3 курс / Патологическая физиология / Основы общей патологии
.pdf! |
211 |
фосфорилируют [121] поостаткамсеринаилитреонинаразличные |
|
каталитическиераспознающиебелкикле.Эпроцессот |
для |
однихбелковпривоактивац,длядругитингих.бированию |
|
Терминацпередачиаден сигналалатциклазногояосуществляется |
|
нанесколькихуровняхблагодарядействиюфосфопротеинфосфатаз |
|
(нейтрализующихэффектыпротеинкиназ)циклонуклеотид |
- |
фосфодиэстераз( рушающихц |
-АМФ)Этиингибирующие. |
сигналызапуск,ча,сатичноцютсямой |
-АМФ,но,в собенности, |
включаютсяприпосредствекальциявнутриклеточного |
- |
кальцийсвязывающегобелкакальмодулина.Кальций |
|
кальмо,мптакдуобрли,ексчмновыйасзомто |
ыступаетвсети |
пострецепторныхвзаимодействийк нтагонисткаденилатциклаз, |
|
ноопихсианергическРазличныеэффекты. пут, |
- |
контролирующиевходкальцияцитоплазму,зависятотсистемыG |
|
белков. |
|
РядG -белковспособныактивироватьсемействофермент |
ов- |
инозизвестное, толфосфподусловнымназватазнием |
- |
«фосфолипазаС»Этотэффект. приводитрасщеплениюфосфа |
|
тидилинозитол-4,5-дифосфанаинозитИТФолтрифосфат)( |
|
диацилгдицеринДАГ(). |
|
ИТФвызываетосвобожденкальцияизвнутриклеточных |
|
резервуаров вцитоп.Кавлияетьцийазмунаактивность |
|
различныхклеточныхбелчерезальмовитроС,адулпонин |
- |
такженепосредственно.Кальцинасос,представленныйвыйАТФ |
|
азой,удаляющейионизцитоплазмы,инозитолтрифосфатаза |
едачисигналовклетке. |
понижаютактивнэтогопуперисть |
|
ДАГдейс,каквторичныйвуетпосредникактивации |
|
протеинкиназС,повышаяихчувствительностькальциевой |
|
стимуляц.ПротеклассаСфосфорилируютнкиназырядбелков, |
|
влнаихяяктивн.Этасетьимеетобщиестьсубстраты |
|
фосфорилированияспротеинкиназамиА. |
|
ДАГ-липазарасщеплятермд посрнныйи днинируетк |
|
передачусигнала,ноприэтомобразуетдоноваяарахки.слота |
|
КромефосфолипазыСДАГ |
-ли,продукцияазыарахидоната |
изматериалаплазмембраныатическойосуществляется, |
|
! |
212 |
практически во всех ядерных клетках организма и в ряде безъядерных постклеточных структур (кроме эритроцитов), с помощью мощного семейства кальцийзависимых изоферментов, традиционно обозначаемого как фосфолипаза А2.
Образуемые из арахидоната эйкозаноиды являются как внутриклеточными посредниками сигналов (например, влияя на проницаемость ионных каналов клеток), так и координаторами совместного ответа соседних клеток на повреждение. Последний эффект эйкозаноидов как медиаторов, в свою очередь, опосредован через мембранные рецепторы, сопряженные с G-белками и рассматривается ниже в разделе «Повреждения плазмалеммы».
Пострецепторные поломы оказались повинны в тех патологических симптомах, которые издавна известны врачам и составляют основу клинической картины опасных инфекционных заболеваний.
Так, понос и водно-электролитные нарушения при холере вызваны действием холерного токсина, выделяемого вибрионом Мечникова. Данный экзотоксин вызывает АДФ-рибозилирование а- субъединиц Gs-белка в клетках кишечного эпителия, что ведет к «зависанию» этого передатчика сигнала в активном состоянии. В результате избыточной продукции клеткой цикло-АМФ начинается экскреция воды и электролитов в просвет кишечника.
При коклюше экзотоксины бордетеллы стойко связывают а- субъединицы Gi/Go белков в бронхах, а также действуют сами в качестве кальмодулинзависимой аденилатциклазы. Вследствие этого, содержание цикло-АМФ в клетках растет, что обусловливает ряд симптомов, включая снижение бактерицидной активности лейкоцитов и кашель.
При сибирской язве токсин В. anthracis тоже действует как кальмодулинзависимая аденилатциклаза, вызывая отек в кожных очагах поражения и понос при кишечном пути заражения. Персистирующая активация G-белков, особенно, в эндокриноцитах, для которых цикло-АМФ может быть митогенным стимулом, повышает риск опухолевого роста. [122]
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
! |
213 |
|
Известен |
коканцерогенныйэффект |
кротоновогомасла, |
содержащегоактивапротСеинкиназыоры |
— форболовыеэфиры. |
|
НекоторыеизG |
-белковотносятпронкогеновдук.Отаммечены |
|
мутациигеновG |
-белков примногихнеопластическихзаболеваниях |
|
эндокриннойсистемы. |
|
|
Итак,неадекватнисполсвьзеткойваниеих |
|
|
адаптационнаследственныхвозможрядеостейи |
|
|
приобрболезнможбытьтенныхр зультатомйсбоевработе |
анизмов. |
|
пострецепторныхинформационныхмех |
ДЕФЕККЛЕТОЧНЫХПРОГРАММ,КАК ОСНОВАПАТОЛОГИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ
Примногихболезняхклеточныеадаптационныепрограммы нормальновостребуютсяинформационнымисистемамиклетки, однако,самапр содграмматержтехнологическиехническиеили дефекты. Из-заэтогооналибонереа,лидаетбозуется неадекватныйилинесоответствующийситуациирезультат.
Вышемыужеобсуждали,чтоп нимаютподтехнологическими дефектамитехничессистемахошв бадаптациик ми.При
этбольшеевниманиебылоуделп ено роблеметехнологического несовершенстваадаптационныхпрограммпорождаемогоим вторичногосамоповреждения.
Теперькраткоостановимсянапатологическихпроцессах, порождаемыхтехничесзаписиошибв клеточныхами программили мутациями.
Мутация,вширо |
комс этогоыслеслова,самастьнечтоиное, |
какстабильноенаследуповрДНКеМ.моежд( ние |
С. Браун, |
Дж. Гольдштейн1994)Мутациилежатвоснове. общэтиологиий наследственныхболезней.
Под наследственными понимаютзаболеспервичнымиания техническими дефектамивпрограммномаппаратеклеток, передпонаслвачерезгамедствумые.Конечно, олькоы генеративные мутацииполовых( клеток)передаютсяизпоколения
! |
214 |
в поколение. Например, мутация гена, кодирующего соединительно- тканный белок фибриллин, передается потомству и у всех своих носителей вызывает нарушение образования поперечных химических связей, сшивающих коллаген и эластин, что приводит к нестабильности волокон соединительной ткани и проявляется поражениями скелета, глаз и сердечно-сосудистой системы, известными как синдром Марфана. Считается, что только у 30% больных синдромом Марфа на причинная мутация произошла заново. Остальные же унаследовали ее от более дальних предков.
Соматические мутации искажают запись генетической программы в неполовых клетках и, в результате митоза, (бесполого размножения клеток организма, предусматривающего идентичное копирование дочерними клетками материнского генома) передаются всему потомству данной клетки — то есть клону. Соматические мутации, хотя и не передаются потомству организма, имеют большое медицинское значение, так как порождают клональные заболевания. При клональных болезнях в организме живет (а иногда
— прогрессирует и конкурирует с другими) самоподдерживающаяся линия клеток с ненормальной программой.
К клональным относятся доброкачественные и злокачественные опухоли, клональную природу имеют лейкозы и другие гемобластозы, а также некоторые болезни тех тканей и органов, где клеточный пул быстро обновляется (например, пароксизмальная ночная гемоглобинурия, макроглобулинемия Вальденстрема и другие болезни крови и иммунной системы).
Наследственные болезни иногда называют семейными. Вместе с тем, термин «врожденная болезнь» в профессиональном языке медиков не равнозначен понятию «наследственная болезнь». Наследственные и врожденные болезни — это 2 частично перекрывающихся множества (рис. 17).
Генотип организма формируется в момент зачатия в зиготе и в дальнейшей индивидуальной жизни гены не теряются. Но не все гены одновременно начинают работать — их экспрессия происходит в разные моменты и периоды онтогенеза. [123]
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
! |
215 |
Рис. 17Наследственн. иврождболезниые
Всвязиэт,некоторыемнаследственныеболезниявляются |
начинаютпроявляться |
|
||
одновременврожденнымии :дорождения |
|
|
||
муковисц,полидактилия,фенилкетонурияоз |
.Нодажевэтом |
|
||
случаеневсепроявленияболезниуспеваютразвитьсядорождения |
|
|
||
— так,разволигофрениитиеприфенилкетонуриипро сходит |
|
|
||
постнатальноитребуетчетыре |
-пятьмесяцев. |
|
|
|
Многиевр |
ожденныеболнеявляютсязнинаследственными, |
токсоппазмоз |
||
скажеминфекционныезабопл,напримеродев ния |
|
|||
и сифилис. |
Вэтомслучаеречьможетидтитрансплацентарном |
|
|
|
иличрезгаметномаражении, болезниостаются |
|
ихвозникновении |
||
приоб,тоестьрешающуютеннымирольв |
|
|||
игрфавнешнейюткторысреды.Некотпридорыебртенные |
|
|
||
рождениязаболеванпохпоклиническойжикартиненая |
|
|
|
|
наследственнврожденныесиндр.Такиб лмымезниуются |
уноворожденного |
|||
фенокопиями.Так, |
патологическаяжелтуха |
|||
можетбыть |
обусловленанаследственнарушезахвата, ниямиы |
синдромами |
||
конъюгацииилиэкскрециибилирубнапример( , |
|
|||
Жильбера, Криглера-Наджара, Да6ина |
-Джонсона и Ротора),но |
|||
можетразвитьфенокопиякак следсвнутрвиутробногое |
|
|
||
гепатитаилиненаследственной |
трезиижелчныхходов.Наконец, |
|
||
принекоторыхнаследствболезняхмутагенныхтный |
|
|
|
|
экспрессируетсядаетразверклиническкартинолькоуюую |
|
|
||
послерожд,поройвепозднониясьма. |
|
|
|
|
Хрестомаявляепримертийнымся |
|
хореиГентингтона |
,при |
! |
216 |
которой аутосомно-доминантный дефектный ген проявляет себя в конце третьего - начале четвертого десятилетия жизни.
Гораздо более распространенное (особенно, в Скандинавии) заболевание с поздним проявлением мутантного гена — генуинная эмфизема. При данной патологии дефектный ген — аутосомно- рецессивный мутантный ген α-1-антитрипсина — присутствует, конечно, от момента оплодотворения. Дефицит вышеназванного пептида — важного ингибитора ферментов-протеаз (особенно эластазы) может быть обнаружен лабораторно сразу после рождения. Однако, обусловленная этим эмфизема легких требует времени для своего развития. Возникновение эмфиземы — проблема механического запаса эластичности и химического баланса. Химический баланс существует между протеазами и антипротеазными системами бронхолегочного аппарата и, особенно, альвеолярных макрофагов. Механический запас — это соотношение между пружинным резервом легочного эластина и его механическим износом вследствие дыхания, особенно, при форсированном выдохе. У здорового человека механического запаса хватает на много десятков лет, так как протеолитическая «коррозия» легочной пружины во время воспалений сведена к минимуму адекватной работой антитрипсина, как противовоспалительного медиатора (рис. 18). [124]
Рис. 18. Патогенез эмфиземы, как проблема механо-химического баланса
При генуинной эмфиземе химический баланс нарушен с самого
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
! |
217 |
начала.Нодрождплоднесовершадыхательниядвиженыхий неимеет,какправило,бронхолегочныхвоспалений.
Послерождениякаждыйэпизодактивациибронхолегочных |
|
||
протеазчитай( |
— |
любаяреспираторнаяинфекцияили |
|
респираторныйаллеприст)гическийбуддлябольногоу |
|
|
|
семимильнымшагомкэмфиземе,таккакпротеолитическийудар |
шиваетсяингибитором, |
||
воспалительмедиаторнеуравновыхе |
|
|
|
Гомподефзиготые,а,ктномупонунекоторымданным,и |
|
|
|
гетерозиготымогсильноускоритьразвитэмф,еслиземы |
|
|
|
начинаюткурить.Курениевыступаетпоотношениюкданному |
|
|
|
заболеваниюроливыявляющегофакторавнешнейсреды, |
|
|
|
посколькутабдымачныйктивируетмощнуюпротеолитическую |
|
||
системукомпл.Втожвремя,оттянутьментаформирование |
|
||
эмфиземыможнопутеммассированнойпрофилактики |
|
|
|
респираторныхинфекцийантибиотиками. |
|
|
|
Итак — клиническуюэмфиземунадонаболеть« надышать» |
— |
||
ид ажевсамыхтяжелыхслучонманифестируетяхранее15 |
-20 |
||
лет,хотядругиепроявлсистемногод фицитанияα |
|
билиарныйциррозпечени |
1-антитрипсина, |
средикоторыхвыделяется |
|
,приданной |
|
патологиимогутпроявитьсяраньше. |
|
|
|
Уафриканскогонародапигмеевде |
|
|
тирождаютсянормальных |
размер,впостнатальномвнтогенезеихросттормозится, |
|
|
|
взрослыеявляютсякарликами.Этосвнаследственнымзано |
|
||
дефектомупигмееврецептораинсулинф рктора1,подобногоста |
,действие |
||
контропослестлирующегорождения.Вмстемсте |
|
|
|
инсулинфакторараб2,подставпренатальномтающегобного |
|
||
онтогенезе, наруш,всвязичемнаследственнаяно,посути, |
|
||
карлпигмеевковость |
|
неноситврожденногохарактера. |
|
Следовате,пригенетичеболдьнойпричинногозняхскихтвие |
|
||
фактораможетбыотделеноьразвитияаболевания |
— однимили |
||
значительнымпромежуткомвремени,фактически |
|
||
нескпоколлькимипред,та,чтниями,вотличиевдругих |
|
|
|
болезней,причинфактордействуетнДНКыйпредка,болезнь |
отомка. |
|
|
разворгивпаетсянизме |
|
|
Причиннымифакторамимутацслужатвсеагенты,способныей
! |
218 |
повреждать ДНК (рис. 19). В то же время, справедливо будет отметить, что вещества, не взаимодействующие с ДНК, не обладают прямым мутагенным эффектом. Нельзя исключить, что в некоторых случаях изменение структуры ДНК может быть вызвано непрямым действием повреждающего агента. Показано, например, что свободные кислородные радикалы, образующиеся в кариоплазме под влиянием квантов радиации, не угодивших непосредственно в мишень ДНК, способны вторично взаимодействовать с молекулярным носителем наследственности и вызывать мутации. [125]
Рис. 19. Мутагенные и антимутагенные факторы
Не только повреждение генома (то есть, верной ДНК), но и мутации плазмона (в частости, митохондриальной ДНК) могут приводить к наследственным болезням.
Поскольку зигота получает митохондрии и соответствующую ДНК от яйцеклетки, наследованне митохондриальных мутаций у чело-иска будет своеобразным — от матери всем потомкам без расщепления. В антропологической генетике сопоставление митохондриальной ДНК давно используется для изучения происхождения этнических групп и, в частности, позволило У. У. Хавеллзу и А. К. Уилсону (1987) установить, что все человечество получило свою митохондриальную ДНК от общего
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
! |
|
219 |
женскогопредка,жившегосравнительнонедавно |
— около200 000 |
|
летназадвАфрике. |
|
|
Имеютсясвидете,чторболдчьесвязанловеказнейтва |
|
|
именносдефектамимитохондриальныхгенов,частности, |
daитакназываемые |
|
некоторформыspinaе |
bifi |
|
митохболезниндриальные |
(см.ниже). |
|
Количбол,связанныхествознейповреждениямиядерной |
|
|
ДНК,конечно,гораздобольше.Понекоторымоценка,более20% |
|
|
геновкаждогоиндивидапредставленыредкиминетипичными |
ническипроявляетсяменьшинство |
|
аллелями.Ксчастью,кли |
|
|
мутаций,подобноегенетическоеразнообразиевыгоднодля |
|
|
популяцийобеспечиваприспособительныйрез рв |
|
|
наследственнизменчив.Некаждаямутацияоредна.Встий |
не |
|
биологииимеетсядажепонполезтиемутацияхнельзяых |
||
признать,чтовсеадаптивноценныепризнаки,закрепленные |
|
|
эволюциейставшэлементреактивностидовчеловекамй, |
|
|
когда-товозниклиупервыхносрезультатетелеймутаций. |
|
|
Высокаячастотанекоторыхрецессивныхмутацийпопуляциях, |
|
|
определенно,ук |
азываетнанекие,поройидентифицированные, |
|
адапретивные, муществаеющиесяконкретныхусловия |
|
|
конституциональнойборьбызасуществованиеихгетерозиготных |
|
|
носителей.Так,генмуковбелыхимеетсцидчас1/22,тогентуза |
типа — частоту1/50,вомногих |
|
гиперлипопротеинемииаII |
||
популяцияхафриканскихнегровменее40%индивидовявляются |
|
|
носителяразличныханогемоглобинаалийэритроцитов, |
|
|
предракускпгемолизуренномулаг.Иногдадаптивнаяющих |
чивостикшироко |
|
ценностьмутацийсвязанаповышениемустой |
||
распрострапатогефакторамвненнымсредышней. |
серповидноклеточнойанемии |
|
Напримгетерозиготы, по ну |
|
|
болееустойчивыкмалярии,гетерозотныпогенуму |
-ковисцидоза, |
|
по-видимому,имеютвысокуюрезистентностьтуберкулезу. |
|
Такназ ываемыесупрессорныемутацииподгоняютантикодоны транспортныхРНКподмутировавшиекодоныинформационных, восстанавливаявозможностьтрансляции.
В. П. Эфроимсприводит(1984)впечанпримерыляющие
! |
220 |
наследственных заболеваний, носители которых проявляют повышенную умственную активность (подагра, синдром Марфана, синдром Морриса). Но справедливо и то, что генетические болезни остаются ведущей причиной слабоумия, мужского бесплодия, первичной аменореи у женщин и многих других состояний, понижающих биологическую полноценность индивидуума. Существует представление об относительной стабильности отдельно взятого гена и низкой вероятности его мутирования. Тем не менее, поскольку геном содержит более 50 000 структурных генов, Н. П. Бочков приводит рассчеты, согласно которым генотип среднего индивида в латентном виде несет не менее 5 опасных мутаций. Известно эмоциональное высказывание Феодосия Добржанского, заметившего как-то, что медицинское ограничение естественного отбора приведет человечество к биологическому закату, а евгенический отбор — к закату моральному. Но сколько ни будь существенное медицинское ограничение естественного отбора в человеческих популяциях, по-видимому, проблема далекого будущего и высказывание выдающегося генетика может быть отнесено, скорее к футурологии. Вопреки распространенному среди непрофессионалов ошибочному мнению о том, что цивилизация вообще и медицина, в частности, уже свели на нет действие естественного [126] отбора в человеческих популяциях, механизм природной селекции продолжает действовать достаточно жестко. Более 50% абортированных плодов имеют грубые генетические дефекты, в то время как среди родившихся живыми младенцев частота хромосомных аномалий не превышает 1%. По данным Ш. Ауэрбах, если учесть пренатальный отбор, то не более 1/3 всех оплодотворенных зигот принимает участие в формировании каждого следующего поколения.
И все-таки, генетически обусловленные заболевания вызывают, например, в США до 15% госпитализаций только в педиатрические клинические больницы. Если же включить в эту статистику и лиц, больных полигенными заболеваниями с поздним проявлением, обусловленными сочетанным действием генов и среды, то, по мнению Боде и Бальябио, этот показатель дойдет до 60%. В ранний период развития медицинской и популяционной генетики, в конце 19-го — начале 20-го века тезис об отсутствии или критическом ослаблении отбора в человеческих популяциях породил у части
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/