1.Повреждение клетки. Повреждение поверхностного аппарата клетки.

Повреждение клетки — типический патологический процесс, осно­ву которого составляют нарушения внутриклеточного гомеостаза, приводящие к нарушению структурной целостности клетки и ее функциональных способностей.В зависимости от скорости развития и выраженности основных проявлений повреждение клетки может быть острым и хроничес­ким. В зависимости от периода жизненного цикла, на который приходится действие повреждающего агента, повреждение клетки может быть митотическим и интерфазным.

В зависимости от степени нарушения внутриклеточного гомеостаза повреждение бывает обратимым и необратимым.

Выделяют два патогенетических варианта повреждения клеток.

1. Насильственный вариант. Развивается в случае действия на исходно здоровую клетку физических, химических и биологических факторов, интенсивность которых превышает обычные возмущаю­щие воздействия, к которым клетка адаптирована.

2. Цитопатический вариант. Возникает в результате первичного нарушения защитно-компенсаторных гомеостатических механиз­мов клетки. К цитопатическому варианту относятся все виды повреждения клетки вследствие отсутствия каких-либо необходи­мых ей компонентов (гипоксическое, при голодании, гиповитаминозное, нервнотрофическое, при антиоксидантной недостаточнос­ти, генетических дефектах и др.)

Повреждение плазмолеммы

Повреждение плазматической мембраны кле­ток, независимо от его причины (механичес­кий или осмотический разрыв, электрический пробой, излучения, ультразвук, поле СВЧ) вызывает ряд шиповых патохимических изме­нений, которым соответствуют характерные патохимические и морфологические картины.

На начальной, обратимой стадии клеточ­ного повреждения, это выражается структур­но в образовании цитоплазматических выпя­чиваний на поверхности клетки. У клеток, обладающих микроворсинками, они могут сглаживаться и исчезать. Нарушаются меж­клеточные контакты.

В дальнейшем, прогрессирующее по­вреждение клеточных мембран приводит к формированию миелиновых фигур, в резуль­тате диссоциации белковых и липидных ком­понентов мембраны, обнажения гидрофоб­ных фосфатидов и захвата воды, расслаива­ющей мембрану.

При необратимом повреждении в плазмолемме наблюдаются разрывы. Последствием глубокого повреждения клеточных мембран является выход составных частей клетки в межклеточную жидкость.

Патофизиологические нарушения функ­ций плазматической мембраны при ее повреж­дении связаны, прежде всего, с утратой транс­мембранных градиентов, активно поддержи­ваемых живой клеткой.

При повреждении клетки мембранный ка­лий-натриевый градиент всегда сглаживается, наблюдается избыток внутриклеточного на­трия, осмотическая активность которого удер­живает в клетке избыток воды, в то же время вне клетки увеличивается концентрация ка­лия. Фокальное повреждение ткани и массив­ный некроз клеток в организме из-за этого сопровождаются местным избытком калия в очаге воспаления и/или системной гиперка-лиемией. В то же время, умеренная степень гипоксического повреждения клеток всегда сопровождается их «мутным набуханием», а при более глубокой гипоксии возможен и больший избыток внутриклеточной жидкости, проявляющийся «баллонной дистрофией». Набухание клетки может повлечь опасные для ее соседей последствия. Этот процесс может нарушать микроциркуляцию в ткани, переносящей кислородное голодание. Это особенно значимо в трансплантологии, имеющей дело с нарушениями кровоснабжения транспланта­та вследствие гипоксического набухания его клеток при хранении. Не только натриевый, но и. кальциевый градиент сглаживается при повреждении плазмолеммы.

Итак, при повреждении создается цепь последствий первичной альтерации плазмо­леммы, которая включает:

1. Недостаточность натрий-калиевого насо­са и функций ионных каналов;

2. Утрату физиологических трансмембран­ных ионных градиентов;

3. Избыточный входной ток натрия и воды в клетку;

4. Набухание клетки;

5. Избыточный входной ток кальция в клетку;

6. Активацию мембранных фосфолипаз;

7. Освобождение и превращения арахидоновой кислоты;

8. Нарушение локальной микроциркуляции;

9. Появление вокруг клетки липидных меди­аторов воспаления.

Окисление арахидоновой кислоты насту­пает в ответ на любое повреждение клеточ­ной мембраны или на рецепцию самых раз­ных регуляторов — гормонов, нейромедиато-ров и иммуноглобулинов.

Основные этапы арахидонового каскада.

При повреждении мембран происходит переход просеринэстеразы в активную сери-нэстеразу. Последняя мобилизует при участии кальция и метилтрансферазы фосфатидилсерин, который превращается в фосфатидилхолин. Фосфолипаза А2, стимулируемая особым активирующим белком (PLAP), освобождает из фосфатидилхолина арахидоновую кислоту. Последняя может также образоваться из диа-цилглицерина, формируемого из мембранных фосфолинидов ферментом фосфолипазой С. Фосфолипазы ингибируются глюкокортикоидными гормонами, с чем, отчасти, связан противовоспалительный эффект этих регуля­торов.

Свободная арахидоновая кислота окисля­ется и расходует­ся на образование физиологически активных соединений — простагландинов и лейкотриенов. Оставшаяся часть молекулы фосфолипи­да (лизофосфолипид) имеет лишь один жирнокислотный «хвост», вследствие чего обладает способностью к мицеллообразованию и яв­ляется очень сильным детергентом. С детергентным действием лизофосфолипидов и связано повреждение клеточных мембран в услови­ях чрезмерной активации фосфолипазы А2. Основным фактором, вызывающим такую активацию, является высокая концентрация ионов Са в цитоплазме клетки.

Простагландин Е-медиатор, повыш. Сосудистую проницаемость и расшир. Микрососуды, способствует выд-ю защитной слизи, опосредует резорбцию костей, стимулирует сокращения матки. Простаноиды-медиаторы воспаления. Эффекты: защитный и повреждающий. Лейкотриены вызывают отёк слизистой бронхов, бронхоспазм, увел-е продукции бронх. Слизи. Т.о. Вызывают обструкцию дыхательных путей при бронхиальной астме и ИБС.

Повреждение цитоскелета

Цитоскелет — это система микротрубочек, промежуточных фила-

ментов, а также тонких актиновых и толстых миозиновых филаментов.

Цитоскелет ответственен за поддержание формы клеток и за все способы их движения (деятельность ресничек, жгутиков, мембран и псевдоподий). Он же обес­печивает внутриклеточное перемещение ор­ганоидов и включений . Прикрепление клеток к межкле­точному веществу и друг к другу и передача сигнала от рецепторов плазматической мемб­раны внутрь клетки также проходит при уча­стии этой внутриклеточной опорно-двигатель­ной системы.

Повреждение клеток сопровождается не­которыми типовыми нарушениями со сторо­ны цитоскелета.

Набухание клетки, происходящее в ходе ее повреждения, приводит к отсоединению плаз­матической мембраны от элементов цитоске­лета, составляющих ее внутренний каркас.

При вирусном поражении клеток зачастую вирусы взаимодействуют именно со структу­рами цитоскелета. Например, оспенный ви­рус, реовирусы и респираторные синцитиальные вирусы способны вызывать разрыв промежуточных миофибрилл, изменения тубулина микротрубочек и слияние клеток. Следствием действия этих вирусов может быть угнетение работы ресничного аппарата и подвижности фагоцитов, а также образование многоядерных гигантских клеток.

Так как вирусы содержат специфические рецепторы, распознающие белки цитоскеле­та, антиидиотипический иммунный ответ против вирусных антигенов может приводить к появлению аутоантител, копирующих способность вируса связывать элементы цитоскелета.

Наиболее ранимым элементом цитоскеле­та во многих случаях оказываются уже упо­минавшиеся выше промежуточные филаменты, локализующие органоиды в цитоплазме и обеспечивающие связь между ними, ядерной и плазматической мембранами. Важное типо­вое изменение, которое наблюдается в клетках под влиянием многих разнообразных при­чин — это образование внутриклеточного гиалина — гомогенной прозрачной белковой массы, окрашиваемой в розовый цвет эози­ном.

Важным аспектом повреждения цитоскелета считается его трансформация в злокаче­ственных клетках, под влиянием онкобелков. Один из онкобелков, вырабатываемых злока­чественными клетками, способен вызывать необратимое фосфорилирование цитоскелетного белка винкулина, участвующего в при­креплении клеток к межклеточному веществу. Из-за этого злокачественные клетки легко от­соединяются от межклеточного вещества и покидают свои места. Это считается важным механизмом, составляющим основу их спо­собности расселяться по организму — метастазировать.