4. Патологии митоза.

4.1. Роль патологий митоза.

Нарушение нормального течения митоза и неправильное распределение хромосом между дочерними клетками приводит к возникновению клеток с несбалансированными кариотипами. Патологический митоз – один из способов возникновения мутаций и развития анеуплоидии. С патологией связано развитие ряда заболеваний. Патологические митозы часто возникают при канцерогенезе и вирусной инфекции.

Патология митоза может носить функциональный и органический характер. Функциональные нарушения деления клеток могут выражаться, например, в гиперактивности вступающих в митоз клеток. Органические нарушения митоза возникают при повреждении структур (хромосомы, митотический аппарат, клеточная поверхность), участвующих в делении, и связанных с этими структурами процессов (редупликация ДНК, поляризация делящейся клетки, движение хромосом, цитотомия).

4.2. Классификация патологий митоза (и.А. Алов, 1972).

• Патологии митоза, связанные с повреждением хромосом.

1. Задержка митоза в профазе. Часто наблюдается при нарушении процессов редупликации хромосом.

2. Нарушения спирализации и деспирализации хромосом.

3. Раннее разделение хроматид.

4. Фрагментация хромосом и образование ацентрических фрагментов часто возникает в опухолях, а также при воздействии на нормальные клетки ионизирующего излучения и различных мутагенов. Большинство образовавшихся фрагментов лишено кинетохора, участвующего в движении хромосом. Поэтому ацентрические фрагменты остаются неподвижными и отстают при движении хромосом. Массивная фрагментация хромосом называется пульверизацией: при этом фрагменты беспорядочно рассеяны по цитоплазме и не участвуют в общем движении хромосом.

Судьба фрагментов различна: они могут попасть в одно из дочерних ядер, резорбироваться или образовать дополнительно микроядро.

5. Хромосомные и хроматидные мосты. Являются следствием фрагментации хромосом. При воссоединении фрагментов, содержащих центромер, образуется дицентрическая хромосома, которая испытывает воздействие обоих митотических центров и, растягиваясь между дочерними группами анафазных или телофазных хромосом, образует мост. При воссоединении двух разорванных хромосом возникает хромосомный (обычно двойной) мост, а при воссоединении двух сестринских хроматид – хроматидный мост (обычно одиночный). В телофазе в связи с растягиванием дицентрических хромосом между митотическими центрами они довольно быстро рвутся. Однако мосты могут сохранятся в ряду клеточных поколений. Такая устойчивость этой патологии митоза связана с повторением циклов «разрыв-воссоединение-мост».

6. Отставание хромосом в метакинезе и при расхождении к полюсам возникает при повреждении хромосомы в области кинетохора.

7. Образование микроядер. Судьба отставших хромосом различна. Они либо разрушаются, либо элиминируются из клетки, либо случайно попадают в одно из ядер, либо формируют дополнительное микроядро. Если микроядро формируется ядрышкообразующей хромосомой, то в нем возникает ядрышко. Дальнейшая судьба микроядер неодинакова. Одни из них подвергаются пикнозу, разрушаются и выводятся из клетки, другие, как и вся клетка, проделывают полный клеточный цикл.

8. Нерасхождение хромосом. При этом явлении сестринские хроматиды не разъединяются и вместе отходят к одному из полюсов. Это приводит к увеличению хромосомного набора одного из дочерних ядер за счет уменьшения другого на одну хромосому.

9. Набухание и слипание хромосом. Набухая, хромосомы утрачивают свои правильные очертания и, склеиваясь поверхностями, образуют неправильные комковатые массы. Клетки часто в таком состоянии довольно часто подвергаются гибели.

• Патологии митоза, связанные с повреждением митотического аппарата.

1. Задержка митоза в анафазе.

2. К-митоз. Это одна из форм патологии митоза, которая характеризуется блокадой деления клетки в метафазе в связи с повреждением митотического аппарата (центриолей, веретена деления, кинетохоров). К-метафазы бывают разного вида: 1) метафазы с хромосомами, рассеянными по всей цитоплазме или сосредоточенными на периферии клетки; 2) хромосомы, склеенные в неправильную комковатую метафазную пластинку, 3) шаровидная звезда («шар-метафаза») в виде сплошного скопления хромосом в экваториальной области; 4) «звезда» метафаза, в которой хромосомы расположены в виде звезды; 5) метафаза, представленная несколькими группами хромосом («псевдометафаза», «псевдоанафаза»), обособленными друг от друга.

3. Рассеивание хромосом в метафазе. Связано с повреждением или с полной дезорганизацией митотического аппарата. Типичная экваториальная пластинка не образуется, а хромосомы беспорядочно рассеяны в цитоплазме. Рассеивание хромосом в метафазе отличается от к-митоза отсутствием других особенностей последнего и, прежде всего, типичных изменений хромосом (гиперспирализация, неразделение кинетохоров).

4. Многополюсный митоз. Связан с аномалией репродукции центриолей. Для многополюсного митоза характерно образование нескольких полюсов и веретен деления. Эта патология митоза приводит к неравномерному распределению хромосом между несколькими дочерними клетками, к образованию анеуплоидных клеток с несбалансированными наборами хромосом.

5. Моноцентрический митоз. Эта форма патологии также связана с нарушением разделения центриолей. При этой форме образуется только один полюс с веерообразным веретеном, соответствующем половине обычного двухполюсного веретена. При таком митозе происходит формирование хромосом и их разделение на сестринские хроматиды. Но последние не отходят друг от друга и образуют единую группу, из которой формируется одно полиплоидное ядро.

6. Ассиметричный митоз характеризуется неравномерным развитием противоположных митотических центров и связанных с ними конусов митотического веретена: одна половина митотического аппарата развита сильнее, чем другая.

7. Трехгрупповая метафаза и метафаза с полярными хромосомами. Трехгруппповая метафаза отличается тем, что метафазная клетка содержит, кроме обычной экваториальной пластинки, две дополнительные группы или одиночные хромосомы, расположенные у полюсов.

8. Полая метафаза. Имеет вид широкого кольца хромосом, которые, собираясь в метафазную пластинку, располагаются по периферии клеток.

• Патологии митоза, связанные с нарушением цитотомии.

1. Запаздывание или отсутствие цитотомии.

2. Преждевременная цитотомия.