Общая патология клетки

Copyright L. Gerasimova
2007
Ключевые понятия темы
Клетка, строение и функции органоидов
Повреждение, причины и виды
Порочный круг клеточной патологии
Механизмы значение нарушения функции плазматической мембраны
Свободно-радикальное окисление,
значение для нормальной жизнедеятельности клетки и роль в патологии
Антиоксидантная система клетки

Copyright L. Gerasimova
2007
Р. Вирхов:
клеточная теория патологии
К л е т к а
структурно-функциональная единица живого организма
все клетки организма происходят от родоначальной клетки
Функционирование в диапазоне нормы (гомеостаз)
Приспособление
к жизнедеятельности
в экстремальных условиях (адаптация)
Гибель при превышении адаптивных возможностей (некроз)
Гибель при воздействии сигнала (апоптоз)

Copyright L. Gerasimova
2007
Повреждение ― изменение функционирования клетки, которое сохраняется после удаления повреждающего агента.
Повреждение клетки выражается в нарушении ее структуры и функций. Причины

Copyright L. Gerasimova
2007
Особенности повреждений при действии различных факторов

Copyright L. Gerasimova
2007
Паранекроз
(обратимое повреждение)
Компенсация нарушений внутриклеточных процессов
Адаптация
Некробиоз
Гибель клетки

Copyright L. Gerasimova
2007
Механизмы клеточной гибели
Некроз
Апоптоз
Апоптозное тело
Фагоцит

Copyright L. Gerasimova
2007
Порочный круг клеточной патологии
Нарушение барьерных свойств плазматической мембраны
Нарушение функций митохондрий и энергетических процессов
Дисбаланс ионов и воды
[Ca2+]
Аутокаталитический процесс
(дестабилизация лизосом)
Нарушение рецепторной функции мембраны
Изменение генетической программы

Нарушение барьерных свойств мембраны

Copyright L. Gerasimova
2007
Строение мембраны
Фрагменты Холестерин
цитоскелета
Периферический Интегральный
белок белок
Внеклеточный
матрикс Углевод
Гликопротеин
Гликолипид

Copyright L. Gerasimova
2007
Мембранные структуры клетки

Copyright L. Gerasimova
2007
Внешняя среда
Внутренняя среда
Норма
Действие анестетиков
Блокада каналов ионной проницаемости
Перекисное окисление липидов
Активация мембранных фосфолипаз
Комплемент (мембранатакующий комплекс)
Вирусы
ионы
Прямое повреждение
(полиомиелит)
Иммунное повреждение (гепатит В)

Copyright L. Gerasimova
2007
свободнорадикальное (перекисное) окисление липидов;
действие мембранных фосфолипаз;
механическое (осмотическое) растяжение мембраны;
адсорбция на бислое полиэлектролитов,
включая некоторые белки и пептиды.

Copyright L. Gerasimova
2007
Свободнорадикальное (перекисное) окисление липидов
Свойства свободных радикалов
НАЛИЧИЕ НЕСПАРЕННОГО ЭЛЕКТРОНА
НА ВНЕШНЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ УРОВНЕ;
СОБСТВЕННЫЙ МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ;
ВЫСОКАЯ ХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
И МАЛОЕ ВРЕМЯ ЖИЗНИ;
СПОСОБНОСТЬ ИНИЦИИРОВАТЬ
ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ

Copyright L. Gerasimova
2007
Свободные радикалы,
образующиеся в клетках организма

Copyright L. Gerasimova
2007
Свободные радикалы,
образующиеся в клетках организма

Copyright L. Gerasimova
2007
Свободные радикалы,
образующиеся в клетках организма

Copyright L. Gerasimova
2007
Значение перекисного окисления липидов

Copyright L. Gerasimova
2007
Повреждающее действие перекисного окисления липидов
Причины усиления перекисного окисления липидов :
действие на клетку ионизирующего и ультрафиолетового излучения,
гипербарическая оксигенация;
неэффективное тканевое дыхание (при ишемии и гипоксии);
действие прооксидантов (ферментные системы, генерирующие супероксидный радикал – ксантиноксидаза, ферменты, плазматической мембраны фагоцитов, витамин D, ионы Fe2+);
избыток катехоламинов (при стрессе);
недостаток антиоксидантов.

Copyright L. Gerasimova
2007
Концентрация ионов кальция
– маркер тяжести повреждения клетки:
стимулирует аутокаталитические процессы в клетках (активация фосфолипаз, протеаз, эндонуклеаз);
активирует перекисное окисление липидов;
увеличивает проницаемость мембран для ионов;
уменьшает образование энергии в клетках;
активирует мышечные сокращения, нарушает расслабление;
воздействует на активность мембранносвязанных белков.

Copyright L. Gerasimova
2007
Внутриклеточные эффекты кальция
Повреждающий агент
Митохондрия ЭПС
↑ [Ca2+]
АТФаза Фосфолипаза Протеаза Эндонуклеаза
↓ АТФ
Деградация фосфолипидов
Разрывы мембраны
и цитоскелета
Повреждение
хроматина

Copyright L. Gerasimova
2007
Нарушение функции мембраны
при усилении свободнорадикального окисления

Copyright L. Gerasimova
2007
Антиоксидантная система
Функции антиоксидантной системы:
предотвращение образования активных форм кислорода;
связывание реактивных соединений и превращение их в менее активные, повышение устойчивости клеточных структур к повреждающему действию свободных радикалов;
восстановление повреждений, возникших в ходе перекисного окисления;
обеспечение микроокружения, благоприятного для эффективного действия других антиоксидантов.
Ферменты
супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза, глутатион-редуктаза, дегидроаскорбат-редуктаза и др.
Неферментные соединения
витамин С, Е, А, флавоноиды, каротиноиды, убихинон, тироксин, мочевая кислота, глутатион

Copyright L. Gerasimova
2007
Основные этапы свободно-радикального окисления липидов и действие антиоксидантов

Copyright L. Gerasimova
2007
Источники антиоксидантов

Copyright L. Gerasimova
2007
Действие мембранных фосфолипаз
[Ca2+]

Copyright L. Gerasimova
2007
Адсорбция на бислое полиэлектролитов
В липидном бислое появляется жирорастворимое вещество, способное связывать ионы (подвижный переносчик)
ионофорный антибиотик валиномицин,
водорастворимые продукты перекисного окисления липидов.
Встраивание веществ с образованием канала через мембрану
грамицидин А и полимиксин,
продукты перекисного окисления липидов в присутствии кальция,
продукты расщепления фосфолипидов (в частности, кардиолипина) фосфолипазой А2.
Снижение электрической прочности липидного слоя мембран - «электрическийо пробой».

Copyright L. Gerasimova
2007
Принципы фармакологической коррекции нарушений функции клеток

Copyright L. Gerasimova
2007
Принципы фармакологической коррекции нарушений функции клеток