Лизосомы

Лизооомы не только «органы» внутриклеточного пищеварения, о чем гово­рит их название, но и «убийцы» клетки; они причастны как к фагоцитозу, так и аутофагии. Физиологическая и патологическая активность лизосом зависит в основном от двух факторов: состояния (стабилизации) мембран лизосом и активности их ферментов. Поэтому повреждения клетки, к которым могут быть причастны лизосомы, возникают либо при дестабилизации лизосомных мембран, позволяющей проявиться гидролазной активности ферментов, либо при лизо-сомной ферментопатии, ведущей к накоплению в клетке ряда исходных или промежуточных продуктов обмена.

Дестабилизация мембран лизосом и патология клетки

К дестабилизации (лабилизации) мембран лизосом могут привести воз­действия различных веществ и агентов — лабилизаторов мембран лизосом (например, так называемые провоспалительные гормоны, витамины A, D, К и др.). Выраженным повреждающим мембраны лизосом действием отличают­ся некоторые микотоксины, различные канцерогенные вещества, фосфолипазы, активаторы и продукты перекисного окисления, двуокись кремния. Дестаби-лизирующе на мембраны лизосом действуют гипоксия, нарушения кислотно-основного состояния, голодание и белковая недостаточность, изменения гормо­нального статуса, шок, травмы, обширные оперативные вмешательства. Анта­гонистами лабилизаторов мембран лизосом являются их стабилизаторы (напри­мер, так называемые противовоспалительные гормоны, хлороксин, фенерган, холестерол и др.).

В патологических условиях возникают конкурентные взаимоотношения между лабилизаторами и стабилизаторами лизосомных мембран, и, если они в пользу первых, проницаемость мембран становится достаточной для выхода гидролаз в цитоплазму и взаимодействия с субстратом, которым могут стать и субклеточные структуры. Часть клетки или вся клетка погибают. Тот же механизм дестабилизации мембран лизосом имеется при фагоцитозе, когда после контакта первичных лизосом с фагосомами образуются фаголизосомы (рис. 18) и цитолизосомы. Подобный механизм лежит и в основе клеточной аутофагии. Как видно, патология мембран лизосом может определять и патоло­гию фагоцитоза.

2* '' ' 35

Рис. 18. Фаголизосомы в гепатоцитах. X 18 500.

Нарушения функций лизосом и наследственные болезни

Среди наследственных болезней, связанных с нарушениями функций лизо­сом и называющихся лизосомными болезнями, прежде всего следует назвать наследственные лизосомные энзимопатии. Они являются следствием первичной генной мутации и проявляются либо полным блоком синтеза ферментного белка, либо синтезом белковых молекул со сниженной биокаталитической активностью. Дефект (отсутствие) одного или нескольких лизосомных фермен­тов ведет к накоплению в клетке веществ, которые в норме метаболизируют эти ферменты. Поэтому наследственные лизосомные энзимопатии включены в груп­пу болезней накопления, или тезаурисмозов. Группа наследственных лизосом­ных энзимопатии достаточно велика. Особенно отчетливо она представлена среди гликогенозов (болезнь Помпе), ганглиозидозов (болезни Тея—Сакса, Сандхофа, ювенильный ганглиозидоз), гепатозов (болезнь Дабина—Джонсо­на), ожирения (недостаточность липаз адипозоцитов).

Другую группу наследственных болезней, обусловленных нарушением функции лизосом, можно связать с нарушением мембранных взаимодействий органелл клетки, что приводит к образованию гигантских органелл, в том числе гигантских лизосом (рис. 19). Эта группа невелика: синдром Чедиака— Хигаси, так называемая циклическая нейтропения.

Лизосомы и липопигменты

Содержимое телолизосом представлено липопигментами, т. е. продуктами, которые энзимы лизосом расщепляют с трудом или вообще не расщепляют. После растворения лизосомальной мембраны они долгое время находятся в цитоплазме, лишь изредка покидают клетки.

Липопигментами обозначают группу цитоплазматических гранул и вклю­чений от желтого до темно-коричневого цвета, содержащих белки и трудно­растворимые липиды. Их цвет обусловлен продуктами окисления и полимери-

36

Рис. 19. Гигантские светлые лизосомы звездчатого ретикулоэндотелиоцита при врож­денной недостаточности а-1-антитрипсина. X 21 000.

зации ненасыщенных жирных кислот. Лизосомное происхождение липопиг-ментов подтверждено биохимически, гистохимически и электронно-микроско-пически. Липопигменты делят на липофусцин, встречающийся в паренхиматоз­ных и нервных клетках, и цероид, образующийся в макрофагах (см. Дистро­фия).