошкоджені пори ядерної оболонки або через зруйновану ядерну оболонку. Можливе також проникнення цих речовин в ядро при мітозі. Такі, наприклад, вклю­чення глікогену в ядрах гепатоцитів при цукровому діабеті (“ядер­ний глікоген”, “дірчасті, пусті ядра”), а також сферичні, лінійні, фібрилярні структури, природа яких не завжди відома. В гліальних клітинах фібрилярні структу­ри виявляються після впливу гідрооксиду алюмінію Аl(ОН)з. Поява сферичних тіл пов’язана з підвищеним синтезом протеїнів і накопичуванням фібрилярних структур. Складні структури з’являються в гепатоцитах і епітеліальних клітинах канальців ни­рок після впливу важких металів (РЬ і Vi).

Вірусообумовлені ядерні включення - це включення вірусу в каріоплазмі або це включен­ня білкових часточок, які виникають при внутрішньоядерному розмноженні вірусів.
Зміна ядерної мембрани

Відомо, що до складу поверхневого апарату ядра входить внутрішня та зовнішня мембрана, білкова пластинка, пори. Внутрішня мембрана гладка, зовнішня покрита рибосо­мами і знаходиться в контакті з ендоплаз­матичним ретикулумом.

Ядерна оболонка виконує ряд важливих функцій, порушення яких призводить до розвитку патології клітини.

До патологій ядерної оболонки належить: утворення внутрішньоядерних трубчастих систем, які відходять від внутрішньої ядерної мембрани, поява вакуоль в перинуклеарній зоні та в нуклеоплазмі (при гіпертрофії міокарда, легеневому склерозі, пухлинах печінки).

За умов патології в ядрах розрізняють істинні вакуолі та псевдовакуолі.

При дії ряду хвороботворних чинників (наприклад, у відповідь на дію радіації) ядерна мембрана може ставати переривчас­тою, наприклад, при дилатації перинуклеарних цистерн, або ж утворювати локальні пухирці шляхом інвагінації внутрішнього ядерної мембрани. Це і є істинні внут­рішньоядерні вакуолі.

Псевдовакуолі формуються шляхом внут­рішньоядерної інвагінації цитоплазми, вони оточені двома ядерними мембрани і містять різноманітні частинки, органелі зокрема рибосоми. Вони характерні для деяких типів клітин, таких як менінгеальні, шваннівські, невусні та інші, а також виявляються в пухлинах. Псевдовакуолі верифікуються в гепатоцитах при різних метаболічних порушеннях.
Хромосомні аберації та хромосомні хвороби
Хромосомні аберації пов’язані зі змінами структури хромосом, які викликані їх розривами з наступним перерозподілом, втратою або подвоєнням генетичного матеріалу. Вони відображають різні види аномалій хромосом.

У людини серед найбільш поширених хромосомних аберацій, виділяють аномалії, що стосуються кількості хромосом і структури. Порушення кількості хромосом стосується як відсутністі однієї пари із гомологічних хромосом (моносомія), так і появою додаткової, третьої хромосоми (трисомія). Загальна кількість хромосом в каріотипі в таких випадках дорівнює 45 або 47.

До порушень структури хромосом при загальній нормальній кількості в каріотипі відносять різні види пошкодження: транслокацію (обмін сегментами між двома негомологічними хромосомами), делецію (випадання частини хромосоми), фрагментацію, кільцеві хромосоми та ін.

Хромосомні аберації можуть стати причиною хромосомних хвороб.

Хромосомні хвороби пов’язані з аномаліями соматичних хромосом (аутосом) і з аномаліями статевих хромосом. При цьому враховують характер хромосомної аномалії - порушення кількості окремих хромосом, кількості хромосомного набору або структури хромосом. Ці критерії дозволяють виділити повні чи мозаїчні клінічні форми хромосомних хвороб.

Хромосомні хвороби, які обумовлені порушеннями кількості окремих хромосом (трисоміями і моносоміями), стосуються як аутосом, так і статевих хромосом.

Моносомії аутосом (будь-які хромосоми, окрім Х- і Y-хромосом) не сумісні з життям. Трисомії аутосом досить поширені в патології людини. Найчастіше вони представлені синдромами Патау (13-а пара) і Едвардса (18-а пара), а також хворобою Дауна (21-а пара). Хромосомні синдроми при трисоміях інших пар аутосом зустрічаються значно рідше. Моносомія статевої Х-хромосоми (генотип ОХ) обумовлює синдром Шерешевського-Тернера; трисомія статевих хромосом (генотип ХХY) – синдром Клейнфелтера. Порушення кількості хромосом у вигляді тетра- або триплоїдії можуть бути представлені як повними, так і мозаїчними формами хромосомних хвороб.

Найбільшу групу хромосомних синдромів (понад 700 типів), становлять порушення структури хромосом, які пов’язані не тільки з хромосомними аномаліями, але і з іншими етіологічними факторами.







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

    Головна сторінка