Лекція n3

Тема: ”Патологія вакуолярної системи клітини”

ПЛАН

1. Патологія ендоплазматичного ретикулума:

- зміни гранулярної ендоплазматичної сітки та рибосом;

- зміни агранулярної ендоплазматичної сітки.

2. Патологія комплексу Гольджі.

3. Патологія лізосом та пероксисом.

Патологія ендоплазматичного ретикулума

За допомогою електронного мікроскопу у 1945 р. Портер, Клод, Фаллем на дуже тонких протоплазматичних пластинках фібробластів, що вирощені у культурі, виявили наявність сітки. У деяких місцях до цієї сітки були прикріплені зерна Палада (рибосоми). Під світловим мікроскопом скупчення порожнин з рибосомами (відповідає гранулярній ендоплазматичній сітці) надає цитоплазмі клітині базофілії. У нейронах вона отримала назву тигроїд або субстанція Ніссля.

Ендоплазматичний ретикулум (ЕР) в ци­топлазмі утворює численні сплетення, що представлені цистернами та канальцями, біля яких є пухирці. Він бере участь у форму­ванні ядерної мембрани і апарату Гольджі. Функція ретикулума різноманітна: зернистий ендоплазматичний рети­кулум - це місце білкового син­тезу, тоді як незернистий ре­тикулум відіграє роль у синтезі вуглеводів, в тому числі глікогену, синтезі та метаболізмі стероїдів і детоксикації ядів та отрут, які необхідно ней­тралізувати, Він також має відношення до регуляції вмісту кальцію.

Розвиток ЕР - це вираження синтетичної активності, що можна спостерігати в ацинусах підшлункової залози або плазмоцитах. Плазмоцит – це клітина сполучної тканини, що походить від моноцитів крові; продукує імуноглобуліни, має у цитоплазмі багато полірибосом, дуже розвинений ендоплазматичний ретикулум, порожнина якого заповнена імуноглобулінами. При умові накопичення та уповільнення екскреції продуктів синтезу в ЕР є утворення тілець Русселя - круглі включення, які виявляються у старих плазмоцитах. Русселівські тільця називають над­гробними пам’ятниками плазматичним клі­тинам. Показано, що в гепатоцитах при інтоксикації етіоніном, чотирьоххлористим вуглецем і піроміцином відбувається “дегрануляція шорсткого ЕР” - зменшення числа рибосом, зв’язаних з ЕР, і загального числа рибосом. Ці зміни зворотні і свідчать про зниження білкового синтезу. До того ж необхідно пам’ятати, що ЕР також є притулком для деяких вірусів, зокрема ретровірусів.

При патології ЕР можна спостерігати переважно два види морфологічних змін - гіперплазію та атрофію. Окрім того, ще виділяють: спрощення структури; дезагрегації (дисоціації) рибосом і полісом.

Зміни гранулярної ендоплазматичної сітки та рибосом

Гіперплазія гранулярної ендоплазматичної сітки і рибосом, тобто збільшення кількості цистерн та рибосом, світлооптично проявляється підвищенням базофілії цитоплазми і свідчить про підвищення інтенсивності білкового синтезу в клітині. При електронно-мікроскопічному дослідженні можна виявити підвищення синтезу і екскреції білка або на тлі посилення синтезу білка гальмування його виведення з клітини. У клітинах, що інтенсивно секретують та екскретують білок (на­приклад, в активних фібробластів), спостерігається гіперплазія гранулярної ендо­плазматичної сітки, цистерни розширені та майже пусті; при цьому комплекс Гольджі, що бере участь в екскреції синтезованого білка, добре розвинений. У клітинах, що інтенсивно секретують білок з порушенням його екскреції, в розширених гіперплазованих цистернах ендоплазматичної сітки з великою кількістю рибосом і полісом накопичується електроннощільний матеріал; іноді відбу­вається його кристалізація; комплекс Гольджі в таких випадках недостатньо розвинений.

Атрофія гранулярної ендоплазматичної сітки, тобто зменшення її розмірів, світлооптично представлена зниженням або зникнен­ням базофілії цитоплазми, а електронно-мікроскопічно - змен­шенням розмірів канальців і загального об’єму сітки, кількості та розмірів рибосом (мал. 13). Це свідчить про зниження білковосинтетичної функції клітини і як результат зниження його секреції (білковий дефіцит під час голодування при хворобах печінки; старіння).

Спрощення структури гранулярної ендоплазматичної сітки клітин свідчить про недостатнє їх диференціювання, часто зустрі­чається в клітинах злоякісних пухлин.

Дезагрегація (дисоціація) рибосом та полісом - проявляється у порушенні рибосомально-мембранних взаємовідносин, “неор­ганізованій” асоціації рибосом у полісоми. Ця патологія є виразом спрощення будови ендоплазматичної сітки; зустрічається у недиференційованої та пухлинної клітини та спостерігаються у диференційованих клітинах при кисневому голодуванні та дефіциті білка в організмі.

Ендоплазматична сітка і система оксигеназ зі змішаною функцією

Деякі чужерідні речовини, що підлягають метаболізму в ендоплазматичній сітці, здатні взаємодіяти з макромолекулами клітини, що призводить до її пошкодження. Каталізаторами таких мета­болічних процесів в ендоплазматичній сітці є група спорідне­них NADH- і 0₂-залежних ферментів. Це - монооксигенази (гідроксилази) або оксигенази із змішаною функцією (ОСФ). Оксигенази - гемовмісні ферменти класу оксиредуктаз, що каталізують процеси вільного окислення субстрату шляхом приєднання двох атомів кисню. Моноксигенази приєднують 1 атом кисню до субстрату й ще 1 атом використовується для окислення НАДФН₂ . Кисень включається до субстрату безпосередньо. Функція оксигеназ - пластична. Субстратами є холестерин, стероїди, ненасичені жирні кислоти.

Головною оксигеназою цієї системи є цитохром-Р-450. Вона знайдена в ендоплазматичній сітці клітин багатьох органів (печінка, легені, кишки, кора наднир­кових залоз, шкіра). Ця система може, крім гідроксилування сте­роїдів, утилізувати деякі ліпофілні ендогенні (жирні кислоти) і екзогенні (лікарські препарати, органічні розчинники, карциногени) речовини. Метаболізм сторонніх ліпофільних речовин потребує складної взаємодії ряду ферментативних процесів, в яких си­стема ОСФ - цитохром Р-450 посідає центральне місце. Такий метаболізм не завжди призводить до інактивації метаболічних речовин. Можливе утворення реакційноздатних оксигенованих продуктів, які взаємодіють з нуклеїновими кислотами і білками клітини, що призводить до їх пошкодження. Основний механізм такого пошкодження - це генерація супероксидних радикалів 0₂ і перекису водню, що індукують переокислення ліпідів.