Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Патологическая физиология / Патофизиология методичка

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
27.79 Mб
Скачать

Общая патофизиология клетки

Повреждение клетки ЭТО генетически детерминированные или приобретенные ИЗМЕНЕНИЯ

метаболизма, физико-химических параметров, конформации макромолекул, структуры клетки, ведущие к нарушению ее жизнедеятельности.

Этиологические факторы

Физические

Химические

воздействия:

факторы:

• механические,

• производственные

• температурные,

вещества,

• лучевые,

• пестициды, гербициды;

• электрические,

• кислоты, щелочи;

• электромагнитные,

• лекарственные препара-

• осмотические...

ты…

 

Клетки в поле

 

разнообразных воздействий

Оценку таких изменений [их патогенетическое (–) и/или саногенети-

ческое (+) значение] для жизнедеятельности организма больного, в конечном итоге, осуществляет врач

в зависимости от конкретных обстоятельств развития болезни: эти-

ологических факторов, реактивности организма, а также — масштабности повреждений клеток, выпол-

няемой ими функции и т. д.

Делящаяся клетка весьма уязвима

Биологические

факторы:

вирусы,

бактерии,

простейшие однокле-

точные,

прионы,

инфекционные экзо- и эндотоксины,

биологически актив-

ные вещества организ-

ма человека.

Условные (в т.ч. психогенные) раздражители

Этиологические факторы могут реализовать свое патогенное влияние на клетку прямым путем или опосредован-

но: через нервную систему,

изменения кровоснабжения клетки, биологически активные вещества, отклонения рН среды и других физико-хими-

ческих параметров…

Первичные

(наследственные)

Специфические

(только при данных воздействиях)

Тотальноклеточные

Обратимые

(отек клетки, набуха- ние митохондрий...)

Виды повреждения клеток

Вторичные

(приобретенные)

Неспецифические

(при различных воздействиях)

Парциальные

(отдельных

структур)

Необратимые

(фрагментация, некроз, апоптоз)

Примеры

противоречивости интрацеллюлярных изменений, характеризующих повреждение клетки:

В условиях гипоксии переход на анаэробный гликолиз (энергодефицит), с одной стороны, приводит к снижению функциональной активности (–), а с другой — обуславливает возможность более продолжительного сохранения структурной целостности клетки (+);

В условиях патогенного воздействия ксенобиотиков активация процессов перекисного окисления липидов, с одной стороны, способствует их обезвреживанию

(+), а с другой — может вызывать повреждение собственных мембран (–);

Активация лизосомальных ферментов при воздействиях повреждающих факторов, с одной стороны, может способствовать их инактивации(+),ас другой—вызыватьау- токаталитические процессы (–); Набухание митохондрий, с одной стороны, приводит к увеличению теплообразования и активации ферментов (+), а с другой — к уменьшению образования макроэргов (–)

33

Общетиповая реакция клетки на повреждающие воздействия

О

б

м

1

 

 

 

 

 

 

 

нс

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рт

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-тра

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

ница

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

ро

 

м

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

а

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

т

 

 

н

 

 

м

б

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

з

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

е

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

е

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гетичес

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ер

 

 

и

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

ма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

 

 

т

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

к

ро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

э

 

 

 

е

 

 

н

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

р

 

 

х

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

а

е

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

н

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

«circulus vitiosus» в клеточной патологии

«Вся патология — есть патология клетки…» Р. Вирхов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иче ки

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ит

 

м

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

ац

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

из

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

ия

л

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

и

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

з

 

 

 

з

 

т

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

о

 

 

у

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

м

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

А

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й мех

ан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны

 

и

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

жания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

н

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

орный м

ех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

ства и св

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

че

 

 

й

с

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

ные

ра

 

 

 

тв

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

ор

сс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

т

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

ц

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

е

 

 

о

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

м

е

 

т

не

ге

 

я

 

и

 

н

 

е

 

н

 

и

ч

е

с

к

о

й

6

про г р

а

м м ы

Их — 6!!! общетиповых механизмов реагирования клеток на различные воздействия:

Каждый из них в отдельности «противоречив» для жизнедеятельности клетки (т.е. одновременно может иметь патогенетическое и саногенетическое значение — при различных критериях оценки).

Все они взаимосвязаны (формируют так наз. «circulus vitiosus» — порочный круг в клеточной патологии).

Вхождение в порочный круг — это и есть общая неспецифическая реакция клетки на патогенные воздействия!!! (в отличие от 5 и 6 1, 2, 3 и 4 механизмы всегда патогенетически значимы).

Попадание в порочный круг возможно через любой из 6 «входов».

Патогенетическая терапия (на клеточном уровне!) самых разнообразных болезней заключается в прерывании общетипового порочного круга.

34

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Основные механизмы повреждения клетки

Модель клеточной мембраны

гликолипиды полисахариды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интегральный

периферические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

белок

белки

 

 

 

белковая

 

холестерин

 

 

 

 

 

глобула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

молекулы фосфолипидов

 

 

 

 

 

 

 

Механизмы прямого

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизмы развития ионного

Механизмы активации

 

повреждения мембран:

 

 

дисбаланса:

1. Активация перекисного

 

 

аутокаталитических

 

 

Нарушение проницаемости

 

окисления липидов;

 

 

процессов (дестабили-

 

 

 

мембран;

2. Активация эндогенных

 

 

зации лизосом):

 

фосфолипаз;

 

 

 

 

Развитие энергодефицита;

Проницаемость мем-

 

 

 

 

 

Нарушение метаболизма

3. Растяжение (осмотичес-

 

 

бран;

 

кое) мембран;

 

 

 

 

( распад гликогена,

Энергодефицит.

 

 

 

 

 

катаболизм белка,

4. Адсорбция на мембра-

 

 

 

 

 

 

расстройства кислотно-

 

 

 

нах поликатионов и ам-

 

 

 

 

 

фифильных соединений.

 

основаниевого равновесия…)

Так выглядит поверхность клетки, «атакованной»

 

 

 

 

А так выглядит лунная поверхность

фактором роста (Ин-т цитологии АН РФ)

 

 

(Крымская астрофизическая обсерватория)

 

 

 

 

 

Механизмы развития

 

 

 

 

 

Механизмы нарушения

 

энергодефицита:

 

 

 

 

 

 

рецепции:

 

Снижение транспорта О2

 

Механизмы

 

Синтез/разрушение ре-

 

и субстратов окисления через ци-

 

нарушения генома:

 

 

цепторов

 

толемму

 

• Мутации;

 

• Изменения свойств рецеп-

 

Нарушение депонирования

 

• Внедрение

 

 

торов (конформация, блок

 

субстратов окисления и их моби-

 

чужеродной

 

 

лигандами, нарушения

 

лизации

 

генетической

 

 

среды — ионный дисба-

 

Уменьшение процессов

 

информации;

 

 

ланс,

рН)

 

окисления

 

• Эпигеномный

 

• Пострецепторные измене-

 

Разобщение процессов окисления

 

механизм

 

 

ния (

внутриклеточная

 

Нарушение транспорта

 

( активность

 

 

передача рецепторного

 

макроэргов

 

нормальных

 

 

сигнала)

 

Снижение утилизации макроэргов

 

генов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Перекисное (свободно-радикальное) окисление липидов

Пути использования

Оксидазный = О2 +

Н2О

кислорода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О2

 

АТФ

АТФ

АТФ

О2 О2

 

 

Активные формы кислорода

 

 

 

Оксигеназный = О2 + 1ē; О2 + 2ē; О2 + 3ē

 

Антиоксидантная

Оксидантная

 

 

 

 

 

система

система

 

 

 

Источники электронов:

 

 

 

 

 

 

 

 

+1ē

 

 

 

 

 

гидрохиноны, тиолы, флавины,

Акцепторы электронов

 

 

 

 

 

 

 

 

катехоламины, ксантин…

(витамин К, токоферол)

Ō2

Ферменты образования активных форм О2:

Акцепторы Ō2 (метионин)

 

НАДФ-оксидазы, ксантиноксидаза, Р450,

супероксидный анион радикал

альдегидоксидаза…

 

 

Супероксиддисмутаза —

+ 2ē

 

 

ингибитор Ō2

 

 

 

 

Факторы-активаторы ПОЛ:

Каталаза, пероксидаза —

Н2О2

 

 

 

• гипоксия (ишемия);

 

 

 

• ионизирующая радиация;

инактиваторы Н2О2

перекись водорода

• стресс;

 

Эндогенные ловушки ОН

+ 2ē

• авитаминоз Е;

• гипервитаминоз Д;

(алифатические спирты,

 

 

 

 

 

 

 

 

• гипербарическая оксигенация.

токоферол, стероидные гормоны,

 

 

 

 

 

 

 

 

витамин С)

ОН

 

 

 

 

 

гидроксильный

радикал

HОО

HОО

образование гидроперекисей фосфолипидов — начальный этап процесса ПОЛ

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) — это разветвленная цепная реакция, идущая с участием активных форм

кислорода (свободных радикалов):

участвует в обновлении клеточных мембран (регуляции липидного состава мембран);

влияет на активность мембрано-

связанных ферментов;

участвует в синтезе простагландинов, лейкотриенов;

участвует в процессах эндоцитоза, фагоцитоза…

ПОЛ играет существенную роль в патогенезе опухолей, атеросклероза, ишемических повреждений сердца, мозга, почек,

в развитии стресса — «свободно-радикальные болезни»

36

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

«Порочные круги» в клеточной патологии

Гипоксия,

 

 

Вход Н+ в МХ

 

Набухание

Вход К+ в МХ

 

ишемия…

 

 

митохондрий (МХ)

 

Катионная проницаемость

 

Разобщение

 

 

 

 

биоокисления

 

«Сirculus

Разрушение липидного

Вхождение

Синтез

АТФ

бислоя мембран

vitiosus»

в порочный

 

 

митохондрий

круг

 

 

 

Выключение

 

 

Активация

 

ионных

 

 

 

 

 

фосфолипаз

 

насосов

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутриклеточная [Са++]

 

 

(просачивание Са++ из внеклеточной среды,

Мицеллы детергентов

Депонирование Са++ в ЭПР)

 

 

Кинк = дефект бислоя

(жирные и желчные кислоты,

 

 

билирубин…)

Белок в мембранном бислое

низкомолекулярные

 

вещества

Комплекс белка

с детергентом, удаленным из мембраны

Поликатионные белки (гистоны...), Са++ и др.

каналоформеры

Кластер =

ионный канал

Механизмы повышения

проницаемости мембран

Разрушение липидного бислоя лизосом

Высвобождение

 

 

фосфолипаз

 

 

 

«Сirculus

Высвобождение

 

жирных кислот,

 

vitiosus»

Дестабилизация лизосом

лизофосфатидов

 

 

Активация ПОЛ

 

37

Внутриклеточные эффекты кальция

 

 

Са++ — маркер тяжести

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

повреждения клетки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(чем больше содержание

 

 

 

 

 

 

 

Стресс

 

 

 

 

кальция в клетке, тем тяжелее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ее повреждение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опосредованное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

патогенное воздействие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на клетку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гормоны, медиаторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Са++

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b-адрено-

 

 

 

 

 

Са++-мобилизи-

b-адрено-

 

 

 

рецептор

 

 

 

 

 

рующий рецеп- Фосфолипиды

рецептор

 

 

 

G

 

 

 

 

 

тор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АЦ

 

 

 

 

 

Фосфолипаза С

 

 

 

 

 

 

Аденилат-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфатидилинозитол

 

циклаза (АЦ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АТФ

 

 

 

 

инозитол-

 

 

фосфатидилхолин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диацил-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трифосфат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глицерол

 

 

 

цАМФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

арахидоновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цАМФ-зависимая

 

 

 

 

ЭПР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

протеинкиназа

 

 

 

 

(Са++)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

простагландины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфолипаза А2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цито-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ограничение актива-

 

 

протекторное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

липазы

 

 

Са++

 

 

ции адренергической

 

 

(мембрано-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы ( высвобож-

 

 

стабилизи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дение медиатора из

 

 

 

рующее)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

терминалей)

 

 

 

действие

Стимулирует аутокаталитические процессы (активность фосфолипаз, протеаз, эндонуклеаз и др. ферментов)

Активирует процесс перекисного окисления липидов (образование эндоперекисей простагландинов)

Увеличивает проницаемость мембран для ионов Nа+, К+, Н+

Уменьшает образование макроэргов (разобщает процессы биоокисления)

Активирует процесс сокращения и задерживает процесс расслабления сократительных белков

Воздействует на активность мембраносвязанных белков

38

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Синтез и эффекты оксида азота (NO)

Активация эндотелиальной, нейрональной, макрофагальной NO-синтазы

 

 

Ишемия, гипоксия головного мозга,

«NO — фактор

 

 

 

 

 

 

 

стресс и т.д

 

 

 

 

 

 

Увеличение синтеза возбуждающих

 

патогенеза!»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO

аминокислот (глутамат, аспартат,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L-гомоцистеинат и др.)

 

Нитраты/нитриты

 

 

 

 

образования

 

 

 

 

 

 

 

Активация

 

(пищевые продукты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

питьевая вода…),

 

 

 

 

 

 

 

NMDA-рецепторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

медикаменты

 

 

 

 

 

 

(подкласс глутаматных рецепторов)

 

 

 

 

 

 

 

 

(нитроглицерин …)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

путь

путь

Раскрытие NMDA-зависимых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca++/Na+ каналов

 

NO3 (нитратный ион)

 

зный

Синтазный

Увеличение поступления Са++

 

 

 

 

 

NO2

нитроредукта

 

 

 

 

в нейроны

 

 

 

 

 

 

ния

NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Активация Са++-кальмодулин

 

 

 

образова

 

 

 

 

 

зависимой NО-синтазы

 

NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(нейрональной)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L-аргинин

 

 

 

 

 

+ супероксидный анион

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

радикал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пероксинитрит (ОNОО)

 

 

Базовые (физиологические) эффекты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

супероксиддисмутаза

 

 

[при конститутивной NO-синтазы]:

 

 

 

 

• расслабление гладких мышц сосудов сердца и др.

 

 

Нитротирозин

 

 

 

органов и тканей (вазодилатация);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• активация растворимой гуанилатциклазы тромбоци-

 

 

 

 

 

 

 

тов ( адгезии/агрегации тромбоцитов);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• активация синтеза «белков теплового шока» HSP-

 

Патогенные эффекты

70 (цитопротекторное действие);

 

 

 

[при индуцибельной NO-син-

• ингибирование клеточной пролиферации в стенке

тазы ]:

 

 

 

 

сосудов (антисклеротическое действие);

 

 

 

окисление белков, липи-

• влияние на пластические процессы, синтез и сек-

 

дов;

 

 

 

 

рецию нейромедиаторов в нейронах;

 

 

 

• инактивация ферментов

• цГМФ выход Са++ (из нейрона)

 

 

 

 

 

(в т.ч. митохондриальных);

 

YES

«NO — фактор

 

 

 

проницаемость мембран

 

 

 

 

 

 

(набухание нейронов);

 

 

саногенеза!»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• повреждение ДНК (апоптоз,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дефицит

 

 

 

опухолевая трансформация

 

 

 

NO

 

 

 

клетки).

 

 

 

 

YES

#Артериальная гипертензия (системная)

#Легочная гипертензия (прекапиллярная)

#Диабетическая ангиопатия…

39

Апоптоз

Апоптоз — генетически программируемая энергозависимая форма гибели клеток.

Избыточность/недостаточность апоптоза рассматривается как важный патогенетический фактор развития самых разнообразных болезней: аутоиммунных форм патологии

(тиреоидит Хашимото, сахарный диабет), опухолей, инфекционных болезней (вирусный гепатит…), СПИДа, нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера и

Паркинсона, боковой амиотрофический склероз), инфаркта миокарда…

I стадия

Инициация апоптоза

вне- и внутриклеточными

сигналами

II стадия

Включение генетической программы апоптоза

Сигналы — инициаторы апоптоза

Дефицит факторов роста (цитокины, гормоны)

Возбуждение FAS-рецепторов белками семейства ФНО (фактор некроза опухолей)

Повреждение ДНК (ионизирующая радиация, вирусы, активные формы кислорода)

Нарушения метаболизма (цитохром С, АТФ поврежденной клетки) …

Экспрессия генов — индукторов апоптоза:

Репрессия генов —

Bad, Bcl-xS, Bax,

ингибиторов апоптоза:

c-jun, Apaf-1, P53

Bcl-2, Bcl-XL, Bc12…

 

III cтадия

G-белок фосфолипазаС диацилглицерол/инозитол-

 

Реализация

 

трифосфат

вхождение Са++ в клетку

 

 

 

 

 

 

 

генетической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

программы

 

 

Активация аспартатспецифи-

 

 

 

Активация

 

апоптоза

 

 

ческих цистеиновых протеаз —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эндонуклеаз

 

 

 

 

 

(«caspases»)

 

 

 

 

 

фрагментация ДНК,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деградация пуринов

 

 

 

 

 

 

 

 

деструкция

 

разрушение ядерных

 

 

 

 

 

 

 

фагоцитоз

 

 

белков цитоскелета

белков (структурных и ре-

 

апоптозных тел

 

 

 

 

гуляторных )

 

без повреждения

Флюоресцентная микроскопия:

 

 

 

 

 

 

 

тканей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апоптозные тела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(фрагментация

 

Нормальные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ядер гепатоцитов

 

ядра

 

 

 

 

 

 

 

 

и конденсация

 

гепатоцитов

 

 

 

 

 

 

 

 

хроматина)

Признаки

апоптоза

Нормальная ДНК

Фрагментация ДНК при апоптозе — «ДНК-лестница», выявляемая с помощью электрофореза

40

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Перекисное (свободно-радикальное) окисление липидов

Пути использования

Оксидазный = О2 +

 

 

Н2О

кислорода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О2

 

 

 

АТФ

АТФ

АТФ

О2 О2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Активные формы кислорода

 

 

Оксигеназный = О2 + 1ē; О2 + 2ē; О2 + 3ē

Антиоксидантная

Оксидантная

 

 

 

 

 

 

 

система

система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1ē

 

Источники электронов:

Акцепторы электронов

 

 

 

 

 

гидрохиноны, тиолы, флавины,

 

 

 

 

 

катехоламины, ксантин…

(витамин К, токоферол)

Ō2

Ферменты образования активных форм О2:

Акцепторы Ō2 (метионин)

 

НАДФ-оксидазы, ксантиноксидаза, Р450,

 

 

супероксидный анион радикал

альдегидоксидаза…

 

 

 

 

 

 

Супероксиддисмутаза —

 

+ 2ē

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ингибитор Ō2

 

 

 

 

 

Факторы-активаторы ПОЛ:

Каталаза, пероксидаза —

Н2О2

 

 

 

• гипоксия (ишемия);

 

 

 

• ионизирующая радиация;

инактиваторы Н2О2

перекись водорода

• стресс;

 

 

 

Эндогенные ловушки ОН

 

+ 3ē

• авитаминоз Е;

 

 

• гипервитаминоз Д;

(алифатические спирты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• гипербарическая оксигенация.

токоферол, стероидные гормоны,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

витамин С)

ОН

 

 

 

 

 

 

 

гидроксильный

радикал

HОО

HОО

образование гидроперекисей фосфолипидов — начальный этап процесса ПОЛ

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) — это разветвленная цепная реакция, идущая с участием активных форм

кислорода (свободных радикалов):

участвует в обновлении клеточных мембран (регуляции липидного состава мембран);

влияет на активность мембрано-

связанных ферментов;

участвует в синтезе простагландинов,

лейкотриенов;

участвует в процессах эндоцитоза,

фагоцитоза…

ПОЛ играет существенную роль в патогенезе опухолей, атеросклероза, ишемических повреждений сердца, мозга, почек,

в развитии стресса — «свободно-радикальные болезни»

36

Эмбриональная стволовая клетка (общие сведения)

ЭМБРИОНАЛЬНУЮ СТВОЛОВУЮ КЛЕТКУ

(ЭСК) впервые выделил из внутриклеточной массы четырехдневного человеческого эм-

бриона Джеймс Томпсон. (Университет штата Висконсин, США; 1998)

Наряду с открытием двойной спирали ДНК и расшифровкой генотипа человека открытие ЭСК вошло в числотрехглавныхсобытийбиологииХХвека.Применение ЭСК в медицине позволит, по мнению специалистов,

«Адам и Ева» справиться со многими «проблемными» заболеваниями человечества, включая рак, сахарный диабет, рассеянный склероз, болезнь Паркинсона, инсульт, травматические разрывы спинного мозга, острые лейкозы, аутоиммунное бесплодие, инфаркт миокарда и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оплодотворенная

Этапы развития ЭСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

яйцеклетка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На самом первом этапе ЭСК

 

 

 

 

 

 

 

В странах, где искусственное прерыва-

характеризуется тотальной

 

 

 

 

 

 

ние беременности не запрещено, ЭСК

полипотентностью (тотипотентностью):

 

 

 

 

 

 

получают

из абортивного материала.

из двух таких клеток может развиться

 

 

 

 

 

 

В других странах для этого используют

весь организм человека.

 

 

 

 

 

 

эмбрионы, выращенные in vitro (впер-

Выделяют также этапы

мульти-,

 

 

 

 

 

 

вые искусственно выращенные ЭСК по-

 

 

 

 

 

 

лучил Рональд Мак-Кей, Национальный

плюри- и полипотентности. На пос-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

институт неврологических расстройств,

леднем из них ЭСК может диффе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

штат Мериленд, США).

 

ренцироваться в различные органы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и ткани. Мульти- и плюрипотентные

 

 

 

 

 

 

Где-то в этой клеточной массе нахо-

клетки используют для выращива-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дятся

ЭСК-клетки, наделенные «бес-

ния специализированных клеток (но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смертием», которое можно

выявить

не органов!). ЭСК обладают неогра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

их

культивировании

in vitro.

ниченным потенциалом пролифера-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время удача выделения

ции и способностью встраиваться в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таких клеток не превышает 5%.

любые ткани, имеющие т. н. «стволо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вые» пространства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это провизорные клетки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(своеобразные кассеты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с генетической програм-

 

 

 

На этом этапе

 

 

ЭСК — это «слепые,

мой) — облигатный этап

 

 

 

экспрессируются

 

 

 

 

 

 

 

глухие, немые, не

развития ЭСК.

 

судьбоносные для ЭСК

 

 

 

 

 

имеющие своего лица»

 

 

 

 

 

(genes homeotiques):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клетки

 

 

 

 

 

 

Нох А,В,С и D

 

 

 

 

 

 

йр

е

Н

 

он

ы

Группе Мак-Кея впервые с помощью ЭСК удалось вылечить болезнь Паркинсона в эксперименте на мышах. Выращенные нейроны синтезировали большое количество дофамина, дефицит которого

приводит к развитию данной болезни. Внесение этих нейронов в мозг больных

мышей привело к восстановлению их

двигательной активности.

К

р

 

 

 

 

р

 

 

 

о

 

 

в

 

 

т

 

 

е

 

 

 

в

 

 

 

 

о

 

 

 

 

ные

к

летк и

41

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/