Povrezhdenie_kletki

Повреждение клетки - это возникающее под действием повреждающего фактора(механического, физического, химического, биологического) изменение структуры клетки, сопровождающееся нарушением ее функции.

Механизмы внутриклеточной защиты
Антиоксидантные системы клетки.
Монооксигеназная система.
Система конъюгации.
Лизосомальная система.

Активные формы кислорода(АФК)
НАДФН+2О₂ НАД⁺+Н⁺+2О₂º
В норме при отсутствии ионов металлов переменной валентности:
2О₂º Н₂О₂+ О₂
Cl⁻+H₂O₂ H₂O + ClO⁻
Избыток перекиси удаляется под действием 2-х ферментов.
H₂O₂ + 2GSH 2H₂O + GSSG
2H₂O₂ 2H₂O + O₂
НАДФН-оксидаза
СОД
миелопероксидаза
глутатионпероксидаза
каталаза

В условиях патологии О₂º и Н₂О₂ могут вступать в альтернативные реакции:
Fe³⁺ + O₂º Fe²⁺ + O₂
2. H₂O₂ + Fe²⁺ Fe³⁺ + HO⁻+ HO° (р-ция Фентон)
СlO⁻ + H⁺ + Fe²⁺ Fe³⁺ + Cl⁻ + HO°(р-ция Осипова)
НО° инициируют перекисное окисление липидов (ПОЛ)

Перекисное окисление липидов(ПОЛ)
Стадии ПОЛ:
Инициирование цепи
Продолжение цепи
Разветвление цепи
Обрыв цепи

Перекисное окисление липидов(ПОЛ)
Стадии ПОЛ:
Инициирование цепи:
OH° + LH → H₂O + L°
L° + O₂ → LOO°
Продолжение цепи:
LOO° + LH → LOOH + L°

Разветвление цепи:
Fe²⁺ + LOOH → Fe³⁺ + HO° + LO°
LO° + LH → LOH + L°
L°+ O₂ → LOO°
Обрыв цепи:
LOO° + Fe²⁺ + H⁺ → LOOH
LOO° + InH → In°
LOO° + LOO° → молекулярные продукты

Антиоксидантные системы – защита от АФК и продуктов ПОЛ
Ферментативная детоксикация АФК и продуктов ПОЛ: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза и др.
Токоферол
Соединения, связывающие Fe²⁺ (комплексоны) : церулоплазмин, трансферрин, ферритин.
Другие механизмы

Ферментативная детоксикация АФК
2О₂º Н₂О₂ + О₂
2Н₂О₂ 2Н₂О + О₂ Н₂О₂ + 2 GSH GSSG + 2H₂O
GSSG + NADФH + H⁺ 2GSH +NAДФ⁺
и другие ферменты.
СОД
каталаза
глутатионпероксидаза
глутатионредуктаза

Если пат. агент оказался сильнее механизмов внутриклеточной защиты, он вызовет повреждение клетки.
Повреждение клетки
Острое Хроническое
Обратимое Необратимое

Обратимое повреждение клетки ( паранекроз)
Обратимое повреждение клетки возникает при воздействии на клетку патогенных факторов физической, химической и биологической природы, частично выключающих механизмы внутриклеточной защиты.
Стадийность процесса:
Стадия альтерации.
Стадия восстановления.

Стадия альтерации при обратимом повреждении клетки
Фиксация пат. агента на компонентах цитоплазматической мембраны
Активности Na⁺-K⁺- АТФ-азы, Ca²⁺- АТФ-азы и др.
транспорта Na⁺, Cl⁻, Ca²⁺ в клетку, К⁺ - из клетки
деполяризация гиперосмия умеренное накопление
плазмолеммы Ca²⁺ в цитоплазме
отек, ведущий к снижению
концентрации пат. агента умеренная активация
фосфолипазы А2
незначительное повреждение клет. мембран

Умеренная активация ПОЛ клеточных мембран
нарушение функции разобщение окислительного
рецепторов цитоплаз- фосфорилирования с дыханием
матической мембраны
ослабление влияния ↓ образования АТФ
нервно-гуморальных
систем на клетку ↑ анаэробного угнетение АТФ-аз
гликолиза
накопление умеренное накопление
лактата Са²⁺
«мягкий» ацидоз умеренная акти-
вация фосфолипазы А₂,
незначит. повреждение
клеточных мембран

Стадия восстановления
Возрастание теплопродукции
t˚C в клетке
стимуляция процессов метаболизма
усиление продукции и эффективности действия защитных белков(лизоцима, интерферона, комплемента и др.); активация антиоксидантной, монооксигеназной и лизосомальной защиты клетки
ускорение расщепления и удаления пат. агентов

Стадия восстановления
Активируются системы внутриклеточной защиты клетки инактивация и удаление пат. агента.
Постепенно нормализуется структура и функция клетки.

Необратимое повреждение клетки
Необратимое повреждение клетки развивается при воздействии на клетку патогенных агентов физической, химической и биологической природы, полностью подавляющих внутриклеточную защиту (например: тяжелая гипоксия, цитолитическая вирусная инфекция, токсины животного и растительного происхождения, дыхательные яды и др.)

Стадии необратимого повреждения клетки
Стадия альтерации
Стадия агонии
Стадия смерти
Стадия элиминации

Стадия альтерации
Фиксация пат. агента на структурах цитоплазматической мембраны
повреждение структур цитоплазматической мембраны
нарушение работы ионных насосов
быстро прогрессирующая деполяризация мембраны
преддепрессионная гиперактивность
полное угнетение возбудимости клетки

Резкое проницаемости цитоплазматической мембраны
накопление в цитоплазме Na⁺, Cl⁻, Ca²⁺ и утрата К⁺
гиперосмия цитозоля
отек клетки при сохранении высокой концентрации пат. агента

Сильное повреждение митохондрий под действием пат. агентов, при ПОЛ
выраженное разобщение окислительного АТФ образования «NH₄
фосфорилирования и тканевого дыхания повреждения»
активация анаэробного угнетение работы ионных
гликолиза насосов
возникновение «жесткого» концентрации Ca²⁺
вне- и внутриклеточного в цитоплазме
ацидоза
выраженная активация активация деструктивных
лизосомальных ферментов ферментов
инициация процессов тотальное повреждение
аутолиза в клетке клеточных мембран

Потенциирование повреждения происходит за счет активации ПОЛ.
Пат. агент повреждает антиоксидантные системы клетки значительная активация ПОЛ
выраженное повреждение мембранных структур клетки.

Стадия агонии
Почти полное угнетение окислительно- восстановительных процессов в клетке.
Сильное повышение проницаемости всех мембран клетки.
Тяжелый ацидоз, отек клетки, массивный отек митохондрий, ЭПС.
Разрушение лизосомальными ферментами субстратов цитозоля и ядра.

Стадия смерти
Трансмембранный потенциал равен нулю.
Тотальное разрушение цитоплазматической мембраны, органелл, ядерного вещества.
Стадия элиминации Фагоцитоз погибшей клетки макрофагами

Порочный круг клеточной патологии
Токсичные ПОЛ Тканевая
вещества гипоксия
Повреждение мембранных структур
клетки( липидного бислоя, ↓ уровня АТФ
рецепторов, белков-переносчиков
ионов и молекул)
Активация
мембранных подавление работы насосов,
фосфолипаз ↑ проницаемости мембран
↑концентрации Ca²⁺ в цитоплазме