Как ведет себя клетка при патологии
При действии разнообразных механических, химических, физических или биогенных факторов имеют место реактивные изменения структуры и функций клеток.
"Паранекроз" (от греч. para — около и nekros — мертвый) - состояние клетки, пограничное со смертью. Это явление с физико-химической точки зрения характеризуется подавлением гранулообразования, диффузным окрашиванием цитоплазмы, уменьшением дисперсности коллоидов, повышением вязкости, сдвигом реакции цитоплазмы в кислую сторону и обратимостью этих изменений в начальных фазах действия агентов.
Представляют интерес реактивные изменения клеток и клеточных органелл, которые развиваются при действии различных факторов. Например, повреждающее действие ионизирующей радиации на клетку связано в основном с ионизацией воды, входящей в ее состав, при которой образуются биологически активные радикалы, вызывающие повреждение белков клеточных мембран. Более чувствительны и быстрее подвергаются денатурации белки, входящие в состав ферментов, особенно тех, которые содержат сульфгидрильные группы.
Нарушение внутриклеточных окислительно-восстановительных процессов приводит к накоплению биологически активных метаболитов денатурированных белков, которые вызывают дополнительные повреждения клеток.
В клетках наиболее чувствительными к действию радиации являются митохондрии — центры окислительно-восстановительных реакций. Они набухают, их матрикс просветляется, кристы укорачиваются, сглаживаются и полностью исчезают. Позднее митохондрии распадаются. Вследствие деструкции и гибели митохондрии в клетке угнетается синтез АТФ.
Весьма чувствительна к повреждению как агранулярная, так и гранулярная части эндоплазматической сети. Цистерны и канальцы этих органелл вначале расширяются, затем фрагментируются. Количество рибосом при облучении снижается, соответственно уменьшается содержание РНП в цитоплазме белоксинтезирующих клеток. Число лизосом может быть увеличенным, они группируются вокруг разрушающихся органелл, происходит аутофагия продуктов распада.
В ядрах клеток отмечаются слипание и перераспределение хроматина, возможна отслойка наружной ядерной мембраны с образованием перинуклеарных вакуолей. При этом может наступить распад ядер и гибель клеток. Ионизирующая радиация оказывает повреждающее действие на клетку и во время деления. Клетки в интерфазе, будучи облученными, внешне могут выглядеть нормальными. Повреждение выявляется при последующем делении, когда появляются аномальные фигуры митоза. Митотические хромосомы изменяют форму, возникают их разрывы иногда с последующим неправильным соединением фрагментов. Наблюдаются аномалии веретена деления, оно может иметь три и более полюсов. В связи с этим в анафазе расхождение хромосом к полюсам оказывается неравномерным и некоторые хромосомы отстают, образуя хромосомные мостики. В других случаях хромосомы реплицируются, а деления ядра не происходит, в результате чего образуются клетки с крупными полиплоидными ядрами. Излучение, воздействуя на генетический аппарат клетки, может вызывать мутации. Измененные при этом гены в процессе митоза удваиваются и дочерние клетки будут обладать качествами клеток, испытавших лучевое воздействие. Возникшая таким путем в клетках организма мутация, может дать начало злокачественной опухоли. Достоверным признаком гибели клетки является нарушение структуры ядра.
Различают следующие формы изменения ядра: пикноз, лизис, рексис.
Пикноз (от греч. pyknos — уплотнение) характеризуется интенсивным окрашиванием гомогенной массы ядерного вещества (гиперхроматоз), его уплотнением и сморщиванием вследствие потери воды.
Лизис (от греч. lysis — растворение), наоборот, сопровождается набуханием ядер и их слабой окрашиваемостью с последующим полным растворением хроматина, что обозначается как хроматолиз. При этой форме гибели клеточные ядра напоминают тени нормальных ядер.
Кариорексис (от греч. rhexis — разрыв) отличается раздроблением хроматина на отдельные глыбки, после чего происходит обычно их растворение.
Одновременно с этим в цитоплазме гибнущих клеток отмечается появление вакуолей. При этом цитоплазма постепенно теряет способность окрашиваться гистологическими красителями. Распадающиеся клетки удаляются путем автолиза (самопереваривания под действием литических ферментов) или путем фагоцитоза, или в результате автолиза и фагоцитоза. Кроме того, существует явление запрограммированной гибели клеток (апоптоз), которое возникает в результате запуска собственной программы самоуничтожения при участии внутренних и внешних по отношению клетки факторов. В составе плазмолеммы идентифицированы рецепторы гибели (например Fas, TNF и другие), важнейшая функция которых связана с передачей цитотоксических сигналов внутрь клетки. Внутриклеточными ферментными белками, запускающими апоптоз (фрагментацию ДНК, нарушение структурных протеинов, активацию киназ и клеточного цикла), являются ферменты семейства цистеин-содержащих протеаз, именуемых каспазами. При действии лиганда на рецептор возникает реакция, в результате которой запускается каскад реакций, результирующим итогом которого является гибель клетки. Самым ранним морфологическим проявлением апоптоза является появление в ядре резко очерченных уплотненных гомогенных масс хроматина с внутренней стороны ядерной оболочки. Наступает ядерная и цитоплазматическая фрагментация. В дальнейшем фрагменты клетки поглощаются соседними клетками. При этом признаки воспаления отсутствуют. Апоптоз наблюдается как в эмбриональном, так и в постнатальном гистогенезе.
Комментарии
Отправить комментарий