Защитно-компенсаторные механизмы при повреждении клетки

Все многообразие защитно-компенсаторных реакций клетки в от­вет на ее повреждение можно условно разделить на две группы.

I. Реакции, направленные на восстановление нарушенного внутриклеточного гомеостаза:

активация механизмов активного транспорта веществ (Na-K-, Са-насосов; Na-Ca-, Na-H-обменных механизмов, микровезикулярного транспорта);

усиление регенерации антиоксидантов;

связывание свободных жирных кислот (синтез триглицеридов);

активация синтеза белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов и др.

Непременным условием реализации этих механизмов является достаточное энергообеспечение клетки. Это достигается повышением интенсивности энергетического обмена (активация гликолиза, клеточ­ного дыхания, пентозного цикла) и перераспределением имеющихся в клетке энергетических ресурсов.

II. Реакции, направленные на создание функционального покоя
поврежденной клетки. Их цель состоит в том, чтобы свести к минимуму энергетические затраты на выполнение специфических функций клетки.

К таким реакциям можно отнести:

образование клеткой из арахидоновой кислоты простагландинов и блокада ими β-адренорецепторов;

ингибиро­вание синтеза вторичных посредников, усиливающих функциональную активность клетки;

образование аденозина — естественного блокатора Са-каналов и др.

Порочные круги в повреждении клетки.

Апоптоз

Апоптоз - клеточная смерть со специфическими морфологическими проявлениями: уменьшение клеточного объема, конденсация хроматина, фрагментация ядра, отсутствием/минимальными изменениями клеточных органелл, образование пузырей из клеточной мембраны (апоптотических телец) с последующим фагоцитозом (in vivo).

Причины: Клетка подверглась внешнему воздействию и больше не может выполнять свои функции или стала опасной для организма.

3 фазы:

ФАЗА ИНИЦИАЦИИ – рецепция сигнала смерти и активации инициирующих каспаз, как один из вариантов рецептор смерти на клетке взаимодействует с лигнадом смерти (фактор некроза опухоли), например при сердечной недостаточности и активируется каспаза 8, которая будет активировать эффекторные каспазы. Или второй путь: в результате СПОЛ (см. повреждение клетки) повреждаются мембраны митохондрий, выходит цитохром С, образуется апоптосома (в виде пропеллера), которая активирует эффекторные каспазы.

ЭФФЕКТОРНАЯ ФАЗА В результате инициации активируются эффекторные каспазы 3,6,7, которые разрушают цитоскелет (клетка теряет свою форму и контакт с другими клетками), активируют ДНК-азу, которая будет фрагментировать содержимое ядра, активируют некоторые протеолитические ферменты, которые будут фрагментировать органеллы. Образуется клеточный «винегрет»

ФАЗА ДЕГРАДАЦИИ. Фрагменты органелл и ядра упаковываются в мембрану, формируются апоптотические тела, которые затем поглощаются макрофагами.

Возможность влияния на апоптоз открывает возможности лечения опухолей, ВИЧ, замедление старения.

Некроз

Некроз – гибель клеток или тканей в живом организме в ответ на повреждение, сопровождающееся активацией гидролитических ферментов и активацией аутолиза (самопериваривания).

Выделяют пять основных этиологических факторов некроза, которые мы дополнительно разделим по механизму на прямые и непрямые:

Прямые: травматическим – д-е различных физических факторов и токсическим – д-е хим. веществ, в том числе микробного происхождения

Непрямые: трофоневротическим- одновременное нарушение иннервации и циркуляции (пролежни), аллергическим- см. механизмы киллинга и сосудистым – абсолютная или относительная недостаточность циркуляции в артериях, венах, лимф. сосудах.

Можно выделить пять наиболее значимых механизмов некроза: 1) связывание клеточных белков с убиквитином, 2) дефицит АТФ, 3) генерация активных форм кислорода, 4) нарушение кальциевого гомеостаза и 5) потеря клеточными мембранами селективной проницаемости.

Главные отличия апоптоза от некроза: 1. Требуется большое количество АТФ; 2. Не повреждаются клетки вокруг из-за того, что целостность мембраны не нарушается; 3. Происходит уменьшение объема клетки.