Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК



Молекулярные механизмы повреждения клеток, приводящие
к их смерти, очень сложны. Существуют четыре наиболее чувст­
вительные внутриклеточные системы: i

▲поддержание целости клеточных мембран, от которой зави-
сит ионный и осмотический гомеостаз клетки и ее органелл;

-•

▲аэробное дыхание, связанное с окислительным фосфорили- '">
рованием и образованием аденозинтрифосфата (АТФ); t

▲ синтез ферментов и структурных белков; }

▲ сохранение единства генетического аппарата клетки.
Структурные и биохимические элементы клетки тесно взаи­
мосвязаны. Например, нарушение аэробного дыхания поврежда­
ет натриевый насос мембраны, который поддерживает ионно-
жидкостный баланс клетки, что приводит к нарушению внутри­
клеточного содержания ионов и воды.


Морфологические изменения становятся очевидными только после того, как нарушения биологической системы клетки про­ходят некий критический уровень, причем развитие морфологи­ческих признаков смертельного повреждения клетки занимает больше времени, чем появление обратимых изменений. Напри­мер, набухание клетки обратимо и может развиться в течение не­скольких минут, а достоверные светооптические признаки смер­ти клетки в миокарде выявляются лишь спустя 10-12 ч после то­тальной ишемии, хотя известно, что необратимые повреждения наступают уже через 20-60 мин. Естественно, ультраструктур­ные повреждения будут видны раньше, чем светооптические.

Реакция клеток на повреждающие воздействия зависит от ти­па, продолжительности действия и тяжести повреждающего фа­ктора. Например, малые дозы токсинов или непродолжительная ишемия могут вызвать обратимые изменения, тогда как большие дозы того же токсина и продолжительная ишемия способны при­вести к немедленной гибели клетки или медленному необратимо­му повреждению, вызывающему клеточную смерть. Тип, состоя­ние и приспособляемость клетки также определяют последствия ее повреждения. Для ответа клетки на повреждение важны ее гормональный статус, характер питания и метаболические по­требности.

Механизмы действия многих повреждающих агентов хорошо известны. Так, многие токсины вызывают повреждение клеток, воздействуя на эндогенные субстраты или ферменты. Особенно чувствительны к действию токсинов гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование на внутренних мембранах митохондрий. Например, цианид инактивирует цито-хромоксидазу, а флуороацетат препятствует реализации цикла лимонной кислоты, что в результате приводит к недостаточности АТФ. Некоторые анаэробные бактерии, например Clostridium perfringens, высвобождают фосфолипиды, которые атакуют фос-фолипиды клеточных мембран, повреждая их.



Наиболее важными для развития повреждения и смерти клет­ки считают следующие четыре механизма.

1. При недостаточном поступлении кислорода в ткани образу­
ются его свободные радикалы, вызывающие свободнора-
дикальное пероксидное окисление липидов
(СПОЛ), что оказывает разрушительное действие на клетки.

2. Особую роль в повреждении клетки играет нарушение
гомеостаза кальция. Свободный кальций в цитозоле
присутствует в исключительно низких концентрациях по сравне­
нию с таковым вне клетки. Это состояние поддерживается свя­
занными с клеточной мембраной энергозависимыми Са2+, Mg2+-
АТФазами. Ишемия и некоторые токсины вызывают увеличение
концентрации кальция в цитозоле путем его избыточного посту­
пления через плазматическую мембрану и высвобождения из ми­
тохондрий и эндоплазматической сети. Повышенное содержание


кальция в клетке ведет к активации ряда ферментов, повреждаю­щих клетку: фосфолипаз (повреждение клеточной мембраны), протеаз (разрушение мембраны и белков цитоскелета), АТФаз (истощение запасов АТФ) и эндонуклеаз (фрагментация хрома­тина).

3. Потеря митохондриями пиридиннуклеоти-
дов и последующая недостаточность АТФ,
а также снижение синтеза АТФ являются характер­
ными как для ишемического, так и для токсического поврежде­
ния клеток. Высокоэнергетические фосфаты в форме АТФ тре­
буются для многих процессов синтеза и расщепления, происходя­
щих в клетках. К этим процессам относятся мембранный транс­
порт, синтез белка, липогенез и реакции деацилирования - реа-
цилирования, необходимые для фосфолипидного обмена. Имеет­
ся много данных о том, что недостаточность АТФ играет роль в
потере целости плазматической мембраны, что характерно для
смерти клетки.

4. Ранняя потеря плазматической мембра­
ной избирательной проницаемости -постоян­
ный признак всех видов повреждения клеток. Такие дефекты мо­
гут возникать вследствие ряда событий, связанных с потерей
АТФ и активацией фосфолипаз. Кроме того, плазматическая
мембрана может быть повреждена в результате прямого воз­
действия некоторых бактериальных токсинов, вирусных бел­
ков, компонентов комплемента, веществ из лизированных
лимфоцитов (перфоринов), а также ряда физических и хими­
ческих агентов.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!