PATHOLOGI.COM

Клетка — структурно-функциональная единица ткани. Повреждение клетки заключается в изменении её структурных, метаболических, физико-химических свойств, которые ведут к нарушению функций. Характер повреждения зависит от причины, механизмов защиты, глубины повреждений и их последствий.

Причинами повреждения клеток могут быть экзогенные или эндогенные факторы. К экзогенным факторам повреждения относятся физические, химические, биологические воздействия.

● Физические воздействия. Повреждения возникают под действием механических (удар, растяжение, сдавление), термических (высокая или низкая температура) факторов, лучистой энергии.

Синдром отмены. Искусственная стимуляция отрицательных обратных связей путём длительного введения какого-либо гормона извне может привести к развитию синдрома отмены. В результате после внезапного прекращения поступления гормона возникает острая его недостаточность, связанная с атрофией желёз, вырабатывавших этот гормон (недостаточность надпочечников при длительном лечении преднизолоном).

Расстройство субординационных отношений может лежать в основе патологии. Например, повреждение центрального мотонейрона головного мозга, высвобождает активность периферического спинального мотонейрона, приводя к спазму мышц при спастическом параличе.

Межклеточные взаимодействия осуществляются с помощью информационных (сигнальных) молекул. Их действия на клетку складываются из этапов:

связывание рецептора с лигандом;

включение каскадных механизмов, приводящих в действие биохимические ответы клетки;

ослабление или устранение сигнала.

Эти этапы действия сигнальных молекул имеют место во всех клетках и работают независимо от типа сигналов.

Специфика реакции клетки определяется набором экспрессируемых ею рецепторов и воздействующими внешними сигнальными молекулами (гормоны, биологически активные вещества — первичные мессенджеры). Вторичные мессенджеры находятся внутри клетки, усиливают приходящий сигнал (циклический аденозинмонофосфат, циклический гуанидинмонофосфат, диацилглицерол, инозитолтрифосфат, Са2+). Они действуют в течение короткого промежутка времени и потом инактивируются.

После восприятия сигнала клетка не реагирует на поступающий сигнал, если этого не происходит, то она обречена на апоптотическую гибель.

Для отключения сигнала существует несколько путей:

поглощение лиганд-рецепторного комплекса с помощью эндоцитоза;

десенситизация (снижение чувствительности) рецептора, которая часто связана с процессом фосфорилирования. У Gбелка десенситизация рецептора связана с фосфорилированием белка на обратной стороне рецептора и

разрушением эффекторной молекулы.

Интересные статьи:

1) Роль T - клеток в патогенезе

2) Гемическая гипоксия

3) Витаминный недостаток

Рецепторы подразделяют на липофильные и гидрофильные.

● Липофильные рецепторы. Сигнальными лигандами являются стероидные гормоны, ретиноиды (родственные витаминам A, D), гормоны щитовидной железы. Лиганды этих рецепторов жирорастворимые вещества, проходящие через клеточную мембрану. Сами рецепторы расположены в цитоплазме. Лиганд-рецепторный комплекс, проникая в ядро, активирует транскриптазу и синтетические процессы.

● Гидрофильные рецепторы. Связаны с клеточной мембраной:

рецепторы, сопряжённые с G-белками (активированный G-белок изменяет активность молекулярных мишеней, в частности, аденилатциклазы, фосфолипазы, ионных каналов и цГМФ-фосфодиэстеразы);

рецепторы селективных ионных каналов;

рецепторы предсердного натрийуретического фактора (их активация приводит к входу иона натрия);

рецепторы, активируемые цитозольными тирозинкиназами после образования связи лиганда с поверхностными рецепторами.

Нарушения генетической информации могут возникать в результате воздействия на структуры ДНК физических, химических или биологических факторов. Из физических факторов наиболее сильное влияние на структуры ДНК оказывает лучистая энергия, особенно, высокоэнергетическое коротковолновое излучение.

Нарушение окисления токсинов в пероксисомах ведёт к интоксикации продуктами, поступающими из кишечника, микробными токсинами, продуктами загрязнения окружающей среды, накоплению в организме канцерогенных веществ. С нарушением функции пероксисом связано развитие некоторых тяжёлых наследственных заболеваний (акаталаземия — заболевание, при котором отсутствует фермент каталаза, разрушающий токсичную перекись водорода, образующуюся в пероксисомах).

Энергетический баланс клетки может нарушиться под действием веществ, влияющих на мембранный потенциал митохондрий, к которым относятся разобщители окислительного фосфорилирования. Процесс разобщения сопровождается уменьшением протонного градиента внутренней мембраны митохондрий в результате перехода через неё протонов. Происходит своего рода «короткое замыкание» электрического потенциала внутренней и наружной поверхностей крист митохондрий, в результате которого эффективность фосфорилирования АДФ снижается, и часть энергии рассеивается в виде тепла. Например, тироксин в больших концентрациях может вызывать разобщение окислительного фосфорилирования, изменяя свойства внутренней мембраны митохондрий.

Нарушение проницаемости мембран может быть связано с свободнорадикальным перекисным окислением липидов. Причиной разрушения мембран в этом случае являются свободные радикалы и не редко активация эндогенных фосфолипаз. В малоактивном состоянии фосфолипазы присутствуют во всех мембранных структурах. При увеличении ионной проницаемости мембран фосфолипазы способны активироваться ионами кальция.

На действие патогенных раздражителей клетки отвечают защитными процессами. Защитные механизмы предупреждают возникновение повреждения: в клетке постоянно происходит нейтрализация образующихся кислых продуктов с помощью буферных систем. Нейтрофилы защищаются от агрессии микробов путём фагоцитоза. Свободные радикалы, активные формы кислорода и перекиси устраняются пероксидазой, супероксидодисмутазой и системой глютатиона. Для уменьшения потребности в кислороде клетка может ограничить активность, впадая в состояние гипобиоза.

Повреждение клеточных органелл может сопровождаться снижением их функции, которое возмещается с помощью не пострадавших внутриклеточных или внеклеточных компенсаторных механизмов (снижение уровня макроэргических фосфатов после повреждения митохондрий компенсируется усилением процессов гликолиза, который служит резервным источником энергии).

Повреждение клетки может быть парциальное и тотальное, обратимое и необратимое.

При синдроме Гудпасчера синтезируется дефектный коллаген IV типа, к которому начинается выработка антител. В результате страдает базальная мембрана клеток почечных клубочков и лёгочных альвеол, в состав которых входит этот коллаген. При синдроме Альпорта (генетическом заболевании, проявляющемся у мужчин) имеется дефект базальной мембраны почечных клубочков, приводящий к почечной недостаточности.