Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Патологическая физиология / Основы общей патологии

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
10.78 Mб
Скачать

!

 

331

 

клеток вызваннойсамымиразнымипр чина

 

минапример( ,в

апоптозелимфоцитовподдействиемкакглюкокортикоидов,так

 

 

вирусаСПИДа)Пути. патогенногодействияАКРпредставленына

 

 

рисунке 37.

 

 

 

Легкозамет,чтопрвсехивышеназванныхтьпроцесса

 

х,когда

гибельклетидетсактивнымучастиемсвободныхрадикалов

 

 

отсутствуетпервичксиягипилинявляетсяа глубокой.

 

 

ПоказаночтовысконцентрациикиеАКРмогутиндуцировать

 

 

некробиоз,носредниемалыеконцтжеАКРхнтрации

 

 

(наперек, ример

исиводорода)способнывключатьпрограмму

 

апопт.Прооксидантза2,3

-диметокси-1,4-нафтодхинонвмалых

концентстимулируклетокп ацол ,вяхфсреднихрацию

вызываетнекроз.

запускаетапоптоз,ввысоких

 

 

По-видимому,свободнорадикальнаягибельклетк

 

и,доизвестной

степени,альтернативнаописаннвышегипоксическому

 

 

некр,хотяимеетбиозусниммногообщего,включаяпочти

 

 

идентичныефинальныестадии.

 

 

 

Какивслучаекальцием,граньмеждустимуляцией

 

дьбаклеткипри

повреждением временнаяиколичественная,су

активацииАКР

этов балпрос.Таобнсаким,равновесиезом

 

междугенериинациейАКРктивациклеткеможетй

иэтофундаментальная

устанразнвлиуровматьсяне

 

неспецифичсоставляющаяаяклеточнойр , тивности

 

 

модуклирующаяет

очныеотвнаразнообразныетыконкретные

 

стимулы.Биор,пегуляторыречисленныевышетаблице4,всез исключениятакилиинзатрбапрооксидантныхгиваютланс антиоксисткл.идантныхетким

АНТИОКСИДАНТНЫЕМЕХАНИЗМЫ КЛЕТОК

Антиоксиданты этом леку

лы,обладающиелабильным

водородныматомомснеспареннымэлектроном:

 

!

332

где АН антиоксидант, А-А его стабильный несвободнорадикальный продукт.

Множество антиоксидантов, вырабатываемых клетками и поглощаемых извне в качестве полностью, либо частично незаменимых соединений сдерживают клеточное «атомное оружие», препятствуя длительному существованию высоких концентраций АКР. Кроме того, избыток АКР может секвестрироваться в пероксисомах. Антиоксиданты не просто набор веществ. Они способны восстанавливать друг друга и представляют собой антиоксидантные системы клеток.

Основными разрушителями АКР служат ферменты каталаза, супероксиддисмутаза, глютатионпероксидаза, фосфолипид- глютатионпероксидаза и глютатионредуктаза.

По П. Хорнсби и Дж. Кривелло, имеются три класса антиоксидантов (1983):

Каталаза и глютатионпероксидаза это энзимы предупредительного действия поскольку они восстанавливают АКР (перекись водорода), провоцирующую цепной свободно- радикальный процесс, до неактивного состояния, Супероксиддисмутаза фермент-прерыватель цепной реакции. Она превращает при [190] наличии восстановительных эквивалентов, супероксидный анион, способный, как показано выше, формировать наиболее активные АКР, в менее активную перекись водорода, разрушаемую каталазой. Субстратами прерывателями цепной реакции служат фенолы (например, токоферол) и амины (например, цистамин).

Третья разновидность антиоксидантов хелатирующие агенты, способные связывать железо и другие металлы- катализаторы и разветвители цепных свободнорадикальных реакций (например, десферол и унитиол).

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

!

333

Всеупомянутыеэнзиихзоэнзимыявляются металл.Всоихставактиферментамицентровходятных микроэлементы.

Глутатифосфолипиднпероксидаза

 

-глутатионпероксидаза,

утилизующиеэтотметаболитдляинактивации

 

 

 

перекисиводорода

это

липоперекисейобразованиемспиг товойуппы

 

 

 

селеносодферм.Различныетканевыержащиентыизоферменты

 

 

 

 

суперокссодержатц,инкмарганецддлиимедьсмутазы.

 

 

 

 

Митохизоиспользуетаяндриформамарга,цитозольныеец

 

 

 

 

цинк медь.

 

 

 

 

 

Катаявляетсяпероксисомальнымазажелезозависимым

 

 

 

металлоферментом.

 

 

 

 

 

Глантиоксиданвныесубстратыклетокные

 

 

это тиоловые

соединения.

 

 

 

 

 

Книмотносятся

глютатион, цистеин, Д-пеницилламин.

 

Глютатион важнейшкомпонентантисистемокйидантных

 

 

печени,сердца,моз,легкихклеткровиа.Показанаего

пригемолизе,длянейронов

защитнаяродэритроцитовль

 

приинсультенейродегензабол, альвеоцитоввныхяванрях

 

 

при

приотравозоном,длякарденииомиоцитов

 

 

миокардиодистрофиях.Глютат

иоблнрадиопротекторнымиает

 

свойствами.

 

 

 

 

 

Дляобразовнеобходяглютатамиоцистеинокислота,ма

 

 

 

 

пработеглутатионовыхпероксидонпрев азщается

 

 

 

 

дисульфид.

 

 

 

 

 

Другаягруппавеществ,испокльзуеетканашегомыхи

 

огостресса

этовитамины.

 

организмадлязащитыотокислительн

 

 

 

Реактивируетглутатиондисульфидфермент, ионре уктаза

 

 

 

зависотНАДФНиаскорбиновоймыйкислоты.Сле,довательноля

 

 

[191] дисульфида

восстановленияреактивглютатиз ц иона

 

 

 

нужнынетольмик,рониовитаэлеР меиныты

такжеЕиВ

 

РиС,а,по

 

некоторымсведениям

2 Однако,аскорбиновая

 

кислотаамбивалентнаокислительно

 

 

-восстановительныхреакциях

 

!

334

и способна оказать и прооксидантные эффекты, в частности, ускоряя восстановление железа, усиливающего свободнорадикальные процессы. По Хорнсби и Кривелло, прооксидантные эффекты витамина С преобладают при его малых дозах, а антиоксидантные при больших, что, в какой-то степени, оправдывает рекомендации Л. Полинга замедлять старение и предупреждать повреждение клеток, в частности, при вирусных инфекциях и атеросклерозе, мегадозами аскорбиновой кислоты (1983). Интересно, что, по мнению Б. Н. Эймса и соавторов (1981), у приматов таким же, как витамин С, амбивалентным действием на редокс-состояние клеток обладает мочевая кислота (см. также выше «Диатезы»).

Особенно тесная взаимозависимость существует между селеном и витамином Е, которые оба служат для инактивации липоперекисей. Витамин Е является сильнейшим антиоксидантом, так как ловит свободный электрон и не участвует в дальнейшей цепи. Протективное действие токоферола особенно выражено в отношении клеточных мембран. Классические эксперименты Дж. Блэнда с человеческими эритроцитами показали, что 10- дневный прием 600 ME α-токоферола ежесуточно делает плазматические мембраны 95% красных кровяных телец испытуемых резистентными к тому окислительному стрессу , который до курса лечения вызывал стопроцентный гемолиз.

Активность токоферолов восстанавливается витамином С, как и активность системы глютатиона.

Таким образом, в системе глутатиона взаимодействуют витамины, микроэлементы и серосодержащие аминокислоты. Упомянутые витамины и микроэлементы, а также полифенолы (биофлавоноиды), б-липоевая кислота и в-каротин действуют в комплексе и составляют антиокислительный резерв клеток, определяющий их резистентность к свободно-радикальному повреждению.

Многие пищевые продукты содержат значительные количества этих ингредиентов и способны насыщать ими организм.

Поэтому, питание, оптимально обеспечивающее потребности

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

!

335

клетоквантиоксидантах,является внастоящеевремяпредметом наиболеентенсивныхразработокдиетологии.

Аутоокислипопротяводяетсямеханизмовидов атерогенеза,свободноповреждениеДНКспособноадикальное вызыватьканцерогенез,поэтомуантиоксидантыпроявляют протективноедействиеотношенииат ропухолевыхсклероза заболеваний.

Дефицитнезамсо ,отднинмыхкэтоящихсяенс ,йстеме связанразвитиеммногихзаболеваний,сопровождаемых клеточнымокислительнымповреждением.

Так,область,эндемичнаяпогеохимическ

 

 

омудефицитуселенав

 

провиЖэКНР(н)отличаетсяцииьсуповышеннчастос тбой

болезньКишэн

),аВосточнаяФинляндия

 

миокардиодистрофии(

 

имеетсамоенизкоевмирегеохимическоесодержаниеселена

 

 

 

 

рекордномалуюпродолжительностьпредстоящейжизни

 

 

 

сорокалетнихмужчин.

 

 

 

 

АмериканавтУоллбнсавязькиймеруждуил

 

 

 

 

муковидефицитомсцидозомелуб наре енных

 

 

 

 

новорожденных.

 

 

 

 

Тиоловымиантиоксидслужатбогатыентами

 

 

 

 

сульфгидрильнымигруппамицитозольныебелкитиоредоксин( ),а

имакрофагпроисхождения,такиельного

 

такжесывороточныебелк

 

2-

какцерулоплазмин,С

 

-реактивныйбелок,гаптоглобин,α

микроглобул,амилоидА.Перечбелкисисленныетезируются

 

-1и

макразличнойофаглоквответминанзацииерлейкин

 

 

ряддругихмедиатороввосп.Т кимления

 

 

бразом,осуществляется

попредоыткаорганизмхранозяотнегативныхнапоследствийть

 

 

 

собственокислительногоудара, анпоагентамсимого,

 

 

 

 

вызвавшимвоспаление.

 

 

 

 

Именновследусилениясинттвиесыворзаглобулиновточных

рошоизвестнмедикукаждому

 

антиоксидантовпроисходит

 

 

(СОЭ).

[192] увеличениескорости

 

реакцииоседанияэритроцитов

Всвязиун вехарактерос льнымссатриваемыхеханизмов, СОЭускоряетсяприширокомкругеинфекций,воспалений

!

336

иммунопатологических процессов разной этиологии.

Белки, усиленно синтезируемые при воспалении объединяют под названием «положительные глобулины острой фазы» (см. ниже разделы «патофизиология Воспаления» и «Преиммунный ответ»). Типичный представитель этой группы протеинов церулоплазмин является феррооксидазой и окисляет двухвалентное железо до трехвалентного без образования свободных радикалов.

Особую роль в антиоксидантной защите играет трансферрин отрицательный глобулин острой фазы, содержание которого в крови при воспалениях и инфекциях снижается.

Он захватывает трехвалентное железо и может переносить его в клетки.

Как уже отмечалось выше, адаптивная ценность гипоферремии при остром ответе на инфекцию экспериментально доказана и связана с каталитической ролью двухвалентного железа в системе генерации АКР.

Эта форма железа чрезвычайно цитотоксична, поскольку участвует в реакции Фентона и в реакциях разветвления цепей окисления мембранных липидов. При лихорадке изменения в синтезе глобулинов острой фазы ограничивают аутоокислительный эффект железа.

Кора надпочечников обладает очень высокой активностью цитохром-Р-450-зависимых оксидаз, и поэтому продукция АКР в этих органах крайне активна, особенно, в условиях стресса. Именно поэтому надпочечник обладает исключительно высокими потенциями антиоксидантных механизмов (рекордные количества аскорбиновой кислоты и витамина Е, очень высокий уровень супероксиддисмутазы). Хорнсби и Кривелло считают редокс- состояние адренокортикоцитов важным фактором, влияющим на интенсивность стероидогенеза и на морфогенез коры надпочечников, в частности, на апоптотическую гибель и эскалаторное перемещение клеток из зоны в зону, а также на смену паттерна синтезируемых клетками различной локализации кортикоидов. Следовательно, АКР влияют не только на клеточные

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

!

 

337

 

 

процессыитканевойответнаповреждение

воспаление.Они

существенныидляразвисисответовияемныхнаповреждение

 

 

реакцостройфазыистреисм.ниже(соответствующиеса

 

 

 

разделы).

 

 

 

 

Итак,свободныерадикалывсегдаигропределеннуюютроль

 

 

 

приклеточнгибе.Врядес особенно,иучаевй,прадиационной

 

 

 

травме,отравленияххлорорганическимисоединениями

 

 

 

воспаихвкладменииханизмыповрежденияклетокявляется

 

 

 

определяющим.

Окислительно-восстановительныйбалансклеток

зависитотэкспрегени освсииубстртавкинезаменимыхтов

 

 

 

компондиетыпредставляетнтовсобойоднуизглавных

 

рис. 38).

неспецифичсоставляющихихклеточнойр (тивности

 

 

 

 

 

 

Рис. 38Антиоксид. механизмыорг. CODизматные

супероксиддисмутаза.

 

МЕХАНИЗМЫАПОПТОЗА

Явления запрограммированнойклеточнойгибели

известны

ужеболет100В.(

Флеминг, 1885),нооставалисьтени«»

 

некробиотическихпро

цессов,которыенапротяжениидесятилетий

 

изучалисьнамногоболееактивно,чемпрограммируемаягибель.

!

338

Этот вид клеточной гибели представляет собой важнейший интегральный компонент эмбриогенеза, морфогенеза и роста тканей, а также гормонозависимой инволюции. Он, наряду с лизосомальной аутофагией (см. выше) участвует в механизмах таких клеточных адаптации, как атрофия (уменьшение размеров клеток и числа функционирующих структур в них при сохранении жизнеспособности клетки) и гипоплазия (уменьшение органа вследствие уменьшения числа клеток в нем при сохранении его жизнеспособности).

Так например, одним из авторов этой книги было показано, что инволютивные изменения в коре надпочечников после гипофизэктомии тормозятся актиномицином Д, а значит, представляют собой активный процесс реализации [193] некой программы саморазборки клеток (А. Ш. Зайчик, 1978).

Для обозначения процесса запрограммированной клеточной гибели, морфологически и патохимически отличного от некробиоза, Н. Уолкер в 1968 году предложил термин «апоптоз». Основатели учения об апоптозе, в частности, Дж. Керр и соавт., считали понятия «запрограммированная клеточная гибель» и «апоптоз» равнозначными. В последнее время имеется тенденция применять первый термин к процессам устранения клеток в раннем онтогенезе, а понятие апоптоз относить только к программируемой гибели зрелых дифференцированных клеток. Так, указывают на наличие аутофагии и отсутствие разрывов ДНК при эмбриональной клеточной гибели, в отличие от апоптоза зрелых клеток.

Вопрос о соотношении некробиоза и апоптоза и о приуроченности этих механизмов к естественной либо насильственной гибели клеток нуждается в обсуждении.

Было бы упрощением сказать, что апоптоз это, исключительно, процесс естественной гибели клеток, а некробиоз насильственной. Деление на эти два процесса далеко не абсолютно. Выше, обсуждая паттерны некробиоза, мы уже много раз вынуждены были упоминать об апоптозе, так как между этими процессами много общего. Дело в том, что в ответ на минимальное повреждение или повреждение, не вызывающее быстрого развития

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

!

339

 

 

 

глубокойгипоксиивыраженногоэнергодефицита,клеткимогут

 

 

включатьспециальнуюпрограммусамоуничтоженияреагировать

 

 

апоп.Вэтослучае,назомпри, действиимериониз рующего

насильственна,но

излученияиливирусаСПИДа,смертьклетки

 

 

 

механизмеенекробиотический,апоптотический.

 

Тельца

Каунсильмена обнаружиприв русногепвпечениатитеые, м

 

 

представляютсобойрезультапоптозагепатподоцитов

 

также

воздействиемвирус

-индуцированногоповреждения.Это

 

насильственнаягибель,номеханиеенесвязанм

 

 

быстропргипипозволяксигресклуспткейирующейеть

 

 

включитьпрограммусаморазборки.Неподлежитсомнению

-мишенейподвоздействием

 

насильствхараклетокргибелинный

 

 

 

 

факторанекрозаопухолей.Однако,не

 

 

 

смотрянасвоекатегоричное

 

назва,данныйбиорегуляториевызыватаргеклетканеных

 

 

тольконекроз,ноиапоптоз.Приреализациинекробапоптоза

 

 

функционмногиеобщмеханизмы,напримерруют,увеличение

анногокальция

 

цитоплазматическойконцеионтрацииизиров

 

образсвободныхактваниекислородныхвныхрадикалов.Более

 

[195] и

того,прибольшейсиле

[194] Рис. 39. Механизмыапоптоза.

 

 

 

 

 

 

интенсивностидействияапоп можетимулогенныйвызвать некр,очевиднобиоз,вследствиетого,чтопрогрессирующий энергодефицитдаетвозможностиклеткамреализовать энергетдорогую« » инамикуческиапоптоза.

Авторампредстапринципиальноважнымляется,чтоапоптоз,в

остьклеточной

противопнекр,эторазнложностьбизувидн

гибе,еслиможнотаквыразиться,безсопутствующегоскандала.

 

Еслинекробивсегдасопровождаетсязсвобождением

ивсистемный

окружающуюткань,примассивномпоражении

кровоток,медиатороввосп,ч лест,линпостиияидныхродуктов

 

деструкцииклеточныхмембран, апоптозпротекаетбе

 

лейкоцдемаркацииперифоктарнвоспй,таккакалеьнияого

 

егомеханипозволяетизбежатьзначительногом выделения

 

медиатклеточногоп роввреждения.Изданиегоду1996

освященнойапоптозу

всеобъемлющеймонографии,п

Программированнаяклеточнаягибель»подред.профессора

 

В. С. Новикова)облегчнашузаделаетвозможнымчу

 

охарактеризоватьданкнлойнаигешьболеещие

 

!

340

патофизиологически важные аспекты этой проблемы.

Рис. 39. Механизмы апоптоза. Пояснения в тексте.

В. С. Новиков и соавторы выделяют следующие основные

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/