Патологія лізосом

Значення лізосом у патології клітин різноманітне, і важко уявити патологічний процес, в якому вони б не брали участі.

Відкриті лізосоми у 1955 р. Де Дювом при диференційному центрифу

гуванні, коли він виділив нову фракцію, проміжну між мітохондріями ( за наявністю цитофхромоксидази) та мікросомною фракцією (мембрани ендо

плазматичної сітки, за наявністю глюкозо-6-фосфатази). Нова фракція вмі-

щувала ряд ферментів, активних при кислих рН.

На сьогодні відомо, що лізосоми - це азурофільні гранули нейтрофілів, гранули печінкових та ниркових клітин, тощо.

Отже, лізосоми (лат. lysosomae) — мембранні органели загального призначення. Вони мають вигляд електроннощільних утворень круглої форми діаметром 0,2-0,4 мкм, які містять біля 60 гідролітичних ферментів, основною функцією яких є розщеплення в клітині цілого ряду речовин (внутрішньоклітинне травлення). На зовнішній поверхні їхніх мембран є рецептори. Установлено, що лізосоми здатні активно переміщуватись у клітині. Ферментами лізосом є білки, які синтезуються в гранулярній ендоплазматичній сітці, і за допомогою транспортних везикул переносяться до комплексу Гольджі, де до них приєднується вуглеводний компонент. Ферменти лізосом численні- це гідролази. Серед них одна - естераза - кисла фосфатаза, що добре виявляється гістохімічним методом Гоморі та є маркером лізосом. Від транс-полюсу АГ відокремлюються пухирці - первинні лізосоми. Окрім первинних лізосом, у клітині можуть бути і вторинні та третинні лізосоми. При взаємодії первинної лізосоми з піноцитозними пухирцями (фагосома з рідким вмістом) утворюється інший тип вторинної лізосоми. Вторинна лізосома з залишками неперетравлених речовин отримала назву залишкове тільце або телолізосома. Після розчинення лізосомальної мембрани вони довгий час знаходяться в цитоплазмі, лише іноді покидають клітину.Одні з них по­кидають клітину шляхом екзоцитозу, інші - клазматозу. Клазматоз - (гр. клазма - фрагмент) - описав Ранв’є (1890 р.), явище при якому вирости клітинної поверхні відриваються від поверхні і попадають у міжклітинний простір. Лізосоми можуть зливатися з пошкодженими фрагментами клітини (мітохондріями, ендоплазматичною сіткою та ін.), утворюючи аутофагосоми. Аутофагічна діяльність лізосом відіграє важливу роль при фізіологічній регенерації окремих внутрішньоклітинних структур, в процесах ембріогенезу, морфогенезу, та диференціювання клітині. З аутофагосомами у клітинах пов’язано накопи­чення пігменту — ліпофусцину, який називають “пігментом старіння” і виявляють у нервових клітинах мозку, печінки та м’язових волокнах. Гранули ліпофусцину розглядаються деякими авто­рами як продукти розпаду ліпопротеїдів мембран і носять назву “пігмент зношування клітини”. Ліпопігментами позначають групу цитоплазматичних гранул і включень від жовтого до темно-коричневого кольору, які вміщують білки та важкорозчинні ліпіди. Їх колір обумовлений продук­тами окислення і полімеризації ненасичених жирних кислот. Лізосомне походження ліпопігментів підтверджене біохімічними, гісто­хімічними та електронно-мікроскопічними методами дослідження. До ліпопігментів належить і цероїд, який утворюється в мак­рофагах.

Отже, лізосоми не тільки “органи” внутрішньоклітинного травлен­ня, про що говорить їх назва, але й “убивці” клітини; вони при­четні як до фагоцитозу, так і до аутофагії.

Фізіологічна і патологічна активність лізосом залежить в основному від двох факторів: 1) стану (стабілізації) мембран лізосом і 2) активності їх ферментів. Патологія лізосом пов’язана з дестабілізацією лізосомних мембран та лізосомними ферментопатіями, які призводить до накопичення в клітині ряду початкових або проміжних продуктів обміну.

На відміну від більшості органел лізосомам притаманне катаболічна, а не анаболічна функція. Цю функцію лізосоми здійснюють за допомогою ендоцитоза та аутофагії.

Ендоцитоз дуже часто спостерігається в проксимальних звивистих канальцях нирок. Протеїни, особливо з низькою молекулярною масою, після проходження через гломерулярний фільтр реабсорбуються і накопичуються лізосомами клітин епітелію звивистих канальців нирок. Мабуть, саме це явище Вірхов описав під назвою “мут­не набухання”. Наявність в клітинах ка­нальців нирок гранул з позитивною реакцією на кислу фосфатазу при багатьох протеїнуріях свідчить про їх лізосомне походження

Здатність лізосом захоп­лювати та руйнувати власні структури клітини (аутофагія) пояснює, яким чином великі молекули, такі як глікоген і феритин, можуть проника­ти до цих органели. Механізм аутофагії починається з утворення навколо ділянки цитоп­лазми системи гладких мембран, які охоп­люють циркулярно цю ділянку і зливаються з первинними лізосомами. Цей феномен має назву «фокальний клітин­ний некроз». Мабуть він відіграє роль регулятора цитоплазми. Припускають, що таким чином клітина контролює число мітохондрій, репродукція яких здійснюється більш-менш автономно.