механизмы повреждения клетки
•Существует три основных механизма, посредством которых повреждающие факторы реализуют свой эффект
–гипоксическое повреждение,
–свободно-радикальное повреждение и
–нарушение кальциевого гомеостаза клетки.
ГИПОКСИЧЕСКОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ
недостаток кислорода в воздухе, снижение количества гемоглобина, ингибирование цитохромов, действие токсинов или ишемии
Гипоксия клеток |
Повреждение |
||
мембран |
|||
|
|
||
снижение активности |
Вакуолизация |
||
окислительного |
|||
фосфорилирования |
митохондрий |
||
|
снижение продукции АТФ |
|
|
Na/К и Na/Ca |
|
Гликолиза |
|
внутри Na и Ca |
Расширение |
Гликогена |
|
вне К |
ЭПР |
|
|
|
Открепление |
Лактата |
|
Н2О |
|
||
рибосом |
рН |
||
Набухание |
Синтеза |
||
|
|||
клетки |
белка |
|
|
Нарушение
цитоскелета
Неконтролируемый 
вход Са в клетку
Выход ферментов из клетки
Переваривание
клетки
Высвобождение
ферментов
Набухание
лизосом
Конденсация
хроматина
ТАБЛИЦА Биологически значимые свободные радикалы и активные формы кислорода
Cупероксидный. О2.- образуется в митохондриях и в радикал, О2- цитоплазме из кислорода с помощью
ксантиноксидазы или цитохром р-450. О2- инактивируется ферментом СОД с образованием Н2О2 и O2.
Перекись |
Н2О2 может также образовываться в |
|
водорода, Н2О2 |
пероксисомах под действием оксидаз. |
|
Гидроксильный |
ОН.образуется в результате гидролиза |
|
радикал, ОН. |
||
воды при действии радиации или в |
||
|
результате взаимодействия Н2О2 с ионами |
|
Оксид азота, NO.. |
Fe или Cu. |
|
NO синтезируется ферментом NO-синтазой. |
||
|
При взаимодействии NO с О2- образуется |
|
|
очень агрессивный радикал ONOO-. |
Гиперпродукция свободных
радикалов сдерживается антиоксидантными ферментами
нет каталазы |
ПОЛ, что приводит к |
|
|
нарушению структуры |
|
Модификация ДНК, |
и проницаемости |
|
мембран |
||
что может |
Повреждение |
|
белков |
||
привести к |
||
мембранных |
||
опухолевой |
||
Повреждение |
||
трансформации |
митохондрий и |
|
учебник Новицкого с. 79- |
высвобождение Са2+ в |
|
цитозоль |
||
86 |
|
Нарушение внутриклеточного
кальциевого гомеостаза - механизм, посредством которого повреждающий агент вызывает повреждение клетки и ее смерть
•Повреждающие факторы приводят к увеличению внутриклеточной концентрации кальция за счет:
–увеличения входа кальция через плазматическую мембрану,
–высвобождения кальция из митохондрий и эндоплазматического ретикуллума и
–снижения активности энергетически- зависимым мембранных насосов откачки кальция из клетки.
ЭФФЕКТЫ КАЛЬЦИЯ В БОЛЬШИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ca2+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Са2+-перегрузка в |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кардиомиоцитах |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Активация |
Активация |
Активация |
Активация |
фосфолипаз |
протеаз |
АТФаз |
эндонуклеаз |
Повреждение |
Повреждение |
Расщепление |
Фрагментация |
|
цитоскелета |
||||
мембран |
АТФ |
ДНК |
||
и белков |
||||
|
|
|
ПРОЯВЛЕНИЕ КЛЕТОЧНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ
•Клеточное повреждение проявляется последствиями клеточной инфильтрации.
•Клеточная инфильтрация - это ненормальное накопление в клетке жидкости и электролитов, липидов и углеводов, гликогена, кальция, мочевой кислоты, белков, меланина или билирубина.
•Проявления клеточного повреждения будут зависеть от того какие из веществ накапливаются в поврежденной клетке.
Онкозис – одна из форм
клеточной гибели вызванной вакуолярной дегенерацией и набуханием клетки
Повреждающий
фактор
Набухание клеток и расширение ЭПР
Прогрессивная вакуолизация и набухание клетки
Увеличенное |
|
поступление воды и |
|
натрия в клетку |
|
Выход калия из |
Вакуолизация - |
клетки |
|
|
разрыв и |
слияние цистерн ЭПР с образованием вакуолей
Накопление липидов в печеночных клетках
•Накопление липидов в печени происходит по одному из следующих механизмов:
–Увеличенное вхождение жирных кислот в печень
–Снижение синтеза апопротеинов, белков- акцепторов липидов
–Снижение способности липидов связываться с апопротеинами
–Снижение активности механизмов транспорта липидов из клетки.
ТАБЛИЦА |
Накопление пигментов: |
меланина, гемосидерина и |
|
|
билирубина |
•МЕЛАНИН
–Темно-коричневый пигмент, который синтезируется меланоцитами. Меланин может накапливаться в фагоцитирующих клетках кожи.
–Избыточное накопление меланина происходит в доброкачесвенных родинках и в опухолевых клетках злокачественной меланомы