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 / ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
5.95 Mб
Скачать

Типовые формы патологии клетки

Повреждение клеток характеризуется развитием разнообразных изменений не только в поражённых клетках, но и в других гистологических элементах, составляющих ткани, органы и их системы.

Классификация типовых форм патологии эклектична. Исторически она включает:

дистрофии,

дисплазии,

некроз,

апоптоз,

нарушения отдельных субклеточных структур и компонентов.

Дистрофии

Клеточные дистрофии – нарушения обмена веществ, сопровождающиеся расстройством функций клеток, пластических процессов в них, а также структурными изменениями, ведущими к нарушению жизнедеятельности клеток.

Механизмы дистрофии

Механизмы дистрофий разнообразны. К числу ведущих относятся следующие:

синтез аномальных, в норме не встречающихся в клетке, веществ (например, белковополисахаридного комплекса – амилоида);

избыточное превращение одних соединений в другие (например, жиров и углеводов в белки, углеводов в жиры);

декомпозиция (фанероз): распад субклеточных структур и/или веществ (например, белковолипидных комплексов мембран);

инфильтрация клеток и межклеточного вещества органическими и неорганическими соединениями (например, ЛПНП и Са2+ клеток интимы артерий при атеросклерозе).

Виды клеточных дистрофий

Виды клеточных дистрофий приведены на рисунке. Основным критерием классификации клеточных дистрофий является преимущественное нарушение метаболизма отдельных классов веществ. Согласно этому, различают:

диспротеинозы (белковые дистрофии),

липидозы (жировые дистрофии),

диспигментозы (пигментные дистрофии),

углеводные и минеральные дистрофии.

Отдельную группу составляют тезаурисмозы (болезни накопления).

Диспротеинозы

Для белковых дистрофий характерно изменение физико-химических свойств клеточных белков и как следствие – нарушение их ферментативной и структурной функций.

Различают зернистую, гиалиново-капельную и гидропическую дистрофии. Эти разновидности диспротеинозов – последовательные этапы нарушений обмена белков, приводящие к некрозу клеток.

Чаще диспротеинозы являются приобретёнными (вторичными). Реже встречаются первичные (наследуемые и врождённые) их варианты. Обычно эти последние – результат ферментопатий и обусловлены нарушениями обмена аминокислот, например цистеина (цистиноз), фенилпировиноградной кислоты (фенилкетонурия), тирозина (тирозиноз) и некоторых других.

Зернистая дистрофия

При зернистой дистрофии в цитоплазме появляются гранулы (зёрна) белка вследствие его инфильтрации (проникновения) из межклеточной жидкости, превращения углеводов и жиров в белки, распада ЛП цитоплазмы и мембран и нарушений энергообеспечения клеток.

Гиалиновая дистрофия

Гиалиновая дистрофия характеризуется накоплением в цитозоле белковых гиалиноподобных ацидофильных включений – «капель» (отсюда другое название этой разновидности дистрофии – «ги-

41

алиново-капельная»). Одновременно с этим появляются признаки деструкции клеточных органелл. Причина гиалиновой дистрофии – значительное повышение проницаемости клеточных мембран.

Гидропическая дистрофия

Гидропическая (водяночная, вакуольная) дистрофия в виде наполненных жидкостью вакуолей, набухания органелл и других признаков внутриклеточного отёка развивается при повышении онкотического давления в клетке и избыточной гидратации белковых мицелл. Наиболее часто гидропическая дистрофия наблюдается при воздействии гипоксии, ионизирующей радиации, микробных и паразитарных токсинов.

Липидозы

К липидам относят различные по химическому составу гидрофобные вещества.

Для липидозов (жировых дистрофий) характерно увеличение содержания внутриклеточных липидов, появление липидов в клетках, где они в норме отсутствуют, а также образование липидов аномального химического состава.

Различают липидозы первичные (наблюдаются, как правило, при ферментопатиях: ганглиозидлипидоз, цереброзидлипидоз, сфингомиелинлипидоз и др.) и вторичные (вызванные различными патогенными факторами: этанолом, соединениями фосфора, четырёххлористым углеродом, некоторыми ЛС – цитостатиками, антибиотиками, барбитуратами и др.). Вторичные липидозы, подобно диспротеинозам, наиболее часто выявляются в клетках миокарда, печени, почек, мозга и носят соответствующие названия (жировая дистрофия сердца, печени, почек, мозга).

Углеводные дистрофии

Углеводные дистрофии характеризуются нарушениями обмена полисахаридов (гликогена, мукополисахаридов) и гликопротеинов (муцина, мукоидов).

Дистрофии при нарушении метаболизма полисахаридов

При нарушениях метаболизма полисахаридов в клетках можно наблюдать уменьшение содержания углеводов (например, гликогена при СД), отсутствие углеводов (агликогенозы) и накопление избытка углеводов (например, гликогенная инфильтрация клеток, гликогенозы).

Причины этих дистрофий: эндокринопатии (например, инсулиновая недостаточность) и ферментопатии (отсутствие или низкая активность ферментов, принимающих участие в синтезе и распаде углеводов).

Дистрофии при нарушении метаболизма гликопротеидов

Углеводные дистрофии, связанные с нарушением метаболизма гликопротеинов, характеризуются, как правило, накоплением муцинов и мукоидов, имеющих слизистую консистенцию (в связи с этим их называют также слизистыми дистрофиями).

Причины: эндокринные расстройства (например, недостаточная продукция или низкая активность гормонов щитовидной железы) и прямое повреждение клеток различными патогенными факторами.

Пигментные дистрофии

Клеточные пигменты (хромопротеиды) – соединения, состоящие из белка и хромофора.

Виды пигментов

oгемоглобиногенные, или железозависимые (ферритин, гемосидерин, билирубин, гематоидин, гематин, порфирин);

oпротеиногенные, или тирозиногенные (меланин, адренохром, пигменты охроноза и энтерохромаффинных клеток);

o липидогенные, или липопротеиногенные (липофусцин, гемофусцин, цероид, липохромы).

Виды диспигментозов

Пигментные дистрофии (диспигментозы) классифицируют в зависимости от их происхождения, механизма развития, структуры пигмента, проявлений и распространённости. Виды пигментных дистрофий:

По происхождению:

Первичные (наследственные, врождённые)

42

Вторичные, приобретённые (возникающие под действием патогенных агентов в постнатальном периоде)

По механизму развития:

Обусловленные дефектами ферментов (ферментопатиями) метаболизма пигмента

Связанные с изменением в содержании и/или активности ферментов транспорта пигментов через мембраны клетки, вызванные повреждением мембран клеток

Обусловленные накоплением избытка пигментов в фагоцитирующих клетках

По структуре пигмента:

Гемоглобиногенные, железозависимые

Протеиногенные, тирозиногенные

Липидогенные, липопротеиногенные

По проявлениям:

Появление в клетке пигмента, в норме в ней отсутствующего

Накопление избытка пигмента, образующегося в клетке в норме

Уменьшение количества пигмента, образующегося в клетке в норме

По распространённости:

Местные (регионарные)

Общие (распространённые, системные)

Группы диспигментозов

Гемоглобиногенные (железозависимые) диспигментозы: гемосидероз, гемохроматоз, гемоме-

ланоз, порфирии, а также накопление избытка прямого билирубина в гепатоцитах.

Большинство гемоглобиногенных пигментов относятся к продуктам катаболизма Нb. Некоторые из них (ферритин, гемосидерин) образуются с участием железа, всасывающегося в кишечнике.

Наиболее частыми из гемоглобиногенных диспигментозов являются гемохроматоз и порфирия.

Протеиногенные (тирозиногенные) диспигментозы проявляются усилением или ослаблением пигментации тканей локального или общего характера продуктами метаболизма тирозина.

o Усиление пигментации: меланоз и охроноз.

o Ослабление пигментации тканей или отсутствие пигмента в их клетках: альбинизм.

Липидогенные диспигментозы характеризуются увеличением количества в клетках пигментов липидного и липопротеидного характера: липофусцинозы.

Минеральные дистрофии

Из минеральных дистрофий наибольшее значение имеют нарушения обмена кальция, калия, железа, цинка, меди в виде отложения солей этих химических элементов (например, кальцинозы, сидерозы, отложение меди при гепатоцеребральной дистрофии).

Тезаурисмозы

Тезаурисмозы (болезни накопления) – накопление избытка различных веществ в клетках, что сопровождается нарушением их структуры и функции, а также интенсивности и характера метаболических и пластических клеточных процессов.

Практически все тезаурисмозы – результат наследственных ферментопатий, передающихся, как правило, по аутосомно-рецессивному типу.

Вотдельные группы принято выделять болезни накопления лизосомные и пероксисомные.

Взависимости от типа накапливающихся веществ тезаурисмозы подразделяют на липидные (липидозы), гликогеновые (гликогенозы), аминокислотные, нуклеопротеиновые, мукополисахаридные (мукополисахаридозы), муколипидные (муколипидозы). Наиболее распространёнными разновидностями тезаурисмозов являются липидные и гликогеновые.

43

Дисплазии

Дисплазии нарушения дифференцировки клеток, сопровождающиеся стойкими изменениями их структуры, метаболизма и функции, ведущими к нарушению их жизнедеятельности

Дифференцировка клеток определяется генетической программой, но реализация этой программы в существенней мере зависит от сложных взаимодействий ядра и цитоплазмы, микроокружения клетки, влияния на клетку БАВ и многих других факторов. Именно поэтому даже при одном и том же отклонении в геноме различных клеток проявления дисплазии могут носить «разноликий» характер.

Среди дисплазии выделяют метаплазии, характеризующиеся замещением в конкретном органе характерных для него клеток клетками другого типа.

Существенно, что клеточные дисплазии лежат в основе опухолевого роста и в клинической практике рассматриваются как предраковые состояния.

Как правило, при дисплазиях клетки увеличены в размерах, имеют неправильную, причудливую форму («клетки-монстры»), соотношение различных органелл в них диспропорционально. Нередко в таких клетках обнаруживаются различные включения и признаки дистрофических процессов.

Примеры дисплазии:

Образование мегалобластов в костном мозге при витамин В12-дефицитной анемии.

Появление серповидных эритроцитов при патологии Нb.

Наличие крупных «нейронов-монстров» при поражении коры головного мозга (туберозный склероз).

Образование многоядерных гигантских клеток со своеобразным расположением хроматина при болезни Реклингхаузена.

Примеры метаплазии:

Хронические воспалительные заболевания лёгких, а также дефицит витамина А, курение приводят к появлению в однослойном мерцательном эпителии бронхов островков многослойного плос-

кого эпителия.

Фиброзно-кистозная болезнь молочной железы. В грудной железе возможно появление клеток,

характерных для апокриновых потовых желёз.

Хронический цервицит. Возможно замещение цилиндрического эпителия многослойным плоским.

Берретта пищевод. В результате рефлюкса кислого содержимого желудка многослойный плоский эпителий слизистой оболочки пищевода замещается однослойным эпителием, характерным для тонкой кишки.

Оссифицирующий миозит. Скелетные мышечные волокна замещаются фиброзной тканью, содержащей очаги костной ткани.

Гетеротопная оссификация возможна в рубцовой ткани (например, в лёгком).

Некроз и апоптоз клетки

Различают два вида клеточной гибели: насильственная смерть от повреждения – некроз и запрограммированная клеточная смерть – апоптоз.

Последовательность морфологических изменений клетки при некрозе и апоптозе представлена на рис. 8.

Некроз (от греч. nekros – мертвый) это посмертные изменения клетки необратимого характера, заключающиеся в постепенном ферментативном разрушении и денатурации её белков.

Некроз развивается при чрезмерной альтерации клетки, не требует затрат энергии и не зависит от управляющих сигналов местного и центрального происхождения («анархический путь гибе-

ли»).

Вследствие синтеза поврежденной клеткой БАВ и нарушения целостности её мембран (выход различных ферментов), некроз представляет определенную угрозу окружающим структурам – это часто способствует развитию воспалительного процесса.

44

Рис. 8. Последовательность морфологических изменений клетки при некрозе и апоптозе

1.Исходно ннтактная клетка.

2.Уплотнение и сегрегация хроматина в ядре.

3.Распад ядра на фрагменты и образование апоптозных телец.

4.Фагоцитоз апоптозных телец соседней клеткой.

5.Ранняя стадия некроза, включающая конденсацию хроматина в нерезко очерченные массы и деградацию цитоплазматических структур.

6.Разрушение мембран и дезинтеграция клетки.

Насильственная гибель клетки обусловлена:

лишением её питания и кислорода;

необратимыми изменениями структуры и функций с угнетением важнейших метаболических процессов различными патогенными агентами.

Некрозу предшествует глубокая, частично необратимая стадия повреждения клетки – некробиоз. Несмотря на многообразие этиологических факторов, провоцирующих в конечном счёте развитие некробиоза и некроза, молекулярно-клеточные изменения, выявляемые при гибели клетки в большинстве случаев одинаковы (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999). Согласно их мнению, важно различать гипоксический и свободно-радикальный некробиоз. Механизмы свободно-радикального по-

вреждения клетки могут запускаться без первичной гипоксии, а иногда даже в условиях его избытка. Гипоксический некробиоз инициируется различными патогенными факторами, вызывающими продолжительную гипоксию. Оба вида некробиоза могут комбинироваться и взаимно дополнять друг друга. Исходом обоих видов некробиоза являются такие повреждения клетки, при которых она уже неспособна к самостоятельному энергообеспечению и подвергается некрозу.

Некоторые исследователи иногда рассматривают некробиоз, как процесс собственной гибели клетки. По И.В. Давыдовскому, некробиоз – это процесс отмирания клеток. Некроз же, в большей степени, характеристика морфологическая, наблюдающаяся после гибели клетки, а не механизм самой гибели.

Основные разновидности некроза:

Коагуляционный (сухой) некроз. При нём в клетке развивается значительный ацидоз, идёт коагуляция белков и отмечается повышенное накопление кальция с агрегацией элементов цитоскелета. Очень часто наблюдается при тяжёлой гипоксии, например, в кардиомиоцитах при инфаркте миокарда. Данный некроз преимущественно развивается в тканях, богатых белком и кальцием и характеризуется ранними и глубокими поражениями митохондрий.

Колликвационный (влажный) некроз (от лат. colliquatio – разжижение, расплавление). Для него типично преобладание гидролитических процессов лизосомального аутолиза или гетеролизиса при участии фагоцитов. Очаг некроза размягчён, наблюдается накопление активных гидроксильных радикалов и эндогенное омыление клеток, что приводит к разрушению её структур, например различных мембран.

Между коагуляционным и колликвационным некрозом чётких границ нет. Возможно, это объясняется тем, что механизмы их развития во многом общие. Ряд исследователей выделяют и так называемый казеозный (творожистый) некроз (при туберкулезе), полагая при этом, что он представляет собой комбинацию двух предыдущих типов.

45

Апоптоз (от греч. apoptosis – «отпадающий») – это программированная клеточная смерть (инициирующаяся под действием внеили внутриклеточных факторов) в развитии которой активную роль принимают специальные и генетически запрограммированные внутриклеточные механизмы.

Апоптоз, в отличие от некроза, активный процесс, требующий определенных энергозатрат. Первоначально пытались разграничить понятия «программированная клеточная гибель» и «апоптоз»: к первому термину относили устранение клеток в эмбриогенезе, а ко второму – программированную смерть только зрелых дифференцированных клеток. В настоящее время выяснилось, что никакой целесообразности в этом нет (механизмы развития клеточной гибели одинаковы) и два понятия превратились в синонимы, хотя это объединение и не бесспорно.

Механизмы апоптоза

Их реализацию можно представить в виде поэтапного развития следующих стадий:

1 стадия стадия инициации (индукции). В зависимости от происхождения сигнала, стимулирующего апоптоз, различают:

Внутриклеточные стимулы апоптоза. Среди них к наиболее известным относят – разные виды облучения, избыток Н+, оксид азота, свободные радикалы кислорода и липидов, гипертермия и др. Все они могут вызывать различные повреждения хромосом (разрывы ДНК, нарушения её конформации др.) и внутриклеточных мембран (особенно митохондрий). То есть в данном случае поводом для апоптоза служит «неудовлетворительное состояние самой клетки». Причём, повреждение структур клеток должно быть достаточно сильным, но не разрушительным. У клетки должны сохраниться энергетические и материальные ресурсы для активации генов апоптоза и его эффекторных механизмов. Внутриклеточный путь стимуляции программированной смерти клетки можно обозначить как «апоптоз изнутри»;

Трансмембранные стимулы апоптоза, т.е., в этом случае он активируется внешней «сигнализацией», которая передается через мембранные или (реже) внутриклеточные рецепторы. Клетка может быть вполне жизнеспособной, но, с позиции целостного организма или «ошибочной» стимуляции апоптоза, она должна погибнуть. Этот вариант апоптоза получил назва-

ние «апоптоз по команде».

Трансмембранные стимулы подразделяются на:

«отрицательные» сигналы. Для нормальной жизнедеятельности клетки, регуляции её деления и размножения необходимо воздействие на неё через рецепторы различных БАВ: факторов роста, цитокинов, гормонов. Среди прочих эффектов, они подавляют механизмы клеточной гибели. И естественно, дефицит или отсутствие данных БАВ активирует механизмы программированной смерти клетки;

«положительные» сигналы. Сигнальные молекулы, такие как ФНОα, глюкокортикоиды, некоторые антигены, адгезивные белки и др., после взаимодействия с клеточными рецепторами могут запускать программу апоптоза.

На клеточных мембранах находится группа рецепторов, в задачу которых передача сигнала к развитию апоптоза является основной, возможно даже единственной функцией. Это, например, белки группы DR (death receptos – «рецепторы смерти»): DR3, DR4, DR5. Наиболее хорошо изучен Fas-рецептор, появляющийся на поверхности клеток (гепатоцитах) спонтанно или под влиянием активации (зрелые лимфоциты). Fas-рецептор при взаимодействии с Fas-рецептором (лигандом) Т-киллера запускает программу смерти клетки-мишени. Однако, взаимодействие Fas-рецептора с Fas-лигандом в областях, изолированных от иммунной системы, заканчивается гибелью самого Т-киллера.

Следует помнить, что некоторые сигнальные молекулы апоптоза, в зависимости от ситуации могут наоборот, блокировать развитие программированной смерти клеток. Амбивалентность (двойственное проявление противоположных качеств) характерна для ФНО, ИЛ-2, интерферона γ и др.

На мембранах эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, а так же клеток лёгкого и кожи обнаружены особые антигены-маркеры. На них синтезируются физиологические аутоанти-

46

тела, и они, выполняя роль опсонинов, способствуют фагоцитозу этих клеток, т.е. гибель клеток происходит путём аутофагоцитоза. Выяснилось, что антигены-маркеры появляются на поверхности «старых» (прошедших свой путь онтогенетического развития) и поврежденных клетках, молодые и неповрежденные клетки их не имеют. Данные антигены получили название «антигены-маркеры стареющих и поврежденных клеток» или «белок третьей полосы». Появление белка третьей полосы контролируется геномом клетки. Следовательно, аутофаго-

цитоз можно рассматривать, как вариант запрограммированной гибели клеток.

Смешанные сигналы. Это сочетанное воздействие сигналов первой и второй группы. Например, апоптоз происходит с лимфоцитами, активированных митогеном (положительный сигнал), но не вступивших в контакт с АГ (отрицательный сигнал).

2 стадия стадия программирования (контроля и интеграции механизмов апоптоза).

Для этой стадии характерно два, диаметрально противоположных процесса, наблюдающихся после инициации. Происходит либо:

реализация пускового сигнала к апоптозу через активацию его программы (эффекторами являются каспазы и эндонуклеазы);

блокируется эффект пускового сигнала апоптоза.

Различают два основных, но не исключающих друг друга, варианта исполнения стадии программирования (рис. 9):

Прямая передача сигнала (прямой путь активации эффекторных механизмов апоптоза минуя геном клетки) реализуется через:

адапторные белки. Например, так осуществляется запуск апоптоза Т-киллером. Он активирует каспазу-8 (адапторный белок). Аналогично может действовать и ФНО;

цитохром С и протеазу ΑIF (митохондриальная протеаза). Они выходят из поврежденной митохондрии и активируют каспазу-9;

гранзимы. Т-киллеры синтезируют белок перфорин, который образует каналы в плазмолемме клетки-мишени. Через эти каналы в клетку проникают протеолитические ферменты гранзимы, выделяемые все тем же Т-киллером и они запускают каскад каспазной сети.

Опосредованная передача сигнала. Она реализуется с помощью генома клетки путём:

репрессии генов, контролирующих синтез белков-ингибиторов апоптоза (гены Bcl-2, BclXL и др). Белки Bcl-2 в нормальных клетках входят в состав мембраны митохондрий и закрывают каналы по которым из этих органоидов выходят цитохром С и протеаза AIF;

экспрессии, активации генов, контролирующих синтез белков-активаторов апоптоза (гены Bax, Bad, Bak, Rb, P53 и др.). Они, в свою очередь активируют каспазы (к-8, к-9).

На рис. 9 представлена примерная схема каспазного принципа активации каспаз. Видно, что откуда бы не запускался каскад, его узловым моментом является каспаза 3. Она активируется и каспазой 8 и 9. Всего в семействе каспаз – более 10 ферментов. Локализуются в цитоплазме клетки в неактивном состоянии (прокаспазы). Положение всех каспаз в данном каскаде до конца не выяснено, поэтому на схеме ряд из них отсутствует. Как только активируются каспазы 3, 6, 7 (возможно и их другие типы) наступает 3 стадия апоптоза.

3 стадия стадия реализация программы (исполнительная, эффекторная). Непосредственными исполнителями («палачами» клетки) являются вышеуказанные каспазы и эндонуклеазы. Местом приложения их действия (протеолиза) служат (см. рис. 9):

цитоплазматические белки – белки цитоскелета (фодрин и актин). Гидролизом фодрина объясняют изменение поверхности клетки – «гофрирование» плазмолеммы (появление на ней впячиваний и выступов);

белки некоторых цитоплазматических регуляторных ферментов: фосфолипазы А2, протеинкиназы С и др.;

47

ядерные белки. Протеолиз ядерных белков занимает основное место в развитии апоптоза. Разрушаются структурные белки, белки ферментов репликации и репарации (ДНКпротеинкиназы и др.), регуляторные белки (рRb и др.), белки-ингибиторы эндонуклеаз.

Инактивация последней группы – белков ингибиторов эндонуклеаз приводит к активации эн-

донуклеаз, второму «орудию» апоптоза. В настоящее время эндонуклеазы и в частности, Са2+, Мg2+ - зависимая эндонуклеаза, рассматривается как центральный фермент программируемой смерти клетки. Она расщепляет ДНК не в случайных местах, а только в линкерных участках (соединительные участки между нуклеосомами). Поэтому хроматин не лизируется, а только фрагментируется, что определяет отличительную, структурную черту апоптоза.

Вследствие разрушения белка и хроматина в клетке формируются и от неё отпочковываются различные фрагменты – апоптозные тельца. В них находятся остатки цитоплазмы, органелл, хроматина и др.

Рис. 9. Каспазный каскад и его мишени

R – мембранный рецептор; К – каспазы; AIF – митохондриальная протеаза; Цит. С – цитохром с; Apaf-1 – цитоплазматический белок; IAPs – ингибиторы каспаз

4 стадия стадия удаления апоптозных телец (фрагментов клетки). На поверхности апоптозных телец экспрессируются лиганды, они распознаются рецепторами фагоцитов. Процесс обнаружения, поглощения и метаболизирования фрагментов погибшей клетки происходит сравнительно быстро. Это способствует избежать попадания содержания погибшей клетки в окружающую среду и тем самым, как отмечено выше, воспалительный процесс не развивается. Клетка уходит из жизни «спокойно», не беспокоя «соседей» («тихий суицид»).

Программированная клеточная гибель имеет важное значение для многих физиологических процессов. С апоптозом связаны:

поддержание нормальных процессов морфогенеза – запрограммированная смерть клеток в про-

цессе эмбриогенеза (имплантации, органогенеза) и метаморфоза;

поддержание клеточного гомеостаза (в том числе ликвидация клеток с генетическими нарушениями и инфицированных вирусами). Апоптозом объясняется физиологическая инволюция и уравновешивание митозов в зрелых тканях и органах. Например, гибель клеток в активно пролиферирующих и самообновляющихся популяциях – эпителиоцитов кишечника, зрелых лейкоцитов, эритроцитов. Гормонально-зависимая инволюция – гибель эндометрия в конце менструального цикла;

48

селекция разновидностей клеток внутри популяции. Например, формирование антигенспеци-

фической составляющей иммунной системы и управление реализацией её эффекторных механизмов. С помощью апоптоза происходит выбраковка ненужных и опасных для организма клонов лимфоцитов (аутоагрессивных). Сравнительно недавно показано значение программированной гибели клеток в защите «иммунологически привилегированных» зон (внутренние среды глаза и семенников). При прохождении гистогематических барьеров данных зон (что случается редко), эффекторные Т-лимфоциты гибнут. Включение механизмов их смерти обеспечивается при взаимодействии Fas-лиганда барьерных клеток с Fas-рецепторами Т-лимфоцита, тем самым предотвращается развитие аутоагрессии.

Таблица 1. Сравнительная характеристика некроза и апоптоза

Признак

 

Апоптоз

 

Некроз

 

 

 

 

 

Индукция

 

Активируется физиологическими

или

Различная в зависимости от повре-

 

 

патологическими стимулами

 

ждающего фактора

Распространен-

 

Одиночная клетка

 

Группа клеток

ность

 

 

 

 

Биохимические

из-

Энергозависимая фрагментация

ДНК

Нарушение или прекращение ион-

менения

 

эндогенными эндонуклеазами. Лизосо-

ного обмена. Из лизосом высвобож-

 

 

мы интактные.

 

даются ферменты.

Распад ДНК

 

Внутриядерная конденсация с расщеп-

Диффузная локализация в некроти-

 

 

лением на фрагменты

 

зированной клетке

Целостность

кле-

Сохранена

 

Нарушена

точной мембраны

 

 

 

Морфология

 

Сморщивание клеток и фрагментация с

Набухание и лизис клеток

 

 

формированием апоптотических телец с

 

 

 

уплотненным хроматином

 

 

Воспалительный

Нет

 

Обычно есть

ответ

 

 

 

 

Удаление погиб-

Поглощение (фагоцитоз) соседними

Поглощение (фагоцитоз) нейтрофи-

ших клеток

 

клетками

 

лами и макрофагами

Роль апоптоза в патологии и виды различных заболеваний связанных с нарушением апоптоза представлены в таблице 2.

Усиление апоптоза характеризуется развитием патологии, затрагивающей в основном определенные типы клеток с уменьшением их численности (СПИД, тромбоцитопения, болезнь Альцгеймера и др.).

Недостаточность механизмов программированной гибели клеток лежит в основе заболе-

ваний, в развитии которых решающим является проявление активности клеток, в норме подлежащих ограничению или даже полной ликвидации (аутоиммунные процессы, доброкачественные и злокачественные опухоли).

Данные изменения механизмов апоптоза, естественно нужно учитывать при разработке патогенетической терапии.

Таблица 2. Патология, связанная с нарушением апоптоза

 

Группа

 

 

Заболевания

 

 

Комментарии

 

 

заболеваний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заболевания, связанные с ослаблением апоптоза

Аутоиммунные

 

Семейный аутоиммунный лим-

 

Аналоги у мышей – носители мутации ге-

процессы

 

фопролиферативный

синдром,

 

нов lpr, gld и трансфектанты по гену bcl-2.

 

 

 

 

связанный с дефицитом Fas

 

СКВ-подобный синдром в сочетании с

 

 

 

 

 

 

 

накоплением клеток CD3+CD4-CD8-B220+

 

 

 

 

Системная красная волчанка,

 

Ослабление апоптоза невыясненного ге-

 

 

 

 

ревматоидный артрит, болезнь

 

неза. Образование растворимого Fas-ре-

 

 

 

 

Бехчета (системный васкулит)

 

цептора

Злокачественные

 

Лимфома Беркитта

 

 

Транслокация и гиперэкспрессия генов

49

опухоли

 

bcl-2 и c-myc; ослабление апоптоза

 

Лейкозы и солидные опухоли

Мутация и экспрессия гена р53 приводят

 

 

к ослаблению апоптоза, что часто корре-

 

 

лирует с прогрессированием и их устой-

 

 

чивостью к терапии

Заболевания, связанные с усилением апоптоза

Врожденные

Синдром Дауна и др.

Преобладание апоптоза при формирова-

аномалии

 

 

нии локальных структур

Болезни

крови

Миелодисплазии, апластическая,

Усиление апоптоза клеток отдельных или

(цитопении)

Fе-, фолат, В12-дефицитные ане-

всех ростков кроветворения в процессе

 

 

мии, тромбоцитопения, нейтро-

развития

 

 

пения, болезнь Кастлемана

 

Инфекционные

Различные

инфекционные про-

Апоптоз клеток иммунной системы вызы-

(бактериальные

цессы, сепсис

вают суперантигены, токсины; при сепси-

заболевания)

 

 

се – накапливающийся в крови ФНОα

Вирусные ин-

Различные

вирусные заболева-

Индукторами апоптоза при СПИДе слу-

фекции

 

ния, в том числе СПИД

жат вирусные факторы, в частности

 

 

 

 

gp120, взаимодействующий с CD4

Дистрофические

Боковой амиотрофический скле-

Усиление апоптоза нейронов и других

заболевания

роз, болезнь Альцгеймера, спи-

клеток в определенных участках цен-

нервной системы

нальная мышечная атрофия

тральной нервной системы

Другие

заболева-

Инфаркт миокарда

Преобладание апоптоза миоцитов в пери-

ния

 

 

 

од «реперфузии» миокарда

 

 

Токсические гепатиты

Апоптоз гепатоцитов под действием ядов,

 

 

 

 

в том числе этанола

Компенсаторно-приспособительные процессы в клетке при её повреждении

I.Внутриклеточные механизмы адаптации

Защитно-приспособительные механизмы функционально-метаболического характера:

1.Компенсация энергетических нарушений:

увеличение ресинтеза АТФ

активация транспорта АТФ

активация механизмов утилизации

2.Защита мембран и ферментов клетки:

Увеличение факторов антиоксидантной защиты

Активация буферной системы

Повышение активности ферментативной детоксикации микросом

Активация механизмов репарации компонентов мембран и ферментов

3.Уменьшение степени или устранение дисбаланса ионов жидкости в клетках:

Снижение степени нарушения энергоснабжения

Снижение степени повреждения мембран и ферментов

Активация буферных систем

4.Устранение нарушений генетической программы:

Устранение разрывов в нитях ДНК (активация ферментов репаративного синтеза ДНК)

50