Клеточные повреждения Полезно помнить Наиболее уязвимыми структурами

Клеточные повреждения

Полезно помнить Наиболее уязвимыми структурами клетки являются: мембрана системы аэробного дыхания клетки; структуры синтеза белков и ферментов; генетический аппарат клетки. Структурные и биохимические элементы клетки очень сильно взаимосвязаны. Морфологические изменения в клетке возникают только после достижения определенного уровня биохимических нарушений. Реакция клетки на повреждение зависит от вида стимула и времени его действия. Результат повреждения также зависит от типа, состояния и адаптивных способностей клетки

Этапы клеточного повреждения Воздействие стимула Клеточный ответ Изменения в клетке

Причины клеточного повреждения Гипоксия и ишемия Физические факторы Химические вещества и лекарственные препараты Инфекционные агенты Иммунологические реакции Генетические дефекты Дисбаланс питательных веществ

Виды клеточного ответа Собственно клеточный ответ • обратимое повреждение • необратимое повреждение • субклеточные повреждения • гибель клетки: некроз, апоптоз • внутриклеточная аккумуляция • патологическая кальцификация Системный (тканевой) ответ • атрофия • гиперплазия • гипертрофия • метаплазия

Общие биохимические механизмы, индуцирующие клеточное повреждение 1. Снижение синтеза АТФ; 2. Повреждения митохондрий; 3. Кислород и его свободные радикалы; 4. Нарушение проницаемости мембраны; 5. Повышение внутриклеточной концентрации кальция:

Основные виды клеточных повреждений Обратимые ишемические и гипоксические Реперфузионные Обратимые химические повреждения (свободными радикалами) Необратимые: Некроз Апоптоз

Патогенез обратимых и необратимых ишемических повреждений ИШЕМИЯ Повреждение мембран окислительного фосфорилирования в митохондриях Вход Са 2+ Na+/K+ АТФ-азы АТФ Утрата фосфолипидов Повреждение цитоскелета Свободные радикалы Разрушения жиров Гликолиза входа Са 2+, Na+, Н 2 О; выход К+ р. Н Гликогена Повреждение рибосом Отек клетки, отек ЭПС, нарушение цитоскелета Нарушение синтеза белков Комкование хроматина Отложение липидов Выход ферментов Внутриклеточное высвобождение и активация лизосомальных ферментов

Механизм реперфузионного повреждения Повышение образования свободных радикалов О 2 или повреждение антиоксидантных систем во время ишемии; Повышение проницаемости мембран митохондрий и нарушение энергетических процессов в клетке под воздействием свободных радикалов О 2; Активация синтеза цитокинов и молекул адгезии реперфузия Эндотелий Лейкоциты Клетки паренхимы Свободные радикалы кислорода повреждение

Повреждение свободными радикалами Характерен для: 1. Химического и радиационного поражения 2. Токсического влияния кислорода и других газов 3. Воспаления 4. Реперфузионного повреждения 5. О. -В. -Р. в процессе нормальных физиологических процессов

Основные виды реакций, индуцируемые свободными радикалами: Перекисное окисление липидов Разрушение белков Повреждение ДНК

Системы инактивации свободных радикалов • Антиоксиданты: витамины А, Е, С цистеин, глутатион сывороточные белки : церулоплазмин, трансферрин • Ферменты: каталаза, супероксиддесмутаза, глутатионпироксидаза

Повреждения химическими веществами Основные механизмы 1. Прямое повреждение клетки : цианиды, соли ртути ; 2. 2. Повреждение токсическими метаболитами (при участии р-450 гепатоцитов).

Некроз Это локальная смерть ткани в результате гибели клеток от воздействия повреждающего стимула. Виды некроза (зависят от типа ткани и вида повреждающего стимула): 1. Коагуляционныйхарактеризуется денатурацией белков. Наблюдается при ишемии (инфаркт миокарда, почек), действии сильных кислот.

2. Колликвационныйхарактеризуется активацией протеолиза в зоне некроза. Встречается при поражении головного мозга, батериальном и лейкоцитарном удалении некротических тканей. 3. Жировой- форма некроза при остром панкреатите, обуловлен действием липаз.

4. Гангренозный некроз тканей, контактирующих с окружающей средой. 5. Казеозный - некроз, характерный для туберкулеза. Очаг некроза(1) окружен слоем гранулематозного воспаления(2). 1 2

Апоптоз это смерть клетки в результате первичной генетически регулируемой гибели ядра. Значение апоптоза: 1. Процессы эмбрио-, гистогенеза, регенерации 2. Гомеостатический механизм роста и дифференцировки тканей 3. Иммунные реакции 4. Процессы старения

Основные стимулы апоптоза 1. Повреждающие факторы: радиация, токсины, свободные радикалы 2. Гормоны и факторы роста 3. Т- лимфоциты 4. Взаимодействие на уровне лиганд- рецептор

1. Адаптационные процессы гиперплазия гипертрофия атрофия метаплазия 2. Внутриклеточная аккумуляция 3. Патологическая кальцификация

Гиперплазия Это увеличение объема органа или ткани за счет увеличения количества клеток 1. Гормонально-индуцированная • гиперплазия эндометрия беременной матки, • пролиферативная стадия менструального цикла, • пролиферация железистого эпителия молочных желез в пубертатном возрасте и во время беременности • патологическая гиперплазия эндометрия при нарушении соотношения уровней эстрогена/ прогестерона

• доброкачественная гиперплазия предстательной железы 2. компенсаторная – при удалении части органа, ткани (кожи, печени)

Гипертрофия Это увеличение объема органа, ткани за счет увеличения размера клеток (наиболее характерна для мышечной ткани). Причины 1. Повышение нагрузки на орган, ткань: 2. • гипертрофия миокарда при гипертонической болезни, пороках сердца, 3. • гипертрофия скелетных мышц у спортсменов;

2. Гормональные стимулы • эстрогены гипертрофия мышечных элементов беременной матки • пролактин, эстрогены гипертрофия молочных желез во время лактации

Атрофия Физиологическое или патологическое уменьшение объема органа, ткани за счет уменьшения размера или количества клеток. Причины 1. От бездействия 2. Утрата иннервации 3. Ишемия 4. От сдавления 5. Недостаточное питание 6. Снижение гормональной стимуляции 7. Старение (сенильная атрофия)

Метаплазия Превращение одного типа ткани в другой, отличающегося от исходного морфологически и функционально. • замещение цилиндрического эпителия дыхательных путей многослойным плоским. Причины: курение, профессиональные вредности

• метаплазия многослойного плоского эпителия в цилиндрический (пищевод Барретта) Исходы Локальное нарушение функции ткани Трансформация в рак (малигнизация)

Внутриклеточная аккумуляция Специфическое проявление нарушения метаболизма в клетках, ткани Виды накапливаемых веществ 1. Нормальные для клетки: белки, жиры, гликоген, вода 2. Аномальные • эндогенные : продукты аномального синтеза или метаболизма • экзогенные : частицы минералов, инфекционных агентов 3. Пигменты

Общие механизмы 1. Недостаточный уровень метаболизма нормальных эндогенных веществ в клетке: Стеатоз печени, сердца 2. Генетические или приобретенные дефекты метаболизма, транспорта и секреции нормальных эндо- и экзогенных веществ Болезни накопления

3. Неполная деградация захваченных путем фагоцитоза экзогенных веществ Антракоз, гемосидероз Пигменты 1. Экзогенные: антракоз 2. Эндогенные: 3. липофусцин (липохром, от fuscus-коричневый)-пигмент старения. Не повреждает клетки. 0 бразуется в процессе перекисного окисления липидов.

меланин(от melas - черный)- образуется в меланоцитах при окислении тирозина до дегидроксифенилаланина. Значение: загар, пациенты с алкаптонурией. гемосидерин-является производным гемоглобина (представляет собой кристаллы или гранулы от золотисто-желтого до коричневого цвета). Значение: одно из депо железа в организме, гемосидероз. билирубин- пигмент желчи. Является производным гемоглобина, но не содержит железа.

Патологическая кальцификация Это патологическое накопление солей кальция в тканях. Виды : 1. Дистрофическая – локальное отложение солей кальция в нежизнеспособных тканях; 2. 2. Метастатическая – отложение солей кальция в жизнеспособных тканях, сопровождающееся изменением лабораторных показателей кальциевого обмена.

Лабораторные показатели клеточного повреждения