2) лімфокіни, що викликають проліферацію клітин (мітогенні фактори);
3) лімфокіни, що впливають на міграцію різних типів клітин (хемотаксини).
За характером впливу на клітини-мішені лімфокіни можуть бути такими, що активують, і такими, що пригнічують.
Клітинами-мішенями для лімфокінів є різні популяції лімфоцитів, макрофаги, гранулоцити, свої й чужорідні клітини тканин. Є лімфокіни, які викликають і загальні реакції організму.
Приклади лімфокінів: інтерлейкін-2, фактор переносу Лоуренса, фактор бласт-трансформації, міграцієінгібуючий фактор (МІФ), фактор активації макрофагів (МАФ), інтерферон.
10.49. Які механізми забезпечують знищення клітин, що несуть антигени, у реакціях гіперчутливості уповільненого типу?
1. Пряма цитотоксичність Т-кі-лерів— знищення клітини, що несе антигени, безпосередньо Т-кілерами, які мають на своїй поверхні специфічні рецептори до антигенів цієї клітини.
2. Опосередкована лімфокінами цитотоксичність. Забезпечується лімфокінами: лімфоцито-токсинами, цитотоксичним фактором та ін.
|
|
3. Опосередкована макрофагами цитотоксичність. Сенсибілізовані Т-лімфоцити виділяють лімфокіни, які активують макрофаги (специфічно-армуючий фактор), викликають їхній хемотаксис (фактор хемотаксису, фактор активації макрофагів), затримують фагоцитів у вогнищі зосередження клітин, що несуть антигени, (міграцієінгібуючий фактор). Активовані макрофаги фагоцитують виявлені імунною системою чужорідні і свої змінені клітини (рис. 32).
Рис. 32. Фактори клітинної цитотоксичності:
СМАФ - специфічно-макрофаг-армуючий фактор;
МІФ — міграцієінгібуючий фактор;
ФХ- фактор хемотаксису;
МАФ — макрофаг-активуючий фактор.
70.50. Що таке аутоалергічні реакції?
Аутоолергічиі реакції - це реакції, причиною яких є власні антигени (ендоалер-гсни) (див. запит. 10.5.).
їх патогенез містить у собі механізми розвитку алергічних реакцій II і IV типів за класифікацією Кумбса і Джелла.
10.51. Які механізми лежать в основі розвитку аутоалерп'ї?
I. Механізми, пов 'язані з антигенами:
1) демаскування природних ендоалергенів (порушення цілісності спеціалізованих гістогематичних бар'єрів);
2) утворення набутих ендоалергенів (дія факторів, що змінюють конформацію власних білків).
II. Механізми, пов'язані з імунною системою:
1) скасування імунологічної толерантності до нормальних компонентів клітин (наприклад, порушення Т-супресорів);
2) поява в результаті мутації "заборонених" клонів лімфоцитів, що сприймають "своє" як "чуже".
70.52. Що таке псевдоалергічні реакції? Наведіть приклади. Псевдошіергічні - це реакції, що мають зовнішні клінічні ознаки алергічних, але
|
|
не є такими, оскільки в їх основі лежать не імунні механізми (немає імунологічної стадії).
Реакції, подібні алергії, викликають хімічні фактори (лібератори гістаміну), що безпосередньо діють на тканинні базофіли й викликають їх дегрануляцію; порушен-. ня системи комплементу (дефіцит інгібіторів його компонентів, неімунна активація); порушення метаболізму поліненасичених жирових кислот, зокрема арахідонової (ас-піринова бронхіальна астма).
Прикладами експериментального відтворення псевд о алергічних реакцій є феномен Шварцмана (місцева реакція) і феномен Санарєллі (загальна реакція).
Феномен Шварцмана викликають введенням у шкіру тварин фільтрату культури збудника черевного тифу. Через добу фільтрат уводять внутрішньовенно й на місці первинного введення спостерігають геморагічне запалення.
Феномен Санарєллі відтворюють при внутрішньовенному введенні нелегальної дози ендотоксину холерних вібріонів, а через добу - фільтрату культури кишкової палички. Розвивається важка загальна реакція за типом шоку.
70.53. Назвіть основні принципи попередження й лікування алергії.
I. Запобігання контакту організму з алергенами (етіологічний принцип).
II. Попередження сенсибілізації, коли контакт організму з алергеном неминучий: створення імунологічної толерантності до даного антигену або стану імунологічної супресії, якщо перше неможливо.
III. Десенсибілізація. Одним з методів є введення антигену в сенсибілізований організм дробовими дозами з метою поступового зв'язування антитіл (метод Бсзредки).
; IV. Вплив на патохімічну стадію алергічних реакцій: попередження утворення і вивільнення медіаторів алергії, їхня інактивація (наприклад, антигістамінними препаратами); блокада рецепторів до медіаторів алергічних реакцій на клітинах-мішенях. V. Впливи на патофізіологічну стадію. Вони спрямовані на ліквідацію структурних і функціональних змін, що виникають при алергії. Це досягають застосуванням протизапальних, спазмолітичних, гіпертензивних та інших фармакологічних засобів.
11. Ушкодження клітини
11.1. Що таке ушкодження клітини і які існують принципи його класифікації?
Ушкодження клітини — це типовий патологічний процес, основу якого становлять зміни внутрішньоклітинного гомеостазу, що призводять до порушення структурної цілісності клітини і її функціональних властивостей.
Залежно від швидкості розвитку й вираженості основних проявів ушкодження клітини може бути гострим і хронічним, залежно від ступеня змін внутрішньоклітинного гомеостазу — оборотним і необоротним, залежно від періоду життєвого циклу, на який припадає дія ушкоджувального агента, - мітотичним та інтєрфазним, залежно від патогенетичних механізмів ініціювання ушкодження - насильницьким і цитопатичним.
11.2. Які чинники можуть викликати ушкодження клітини?
Безпосереднє (первинне) ушкодження клітини виникає в результаті прямої дії факторів:
1) фізичної природи (механічний вплив, висока й низька температури, іонізуюче випромінювання та ін.);
2) хімічного походження (кислоти, луги, низькомолекулярні органічні сполуки, ферменти та ін.);
3) біологічної природи (віруси, бактерії, найпростіші).
Опосередковане (вторинне) ушкодження виникає як наслідок первинних порушень сталості внутрішнього середовища організму (гіпоксія, ацидоз і алкалоз, гіпер-і гіпоосмія, гіпоглікемія та ін.).
11.3. Які ознаки свідчать про ушкодження клітини?
Про ушкодження клітини свідчать такі ознаки:
1. Структурні. їх виявляють за допомогою гістологічних і електронномікроскопіч-них методів дослідження, вони є предметом вивчення патологічної анатомії.
2. Функціональні. До них відносять: порушення електрофізіологічних процесів (деполяризація плазматичної мембрани, зміни властивостей збудливості й провідності, розвиток парабіозу); розлади скоротливості, екзо- і ендоцитозу; порушення клітинного поділу, міжклітинних контактів і взаємодій; зміни у сприйнятті клітиною нервових і гуморальних регуляторних впливів.
|
|
3. Фізично-хімічні, які охоплюють: а) порушення з боку клітинних колоїдів (зменшення ступеня дисперсності колоїдів цитоплазми і ядра, підвищення в'язкості цитоплазми, зміна сорбційних властивостей стосовно вітальних барвників) і б) зміни водно-електролітного обміну (збільшення концентрації в цитоплазмі
іонів натрію та кальцію і зменшення концентрації іонів калію, набряк клітини і окремих її органел, накопичення іонів водню — ацидоз ушкодження).
4. Біохімічні:
1) зменшення концентрації високоенергетичних сполук— креатинфосфату і АТФ - і збільшення концентрації продуктів їх гідролітичного розщеплення — креатину, АДФ, АМФ, неорганічного фосфату;
2) пригнічення тканинного дихання;
3) роз'єднання окиснення й фосфорування;
4) активація гліколізу;
5) активація процесів протеолізу;
6) збільшення інтенсивності процесів дезамінування.
5. Термодинамічні. Це декомпартменталізація, тобто порушення відносної відособленості внутрішньоклітинних відсіків; конформаційні зміни макромолекул, що відбуваються в напрямку найбільш вигідного термодинамічного стану (денатурація); розпад великих, складних молекул на дрібні, простіші; вирівнювання концентраційних градієнтів як між клітинними відсіками, так і між клітиною та позаклітинним середовищем.
11.4. Чим принципово відрізняються два патогенетичних варіанти ушкодження клітини: насильницький і цитопатичний?
Насильницьке ушкодження розвивається при дії на здорову клітину фізичних, хімічних і біологічних факторів, інтенсивність яких перевищує звичайні збуджувальні впливи, до яких клітина адаптована.
Цитопатичний варіант виникає в результаті первинного порушення захисно-компенсаторних гомеостатичних механізмів клітини. У цьому випадку факторами, що запускають патогенетичні механізми ушкодження, є природні для даної клітини збуджувальні стимули, які в цих умовах стають ушкоджувальними. До цитопа-тичного варіанта відносять усі види ушкодження клітини, спричинені відсутністю яких-небудь необхідних для неї компонентів (при гіпоксії, голодуванні, гіпо- і авітамінозах, антиоксидантній недостатності, генетичних дефектах, порушеннях нервової трофіки та ін.).
|
|
11.5. Які зміни на молекулярному рівні мають велике значення в патогенезі ушкодження клітини? *
Можна виділити 6 груп молекулярних механізмів, що відіграють важливу роль у патогенезі ушкодження клітин: ліпідні (пероксидне окиснення ліпідів, активація мембранних фосфоліпаз, детергентна дія вільних жирових кислот), кальцієві, електролітно-осмотичні, ацидотичні, протеїнові і нуклеїнові.
11.6. У чому сутність пероксидного окиснення ліпідів?
Пероксидним окисненням ліпідів (ПОЛ) називають вільнорадикальне окиснення ненасичених жирових кислот, що входять до складу фосфоліпідів клітинних мембран.
Ініціаторами ПОЛ є вільні радикали, серед яких найбільше значення мають: 'О " (Н02") - супероксидний радикал; ОН' - гідроксильний радикал; Н' - водневий радикал; *02 - синглетний (збуджений) кисень.
11. 7. Які реакції лежать в основі ініціювання пероксидного окиснемня ліпідів?
Первинний вільний радикал, що з'явився в клітині (А') взаємодіє з молекулою ненасиченої жирової кислоти (RH), у результаті чого утворюється вільний радикал цієї кислоти (R') і молекулярний продукт реакції (НА):
Вільний радикал жирової кислоти, що утворився, взаємодіє з молекулярним киснем, який завжди міститься в клітині, у результаті чого з'являється пероксидний радикал цієї кислоти (ROO'):
Пероксидний радикал, у свою чергу, вступає у взаємодію з новою молекулою ненасиченої жирової кислоти, що міститься поруч. У ході цієї реакції утворюється гідропероксид (ROOH) і новий вільний радикал:
Слід зазначити дві важливі особливості ПОЛ. Перша полягає в тому, що реакції ПОЛ мають ланцюговий характер. Це означає, що в ході реакцій ПОЛ не відбувається знищення вільних радикалів і в процес утягуються все нові й нові молекули нена-сичених жирових кислот.
Друга особливість- це розгалужений характер ПОЛ. Інакше кажучи, у реакціях ПОЛ у кількості, що наростає, з'являються вільні радикали, джерелом яких є самі проміжні продукти ПОЛ. Прикладом може бути утворення вільних радикалів з гідропероксидів ліпідів при їхній взаємодії з наявними в клітині металами змінної валентності:
Через те що в багатьох біохімічних реакціях за умов норми утворюється невелика кількість вільних радикалів, існує постійна небезпека активації ПОЛ в клітині. Однак у природних умовах цього не відбувається, оскільки клітина має у своєму розпорядженні механізми антиоксидантного захисту, завдяки яким досягається інактивація вільних радикалів, обмеження й гальмування ПОЛ.
11.8. Які антиоксидантні системи є в клітинах?
І. Ферментні антиоксидантні системи: 1. Супероксгіддисмутазна.
Компоненти: супероксиддисмутаза (СОД), каталаза. Призначення: інактивація супероксидних радикалів (HOj):
Причини порушень: набуті розлади синтезу ферментів, дефіцит міді і заліза. 2. Глютатіонова.
Компоненти: глютатіон (Г), глютатіонпероксидаза (ГП), глютатіонредуктаза (ГР), НАДФ-Н2.
Призначення: інактивація і руйнування гідропероксидів ліпідів:
Причини порушень: спадково обумовлені і набуті порушення синтезу ферментів, дефіцит селену, порушення пентозного циклу (зменшення утворення НАДФН2).
II. Неферментні антиоксиданти: 1. "Істинні" антиоксиданти.
Компоненти: токофероли, убіхінони, нафтохінони, флавоноїди, стероїдні гормони, біогенні аміни.
Призначення: інактивація вільних радикалів жирових кислот:
де In — антиоксидант; In' — вільний радикал цього антиоксиданту, що має низьку реакційну здатність.
Причини порушень: гіповітаміноз Е, порушення регенерації "істинних" антиоксидантів. 2. Допоміжні антиоксиданти.
Компоненти: аскорбінова кислота, сполуки, що містять сірку - глютатіон, цистин, цистеїн.
Призначення: регенерація "істинних" антиоксидантів:
де DH - відновлена, D — окиснена форма допоміжного антиоксиданту.
Причини порушень: гіповітаміноз С, порушення пентозного циклу, дефіцит сполук, що містять сірку.
11.9. У яких випадках відбувається активація ПОЛ? Активація ПОЛ відбувається:
1) при надмірному утворенні первинних вільних радикалів (ультрафіолетове й іонізуюче випромінювання, гіпероксІя, отруєння чотирихлористим вуглецем, гіпервітаміноз D та ін.);
2) при порушенні функціонування антиоксидантних систем (недостатність ферментів - супероксиддисмутази, каталази, глютатіон пер оксид ази, глютатіонредуктази; дефіцит міді, заліза, селену; гіповітамінози Е, С; порушення пентозного циклу).
11.10. Які механізми лежать в основі порушень бар'єрних функцій клітинних мембран при активації ПОЛ?
I. Іонофорнш механізм обумовлений появою в клітині речовин, що мають властивості іонофорів, тобто сполук, здатних полегшувати дифузію іонів через мембрану завдяки утворенню комплексів, що проходять через її шари. У процесі активації ПОЛ серед проміжних продуктів його реакцій з'являються речовини-іонофори для іонів кальцію і водню. У результаті цього підвищується проникність клітинних мембран до цих іонів.
II. Механізм електричного пробою пов'язаний з існуванням на багатьох мембранах (плазматичній, внутрішній мітохондріальній) різниці потенціалів. У результаті появи гідрофільних продуктів ПОЛ порушуються електроізоляційні властивості гідрофобного шару клітинних мембран, що призводтггь до електричного пробою мембрани, тобто до електромеханічного її розриву з утворенням нових трансмембранних каналів іонної провідності.
11.11. Як порушується матрична функція мембран у процесі активації ПОЛ?
Сутність матричної функції ліпідного подвійного шару мембран полягає в тому, що в ньому вмонтовані мембранні ферменти та деякі спеціалізовані білки.
У процесі ПОЛ порушується активність мембранних ферментів, оскільки змінюється їх ліпідне мікрооточення, яке багато в чому визначає властивості білкових молекул. Крім того, у ході реакцій ПОЛ відбувається утворення "зшивок" між молекулами білків і фосфоліпідів, а також окиснення сульфгідрильних груп активних центрів, що призводить до необоротної інактивації ферментів.
11.12. Яким чином підвищення активності фосфоліпаз впливає на ушкодження клітинних мембран?
У патогенезі ушкодження клітини велике значення має надмірна активація фос-фоліпази А2 - ферменту, що здійснює гідролітичне відщеплення ненасичених жирових кислот від молекул фосфоліпідів клітинних мембран (рис. 33). У результаті цього утворюються лізофосфоліпіди, в молекулах яких лише один жировокислотний "хвіст", у зв'язку з чим вони мають здатність до міцелоутворення і є дуже сильними
Рис. 33. Утворення лізофосфоліпідів
детергентами (рис. 34). З детергентною дією лізофосфоліпідів і пов'язане ушкодження клітинних мембран в умовах надмірної активації фосфоліпази А,, яку, як правило, викликають високі концентрації іонів кальцію в цитоплазмі клітини.
11.13. За яких умов виникає небезпека детергентноїдії вільних жирових кислот на клітинні мембрани?
Детергентна дія вільних жирових кислот (ВЖК) виявляється при збільшенні їхнього вмісту в клітині. Це може бути обумовлене (оис. 35):
Рис. 34. Підвищення проникності клітинних мембран внаслідок детергентної дії лізофосфоліпідів
а) посиленим надходженням ВЖК у клітину при гіперліпацидемії (наприклад, активація ліполізу в жировій тканині при стресі, цукровому діабеті);
б) вивільненням ВЖК у лізосомах із тригліцеридної частини ліпопротеїдів, що надійшли в клітину із плазми крові (наприклад, гіперліпопротеїнемія при атеросклерозі);
в) вивільненням ВЖК із фосфоліпідів мембран під дією мембранних фосфоліпаз;
г) порушеннями використання ВЖК як джерела енергії (зменшення активності ферментів Р-окиснення і циклу Кребса, наприклад, при гіпоксії).
Для того щоб запобігти ушкоджувальній дії надлишку жирових кислот, клітина має у своєму розпорядженні систему ферментів, які переводять вільні жирові кис-
Рис. 35. Причини накопичення вільних жирових кислот (ВЖК) у клітині
лоти у форму триглщеридів. При цьому відбувається невластиве для норми відкладення тригліцеридів у вигляді жирових крапель, тобто виникає жирова дистрофія клітини.
11.14. У яких випадках іони кальцію втягуються в патогенез ушкодження клітини? З якими ефектами цих іонів пов 'язана їхня участь в ушкодженні клітинних структур?
Ушкодження клітинних структур може бути обумовлене стійким підвищенням концентрації іонів Са2+ у цитоплазмі клітини. Така ситуація виникає або в результаті надмірного надходження іонів Са2+ у цитоплазму (гіперкальціємія, підвищення проникності плазматичної мембрани), або в результаті порушення механізмів, що забезпечують видалення іонів Са2+ із цитоплазми (порушення Са-насосів, Na-Ca-об-мінного механізму, Са-акумулгоючої функції мітохондрій).
Підвищення концентрації іонів Са2т у цитоплазмі викликає:
а) контрактуру (пер є скорочення) фібрилярних структур клітини (міофібрил, елементів цитоскєлета);
б) активацію фосфоліпази А,;
в) роз'єднання процесів окиснення й фосфорування.
11. 15. Чим можуть бути обумовлені зміни вмісту іонів натрію й калію в клітині і яка роль таких порушень у патогенезі клітинного ушкодження?
Вирівнювання концентрацій іонів Na+ і К + по обидва боки плазматичної мембрани (збільшення вмісту Na+ і зменшення вмісту К+ у цитоплазмі) у своїй основі може мати два механізми: 1) посилену дифузію іонів через плазматичну мембрану за існуючим концентраційним і електричним градієнтом і 2) порушення механізмів активного транспорту Na+ і К+ (Na-K-насоса).
Перший механізм реалізується в умовах загальних порушень водно-електролітного обміну (гіпернатріємія, гіпокаліємія) і порушень бар'єрної функції плазматичної мембрани (підвищення її іонної проникності).
Розлади функції Na-K-насоса можуть бути обумовлені дефіцитом АТФ у клітині, збільшенням вмісту холестеролу в ліпідному бішарі мембрани (наприклад, при атеросклерозі), дією цілої низки специфічних інгібіторів Na-K-АТФ-ази (наприклад, строфантину).
Зміни вмісту іонів Na+ і К+ викликають:
а) втрату клітиною електричного мембранного потенціалу (потенціалу спокою), а отже і збудливості;
б) набряк клітини;
в) осмотичне розтягнення клітинних мембран, що супроводжується підвищенням їх проникності.
11. 16. Чим може бути обумовлений розвиток внутрішньоклітинного ацидозу і які зміни в клітині можуть бути з ним пов 'язані?
До розвитку внутрішньоклітинного ацидозу можуть спричинятися:
1) надмірне надходження іонів Н+ у клітину з позаклітинного середовища (декомпенсований газовий або негазовий ацидоз);
2) надмірне утворення кислих продуктів у самій клітині при активації гліколізу (молочна кислота), порушеннях циклу Кребса (три- і дикарбонові кислоти), гідролітичному розщепленні фосфоліпідів клітинних мембран (вільні жирові кислоти, фосфорна кислота) та ін.;
3) порушення зв'язування вільних іонів Н+ у результаті недостатності буферних систем клітини;
4) порушення виведення іонів Н+ з клітини при розладах Na-H-обмінного механізму, а також в умовах порушеного місцевого кровообігу в тканині.
Внутрішньоклітинний ацидоз викликає: а) зміну конформації білкових молекул з порушенням їх ферментативних, скоротливих та інших властивостей; б) підвищення проникності клітинних мембран; в) активацію лізосомних гідролітичних ферментів.
11.17. Які зміни білкових молекул мають значення в патогенезі ушкодження клітини?
До білкових (протеїнових) механізмів ушкодження клітини можна віднести:
1) інгібуванння ферментів (оборотне і необоротне);
2) денатурацію, тобто порушення нативної будови білкових молекул у результаті обумовлених розривом ковалентних зв'язків змін вторинної й третинної структур білка;
3) протеоліз, що здійснюється під дією лізосомних протеолітичних ферментів (ка-тепсинів) і протеаз, які активуються іонами Са2+, У результаті протеолізу можуть з'являтися пептиди, що мають властивості фізіологічно активних речовин. З виходом останніх з ушкоджених клітин може бути пов'язаний розвиток як місцевих, так і загальних реакцій організму (запалення, гарячка).
11. 18. Які порушення функціонування генетичного апарату клітини можуть призводити до її ушкодження?
Основу ушкодження клітини можуть становити так звані нуклеїнові механізми, обумовлені порушеннями процесів:
1) реплікації ДНК (денатурація ДНК, ушкодження ДНК-репліказної ферментної системи, дефіцит трифосфонуклеотидів - АТФ, ГТФ, ТТФ і ЦТФ);
2) транскрипції (мутаційні дефекти генної матриці, інгібування ДНК-залежної РНК-полімерази антибіотиками й токсинами, порушення посттранскрипційної модифікації інформаційної РНК: неприєднання "кепа" до головного кінця молекули, порушення утворення полі-А-хвоста, розлади сплайсингу тощо);
3) трансляції (дефіцит або якісні зміни інформаційної, рибосомної або транспортної РНК, а також рибосомних ферментів і нєферментних білків; дефіцит вільних амінокислот і АТФ; інгібування процесу антибіотиками й мікробними токсинами).
11.19. Які існують універсальні механізми підвищення проникності клітинних мембран при ушкодженні клітини?
Підвищення проникності клітинних мембран може бути обумовлене:
1) активацією пероксидного окиснення ліпідів;
2) активацією фосфоліпаз;
3) осмотичним розтягненням мембран;
4) адсорбцією білків (поліелектролітів) на мембрані;
5) змінами фазового стану мембранних ліпідів (ацидоз, зміна температури).
/ 1.20. Які порушення виникають у клітині в результаті ушкодження окремих її органоїдів (плазматичної мембрани, мітохондрій, ендоплазматичногоретикулуму лізосом)?
Порушення бар'єрної функції плазматичної мембрани призводить до вирівнювання існуючих у нормі концентраційних градієнтів речовин: у клітину надходять іони Na+, Са2+, СІ", а виходять іони К+, Mg2+, неорганічного фосфату, низько- і високо-молекулярні органічні сполуки (АМФ, АДФ, проміжні продукти клітинного обміну, білки-ферменти). З ушкодженнями білків і глікопротеїдних комплексів, вбудованих у плазматичну мембрану, пов'язані порушення систем активного транспорту речовин (Na-K-, Са-насосів; Na-Ca- і Na-H-обмінних механізмів); зміни специфічних іонних каналів (Na-, K-, Са-каналів); порушення клітинних рецепторів, що сприймають зовнішні регуляторні сигнали (а- і)3-адренорецепторів, ш- і n-холінорецепторів та ін.); порушення міжклітинних взаємодій; зміни антигенних властивостей клітини.
Ушкодження мітохондрій супроводжується або пригніченням процесів клітинного дихання, або ефектом роз'єднання процесів окиснення й фосфорування. І в тому, і в другому випадку результатом розладів мітохондріальних функцій буде порушення енергозабезпечення клітини (рис. 36).
Ушкодження шорсткого ендоплазматичного ретикулуму призводить до деза-грегації полісом, унаслідок чого порушуються реакції біосинтезу білка в клітині. У результаті ушкодження гладкого ендоплазматичного ретикулуму і його ферментних систем страждають процеси детоксикації, мікросомного окиснення та ін. У деяких
клітинах, наприклад м'язових, порушується здатність ендоплазматичного (саркоплазма-тичного) ретикулуму депонувати іони Са2+, що сприяє реалізації так званих кальцієвих механізмів ушкодження клітини.
Підвищення проникності лізосомних мембран призводить до виходу в цитоплазму гідролітичних ферментів, активація яких у кінцевому підсумку викликає необоротні зміни клітини — її аутоліз.
Рис. 36. Роль дефіциту АТФ в ушкодженні клітини
11.21. Які існують механізми загибелі клітин? Чим вони принципово відрізняються?
Розрізняють два механізми загибелі клітин: некроз і апоптоз.
Некроз - це загибель необоротно ушкоджених клітин, яка відбувається за участю лізосомних ферментів, що здійснюють гідролітичне розщеплення усіх компонентів клітини (аутоліз), руйнують плазматичну мембрану і зумовлюють вихід вмісту клітини за ЇЇ межі в навкружну тканину з наступним розвитком запалення.
Апоптоз— це шлях запрограмованої загибелі клітин ("самогубство"), що відбувається за участю спеціально призначених для цього активованих ферментів (кас-паз), які руйнують власну ДНК, ядерні білки і білки цитоскелета, не ушкоджуючи при цьому плазматичну мембрану.
Основні відмінності між некрозом і апоптозом представлено в табл.
Властивості | Некроз | Апоптоз |
Об'єм клітини | Збільшений (набряк) | Зменшений (стиснення) |
Ядро | Пікноз → каріорексис —f каріолізис | Фрагментація - розпад на окремі фрагменти (нуклеосоми) |
Плазматична мембрана | Розірвана | Інтактна |
Вміст цитоплазми | Ферментативне перетравлювання лізосомними ферментами (аутоліз), вихід вмісту клітини за її межі | Інтактний |
Викликає запалення в тканині | Часто | Ніколи |
Фізіологічне чи патологічне явище | Завжди патологічне (кульмінація незворотного ушкодження клітин) | Часто фізіологічне (генетично запрограмована загибель клітин); може бути патологічним після деяких видів ушкодження клітин, особливо після ушкодження ДНК |
11.22. Назвіть основні причини апоптозу.
I. Фізіологічний апоптоз відбувається:
а) у період ембріогенезу (імплантація, органогенез, онтогенетична інволюція, метаморфоз) відповідно до генетичної програми знищення клітин, які вже більше не потрібні;
б) під час гормон-залежної інволюції органів у дорослих (загибель клітин ен-дометрію під час менструального циклу, атрезія фолікулів яєчника під час менопаузи, зменшення маси молочних залоз після припинення лактації);
в) у популяціях клітин з високою інтенсивністю проліферативних процесів для підтримання сталої кількості клітин (наприклад, у криптах слизової тонкої кишки);
г) у клітинах, що вже виконали свою функцію (у нейтрофілах по завершенню гострого запалення, у лімфоцитах у кінці імунної відповіді;
ґ) у потенційно небезпечних для організму лімфоцитах (клітинах так званих "заборонених клонів'1);
д) під час дії цитотоксичних Т-лімфоцитів (Т-кілерів) на уражені вірусами і пухлинні клітини.
II. Апоптоз в патологічних умовах може відбуватися:
а) унаслідок дії патогенних чинників, що спричиняють необоротне ушкодження ДНК (іонізуюча радіація, протипухлинні препарати);
б) в інфікованих вірусами клітинах (наприклад, при вірусному гепатиті);