Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Патологическая физиология / Методичка 3 патфиз

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
21.49 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЕ

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедр?оощёЯТГклйш1ческой патофизиологии

Учебное пособие для подготовки к итоговому занятию № 3

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВОГО РОСТА

ПАТОФИЗОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

БОЛЬ

СТРЕСС

ШОК

КОМА

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ИММУНОЙ СИСТЕМЫ

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЭРИТРОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЛЕЙКОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ГЕМОСТАЗА

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВОБРАЩЕНИЯ

КРАСНОДАР 2017

УДК 616.155-066-092.18(075.4) П20

Составители: доцент С.А. Занин, доценты Е.А. Губарева, А.Ю. Туровая, С.П. Вчерашнюк, ассистенты Ю.А. Богданова, А.И. Трофименко, Е.А. Шадже сотрудники кафедры общей и кпинической патологической фи­ зиологии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России

РЕДАКТОР проф. А.Х. Каде

РЕЦЕНЗЕНТЫ: акад. РАН, доктор медицинских наук, профессор В.А. Порханов зав. кафедрой онкологии с курсом торакальной хирургии ФПК и ППС ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России

доктор медицинских наук, профессор Л.Н. Елисеева зав. кафедрой факультетской терапии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России

Настоящее пособие составлено в соответствии с примерной про­ граммой по патологической физиологии (2012 г.).

РЕКОМЕНДОВАНО ЦМС ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России протокол № 5 от 15.01.2014

ПРЕДИСЛОВИЕ

Вучебном пособии на современном уровне даются представления

омеханизмах нарушения клеточного роста и канцерогенеза, обмена ве­ ществ; формирования боли, развития стресс-реакции, изложены важ­ нейшие механизмы, лежащие в основе развития шока и комы; освещены патофизиологические механизмы формирования патологии иммунной системы; изложены механизмы патологии эритроцитарной и лейкоци­ тарной системы; рассматриваются основные представления о регуляции

имолекулярных механизмах гемопоэза, как основе патологии эритроци­ тарной и лейкоцитарной систем; изложены важнейшие механизмы нарушений гемостаза. Освещаются вопросы физиологии и патофизио­ логии системы кровообращения; даются основные представления о ме­ ханизмах формирования синдрома недостаточности, лежащего в основе

возникновения острой и хронической недостаточности кровообращения, гипертонической болезни, а также механизмов их прогрессирования.

Учебное пособие, прежде всего, предназначено для использова­ ния в практике вузовского преподавания патологической физиологии студентами студентам 2, 3 и 4 курса лечебного, педиатрического, стома­ тологического, медико-профилактического и фармацевтического фа­ культетов ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России. Оно может быть по­ лезно студентам старших курсов, интернам, ординаторам и врачам.

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие создано с целью формирования научных знаний об общих закономерностях и конкретных механизмах возникновения, развития опухолевого процесса; механизмов нарушений обмена; рас­ сматриваются основные механизмы формирования боли и экстермальных состояний (стресс, шок, кома) и молекулярные механизмы наруше­ ний деятельности иммунной системы; изложены важнейшие механизмы, лежащие в основе патологии системы крови; раскрыты основные пато­ физиологические механизмы развития недостаточности системы крово­ обращения. Оно способствует овладению профессиональным знаниями для формирования клинического мышления.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

П А Т О Ф И З И О Л О Г И Я О П У Х О Л Е В О Г О Р О С Т А ..................................................................................................

7

Клеточный цикл и его регулящя..........................................................................................................................................................

7

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КАНЦЕРОГЕНЗА........................................................................................................

12

Опухоль как микроэволюционный процесс.......................................................................................................................................

17

г ш о т и в о о п у х о л е в ь ш ИММУНИТЕТ..............................................................................................................................

19

Оухухолевые антигены..........................................................................................................................................................................

19

Эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета...................................................................................................

20

ВЛИЯНИЕ ОПУХОЛИ НА ОРГАНИЗМ ....................................................................................................................................

20

Гормопальные эффекты.....................................................................................................................................................................

22

Паранеопластический синдром..........................................................................................................................................................

23

П А Т О Ф И З О Л О Г И Я О Б М Е Н А В Е Щ Е С Т В .............................................................................................................

2 5

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДНОВ.........................................................................................................................

26

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА БЕЛКОВ.....................................................................................................................................

34

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ЖИРОВ.......................................................................................................................................

43

Б О Л Ь ....................................................................................................................................................................................................

4 9

Виды боли................................................................................................................................................................................................

52

Механизм боли........................................................................................................................................................................................

53

АНТИНОЦИЦЕПТИВНАЯ СИСТЕМА...........................................................................................................................................

56

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БОЛИ..........................................................................................................................................

59

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ БОЛЬ...............................................................................................................................................................

59

С Т Р Е С С .............................................................................................................................................................................................

6 5

МЕХАНИЗМЫ СТРЕССА...................................................................................................................................................................

65

ОТРЕСС-ЛИМИШРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ.....................................................................................................................................

73

ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ СТРЕСС...........................................................................................................................................

77

Ш О К .....................................................................................................................................................................................................

8 0

ОСНОВНЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ РАЗВИТИЯ ШОКА.......................................................................................

81

(’тадии шока..........................................................................................................................................................................................

82

ХАРАКТЕРИСТИК:А ОСНОВНЫХ ВИДОВ ШОКА....................................................................................................................

83

К О М А ...................................................................................................................................................................................................

9 0

Основные положения............................................................................................................................................................................

90

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМАТОЗНЫХ СОСТОЯНИЙ..................................................................................................................

91

ОБЩИЙ ПАТОГЕНЕЗ КОМАТОЗНЫХ СОСТОЯНИЙ..............................................................................................................

92

Н М М У Н О Д Е Ф И Ц И Т Н Ы Е С О С Т О Я Н И Я ...............................................................................................................

9 6

КЛАССИФИКАЦИЯ ИММУНОДЕФИЦИТОВ.............................................................................................................................

97

11ЕРВИЧНЫЕ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ...............................................................................................

98

1ШРВИЧНЫЕ СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ....................................................................................................

100

ВТОРИЧНЫЕ ИММУНОДЕФИЦИГЫ...........................................................................................................................................

103

А Л Л Е Р Г И Я ...................................................................................................................................................................................

1 0 8

АЛЛЕРГЕНЫ.........................................................................................................................................................................................

108

КЛАССИФИКАЦИИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ...............................................................................................................

111

('’тадии аллергическихреакций...........................................................................................................................................................

113

IГАТОГЕНЕЗ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ РАЗНЫХ ТИПОВ...........................................................................................

115

11СЕВДОАЛЛЕРГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ........................................................................................................................................

128

АУТОИММУННЫЕ (АУТОАЛЛЕРГИЧЕСКИЕ) ПРОЦЕССЫ.................................................................................................

129

П А Т О Ф И З И О Л О Г И Я Э Р И Т Р О Ц И Т А Р Н О Й С И С Т Е М Ы ............................................................................

132

Гемопоэз и его регуляция.....................................................................................................................................................................

134

ЭРИТРОЦИТОЗЫ.................................................................................................................................................................................

137

АНЕМИИ.................................................................................................................................................................................................

138

Постгеморрагические анемии........................................................................................................................................................

139

Дизэритропоэтические анемии..........................................................................................................................................................

141

В1 2 -дефицитная анемия.........................................................................................................................................................................

143

Гемолитические анемии........................................................................................................................................................................

147

П А Т О Ф И З И О Л О Г И Я Л Е Й К О Ц И Т А Р Н О Й С И С Т Е М Ы ..............................................................................

1 5 2

Общие положения..................................................................................................................................................................................

152

Регуляция миелопоэза............................................................................................................................................................................

153

ЛЕЙКОЦИТОЗЫ...................................................................................................................................................................................

154

Виды и основные механизмы развитие лейкоцитозов...................................................................................................................

154

ЛЕЙКОПЕНИИ......................................................................................................................................................................................

156

5

Виды и основные механизмы развитие лейкопений..............................................

ЛЕЙКЕМОИДНЫЕ РЕАКЦИИ.............................................................................

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ГЕМОСТАЗА............................................

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕМОСТАЗА....................................................

Тромбоциты..................................................................................................................

Эндотелиальные клетки.............................................................................................

Продукты эндотелиальных клеток, секретируемые в кровоток.....................

ПРОТИВОСВЕРТЫВАЮЩАЯ СИСТЕМА И СИСТЕМА ФИБРИНОЛИЗА

ПАТОЛОГИЯ ГЕМОСТАЗА.................................................................................

Патология противосвертываюи\ей системы и системы фибринолиза..........

ГЕМОРРАГИЧЕСКИЕ ДИАТЕЗЫ.................................................

ТРОМБОЦИТОПАТИИ.........................................................................................

ТРОМБОЦИТОПЕНИИ.........................................................................................

КОАГУЛОПАТИИ..................................................................................................

ВАЗОПАТИИ...........................................................................................................

Диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови (ДВС-синдром) ..

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ КРОВООБРАЩЕНИЯ........................

ОСТРАЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ.................................................

Механизмы развития острой сердесной недостаточности.............................

ХРОНИЧЕСКАЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ...................................

СОСУДИСТАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ..............................................................

АРТЕРИАЛЬНЫЕ ГИПЕР- И ГИПОТЕНЗИИ..........................

Основные механизмы регуляции артериального давления...................................

АРТЕРИАЛЬНЫЕ ГИПЕРТЕНЗИИ......................................................................

АРТЕРИАЛЬНЫЕ ГИПОТЕНЗИИ........................................................................

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................................

1ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВОГО РОСТА

Опухоль - патологическая клеточная популяция (ткань), возникающая как нерегулиру­ емое, беспредельное разрастание ткани, продолжающееся после прекращения действия выз­

вавш их его факторов и не связанное с общ ей структурой пораженного органа и его функци­ ями.

Опухоль состоит из качественно измененных клеток (опухолевая клетка - потомок нормаль­ ной клетки, которая утратила присущий ей клеточный контроль над собственной пролиферацией), ставших атипичными в отнош ении дифференцировки, отличающихся не координированным с орга­ низмом ростом и размножением и передающ их эти свойства при последующем делении.

Клеточный цикл и его регуляция

Характерным свойством пролиферирующих клеток является их способность к делению.

По современным представлениям, клеточный цикл есть периодически повторяющаяся после­ довательная смена фаз Gy, S, G2 и М {рис. 1).

Фаза Gy характеризуется экспрессией генов и синтезом белков. Клетка становится способной

кросту и производству всех белков, необходимых для синтеза ДНК.

Вфазу S клетка реплицирует свою ДНК и после этого имеет два набора.ДНК.

Вфазу G? клетка снова становится способной к росту и синтезу протеинов (они необходимы для второй клетки) - начальная стадия способности к делению.

Втечение М фазы клетка делится на две дочерние клетки.

Всовокупности фазы Gy, Go, S H G2носят название интерфазы. В клеточном цикле интерфаза сменяется существенно более короткой фазой митоза (М). М-фаза клеточного включает стадии про­ фазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Для всех эукариот характерны четыре особенности соматического клеточного цикла: рост клетки, репликация ДНК, митоз {деление ядра) и деление клетки {цитокинез). Главными событиями цикла являются репликация ДНК и сегрегация дуплицированного набора материнских хромосом на два идентичных дочерних набора. Это высокоточные процессы, ошибки в них, получившие название болезней клеточного цикла, приводят каниерогенезу.

Рис. 1. Клеточный цикл

Клетки, которые прошли дифференцировку и больше не делятся, постоянно находятся в фазе покоя G0 . В Gy-фазе, продолжительность которой может сильно варьировать, происходит синтез мРНК, белков и других компонентов клетки. При стимуляции митогенами {например, ростовыми факторами, онкогенными вирусами) покоящиеся клетки могут вернуться в состояние, свойственное фазе Gy. Если такие клетки пройдут критическую точку, они вступают в &-фазу. Gj-фаза является конечным этапом подготовки клетки к делению.

Для разграничения стадий клеточного цикла клетка прибегает - к построению ингибиторных барьеров, которые необходимо преодолеть для перехода в следующую фазу.

Поскольку клеточный цикл с формальной точки зрения - система биохимических реакций, то плавное прохождение цикла обеспечивается последовательной сменой активированных cyclin-

1

зависимых киназ (рис. 1). Каждая cyclin-зависимая киназа (Cdk) представляет собой каталитическую субъединицу холоферментного комплекса, для активации которой необходимо присутствие соответ­ ствующей акгиваторной субъединицы - циклина. В активной форме комплексы cyclin+Cdk фосфорилируют регуляторные белки, контролирующие протекание данной фазы клеточного цикла. Обрати­ мое фосфорилирование!дефосфорилирование регуляторных белков - основа регуляции клеточного цикла

Переход G1-S (рис. 2) контролируется cyclin (cyclin Е и cyclin D). Роль транскрипционного фактора, индуцирующего экспрессию cyclin, выполняет комплекс E2F + Rb (его антагонист), а роль протеинкиназного партнера выполняется белком Cdk2.

Ключевым белком, регулирующим вступление клетки в митоз (переход G2IM), является спе­ цифическая серин-треонин протеинкиназа. которая носит название фактор созревания [ФС1 (MPF,

от англ. Maturation Promoting Factor)]. Субстратом MPF и являются регуляторные белки. Фосфори­ лирование этих белков запускает процесс митоза. После завершения митоза регуляторная субъеди­ ница MPF подвергается протеолизу. Теперь наступает очередь протеинфосфатаз, которые дефосфорилируют белки, принимавшие участие в митозе, после чего клетка возвращается в состояние ин­ терфазы. Следовательно, MPF детерминирует все события М-фазы.

Таким образом, продвижение по клеточному циклу обеспечивается направленным из­ менением уровня различных cyclin в клетке.

Точки контроля клеточного цикла (checkpoint) - это системы передачи внутрикле­ точных сигналов, с помощью которых клетка контролирует завершение одних событий цик­ ла и готовность инициировать следующие. Различают сигналы о повреждениях ДНК, репли­ кации ДНК, целостности митотического аппарата. Checkpoint, или петли обратной связи, определяют те стадии клеточного цикла, на которых осуществляется задержка прохождения по циклу в ответ на нарушения. Условно принято называть эти стадии цикла также точками контроля переходов Gl-S, G2-M иМ -А.

Точка рестрикции (restriction point, R-potnt) - это стадия клеточного цикла, на кото­ рой клетка чувствительна к действию ФР. Термин ' точка рестрикции" не совпадает по зна­ чению с термином "точка контроля", а означает отдельное явление. Известная точка ре­ стрикции находится в поздней G] фазе*2 (рис. 2).

Checkpointрепликаиии ДНК - это переход из S!G2 и/или поздняя часть G2, блокирует переход

вМ фазу. G2очень короткая, если репликация ДНК не за вершена, то G2фаза удлиняется.

Врегуляции активности checkpoint задействованы три группы генов, кодирующих:

1)белки-сенсоры, которые контролируют завершение событий клеточного цикла

2)сигналы, посылаемые этими сенсорами

3)эффекторы - ответные элементы, которые принимают сигналы и осуществляют задержку

движения клеток по циклу.

Таким образом, петля обратной связи имеет дифференциальную чувствительность к различ­ ным типам агентов, нарушающим деление клетки. В норме группа генов rad: radS, rad9, radl 7, husl, а также cdcl8, cdtl, cut5, ruml, контролирует целостность ДНК.

Взаимодействие белков точек контроля достаточно сложно. Активация их и передача сигнала об остановке клетки в точке контроля не простой процесс каскадной активации, т.к. в этом процессе имеются внутренние петли обратной связи.

гФС — фермент, включающий регуляторную субъединицу, cyclin, и каталип песку к>cyoi.единицу, шшшнзави- симую киназу [{Cdk от англ. Cyclin Dependent Finase) илиp3‘f dc2]. Активной формой фермента является лишь димер Cdk cyclin В + cdc2. Активность протеинкиназы регулируется нутом оорлшмот фосфорилирования самого фермента. Активная формаMPF способна катализировать переход мешаниной формы MPF в активную при помощи индукции акшвности фосфатазы cdc25. Эта пе ля положи!сш.мой оорлптй связи обеспечивает автокаталитический переход клеток в М фазу. Отрицательная обратная спя !i. ioi или в тм , что активная форма MPF индуцирует деградацию cyclin В.

2в этой точке включаются механизмы, реагирующие на повреждение У///А оилпопкой клеточного цикла на время, необходимое для репарации и активации транскрипции клюв. omen MH HIII.IX за репарацию ДНК. Без них геном нестабилен. Повреждающие факторы, нарушая лкшвлцию ф< рм< шл фои|юрилирующего cyclin D, приводят к протеосомальной дегенерации (апоппюч). 'Но пилили i ом, i|>,>, \ M. IIMIIUIIIC концентрации белков, контролирующих клеточный цикл.

к

По-видимому, смысл этой сложной регуляции состоит в усилении сигнала, блокирующего кле­ точный осциллятор только при соблюдении определенных условий1. Для жизнедеятельности клетки необходимы не только точная репликация и целостность хроматина (проверяемая в точках контроля G /S и G/М), но также и правильное разделение хромосом. Целям последнего служит точка контроля М/А, проверяющая правильность сборки веретена и правильность прикрепления хромосом к верете­ ну. К белкам-сенсорам повреждений можно отнести белки, кодируемые генами radl и rad9 - репара­ ция и связывание с повреждениями ДНК соответственно, а также продукт гена cdcl8 - факторрепли­ кации. Продукт гена radS - протеинкиназа передатчик сигнала, возникающего при активации точки контроля. Передатчиками являются продукты гена mecl, кодирующего FRP1 протеинкиназу, гена

тес2, кодирующего RadSS.

:->щ Новая клетка

 

 

 

Начало

 

г. •

J цикла

онкогены,

Мито,

циклинЕ,

V

с у с ^

CDKs

r

 

*

 

 

Ml

Синтез

 

 

ДНК

 

 

Ям

гены опухолевой

 

Я*1!

супрессии,

 

: i « b l

_______^ __________ ^ т ч г ^

Й,

Точка

 

)Jfi

рестрикции

 

Одним из эффекторов в остановке клеточного осциллятора является Cdc2 - каталити­ ческий компонент циклиновых киназ.

Checkpoint, (контролируют повреждения ДНК) - важнейшие механизмы поддержания це­

лостности генома. Ключевыми компонентами этих систем являются опухолевые генысупрессоры.

Три гена отслеживают повреждение ДН К в checkpoint. Ген р532 наиболее хорошо изу-

*в нетрансформированной клетке стимулирующие и тормозящие воздействия на клеточный цикл "сбалансиро­ ваны" таким образом, что белки системы checlqjoint способны остановить клеточный цикл при возникновении повреждений. Однако гиперактивация стимуляторов клеточного цикла (например, из-за мутации или гипер­ экспрессии соответствующих онкогенов или при заражении клетки вирусом), нарушает этот "баланс сил", делая стимуляцию клеточного цикла неуправляемой.

Центральное положение в системе контроля повреждений ДНК занимают два консервативных белка ATM и AIR. Эти белки относятся к классу фосфатцщиинозиг-З-ОН-юшаз (PI3K) белков, играющих важную роль в передаче сигналов. В клетках, мутантных по гену A IM не происходит остановка клеточного цикла, в G7, так и в Go, (не приостанавливается синтез ДНК). ATR, возможно, является основным "контроллером" процесса репли­ кации. Основная роль р53 - фактор туанскуипчии. Он регулирует экспрессию более 10 белков, ответственных за активацию различных супрессорных систем. Среди них - индукторы апоптоза, регуляторы клеточного цикла, секретируемые ингибиторы роста. При возникновении повреждений ДНК белки семейства PI3K фосфорилируют р53. Основная- транскрипционная мшиенъ р53 в системе контроля клеточного цикла - белок p2Tvafl (он способен вызывать остановку клеточного цикла в стадиях G2и G2).

Другой механизм />53-зависимой остановки клеточного цикла обусловлен его способностью сильно снижать скорость транскрипции генов важнейших "двигателей" поздних стадий клеточного цикла - CDK1,

CDC25C и cyclin В.

Еще две транскрипционных мишени р53 участвуют в остановке клеточного цикла в G2 в ответ на по­ вреждения ДНК Одна мишень - белок-инактиватор Cdkl, экспрессию которого активирует р53. Вторая ми­ шень - белок GADD45, вызывающий останову деления клеток в Gj и G2 (за счет прямого ингибирования Cdkl и активации p21waA).

При возникновении повреждений ДНК р53 кроме белков-регуляторов трансакшвирует также ком­ плексы репарационных белков, а если повреждения оказываются достаточно сильными, запускается ^53зависимый апоптоз.

9

ченный как опухолъ-супрессирующий ген. Все клетки, содержащие мутированный р53 ген и повреждение ДНК не способны к прерыванию клеточного цикла в Gi фазе (рис. 2).

Опухолевый ген-супрессор pRb регулирует активность E2F-DP1, фактора транскрип­ ции cyclin А, Е и Cdkl. Контроль активации E2F-DP - один из основных механизмов кон­ троля входа в £-фазу и митоз.

Еще один опухолевый ген-супрессор системы контроля повреждений ДНК - белок BRCA. Среди эффекторов BRCA1 - белки GADD45 v p21wq^, играющие важную роль в систе­ ме Gj- и G2 - checkpoint.

Checkpoint-шназы, индуцирующие остановку в checkpoint (в основном, за счет инактива­ ции фосфатаз Cdc25 и стабилизации р 5 3 \ возможно, также являются опухолевыми генамисупрессорами.

Мутации, инактивирующие гены-супрессоры (встречаются значительно чаще, чем в протон-

когенах), способствую тому, что поврежденная ДН К сохраняет способность к репликации. Это ведет к нарушению генетической стабильности клетки.

Торможение клеток в точке G2 -M возникает не только в ответ на мутагены, но также

ив ответ на другие стимулы. Причем, петля обратной связи имеет дифференциальную чув­ ствительность к различным типам агентов, нарушающим деление клетки.

Клеточный цикл регулируется не только вг[утриклеточными, но также и внешними факторами.

Вмногоклеточных организмах, делятся не вое клетки, пока не возникает потребность

иделении (например, при репарации).

Как клетки узнают, о потребности деления?

ФР и сое гояп ие внеклеточного матрикса детерминируют пролиферацию. ФРсигпапы одних клеток воспринимаемые, другими клетками, имеющими потребность делить­ ся ( 'ущес layer масса различных ф а к т ров роста. Многие из них - белки, но есть - стероиды или другие малые гидрофобные молекулы.

ФР связывает с белком-рецептором (рецепторные белки - трансмембранные белки) на клетке-

мишени (клетке, которая должна делиться). Он не проникает в клетку, а, взаимодействуя с рецеп­ тором, вызывает в нем конформационное изменение, (активизируя его). В результате этого происходит распад так называемого малого G белю. (.Ras и Rho) на a+fi, у субъединицы. Ак­ тивизированный фактором роста рецептор или является протеинкиназой, или активизирует протеинкиназу. Эта киназа является первой в ряду киназ, участвующих в киназном каскаде. Она активизирует (фосфорилированием) другую киназу, которая активизирует следующую, и так далее. В итоге киназа активизирует фактор транскрипции и экспрессирует один или не­ сколько генов, контролирующих выход из Go-фазы, возвращение в Gi-фазу, и переход в S- фазу (например, приводит к изменению активности G} фазных циклинов и преодолению Gr S контроля).

Откуда эти ФР появляются, и как они "знают", когда действовать?

Например - ФР, названный фактором роста тромбоцитов (PDGF). Когда ткань повреждена, тромбоциты запускают свертывание крови в раневой области, чтобы остановить кровотечение. Толь­ ко те тромбоциты, которые вовлечены в формирование тромба, продуцируют PDGF. PDGF суще­ ствует в течение короткого времени и только клетки, находящиеся в непосредственной близости от повреждения, обнаруживают PDGF и отвечают на его действие делением.

1 ”Пусковым механизмом" £-фазы можно считать активацию комплексов E2F-DP, являющихся факторами транскрипции множества генов, необходимых для репликации ДНК. Для активации комплексов E2F-DP необ­ ходимо их высвобождение из соединения с pRb. Для этого необходимо, чтобы pRb был фосфорилирован ком­ плексами cyclin D-Cdk4/6 и cyclin E-Cdk2. Установлено, что при повреждениях ДНК происходит быстрый про­ теолиз cyclin D в результате чего комплекс cyclin D-Cdk4/6 разрушается.

Основным механизмом остановки клеточного цикла при повреждениях ДНК n G, является ингибирование cyclin-Cdk, B G2- инактивация комплекса cyclin В-Cdkl.

10