Поврежение клетки

1.

[email protected]
ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ
Петр Францевич
Литвицкий
зав. каф. патофизиологии
член-корр. РАН, профессор
20.03.2018
1

2.

ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТКИ
* Такие
изменения
структуры,
метаболизма, физико-химических
свойств
* которые
и
функций клетки,
ведут
к
жизнедеятельности.
нарушению

3.

ВИДЫ ПРИЧИН ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК
ПО ИХ ПРИРОДЕ
ФИЗИЧЕСКИЕ
* механические
воздействия
* термические
воздействия
* изменения осмотического
давления в клетках
* избыток свободных
радикалов
ХИМИЧЕСКИЕ
* органические и
неорганические
кислоты и щелочи
* соли тяжелых металлов
* цитотоксические
вещества
* лекарственные средства
БИОЛОГИЧЕСКИЕ
* микроорганизмы
* цитотоксические
иммуноглобулины
* цитотоксические
клетки
* дефицит или
избыток
биологически
активных веществ

4.

ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ
Нарушение
энергообеспечения
Повреждение
мембран и
ферментов
Дисбаланс
ионов и
жидкости
Нарушения в
генетической
программе и/или
механизмах её
реализации
Изменение
электрофизиологических
параметров
Расстройство
механизмов
регуляции

5.

ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ
ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ КЛЕТКИ
ПРИ ЕЁ ПОВРЕЖДЕНИИ
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
СНИЖЕНИЕ
ИНТЕНСИВНОСТИ
РЕСИНТЕЗА АТФ В
ПРОЦЕССАХ ГЛИКОЛИЗА
И ТКАНЕВОГО ДЫХАНИЯ
РАССТРОЙСТВО
МЕХАНИЗМОВ
ТРАНСПОРТА ЭНЕРГИИ АТФ
ОТ МЕСТ ЕГО РЕСИНТЕЗА
К ЭФФЕКТОРНЫМ
СТРУКТУРАМ КЛЕТКИ
НАРУШЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЭНЕРГИИ АТФ
ЭФФЕКТОРНЫМИ
СТРУКТУРАМИ
КЛЕТКИ
РАССТРОЙСТВО ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ

6.

ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ
МЕМБРАН КЛЕТОК
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ
СРР, СПОЛ
АКТИВАЦИЯ
ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ,
МЕМБРАНОСВЯЗАННЫХ
И СОЛЮБИЛИЗИРОВАННЫХ ГИДРОЛАЗ
НАРУШЕНИЕ
КОНФОРМАЦИИ
МОЛЕКУЛ БЕЛКА,
ЛИПОПРОТЕИДОВ,
ФОСФОЛИПИДОВ
НАКОПЛЕНИЕ ИЗБЫТКА ПРОДУКТОВ СПОЛ,
ГИДРОЛИЗА ЛИПИДОВ И ФОСФОЛИПИДОВ
ТОРМОЖЕНИЕ
ПРОЦЕССОВ
РЕСИНТЕЗА
ПОВРЕЖДЕННЫХ
КОМПОНЕНТОВ
МЕМБРАН И/ИЛИ
СИНТЕЗ ИХ
ЗАНОВО
РАСТЯЖЕНИЕ
И РАЗРЫВЫ
МЕМБРАН
ГИПЕРГИДРАТИРОВАННОЙ
КЛЕТКИ
ДЕТЕРГЕНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЗБЫТКА ПРОДУКТОВ СПОЛ,
ГИДРОЛИЗА ЛИПИДОВ И ФОСФОЛИПИДОВ
МОДИФИКАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
МЕМБРАН КЛЕТКИ, НАРУШЕНИЕ ИХ СТРУКТУРЫ
РАССТРОЙСТВО ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ
СРР – свободнорадикальные реакции. СПОЛ – свободнорадикальное перекисное
окисление липидов

7.

ДИСБАЛАНС ИОНОВ И ЖИДКОСТИ В КЛЕТКЕ ПРИ ЕЁ
ПОВРЕЖДЕНИИ
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
ВЫХОД К+,
Mg2+,…
ИЗ КЛЕТКИ
НАКОПЛЕНИЕ
Na+, H+, Ca2+,…
В КЛЕТКЕ
ТРАНСМЕМБРАННЫЙ
ДИСБАЛАНС ИОНОВ
ГИПЕРГИДРАТАЦИЯ
ГИПОГИДРАТАЦИЯ
КЛЕТКИ
КЛЕТКИ
НАРУШЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ
ОТДЕЛЬНЫХ ИОНОВ В ГИАЛОПЛАЗМЕ
И МЕЖКЛЕТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
РАССТРОЙСТВО ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ

8.

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ
И/ИЛИ МЕХАНИЗМОВ ЕЁ РЕАЛИЗАЦИИ
ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ КЛЕТКИ
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
МУТАЦИИ
ЭКСПРЕССИЯ
ПАТОГЕННОГО
ГЕНА (?)
НАРУШЕНИЕ ПРОЦЕССОВ
ТРАНСКРИПЦИИ
И/ИЛИ ТРАНСЛЯЦИИ
ГЕНЕТИЧЕСКОЙ
ИНФОРМАЦИИ
НАРУШЕНИЕ
ЭКСПРЕССИИ
«НОРМАЛЬНОГО»
ГЕНА
ВНЕДРЕНИЕ В ГЕНОМ
ФРАГМЕНТА
ЧУЖЕРОДНОЙ
ДНК
РАССТРОЙСТВО
ПРОЦЕССОВ
НУКЛЕО- И ЦИТОТОМИИ
РАССТРОЙСТВО ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ

9.

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТКИ ПРИ
ЕЁ ПОВРЕЖДЕНИИ
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
ИЗМЕНЕНИЕ ЧИСЛА
РЕЦЕПТОРОВ
КЛЕТКИ К БАВ
ИЗМЕНЕНИЕ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
РЕЦЕПТОРОВ
КЛЕТКИ В БАВ
НАРУШЕНИЕ
ФУНКЦИИ
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ
ПОСРЕДНИКОВ
(«МЕССЕНДЖЕРОВ»)
РЕГУЛЯТОРНЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ
РАССТРОЙСТВО ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ

10.

ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ
ДИСТРОФИЯ
ДИСПЛАЗИЯ
НАРУШЕНИЕ
СУБКЛЕТОЧНЫХ
СТРУКТУР
НЕКРОЗ
АПОПТОЗ

11.

КЛЮЧЕВЫЕ МЕХАНИЗМЫ НЕОБРАТИМОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТКИ
(НА ПРИМЕРЕ ИШЕМИИ
ТКАНИ)
НЕОБРАТИМОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ
ОБРАТИМОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ
(гибель клетки)
повреждение
и разрушение
мембран
ишемия
ОФ
Ca2+in
Na+ in
H2Oin
K+ in
набухание
клетки и её
органелл
потеря
макромолекул,
ионов
Ca2+in
Na+,K+АТФазы
АОС АФК
СПОЛ
NOс NO
АТФ
гликолиза
рН
гликогена
деструкция
рибосом
торможение
протеосинтеза
торможение
репарации
структур
клетки
Ca2+в
митохондриях
высвобождение
и активация
гидролаз
лизосом
разрушение
структур
клетки

12.

ВИДЫ ГИБЕЛИ КЛЕТОК И МЕХАНИЗМЫ ИХ
РАЗРУШЕНИЯ
ДЕЙСТВИЕ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
НЕКРОЗ
КЛЕТКИ
ЛИЗИС
НЕКРОТИЗИРОВАННОЙ
КЛЕТКИ (НЕКРОЛИЗ)
АПОПТОЗ
КЛЕТКИ
ФАГОЦИТОЗ
АПОПТОЗНОЙ
КЛЕТКИ

13.

АПОПТОЗ
(греч. apoptosis – опадание листьев)
* Форма гибели отдельных клеток.
* Возникает под действием внеили внутриклеточных факторов.
* Осуществляется путём активации
специализированных
внутриклеточных процессов.
* Регулируется (как правило)
определёнными генами.

14.

СТАДИИ АПОПТОЗА
ИНИЦИАЦИИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
РЕАЛИЗАЦИИ
ПРОГРАММЫ
УДАЛЕНИЯ
ПОГИБШЕЙ
КЛЕТКИ

15.

СТАДИИ АПОПТОЗА
СТАДИЯ ИНИЦИАЦИИ АПОПТОЗА
ПРИЧИНЫ
АПОПТОЗА
ЭКСТРАЦЕЛЛЮЛЯРНЫЕ
«ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ»
ИНТРАЦЕЛЛЮЛЯРНЫЕ
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
«ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ»
ВИРУСЫ
ГОРМОНЫ,
ПРОНИКАЮЩИЕ
В КЛЕТКУ
СМЕШАННЫЕ
дефицит:
факторов
роста
ферментов
гормонов
…
фактор
некроза
опухолей
(FasL, CD95L)
…
+митоген
-антиген
+антиген
-митоген
…
ацидоз
избыток
свободных
радикалов
повышенная
температура
гепатотропные
нейротропные
стероидные
тиреоидные
ГЕНОМ КЛЕТКИ. ПРОТЕАЗЫ (CASPASES), ЭНДОНУКЛЕАЗЫ
ПРОГРАММИРОВАНИЕ АПОПТОЗА

16.

СТАДИИ АПОПТОЗА
СТАДИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ АПОПТОЗА
ПРИЧИНЫ («ИНИЦИАТОРЫ») АПОПТОЗА
ОПОСРЕДОВАННАЯ
РЕАЛИЗАЦИЯ
ПРЯМАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
АДАПТОРНЫЕ
БЕЛКИ
ГРАНЗИМЫ
ЦИТОХРОМ
С
ГЕНОМ КЛЕТКИ
ЭКСПРЕССИЯ
ГЕНОВ АПОПТОЗА:
BAD, BAX, RB, P 53 И ДР.
БЕЛКИПРОМОТОРЫ
АПОПТОЗА
РЕПРЕССИЯ
«АНТИАПОПТОЗНЫХ»
ГЕНОВ: Bcl, Bcl – XL И ДР.
БЕЛКИИНГИБИТОРЫ
АПОПТОЗА
* ЦИСТЕИНОВЫЕ АСПАРТАТСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПРОТЕАЗЫ
(«CASPASES») ,
* ЭНДОНУКЛЕАЗЫ
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ АПОПТОЗА

17.

СТАДИИ АПОПТОЗА
СТАДИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ АПОПТОЗА
ПРИЧИНЫ
АПОПТОЗА
РЕГУЛЯТОРЫ АПОПТОЗА
ЦИСТЕИНОВЫЕ
АСПАРТАТСПЕЦИФИЧЕСКИЕ
ПРОТЕАЗЫ
(«CASPASES»)
ДЕСТРУКЦИЯ
БЕЛКОВ
ЦИТОСКЕЛЕТА
РАЗРУШЕНИЕ
СТРУКТУРНЫХ
БЕЛКОВ ЯДРА
Ca,Mg-ЭНДОНУКЛЕАЗЫ
ДЕСТРУКЦИЯ
РЕГУЛИРУЮЩИХ
БЕЛКОВ ЯДРА
ФРАГМЕНТАЦИЯ
ДНК
* РАЗРУШЕНИЕ КЛЕТКИ,
* ОБРАЗОВАНИЕ АПОПТОЗНЫХ ТЕЛ
ФАГОЦИТОЗ ПОГИБШЕЙ КЛЕТКИ И ЕЁ ФРАГМЕНТОВ

18.

ДЕФЕКТЫ АПОПТОЗА –
ПРИЧИНА МНОГИХ БОЛЕЗНЕЙ!
ИНИЦИАЦИИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
УДАЛЕНИЯ
ПОГИБШЕЙ
КЛЕТКИ
УРОДСТВА,
ОПУХОЛИ, АЛЛЕРГИЯ,
БОЛЕЗНИ
ИАА, ИДС,
…

19.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ СТЕПЕНИ
(УСТРАНЕНИЮ) ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК
ПО ЦЕЛИ
ЛЕЧЕБНЫЕ
ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ
ПО ПРИРОДЕ
МЕДИКАМЕНТОЗНЫЕ
НЕМЕДИКАМЕНТОЗНЫЕ
КОМБИНИРОВАННЫЕ
ПО НАПРАВЛЕННОСТИ
ЭТИОТРОПНЫЕ
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ
САНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ