Патология клетки

                          Федеральное агентство по здравоохранению

и социальному развитию РФ

 

 

 

Волгоградский Государственный медицинский университет

Кафедра Патологической Анатомии

 

 

 

 

Самостоятельная работа студента на тему : Патология клетки

 

 

 

 

 

 

 

                                      Работу выполнил  
Студент 7группы 3 курса

,лечебного  факультета 

Петров А.С.

                                       

                           

                                                                                                                                  

 

ВОЛГОГРАД-2014 г.

                                 Содержание 

 

Патология клетки ,причины и общие механизмы клеточной патологии                                                3стр

Патология клеточных мембран                              5стр

Меж клеточные взаимодействия                           8стр

Патология клеточного ядра                                   10стр

Патология митохондрий                                         12 стр

Патология лизосом                                                    13 стр

Принципы фармакологической цитопротекции 15 стр

Список используемой литературы                          17 стр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАТОЛОГИЯ КЛЕТКИ

Клетка — структурная и функциональная единица всех живых организмов. С позиций клеточной теории в клетке сосредоточены уникальные свойства живого — способность размножаться, видоизменяться и реагировать на повреждение. Клетка — главный гистологический элемент. Эукариотическая клетка состоит из 3 основных компонентов: плазматической мембраны, ядра, цитоплазмы.

ПРИЧИНЫ И ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ КЛЕТОЧНОЙ ПАТОЛОГИИ

Повреждение клетки — типовой патологический процесс, неотъемлемая составляющая любого патологического воздействия на организм. При повреждении клетки происходит изменение ее структуры, которое сопровождается нарушением жизнедеятельности. На клеточном уровне оно представлено разнообразными ультраструктурными изменениями, на тканевом — общепатологическими процессами — дистрофией и некрозом.

Этиологические факторы повреждения клетки могут действовать:

а)непосредственно;

б)опосредованно через гуморальные и рефлекторные влияния.

По природе эти факторы могут быть:

·        механическими;

·        физическими;

·        химическими;

·        биологическими.

Психосоциальное воздействие, применительно к клетке, целиком опосредуется вышеперечисленными факторами (табл. 1).

Характер и степень повреждения зависят от силы и природы патогенного фактора, структурно-функциональных особенностей клетки и межклеточного окружения (интерстиция).

Повреждение клетки (альтерация) сопровождается нарушениями ее функций, из которых наиболее важными для исходов повреждения являются те, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности и самовоспроизведения клетки (неспецифические функции). Повреждение специфических функций, нужных для организма в целом, прямо не отражается на судьбе клеток, но определяет суть изменений в органах и системах, поэтому рассматривается в курсе частной патологии.

Таблица 1 Наиболее распространенные этиологические факторы

Природа факторов	Экзогенные факторы	Эндогенные факторы
		внеклеточные	внутриклеточные
Механические	Удар, трение	Сдавление тканями и отеки	---------------------------------
Физические	Нагревание Охлаждение ЭлектротокРадиация	Изменения рН и осмотического давления в интерстиции	Изменения рН и осмотического давления в клетке
Химические	Токсические вещества, лекарственные препараты	Дефицит и избыток метаболитов, аутоинтоксикация	Изменения ферментативной активности
Биологические	Бактерии, вирусы, паразиты и их макро молекулы	Нарушения нейрогуморальной регуляции	Нарушения генетической информации и защитных систем

 

Примером могут быть красители например при производстве татуировки. [<1> <2>]

При воздействии альтерирующих факторов на клетку она отвечает защитно-приспособительными реакциями: повышением проницаемости мембран; снижением электрического заряда; увеличением сорбционной способности; активацией функций органелл, ядерного аппарата, а также качественными и количественными изменениями энергетических процессов в клетке. Альтерация некоторых видов клеток сопровождается стандартной ответной реакцией цитоплазмы — выделением белков, гранул, содержащих гистамин, гепарин и другие биологически активные вещества.

В поврежденных клетках активируются протеазы лизосом, которые переваривают поврежденные клетки и этим способствуют их удалению из организма.

При изучении удобно рассматривать повреждение клетки на уровне ее отдельных составляющих. Наиболее общими механизмами повреждения являются:

-       повреждения мембраны и рецепторного аппарата;

-       нарушения энергообразования;

-       нарушение процессов синтеза и распада метаболитов;

-       нарушение хранения и передачи генетической информации.

ПАТОЛОГИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН

Основной структурной частью мембраны является липидный бислой, состоящий из фосфолипидов и холестерина, с включенными в него молекулами различных белков. Снаружи клеточная мембрана покрыта слоем гликопротеидов.

Функции: избирательная проницаемость, межклеточные взаимодействия, эндоцитоз, экзоцитоз.

ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Избирательная проницаемость поддерживает клеточный гомеостаз. Пути реализации — пассивный транспорт, облегченная диффузия, активный транспорт.

Пассивный транспорт — движение небольших неполярных молекул в обоих направлениях по градиенту концентрации и без затрат энергии (О2, N2, СО2). Выделяют внешнее и тканевое дыхание.

Облегченная диффузия с участием каналов и/или белков-переносчиков происходит по градиенту концентрации и без непосредственных затрат энергии. Существуют многочисленные белки - переносчики и ионные каналы.

Белки - переносчики:

1.     Глюкоза: переносчики глюкозы — интегральные гликопротеины. Инсулин увеличивает захват глюкозы клетками. Известно 6 кодируемых генами GLUT - трансмембранных переносчиков глюкозы из внеклеточной среды. Точечная мутация гена GLUT - 2 — одна из причин развития диабета II типа (инсулиннезависимый диабет). Мутации гена GLUT - 2 приводят к потере глюкозы в почках до 60 г в сутки с развитием глюкозурии.

2.     Аминокислоты: всасывание аминокислот в кишечнике, их реабсорбция в канальцах нефрона, а также поглощение аминокислот - нейромедиаторов нейронами и глиоцитами мозга реализуются при помощи переносчиков. При мутациях генов, кодирующих белки-переносчики, могут развиваться цистинурия — с избыточной секрецией цистина и образованием почечных конкрементов, глутамат и аспартат (нейроактивные аминокислоты). Они, накапливаясь в межклеточном пространстве ЦНС, могут оказывать цитотоксическое действие.

3.     Анионообменники: регуляторы внутриклеточного рН. Среди переносчиков этой группы хорошо изучены функции белка полосы 3 мембраны эритроцитов, который осуществляет обмен СО2, при деградации белка полосы 3 образуется так называемый антиген старения клеток. Эритроциты, несущие эту метку, распознаются иммунной системой и фагоцитируются.

4.     Фосфаты: система сочетанного транспорта фосфатов и Na+ в почке важна для гомеостаза фосфатов в организме. Реабсорбция фосфатов происходит в проксимальных извитых канальцах нефрона. Почечные потери фосфатов при ряде наследуемых болезней, вероятно, обусловлены дефектами генов, кодирующих белки-переносчики транспортной системы.

5.     Обмен Nа+ на Н+: мембранные белки NНЕ (от Nа, Н, Ехсhаngег) осуществляют обмен внеклеточного Nа+ на внутриклеточный Н+. Мембранные белки NНЕ — регуляторы внутриклеточного рН. Диуретик амилорид ингибирует NНЕ - 1, NНЕ - 2, NНЕ - 4 и не оказывает действия на NНЕ - 3, NНЕ - 5. NНЕ - 1 экспрессируется практически во всех клетках, дефекты гена, кодирующего этот белок, скорее всего приводят к гипертонической болезни.

6.     Разные переносчики: креатин — кардиомиоциты и скелетные мышцы не синтезируют креатин, необходимый для энергетического обеспечения их функции. Ингибирование переносчика ведет к развитию мышечной слабости и является причиной одной из форм кардиомиопатии (синдром Барта). Норадреналин —выделившиеся в синаптическую щель нейромедиаторы частично транспортируются обратно в пресинаптические терминали. Трициклические антидепрессанты, кокаин и амфетамины взаимодействуют с синаптическими транспортными системами биогенных аминов. Мутации генов, кодирующих переносчики норадреналина и серотонина, могут привести к развитию психической патологии (маниакально-депрессивного психоза).

7.     Ионные каналы состоят из нескольких связанных между собой белковых субъединиц, формирующих в мембране небольшую пору. Через пору по электрохимическому градиенту проходят ионы. Наиболее распространенные каналы: для Nа+, К+, Са2+, С1ˉ.

8.     Натриевые каналы: в возбудимых структурах генерируют начальный этап деполяризации мембраны. Антагонистами натриевых каналов являются: местные анестетики, противосудорожные препараты, некоторые токсины, антиаритмические препараты класса 1А. Диуретик амилорид и его аналоги закрывают натриевые каналы почки. Генные дефекты альфа-субъединицы — причина ряда заболеваний с эпизодически возникающей мышечной адинамией (гиперкалиемический периодический паралич типа II, врожденная миотония, синдром удлиненного интервала РТ).

9.     Калиевые каналы: поддерживают мембранный потенциал, регулируют объем клетки, модулируют электрическую возбудимость нервных и мышечных структур. Выделяют потенциалзависимые каналы (общее наименование KCN), потенциалнезависимые каналы и управляемые рецепторами и лигандами. KCNA - 1 — калиевый канал, регулирующий в бета-клетках островков Лангерханса поджелудочной железы секрецию инсулина в ответ на повышение содержания глюкозы в крови, а также на гипогликемические препараты сульфонилмочевины. При дефекте гена, кодирующего рецептор сульфонилмочевины, развивается незидиобластоз, для которого характерна упорная гиперинсулинемическая гипогликемия.

10. Кальциевые каналы: кроме потенциалзависимых, существуют также управляемые рецепторами, например, адренергическими. Функции — сокращение, секреция и др. Фармакологические и кинетические характеристики позволили выделить быстрые, нейронные каналы и так называемые Р кальциевые каналы.

11. Водные каналы: семейство мембранных пор для воды. Аквапорин - 1 в эритроцитах способствует регидратации эритроцитов, обезвоженных в гипертонической среде капилляров мозговой части почки: в почке обеспечивает способность почки концентрировать мочу: в глазу обеспечивает гомеостаз внутриглазной жидкости. Аквапорин - 2 — активность этого канала регулирует антидиуретический гормон, увеличивая реабсорбцию воды из просвета трубочек в межклеточное пространство. Аквапорин - 4 экспрессируется в клетках эпендимной выстилки сосудистого сплетения желудочков и водопровода мозга, в синтезирующих вазопрессин нейросекреторных нейронах гипоталамуса. Этот канал расценивают как осморецептор. Аквапорин-5: принимает участие в формировании слезной жидкости, слюны, секретов желез воздухоносных путей.

 

Активный транспорт — энергозависимый трансмембранный перенос против электрохимического градиента, происходящий при участии АТФаз. Наиболее известны натриево-калиевая, водородно-калиевая и кальциевая АТФазы. Натриево-калиевую АТФазу блокирует гликозид уабаин, специфически взаимодействующий с участком связывания К+.

МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Плазматическая мембрана — место приложения физических, химических, механических раздражителей внешней среды и сигналов информационного характера из внутренней среды организма. Информационная функция обеспечивается рецепторами мембраны, защитная — самой мембраной, контактная — клеточными стыками.

Патология клеточной рецепции. Плазмолемма, ее гликокаликс содержат рецепторы, воспринимающие различные раздражители. Рецепторы представлены гликопротеидами, способными свободно перемещаться как по поверхности клеточной мембраны, так и внутри нее (латеральная диффузия рецепторов). Механизм реализации рецепторного сигнала связан с аденилатциклазой: рецептор на внешней поверхности мембраны, трансдуктор (фосфолипиды), катализатор на внутренней поверхности мембраны (аденилатциклаза). Аденилатциклаза катализирует внутриклеточное превращение АТФ в АМФ. Изменения в любом компоненте рецептора ведут к нарушению рецепторной информации.

Отсутствие апо - В, Е - рецепторов у паренхиматозных и мезенхимальных клеток ведет к развитию семейной гиперлипопротеинемии Па типа. Блокаду рецепторов клетки нередко вызывают аутоантитела (реакции активизации и нейтрализации), проявляющиеся антительными болезнями рецепторов (сахарный инсулинрезистентный диабет, миастения при блокаде ацетилхолиновых рецепторов нервно - мышечной пластинки).