Патология клетки и болезнь

Патология клетки и болезнь





Говоря о заболеваниях, в основе которых лежит патология клеток, необходимо четко представлять, что все болезни включают в себя клеточный компонент. Ниже будут рассматриваться лишь те заболевания, при которых повреждение клеток является не только главной, но практически единственной причиной клинических проявлений.

Голосов пока нет

Болезни накопления





Эти заболевания связаны с генетически обусловленными дефектами лизосом, снижением или потерей активности того или иного лизосомного фермента и, как следствие этого, с накоплением сначала в лизосомах, а затем и в клетке в целом балластных, неутилизируемых веществ. Заболевания поражают в основном нервную и мышечную ткани, приводя к развитию тяжелейших дефектов этих двух систем. Процесс очень быстро прогрессирует и неизбежно заканчивается летальным исходом.

В настоящее время различают три группы болезней накопления: 1) мукополисахаридоз, при котором сначала в лизосомах, а затем и в клетках происходит накопление мукополисахаридов; 2) сфинголипидоз, когда в нервной ткани накапливаются сфинголипиды; 3) муколипидоз, связанный с отложением кислых липидов. Необходимо отметить, что при этих заболеваниях в клетках откладываются не только указанные в названии болезней субстраты, но и вещества других химических классов.

Клинически болезни накопления можно подразделить на два типа: 1) с преимущественным поражением нервной системы; 2) с преимущественным поражением мышечной системы. Надо заметить, что и нервная, и мышечная система поражаются при обоих типах болезни в практически в равной степени, но клинически на первый план в одном случае выступают неврологические симптомы, а в другом - патология мышечного аппарата.

Болезни накопления с преимущественно неврологическими проявлениями объединены в группу, получившую общее название лейкодистрофии (дегенеративно-диффузный мозговой склероз). По своей сути - это генерализованная демиелинизация нервной системы, то есть потеря нервными волокнами их миелиновых оболочек. При сфинголипидозе в нервной ткани (как в центральной нервной системе, так и в периферических нервах) накапливаются сфинголипиды, поскольку лизосомы такого организма вследствие отсутствия ряда ферментов не могут расщеплять эти субстраты. При этом другие липиды из нервной ткани исчезают. Таким образом, резко нарушается и строение, и биохимизм нервной ткани, а это ведет к возникновению тяжелых неврологических и психических расстройств; такие дети рождаются с тяжелейшими пороками развития: параличами, идиотией или быстро прогрессирующей умственной отсталостью, с нарушением функции тазовых органов и т.д. Эта патология является чрезвычайно тяжелой и приводит к гибели ребенка, как правило, в течение первых двух лет внеутробной жизни.

Вторая группа болезней накопления, в основе которых лежит главным образом нарушение расщепления мукополисахаридов, приводит к генерализованному гликогенозу, то есть к нарушению утилизации гликогена, в результате чего он накапливается в клетках. Вследствие этого глубоко нарушаются процессы выработки энергии, причем наиболее существенно страдает мышечная система. У части больных явления дегенерации мышечного аппарата весьма выражены уже в момент рождения, они быстро прогрессируют, и такой ребенок погибает при явлениях нарастающей мышечной слабости, атрофии мышц и идиотии. У другой части пациентов болезнь протекает гораздо медленнее. Сразу после рождения единственным симптомом заболевания является некоторая мышечная слабость, проявляющаяся в течение 3-5 недель постнатального развития. Затем эти симптомы исчезают, и ребенок растет и развивается внешне нормально. Но в возрасте 9-10 лет, а у некоторых детей в возрасте полового созревания. вновь начинает проявляться нарастающая мышечная слабость и атрофия мышц. Одновременно отмечается снижение интеллекта, которое в дальнейшем трансформируется в тяжелейшее слабоумие. Затем присоединяется расстройство функции внутренних органов, и пациент погибает. Следует заметить, что при некоторых формах этой болезни гликоген накапливается не только в мышцах и нервной системе, но и в печени.

Болезни накопления, связанные с дефектами лизосомного аппарата, неизлечимы, а возможность их медленного развития на протяжении многих лет делает эту форму патологии особенно тяжелой не только для самого больного, но и для его родителей и родственников. В связи с этим исключительно важное значение приобретает своевременная пренатальная (дородовая) диагностика лизосомных болезней. Это можно сделать с помощью тщательного собирания анамнеза у беременных женщин, их широкого биохимического обследования на возможное наличие дефекта того или иного фермента. Проводят также биопсию печени и под электронным микроскопом ищут в гепатоцитах лизосомы, «перегруженные» различными субстратами. Если такие лизосомы находят, то прибегают к немедленному исследованию околоплодных вод путем пункции плодного пузыря. Если в клетках, которые находятся в околоплодных водах, устанавливают наличие «перегруженных» соответствующими субстратами лизосом, то немедленно прибегают к прерыванию беременности.

Ваша оценка: Нет Средняя: 3 (1 голос)

Злокачественные опухоли





Здесь мы рассмотрим лишь те вопросы, которые связаны со значением патологии клеточных мембран в развитии злокачественных новообразований. Хотя, по-видимому, нельзя считать злокачественную опухоль результатом только мембранной патологии, тем не менее в атипичных клетках отмечаются глубокие изменения мембран, которые могут таким образом становиться важным звеном патогенеза злокачественных образований.

1. Электронно-микроскопические исследования показали, что в клетках злокачественных опухолей наблюдаются эмбриональные особенности строения мембран, выражающиеся в слиянии между собой мембран внутриклеточных органелл и плазмолеммы. Мембранная поверхность клетки таким образом резко увеличивается, что в конечном итоге приводит к существенным изменениям транспортных процессов, питания клетки, восприятия мембранами информации и т.д.

2. В одной мембране нормальных клеток может существовать более сотни неодинаковых по структуре липидных веществ, причем соотношения между ними специфичны для определенного типа мембран. Каждая мембрана имеет присущий только ей липидный состав. Во многих опухолевых клетках эти различия в липидном компоненте нивелируются или даже полностью отсутствуют. Наблюдается монотонность липидной структуры мембран, причем она выражена тем сильнее, чем быстрее растет опухоль и чем она злокачественнее.

3. Американский исследователь Коумен установил факт ослабления силы сцепления между опухолевыми клетками: она оказалась в десять раз меньшей, чем для нормальных клеток той же ткани.

Электронно-микроскопический анализ показал, что у опухолевых клеток имеется меньше участков сцепления друг с другом, чем у нормальных. Предполагают, что сцепление клеток происходит благодаря контакту фиксированного на мембранах кальция с отрицательно заряженными молекулярными группировками на мембране другой клетки. В качестве доказательства роли кальция в этом сцеплении можно привести наблюдения, показавшие, что обработка эмбрионов амфибий ЭДТА (вещество, связывающее ионы кальция) приводила к распаду ткани на отдельные клетки. Когда же к этим клеткам добавляли ионы кальция, они вновь объединялись между собой и продолжали эмбриональное развитие.

Поскольку клетки перестают сцепливаться между собой при их обработке трипсином, можно предположить, что они склеиваются и белковыми компонентами. Швейцарский исследователь Бюргер на клетках губок показал, что важную роль в этом склеивании играют ионы кальция и так называемый фактор агрегации, представляющий собой сложный комплекс белков и сахаристых веществ. Альберт Сент-Дьерди отводит важную роль в этом сцеплении глиоксалевой кислоте, поскольку сцепление клеток ослабевает при обработке их ферментом глиоксалазой, а добавление к опухолевым клеткам метилглиоксаля усиливает их контакт между собой. Предполагают также, что рецепторы контактов у опухолевых клеток более подвижны, так как они «плавают» в более жидких липидах, поэтому они могут сгруппировываться, и число межклеточных контактов таким образом уменьшается.

4. Процесс сцепления нормальных клеток между собой приводит еще к одному феномену - контактному торможению. Две нормальные клетки, будучи помещенными в каплю жидкости и передвигаясь в ней, при контакте и сцеплении между собой перестают двигаться; кроме того в них начинает тормозиться синтез ДНК, в результате чего они перестают делиться и расти. Чем больше клеток сцеплено друг с другом, тем сильнее тормозится их рост и деление. У опухолевых клеток эти явления не наблюдаются. В чем причина отсутствия у опухолевых клеток контактного торможения? В потере способности к передаче сигнала, останавливающего рост и деление, или в отсутствии способности воспринимать такой сигнал? Опыты американского исследователя Стоукера проливают некоторый свет на эту проблему. Он показал, что при смешении нормальных фибробластов в культуре тканей с трансформированными в последних наблюдалось торможение деления и роста. Таким образом, дело, по-видимому, заключается в потере опухолевыми клетками способности к генерации соответствующего сигнала. Отсюда следует, что малое количество опухолевых клеток еще может быть нормализовано обычным клеточным окружением, а большое - нет. Другими словами, для того чтобы развилась опухоль, количество опухолевых клеток должно достигнуть определенной критической величины.

Проницаемость мембран опухолевых клеток по сравнению с нормальными является повышенной, по-видимому, из-за сокращения количества внеклеточных контактов и увеличения свободной мембранной поверхности. Вследствие этого в бластомных клетках усиливаются транспортные процессы и происходит более быстрое «изнашивание» гиперфункционирующих мембранных насосов.

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (2 голосов)

Атеросклероз

В развитии такого широко распространенного заболевания, как атеросклероз, при котором в клетках сосудистой стенки откладываются липидно-белковые комплексы, содержащие большое количество холестерина, патология отдельных компонентов клетки также играет важную роль. Де Дюв показал, что у больных атеросклерозом отмечается дефект ферментов, расщепляющих холестерин. Эти ферменты относятся к группе лизосомных энзимов. Поэтому можно предположить, что атеросклероз является одной из форм болезней накопления: лизосомы захватывают проникающий в сосудистую стенку холестерин, но не могут его расщепить; холестерин заполняет лизосомы, а последние, превратившись в липидные капельки, накапливаются в клетке, которая также трансформируется в липидную каплю крупных размеров. Таким образом и происходит формирование атеросклеротической бляшки.

Защитно-приспособительные реакции при атеросклерозе также содержат в своей основе клеточные механизмы. На поверхности эндотелия кровеносных сосудов имеются специфические рецепторы, которые захватывают из крови липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), связанные с эфирами холестерина. Вступая в контакт с клеточными рецепторами, ЛПНП поступают в клетку и попадают в лизосомы, где эфиры холестерины гидролизуются с образованием свободного холестерина. Клетка начинает защищаться от его избытка: перестает синтезировать рецепторы, захватывающие ЛПНП, снижает синтез эндогенного холестерина, выводит часть холестерина наружу. Этот холестерин в крови захватывается липопротеидами высокой плотности (ЛПВП), которые его эстерифицируют и доставляют в печень, где он через целую цепь метаболических реакций трансформируется в желчные кислоты и выводится из организма.

Ваша оценка: Нет Средняя: 2 (4 голосов)

Гангрена

Гангрена - это макроскопическое проявление некроза клеток. Чаще всего она возникает в результате нарушения кровоснабжения каких-либо участков тканей, например, конечностей, при облитерации просвета магистральной артерии или закрытии ее эмболом. Гангрена - процесс необратимый, выражающийся в омертвении соответствующей части органа.

Ваша оценка: Нет Средняя: 1.8 (4 голосов)