3 курс / Патологическая анатомия / Атаман_А_В_Патологическая

опухоль нуждается в больших количествах глюкозы. Поглощая ее из крови, она “обкрадывает” организм, что может быть причиной разви­ тия гипогликемии. В связи с этим злокачественную опухоль называют

“овушкой” глюкозы.

III. Нарушения жирового обмена. В опухолевой ткани умень­ шается синтез жирных кислот из глюкозы и ацетата. Все необходи­ мые липиды опухоль получает из крови, поглощая липопротеины очень низкой плотности и комплексы альбуминов с жирными ки­ слотами.

16.40.Что такое инвазивность опухоли? Как злокачествен­ ные клетки прорастают в окружающую ткань?

И н в а з и в н о с т ь — это способность злокачественной опухоли прорастать в окружающие ткани.

Основу инвазии составляют три процесса.

1. Прикрепление опухолевых клеток к коллагеновым волокнам ин­ терстициальной ткани. Это происходит благодаря наличию на по­ верхности опухолевых клеток рецепторов к фибронектину, что способ­ ствует образованию “фибронектиновых мостиков” между клетками опухоли и коллагеном I и III типов.

2. Деградация интерстициальной соединительной ткани. После прикрепления к коллагену опухолевые клетки активируются и начи­ нают выделять ферменты: коллагеназы I и III типов, эластазу, катепсины, плазмин. Все они подвергают гидролитическому расщеплению волокнистые структуры соединительной ткани и компоненты основно­ го межуточного вещества. Этим создается путь для миграции клеток, для продвижения их в здоровую ткань.

3.Собственно миграция опухолевых клеток. Давление, создаваемое

впроцессе деления, направляет опухолевые клетки в претерпевшую изменения интерстициальную ткань. Кроме того, часть клеток опухоли имеет собственную подвижность и обладает свойством хемотаксиса. Их хемотаксис стимулируется продуктами деградации соединительной ткани.

16.41.Что такое метастазирование? Как оно осуществля­

ется?

Ме т а с т а з и р о в а н и е — это способность злокачественной опу­ холи давать вторичные опухолевые узлы (метастазы) в отдаленных от первичной опухоли частях организма.

Процесс метастазирования состоит из трех этапов.

I. Выход опухолевых клеток из ткани в лимфатические или кро­ веносные сосуды — интравазация. Этому предшествует прикрепление

178

опухолевых клеток к компонентам базальной мембраны сосудов. В ос­ нове такого прикрепления лежит образование “ламининовых мости­ ков” между поверхностью клеток опухоли и коллагеном IV типа ба­ зальной мембраны. Гликопротеид ламинин является компонентом ме­ жуточного вещества базальной мембраны. Некоторые наиболее злока­ чественные клетки сами способны продуцировать это вещество. Лами­ нин, с одной стороны, взаимодействует с так называемыми ламинино­ выми рецепторами опухолевых клеток, а с другой, — с химическими группами коллагена IV типа.

II. Транспорт опухолевых клеток лимфой и кровью — диссеминация. Из клеток опухоли, проникших в сосуды, образуются опухолевые эмболы. Их образование связано с агрегацией опухолевых клеток. В этом процессе обязательно участвуют тромбоциты.

III. Выход опухолевых клеток из сосудов в ткани и образование вторичных очагов (метастазов) — экстравазация. Для локализации метастазов имеют значение местонахождение первичной опухоли, путь метастазирования (лимфогенный или гематогенный), рецепторное взаимодействие опухолевых клеток с эндотелием сосудов. Последним, в частности, объясняется факт специфической локализации метастазов некоторых опухолей (рака простаты в кости, бронхокарциномы в го­ ловной мозг и надпочечники, нейробластомы в печень и т.д.).

16.42. Как влияет опухоль на организм в целом? Почему раз­ вивается раковая кахексия?

Развитие злокачественной опухоли может проявляться тремя группами общих нарушений в организме.

I. Раковая кахексия — общее истощение. Характеризуется рез­ ким уменьшением массы тела, слабостью, отсутствием аппетита, ане­ мией. Возникновение раковой кахексии объясняют следующими явле­ ниями:

а) опухоль захватывает из крови большие количества глюкозы (“ овушка глюкозы"), в результате чего развивается гипогликемия и происходит энергетическое “обкрадывание” организма;

б) опухоль захватывает из крови большие количества аминокислот (“ овушка азота"). Происходит пластическое “обкрадывание” организма; в) из погибающих опухолевых клеток в кровь поступают токсиче­ ские продукты — токсогормоны. Они обусловливают явления общей

интоксикации; г) из опухолевых клеток выходит много недоокисленных продук­

тов — развивается негазовый ацидоз',

д) в результате выхода ферментов из погибших опухолевых кле­ ток в кровь развивается ферментемия;

179

е) при локализации опухоли в пищеварительном канале наруша­ ются функции пищеварительной системы.

И. Общие проявления, связанные с местными изменениями тка­ ней. К этой группе относятся образование язв, вторичные инфекции,

цкому —ученику А.А.Богомольца.

16.43. Какие факторы организма влияют на развитие злока­ чественных опухолей?

Развитие опухоли определяется не только свойствами самих опу­ холевых клеток, но и влиянием организма на этот процесс. Наиболь­ шее значение имеют:

а) васкуляризация опухоли. Показано, что максимальная удален­ ность опухолевых клеток от просвета кровеносных сосудов не может быть больше 1.-2 мм. Если расстояние превышает эту величину, клет­ ки опухоли погибают.

В злокачественную опухоль, как правило, интенсивно прорастают кровеносные сосуды. Это связано с тем, что опухолевые клетки осво­ бождают так называемый ангиогенетический фактор (ангиогенин), ко­ торый стимулирует рост капилляров и размножение эндотелиальных клеток;

б) гормоны. Хотя опухолевый процесс является автономным, есть, однако, опухоли, которые проявляют высокую гормоночувствительность. Это, в частности, рак молочной железы, матки, яичников, пред­ стательной железы. Одни гормоны усиливают рост указанных опухо­ лей, другие тормозят;

в) состояние механизмов противоопухолевой защиты орга­ низма.

180

17.НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

17.1.Что такое доклеточные и внутриклеточные нарушения энергетического обмена?

До к л е т о ч н ы м и называют расстройства энергетического обме­ на, связанные с нарушениями обеспечения клеток питательными ве­ ществами и кислородом. Это голодание и гипоксия.

При в н у т р и к л е т о ч н ы х расстройствах энергетического обме­ на доставка питательных веществ и кислорода не страдает, а наруша­ ется их использование клетками.

17.2. Назовите причины нарушения снабжения клеток пита­ тельными веществами.

1. Полное отсутствие пищи или дефицит питательных веществ в

ней.

2.Нарушение процессов пищеварения и всасывания.

3.Нарушение мобилизации питательных веществ из депо (напри­ мер, поражения печени, расстройства нервно-гуморальной регуляции жирового обмена).

4.Нарушение транспорта питательных веществ кровью (общие и местные расстройства кровообращения).

5.Нарушение диффузии питательных веществ в тканях.

6.Потеря питательных веществ или их использование не по на­ значению (протеинурия, глюкозурия, ожоговая болезнь, злокачествен­ ные опухоли).

17.3.Какие нарушения химического состава крови свиде­ тельствуют о нарушениях снабжения клеток питательны­ ми веществами?

1.Гипогликемия — уменьшение концентрации глюкозы в крови.

2.Гиполипацидемия и гиполипопротеинемия — уменьшение содер­ жания в крови свободных жирных кислот и липопротеинов.

3.Гипопротеинемия и гипоаминоацидемия — уменьшение содер­ жания белков и свободных аминокислот в крови.

17.4.Назовите причины внутриклеточных нарушений энер­ гетического обмена.

1.Нарушение транспорта питательных веществ через клеточную мембрану (например, глюкозы при сахарном диабете).

2.Нарушения центральных внутриклеточных катаболических путей.

3.Расстройства процессов биологического окисления в митохонд­

риях.

182

4.Разобщение процессов окисления и фосфорилирования.

5.Нарушение транспорта АТФ из митохондрий к местам исполь­ зования.

6.Нарушение использования энергии АТФ.

17.5.Нарушения каких центральных внутриклеточных катаболических путей могут приводить к расстройствам энер­ гообеспечения клеток?

1.Угнетение гликолиза.

2.Нарушения цикла Кребса.

3.Расстройства пентозного цикла.

4.Угнетение (3-окисления жирных кислот.

5.Нарушения процессов дезаминирования и окисления аминокислот.

17.6.Назовите основные причины нарушений центральных катаболических путей в клетках.

I. Уменьшение содержания витаминов и витаминоподобиых ве­ ществ в клетках (витаминная недостаточность).

II. Приобретенное уменьшение активности ферментов', а) умень­

шение активности отдельных молекул ферментов (действие метаболи­ ческих ядов); б) уменьшение количества молекул ферментов (рас­ стройства белоксинтетической функции клеток).

I I I. Наследственно обусловленные энзимопатии. Описаны много­ численные генетические дефекты ферментов гликолиза, пентозного цикла, катаболических превращений аминокислот. Сегодня не извест­ ны какие-либо энзимопатии, затрагивающие цикл Кребса и р-окисле- ние жирных кислот.

IV . Дефицит АТФ. АТФ используется клеткой для активации субстратов, которые поступают в центральные катаболические пути (например, фосфорилирование глюкозы и фруктозо-6-фосфата, акти­ вация жирных кислот). Дефицит АТФ создает “порочный круг” — он нарушает катаболические превращения питательных веществ, что ве­ дет к нарушению ресинтеза АТФ. Это, в свою очередь, усугубляет де­ фицит макроэргических соединений.

17.7. Какие причины могут вызывать развитие витаминной недостаточности в клетках?

Развитие витаминной недостаточности в клетках вызывают: а) гипо- и авитаминозы; б) нарушение транспорта витаминов в клетку;

в) нарушения превращения витаминов в коферменты; г) нарушения образования холоферментов — комплексов кофер-

ментов с апоферментами.

183

17.8. Назовите основные причины нарушения биологического окисления в митохондриях клеток.

1.Дефицит коферментов: НАД, ФМН, убихинона.

2.Дефицит микроэлементов: Fe (входит в состав железо-серных1 центров НАДН-дегидрогеназного комплекса и цитохромов) и Си (вхо- 1 дит в состав цитохромоксидазы).

3.Блокада транспорта электронов по дыхательной цепи (дейст­ вие ядов — ротенона, антимицина А, амитала, цианидов, оксида угле­

рода (II), сероводорода; рис. 58).

4. Нарушение акцепторного контроля дыхания (АДФ не контро­ лирует скорость транспорта электронов по дыхательной цепи).

Рис.58. Блокада транспорта электронов по дыхательной цепи

17.9. Что такое разобщение окисления и фосфорилирования? Каковы его механизмы?

Р а з о б щ е н и е о к и с л е н и я и ф о с ф о р и л и р о в а н и я — это состояние, при котором энергия, освобождающаяся в процессе транспорта электронов по дыхательной цепи, не способна аккумулиро­ ваться в макроэргических связях АТФ и поэтому выделяется в виде теплоты.

Для этого состояния характерны уменьшение ресинтеза АТФ и увеличение потребления кислорода клетками.

В основе разобщения окисления и фосфорилирования могут ле­ жать следующие механизмы:

а) уменьшение градиента концентраций ионов водорода между матриксом митохондрий и цитоплазмой;

б) уменьшение трансмембранного электрического потенциала на внутренней митохондриальной мембране;

в) нарушения АТФ-синтетазного ферментного комплекса; г) использование энергии градиента концентраций ионов водоро­

да не на синтез АТФ, а на другие цели (транспорт ионов кальция из цитоплазмы в митохондрии, транспорт фосфата, АДФ, АТФ и др.).

184

17.10. При нарушении каких биохимических реакций умень­ шается ресинтез АТФ в клетках?

Образование АТФ в клетках уменьшается при угнетении: а) гликолитического (субстратного) фосфорилирования:

б) окислительного фосфорилирования в митохондриях:

Дефицит АТФ в клетке приводит к:

1.Нарушению механической работы — сокращения контрактильных структур клеток. Это проявляется расстройствами элементарных клеточных функций: сокращения, миграции, экзо- и эндоцитоза, кле­ точного деления, движения ресничек, жгутиков (рис. 59).

2.Нарушению осмотической работы — процессов активного тран­ спорта ионов. При дефиците АТФ страдают механизмы как первично­ го, так и вторичного активного транспорта: натрий-калиевый и каль­ циевый насосы, натрий-кальциевый и натрий-водородный обменные механизмы. Это вызывает нарушения внутриклеточного гомеостаза и повреждение клеток.

3.Нарушению химической работы — биосинтеза веществ. Следст­

вием этого является нарушение самообновления и самовоспроизведе­

185

ния клеток, механизмов их долговременной адаптации к действию факторов окружающей среды. В конечном итоге происходит медлен­ ная гибель клеток.

4. Нарушению реакций клеточного метаболизма.

Рис.59. Пути использования АТФ в клетках

17.12. Какие нарушения метаболизма в клетках могут быть связаны с первичным дефицитом АТФ?

В условиях дефицита АТФ нарушаются не только реакции биосин­ теза веществ (анаболизм), но и реакции их расщепления (катаболизм).

Это связано с тем, что при дефиците АТФ непосредственно на­ рушаются: а) активация субстратов (фосфорилирование) и вовлечение их в катаболические пути (гликолиз, р-окисление); б) активация мно­ гих ферментов, осуществляемая Протеинкиназами; в) образование ци­ клического АМФ.

17.13. Приведите примеры “порочных кругов" в развитии энергодефицитного состояния клеток.

Уменьшение содержания АТФ в клетке приводит к угнетению функции Са-насосов, вследствие чего увеличивается концентрация ионов кальция в цитоплазме. Это вызьшаег разобщение окисления и фосфори­ лирования —в результате дефицит АТФ возрастает (см. разд. 11).

Недостаточность АТФ в клетке является причиной нарушений ее белоксинтетических функций. Страдает синтез всех белков, в том чис­

186

ле и белков-ферментов. Это ведет к нарушению катаболических пре­ вращений питательных веществ в клетке и процессов биологического окисления — дефицит АТФ увеличивается (рис. 60).

Недостаточность

шАТФ v

Угнетение процессов биологического окисления

Рис.60. Один из “порочных кругов” в развитии энергодефицитного состояния клетки

17.14. Что такое основной обмен?

О с н о в н о й о б м е н — это минимальные энергетические затра­ ты организма, определяемые утром в состоянии полного покоя, нато­ щак (через 12-14 ч после последнего приема пищи), в условиях тем­ пературного комфорта {t = 18~20°С, влажность воздуха — 60-80%, скорость его движения — 0,1-0,2 м/с).

17.15. Какие внешние и внутренние факторы влияют на ве­

водственной деятельности.

Внутренние факторы: а) рост и масса тела; б) площадь поверхно­ сти тела; в) возраст; г) пол.

17.16. Приведите примеры увеличения и уменьшения основ­ ного обмена в условиях патологии.

Увеличение основного обмена характерно для гиперфункции щи­ товидной железы, аденогипофиза, половых желез.

Уменьшение основного обмена регистрируется при гипофункции щитовидной железы, аденогипофиза, половых желез; при хронической недостаточности коры надпочечников при голодании.

187