251
Процессы трансаминирования происходят и в миокарде, но не так интенсивно,как в печени. Связано это с тем, что миокард умудряется получать энергию даже от аминокислот.ПоэтомуповышениеАлТиАсТвкрови–частыесвидетелиинфаркта миокарда. К сожалению, неспецифические и в настоящий момент в лабораторной диагностике не имеют практически никакого значения.
КФК – МВ. Фракция креатинкиназы, содержащейся в кардиомиоцитах. Важный фермент, как и в скелетной мускулатуре, обеспечивающий запасной источник энергии. Собственно, в миокарде его тоже много, но там своя фракция, и это надо учитывать. К тому же, она тоже повышается в крови не сразу, а лишь к концу первых суток достигает максимума. Но тоже весьма показательна для оценки динамики органического поражения миокарда.
Перечисленныемаркерывыбрасываютсявкровьнетолькоприинфарктемиокарда.
Иные органические заболевания сердца, сопровождающиеся деструкцией кардиомиоцитов (миокардит, токсическая кардиомиопатия) тоже будут сопровождаться изменением данных показателей, но, справедливости ради, скажу,
что рост их будет в меньшей степени, чем при ИМ. Об этом стоит помнить.
.
252
Глава 16. Биохимия соединительной ткани. Дисплазия
соединительной ткани и иные нарушения в указанных рамках
Любая ткань формируется по своим законам и своему сценарию, отдельные аспекты которого ты уже изучил во второй главе. В организме всего 4 типа тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная), но внутри них -
несколько десятков видов тканей, которые характеризуются своей неповторимой (хоть и на диагностике по гистологии так не кажется)
архитектоникой, своим уникальным рисунком, своей структурой. Когда мы говорим о дисплазии как таковой, мы подразумеваем, что на каком – то из этапов или в каком – то процессе, важном для формирования нормальной ткани, что – то пошло не так.
Применительно к соединительной ткани, дисплазия в широком смысле слова означает генетически – обусловленные состояния компонентов соединительной ткани – волокон, межуточного вещества, рецепторов и иных компонентов,
укладывающихся в состав соединительной ткани.
В данной главе я пытался осветить самые важные нарушения метаболизма соединительной ткани. У меня не получилось охватить их все, поэтому пришлось выбирать самое важно и самое интересное. Но есть и плохие нововсти: природу расписанных заболеваний будет сложно понять без знакомства с нормальной биохимией соединительной ткани. Так что запасайся чаем. И пустырником. Тебя ждёт долгое, но увлекательное чтиво. (или нет).
Эта глава далась мне тяжелее всех.
253
16.1. Биохимическая характеристика соединительной ткани
Соединительная ткань вездесуща. Она присутствует во всех органах и тканях,
заполняя собой пустоты и связуя воедино разнородные элементы междусобой(как это делает алкоголь на ваших вечеринках с твоими отбитыми однокурсниками).
Между тем, сама группа соединительных тканей неоднородна, и как ты помнишь
(нет) с цикла гистологии, включает в себя ещё несколько подгрупп.
Это и собственно соединительная (волокнистая) ткань, и жировая ткань, и
хрящевая + костная, и даже кровеносную систему относят к соединительной ткани
(если за 5 лет после моего цикла гистологии ничего в мире не изменилось). При этом, несмотря на такую разнородность, у них есть общие черты.
В первую очередь, бросается в глаза сравнительно малый объём клеток в сравнении с другими тканями. Межклеточный матрикс устанавливает матриархат и занимает собой большее место в ткани, нежели клетки и имеет сложный химический состав. Именно он, по большому счёту, и будет нас интересовать в этой главе.
Основные компоненты межклеточного матрикса можно назвать так:
-структурные белки в виде коллагена и эластина
-гликозаминогликаны, протеогликаны
-неколлагеновые структурные белки (фибронектин, ламинин, тенасцин,
остеонектин и др.), выполняющую роль адгезивных белков, склеивающих компоненты ткани в единое целое
Межклеточный матрикс выполняет разнообразные функции, ибо обеспечивает:
-механические контакты между клетками
-механическую прочность таких структур, как кости, хрящ, сухожилия и суставы,
составляет основу фильтрующих мембран (например, в почках), - изолирует
254
клетки и ткани друг от друга
-своеобразное микроокружение, необходимое для роста и созревания клеток
-пути миграции клеток, вдоль которых они могут перемещаться, например, при эмбриональном развитии.
(источник иллюстрации (http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/336.htm).
16.1.2. Волокнистые структуры соединительной ткани
Коллагеновые и эластические волокна формируют основную массу внеклеточного вещества соединительной ткани, обусловливая её механические и пластические свойства.
Основу коллагеновых волокон составляет, как ясно из названия, белок коллаген.
Типов коллагена на сегодняшний день насчитали 28, но у них между собой много общего. Все они построены по схеме правозакрученной тройной спирали, т.е.
спирали, построенной тремя длиннющими, как список твоих пересдач, а – цепями.
Эти спирали собираются кучками в большие волокна, В структуру коллагена входит большое количество глицина, лизина и пролина. Как мы увидим далее, это имеет важное значение.
255
Как и любой компонент внеклеточного матрикса, коллагены синтезируется клетками (фибробластами, фиброцитами) и претерпевают в ходе этого синтеза целую серию реакций, вызывающих при подготовке к экзамену слёзы у особо впечатлительных студентов (слёзы эстетического восторга, естественно!).
Важное значение в ходе этого синтеза имеют события, касающиеся посттрансляционной модификации сформировавшегося полипептида
(тк.называемого проколлагена). Речь идёт о следующих процессах:
- гидроксилирование аминокислотных остатков, в частности лизина (с
образованием гидроксилизина) и пролина (с образованием гидроксипролина).
Необходимости гидроксилирования аминокислот вытекает из необходимости поддержания прочной структуры. Последняя достигается поддержанием водородных связей между ОН – группами разных цепей коллагена. Конечно их однихбыло бы недостаточно, но водородные связи являются хорошим подспорьем ковалентным связям (дисульфидные мостики) для поддержания нативной третичной структуры.
(источник: Биохимия под редакцией Е.С, Северина, 2004 г.)
-гликозилированиегидроксилизина(как показываетжизнь,этотожеимеет важное значение для поддержания прочности коллагеновых волокон)
После посттрансляционного изнасилования проколлаген и его укладки в тройную спираль, клетка отправляет его на экспорт через комплекс Гольджи.
256
Схематично синтез коллагена выглядит следующим образом (для мамкиных
зубрил):
Синтез препроколлагена на рибосомах присоединение сигнального С – пептида к препроколлагену, теперь это проколлаген гидроксилирование пролина и лизина (водородные связи) гликозилирование гидроксилизиновых остатков формирование дисульфидных связей проколлаген становится тройной спиралью из ЭПР проколлаген перемещается в комлпекс Гольджи экспорт во внеклеточное пространство отщепление концевых последовательностей с образованием тропоколлагена поскольку именно N – и С – концевые последовательности не давали коллагену агрегироваться в кучу химуса, ничто больше не мешает ему собраться в фибриллы вот тебе и коллаген
Важно отметить, что в структуре коллагена выделяют 2 а – 1 и одну а – 2 цепи,
кодируемых генами COL1A1 и COL1A2 соответственно (параграф 16.2.)
257
Эластин является вторым фибриллярным белком, и, в отличие от коллагена, он обеспечивает не столько прочность, сколько эластичность соединительной ткани.
Его синтез не моэет похвастаться чрезвычайной сложностью. Зато сам эластин может похвастаться наличием в своей структуре вот таких штук:
Десмозин обеспечивает способность расстягиваться эластическим волокнам в двух направлениях и во многом именно он обусловливает резиноподобные свойства эластическихволокон. Поговаривают,
что для образования такой прикольной штуки необходимо окислить 4 молекулы лизина. Соединяясь воедино, они образуют своеобразное пиррольное кольцо,
которое ты видишь в середине вышеуказанного рисунка. Десмозин входит в состав полипептидных цепей, формирующих эластин: наряду с десмозином, в
полипептиде обнаруживаются изодесмозин, лизиннорлейцин, и большое количество неполярных (гидрофобных) аминокислот, в частности валина и
аланина.
(https://ppt-online.org/99879)
258
Существуют данные, что в образовании десмозина участвует лизиноксидаза.
Лизилоксидаза является Cu2+ и В6 – зависимым ферментом. Нетрудно догадаться,
что бывает при отсутствии данных кофакторов.
Образовавшийся полипептид эластин далее собирается в цепочки (в
протофибриллы). Фибробластам кажется, что этого недостаточно, и они решают присобачить к протофибриллам эластина гликопротеин фибриллин, имеющий,
кстати, чрезвычайно важное значение. Конгломерат фибриллина с эластином уже можноназватьмикрофибриллами,котороыеукладываютсявэластическиеволокна и формируют эластический каркас межуточной ткани, обеспечивающим, наряду с коллагеновыми волокнами, формирование полноценной стромы органов и тканей.
Отдельного внимания заслуживает фибриллин.
Гликопротеин фибриллин кодируется геном FBN – 1 и является основным структурным компонентом микрофибрилл, которые участвуют в создании эластичных тканей и в норме поддерживают клеточный каркас. Фибриллин-1
вовлечен в регуляцию работы трансформирующего фактора роста (TGFb) и таким образом способен влиять на сигнальный каскад, отвечающий за созревание соединительной ткани. * В ряде источников есть указания на адгезирующую функцию фибриллина, т.е. участие в межклеточной адгезии (преимущественно клеток с матриксом), но точные механизмы пока не расшифрованы. Одно ясно точно: без синтеза фибриллина невозможно формирование адекватного волокнистого и эластического каркаса соединительной ткани в органах, и, по – видимому, адекватное созревание соединительной ткани в целом. К чему это приводит, мы увидим чуть позже, не засыпай.
Знаю, что описание структуры компонентов соединительной ткани может показаться чрезвычайно нудным. Мне самому влом изучать источники и выжимать из них суть, так как всё давно описано у Северина, Берёзова, Тимина и других авторов. Но без понимания нормы, «прочувствовать» патологию невозможно, и ДСТ – не исключение. Поэтому соберись с силами, попей чаю. И
продолжай. Дальше будет интереснее, отвечаю.
259
16.1.3. Биохимия адгезивных белков соединительной ткани.
Адгезивные белки обеспечивают фиксацию клеток в межклеточном матриксе за счет опосредования взаимодействия компонентов межуточного вещества с мембранными рецепторами. Наиболее значимыми в этом отношении считаются ламинин и фибронектин.
Фибронектин является интегрирующим компонентом межуточного вещества.
(источник иллюстрации
https://www.biohimist.ru/shpargalki-po-biokhimii/54-otvety-na-ekzamenacionnye-voprosy-po-biohimii/899-
fibronektin-stroenie-funkcii.html)
Фибронектин может связывать коллаген, протеогликаны, гиалуроновую кислоту, углеводы плазматических мембран, гепарин как между собой, так и с клеточными мембранами, в результате чего он собирает все эти компоненты в упорядоченную систему межклеточного матрикса, ещё и фиксируя клетки к матриксу. Происходит эта фиксация клеток через взаимодейсвтие фибронектина с интегриновыми рецепторами клетки.
Фибронектин, по разным данным, также играет роль в реализации воспаления и повреждении ткани, когда выбрасывается в кровь, путём своего опсонизирующего и хемотаксического (хемотаксис = привлечение клеток в очаг с помощью хичиеского градиента) эффектов, хотя это и является своего рода минорной функцией этого белка, его не совсем очевидный, на первый взгляд, апгрейд.
Велика роль фибронектина и в миграционныхпроцессах. Инет, он не является чем
260
– то вроде отдела УФМС. Фибронектин как адгезивный белок, опосредует миграционные клеточные путешествия, выступая, своего рода, палочкой -
выручалочкой для клеток, которые способны присоединяться к RGD-участкам фибронектина. Особенно важен миграционынй потенциал фибронектина в пероид эмбриогенеза: именно благодаря нему, клетки способны перемещаться в куче аморфноймассы,которуюэмбриологиназываютвнутризародышевоймезенхимой.
Иногда фибронектин оказывает «медвежью услугу», помогая метастазировать опухолевым клеткам.
(фибронектин, фото в цвете. Источник исллюстрации https://en.ppt-online.org/218713)
(мезенхима, фото в цвете. Сложно поверить, но всего через пару недель из того, что ты видишь на картинке, сформируется целый организм со сложно организованными тканями. В частности,
из этой аморфной массы (не из тебя на летних каникулах, а той, что на картинке) сформируются все типы соединительной ткани (волокнистая, хрящевая, костная, кровеносная), а также различные варианты мышечной. Без миграции клеток к месту своей конечной локации этого всего не будет, и важную роль, как ты уже понял, с третьего раза, играет фибронектин)