Основные теоретические положения

Обладая определенными морфологическими особенностями, органоиды клеток обеспечивают основные проявления их жизнедеятельности. С ними связаны дыхание и энергетические запасы (митохондрии), синтез белков (рибосомы, гранулярная эндоплазматическая сеть), накопление и транспорт липидов и гликогена, детоксикационная функция (гладкая эндоплазматическая сеть), синтез продуктов и их секреция (пластинчатый комплекс), внутриклеточное пищеварение и защитная функция (лизосомы).

Функция органелл клетки не строго детерминирована. Они могут участвовать в различных внутриклеточных процессах. Более специализированы метаплазматические образования: тонофибриллы, например, выполняют опорную функцию клетки; миофибриллы осуществляют сокращение клетки и способствуют её движению, микроворсинки и щёточная каёмка участвуют в процессах всасывания; десмосомы, нексусы, зоны сцепления обеспечивают клеточные контакты и т.д. Однако ни одна функция клетки не является результатом деятельности одной органеллы или одного метаплазматического образования. Каждое функциональное проявление клетки – это результат совместной работы всех взаимосвязанных компонентов.

Патология клеточного ядра

Ядро является крупнейшей органеллой клетки и центральным хранилищем информации. Ядро заключено в оболочку, состоящую из двух мембран, пронизанных многочисленными отверстия (ядерными порами). Внутри ядер содержится 46 хромосом.

Патология клеточного ядра морфологически проявляется в изменении структуры, размеров, формы и количества ядер и ядрышек. Особую форму патологических изменений в ядре представляет патология митоза, а также нарушение структуры и количества хромосом.

Изменение структуры и размеров ядер. Основная часть клеток содержит диплоидные ядра. В период синтеза ДНК (G-фаза) содержание ДНК удваивается, а в постмитотический период уменьшается. Если после синтеза ДНК в диплоидной клетке не происходит нормального митоза, то появляются тетраплоидные ядра – возникает полиплоидия – кратное увеличение числа наборов хромосом, что приводит к увеличению ядра. Такие ядра встречаются в нормально функционирующих тканях человека, в старости, при репаративной регенерации (печень), компенсаторной гипертрофии (миокард), при опухолевом росте.

Анеуплоидия – неполный набор хромосом. Она связана с хромосомными мутациями и характеризуется наличием гипертетраплоидных, триплоидных и т.д. ядер, которые часто обнаруживаются в злокачественных опухолях.

Размеры ядер и ядерных структур независимо от плоидии определяются и функциональным состоянием клетки. Крупные ядра, как правило, свидетельствуют о повышенной активности клеток, тогда как уменьшение их объема можно трактовать как их угнетение. Критерием изменения активности ядер может служить перераспределение хроматина. Так,маргинациягетерохроматина может служить признаком, как повышенной активности, так и проявлением повреждения ядер. В свою очередьконденсация эухроматина, отражающая инактивацию активных участков транскрипции, рассматривается как патологическое явление, как предвестник гибели клетки. Патологическим изменениям ядра относят токсическое набухание, встречающееся при изменении его коллоидно-осмотического состояния.

Изменение формы ядер и их количества. Изменения формы ядра – деформация ядер цитоплазматическими включениями, полиморфизм ядер при воспалении и опухолевом росте, а также выпячивания ядра в цитоплазму с увеличением ядерной поверхности – свидетельствуют о синтетической активности органеллы в отношении нуклеиновых кислот и балка.

Изменения количества ядер представлены многоядерностью, появлением кариомеров и отсутствием ядер в клетках. Многоядерность может иметь место при слиянии эпителиоидных клеток и при нарушении цитотомии. Таковы, например, гигантские многоядерные клетки инородных тел и Пирогова-Лангханса (см.Воспаление).Кариомерами называют мелкие, подобные ядру, образования с соответствующей структурой, которые расположены около неизменённого ядра. Появляются они при хромосомных мутациях и наблюдаются в злокачественных опухолях.Безъядерностьсвидетельствует о гибели ядра (кариолизис) и отражает гибель клетки (см.Некроз).

Патология структуры и размеров ядрышек. Изменения ядрышек имеют существенное значение в морфофункциональной оценке состояния клетки, так как с ядрышками связаны процессы транскрипции и трансформации рибосомальной РНК (р-РНК). Увеличение размеров, количества ядрышек, гипергранулированные ядрышки свидетельствуют о повышенной функциональной активности клетки. Гипергрануляция ядрышек со слабовыраженной базофилией цитоплазмы может отражать нарушение трансмиссии (транспортировки) при продолжающемся синтезе р-РНК, что отмечается в опухолевых клетках.Разрыхление (диссоциация) ядрышек может быть следствием массивного выхода р-РНК в цитоплазму или проявлением торможения ядрышковой транскрипции.Дезорганизация(сегрегация) ядрышек является отражением прекращения ядрышковой транскрипции, что наблюдается при энергетическом дефиците клетки.

Ядерные включения. Цитоплазматическими ядерными включениями – называют отграниченные оболочкой части цитоплазмы в ядре, содержащие все составные части клетки. Истинные ядерные включения – проникновение в нуклеоплазму через поврежденную или неповрежденную ядерную оболочку гликогена, липидов при некоторых заболеваниях. Таковы, например, включения гликогена в ядрах печени при сахарном диабете («ядерный» гликоген).Вирусобусловленные ядерные включения – это наличие кристаллической решетки самого вируса в нуклеоплазме, либо белковые включения при размножении вируса, либо – реактивные включения как проявление реакции на поражение вирусом цитоплазмы.

Патология митоза. В клеточном цикле митоз занимает особое место. С его помощью осуществляется репродукция, клеток и передача им наследственных свойств. Подготовка клеток к митозу складывается их ряда последовательных процессов репродукции ДНК, удвоения массы клетки, синтез белковых компонентов хромосом и митотического аппарата. 3 процессе митоза различают 4 основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. При патологии может страдать каждая из них. Различают: 1)повреждение хромосом (задержка клеток в профазе, нарушение спирализации хромосом, фрагментация хромосом и т.д.); 2)повреждение митотического аппарата (задержка развития митоза в метафазе, многополюсные митозы, полая метафаза и т.д.); 3)нарушение цитотомии (преждевременная цитотомия, задержка цитотомии, отсутствие цитотомии). Патология митоза может иметь место при ультрафиолетовом и ионизирующем излучении, воздействии высокой температуры и канцерогенов и т.д.

Хромосомные аберрации и хромосомные болезни. Под хромосомными аберрациями понимают изменения структуры хромосом, вызванные их разрывами, с последующей утратой или удвоением генетического материала. Нарушениечисла хромосомможет – быть представлено отсутствием одной или пары гомологичных хромосом (моносомия) или появлением добавочной, третьей, хромосомы (трисомия). К нарушениям структуры хромосом при общем нормальном их числе в кариотипе относят различные типы их «поломки»:трансклокацию (обмен сегментами между двумя негомологичными хромосомами),делецию (выпадение части хромососы),фрагментацию и т.д. Хромосомные аберрации проявляются вхромосомных болезнях.Хромосомные болезни, обусловленные нарушениями числа отдельных хромосом (моносомии, трисомии) могут касаться как аутосом, так и половых хромосом. Моносомии аутосом, как правило, несовместимы с жизнью. Трисомии аутосом достаточно распространены в патологии человека и представлены синдромами Патау (13-я пара), Эдвардса (18-я пара), Дауна (21-я пара). Моносомия половойХ-хромосомы (Х0) лежит в основе синдрома Шерешевского-Тернера, трисомия половых хромосом (XXY) – в основе синдрома Клейнфельтера. Нарушения структуры хромосом дают самую большую группу хромосомных синдромов, которых насчитывается более 700.