Механизмы повреждения клеток. Классификация, признаки. Ишемическое и свободно-радикальное повреждение клеток. (Тема 3)

1. Запорожский государственный медицинский университет Кафедра патологической физиологии

Механизмы повреждения клеток.
Классификация, признаки. Ишемическое и
свободно-радикальное повреждение клеток.
Перекисное окисление липидов, механизмы
антиоксидантной защиты. Некроз, некробиоз
и апоптоз. Принципы лабораторной
диагностики.
Лектор: доцент Жулинский В.А.

2. Повреждение клетки -

Повреждение клетки это нарушение гомеостаза клетки,
которое ограничивает адаптацию
клетки и сокращает нормальную
продолжительность ее жизни
гомеостаз клетки (постоянство внутренней
среды) - это поддержание на оптимальном
уровне: рН, содержания О2, ионов (К+ Nа+
Са++ Мg++ Cl- и др.), пластических и
энергетических резервов (белков, жиров,
углеводов)

3. Классификация клеточных повреждений

По течению:
- острые
- хронические
По степени
обратимости:
- обратимые
- необратимые
По механизму развития:
По патогенезу:
- специфические
- неспецифические
- насильственные
- цитопатические

4.

Причины:
информационные
физические
химические
биологические
гипертрофия
гиперплазия
гиперфункция
адаптация
если достаточно
резервов
и есть программа
некробиоз
точка
необратимости
апоптоз
некроз

5. Морфологические признаки повреждения клетки

1. изменение размеров (набухание или
сморщивание)
2. изменение формы вследствие
нарушения контактов со смежными
клетками и поддерживающими
структурами
3. изменения органоидов (ядра,
митохондрий, мембран и др.)
4. изменение окраски вследствие
нарушения проницаемости мембран,
изменения рН и т.д.

6. Функциональные признаки повреждения клетки

1. уменьшение подвижности
2. нарушение или прекращение деления
3. изменения проницаемости мембран
4. появление цитоплазматических
ферментов в крови
5. нарушения обмена веществ увеличение
хемолюминесценции
6. появление новых, необычных функций

7. Внутриклеточные ферменты

АЛТ – аланинаминотрансфераза
АСТ – аспаратаминотрансфераза
ЛДГ – лактатдегидрогеназа
КФК – креатинфосфокиназа
при повреждении клеток сердечной мышцы
АСТ, КФК, ЛДГ
при повреждении клеток печени
АЛТ, АСТ, ЛДГ

8. Информационные аспекты повреждения клетки

нарушения сигнализации
нарушения восприятии (рецепции)
сигналов
нарушения функционирования
пострецепторных механизмов
технические и технологические
дефекты клеточных программ

9.

Управляющие
агенты: гормоны,
медиаторы,
антитела, субстраты,
ионы
(↑,↓, мимикрия)
(ложная стимуляция)
Клеточные
сигналы: гормоны,
медиаторы,
антитела,
субстраты
исполнительный аппарат (повреждение)
Рецептор:
блокада,
стимуляция
Пострецепторный
передатчик:
блокада;
ложная стимуляция
Программа, не
соответствующая
ситуации
мутация

10. Механизмы повреждения клеток

1. Нарушение энергетического
обеспечения клеток.
2. Повреждение мембран клетки.
3. Нарушение механизмов пластического
обеспечения клетки и деятельности
ядра.

11. нарушение энергообеспечения клетки

Ишемическое повреждение
Ишемическое повреждение является
универсальной типовой формой
повреждения клетки.
Возникает при системных и местных
нарушениях кровообращения.
В его основе лежит явление острой
гипоксии (кислородного голодания)
тканей и клеток.

12.

острая
гипоксия
О2
программа
АДФ и АМФ
АТФ
ФФК
ацидоз
фосфофруктокиназа
анаэробный
ФФК
гликолиз
pH
гликоген
лактат
в клетке
энергодефицит
калий-натриевый
насос
АТФ
K
Na
+
H2O
повреждение
цитоскелета
ферменты
заряд мембран
Ca
фосфолипазы
нарушение
повреждение
обмена
мембран
веществ
возбудимость
Гипергидратация
протеазы

13. Механизмы повреждения клеточных мембран

В патогенезе повреждения ведущую роль
играют активные кислородсодержащие
радикалы (АКР).
АКР – это высокотоксичные химически
активные соединения, способные
повреждать клеточные мембраны,
хромосомный аппарат и белки.
Отнимая электроны у различных молекул,
свободные радикалы могут запускать
цепные реакции повреждения мембран.

14. Механизмы повреждения клеточных мембран

Свободнорадикальное (перекисное)
окисление липидов (ПОЛ) представляет
собой разветвленную цепную реакцию,
регулируемую ионами 2-х валентного
железа.
Процесс ПОЛ можно разделить на три этапа:
1 этап
- кислородной инициации.
2 этап
- образование свободных радикалов
3 этап
- образование перекисей.

15.

супероксиддисмутаза Fe+2
ē
cупероксид-R
˚O2¯
О2
+2
Н+
ОH¯+
H2O2
HO˚
гидроксил-R
LH
цитохром Р450
LH
LH
LH
H 2O
радикал липида
+ L˚
+
LO˚
+
LOOН
О2
HO˚
Fe+2
гидроперекись
фосфолипид
+ L˚
LOO˚
LH
Липоперекись

16.

Повреждение
плазматической мембраны
Недостаточность
K/Na насоса
Сглаживание ионных
градиентов
Нарушение
клеточной
коммуникации
и межклеточной
среды
Входной ток
Na+ и H2O
Набухание
клетки
Входной ток Ca++
Активация мембранных
фосфолипаз
Арахидоновый каскад
Появление липидных
медиаторов воспаления

17.

Для гибели клетки достаточно одного
отверстия в мембране диаметром 10 нм.
Образование множества отверстий
приводит к осмотическому вздутию и взрыву
клетки.
Антитела и активированный комплемент
могут проникать внутрь клетки и разрушать
внутриклеточные мембраны.

18. Интенсивность ПОЛ регулируется соотношением:

прооксидантов (ионы 2-х валентного железа,
нафтохиноны, липоевая кислота, продукты
метаболизма простагландинов и
катехоламинов)
антиоксидантов Ферментные - каталаза,
глутатионпероксидаза,
супероксиддисмутаза, церрулоплазмин
Неферментные - рибофлавин, ретинол,
витамин Е (токоферол), витамин С.

19. АПОПТОЗ - запрограммированная гибель клеток

АПОПТОЗ запрограммированная гибель
клеток
Форма гибели клеток, возникающая под
действием вне- и внутриклеточных
факторов, осуществляемая путем
включения специальных
внутриклеточных процессов,
регулируемая особыми генетическими
программами

20.

Fas-лиганд
Т-киллер
перфорин
«рецептор смерти»
апоптические
тельца
агрегация
и конденсация
ядра и цитоплазмы
макрофаг

21. Механизмы защиты клеток

компенсация нарушений
энергетического обеспечения
защита мембран и ферментов
восстановление баланса ионов
устранение нарушений
генетических программ
ликвидация нарушений
внутриклеточной регуляции

22.

Спасибо за внимание!