1. Расстройства энергетического обеспечения клетки:

   • Снижение синтеза АТФ (из-за гипоксии, разобщения окисления и фосфорилирования, повреждения митохондрий).

   • Дефицит АТФ приводит к угнетению энергозависимых процессов (работа ионных насосов, синтез макромолекул).

2. Повреждение мембран и ферментных систем:

   • Активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) свободными радикалами.

   • Активация лизосомальных гидролаз (протеаз, липаз, фосфатаз) с выходом в цитоплазму.

   • Детергентное действие амфифильных соединений (например, жирных кислот).

   • Прямое повреждение мембран (механическое, осмотическое).

3. Дисбаланс ионов и жидкости:

   • Из-за недостатка АТФ угнетается работа Na⁺/K⁺-АТФазы (натриевого насоса).

   • В клетке накапливаются Na⁺ и Ca²⁺, теряется K⁺.

   • Повышение осмотического давления внутри клетки → вход воды → набухание клетки (гидропическая дистрофия) → растяжение и разрыв мембран.

   • Кальциевый парадокс: Резкий рост внутриклеточного Ca²⁺ активирует фосфолипазы, протеазы, эндонуклеазы, что усугубляет повреждение.

4. Нарушение генетической программы и ее реализации:

   • Повреждение ДНК мутагенами, свободными радикалами.

   • Нарушение процессов транскрипции и трансляции → снижение синтеза белков, необходимых для жизнедеятельности и репарации.

5. Расстройства внутриклеточной регуляции:

   • Нарушение рецепции гормонов и медиаторов.

   • Дисбаланс систем вторичных посредников (цАМФ, Ca²⁺, инозитолтрифосфата).

Эти механизмы тесно взаимосвязаны и образуют порочные круги, усугубляющие повреждение.

3. Апоптоз: роль в норме и патологии

• Апоптоз — это генетически запрограммированная, регулируемая, активная гибель клетки, не сопровождающаяся воспалительной реакцией. Это физиологический механизм контроля за числом и качеством клеток.

• Морфологические признаки: Сморщивание клетки, конденсация хромата (кариопикноз), фрагментация ядра и цитоплазмы с образованием апоптозных телец, которые быстро фагоцитируются соседними клетками или макрофагами.

• Биохимические механизмы: Активация семейства каспаз (цистеиновых протеаз) через внешний (рецепторный, например, Fas-FasL) или внутренний (митохондриальный) путь. Ключевая роль цитохрома с, выходящего из митохондрий, и белков семейства Bcl-2 (регуляторы).

Роль апоптоза:

• В норме:

  • Эмбриогенез (отделение пальцев, редукция жаберных щелей).

  • Гормон-зависимая инволюция (эндометрия во время менструации, молочной железы после лактации).

  • Обновление клеток в быстро делящихся популяциях (эпителий кишечника, кожа).

  • Элиминация отработавших и потенциально опасных клеток (активированных лимфоцитов в конце иммунного ответа, аутореактивных клонов).

• В патологии:

  • Усиление апоптоза приводит к атрофии тканей, нейродегенеративным заболеваниям (болезнь Альцгеймера, Паркинсона), ВИЧ-индуцированной гибели Т-лимфоцитов, ишемическим повреждениям (инфаркт, инсульт).

  • Угнетение апоптоза способствует неконтролируемому размножению клеток, развитию аутоиммунных заболеваний (неэлиминация аутореактивных лимфоцитов) и опухолевому росту (клетки с поврежденной ДНК не гибнут).

4. Отличие апоптоза от некроза

Критерий	Апоптоз	Некроз
Причина	Физиологические сигналы или слабые патогенные воздействия; активный, регулируемый процесс.	Патологические, чрезвычайные воздействия; пассивный, нерегулируемый процесс.
Распространенность	Индивидуальная гибель отдельных клеток, разбросанных в ткани.	Массовая гибель клеток в зоне повреждения.
Биохимия	Энергозависимый процесс (требует АТФ). Активация каспаз. Нет воспаления.	Дефицит АТФ. Пассивное высвобождение лизосомальных ферментов. Всегда сопровождается воспалением.
Морфология	Клетка сморщивается. Хроматин конденсируется (кариопикноз). Образуются апоптозные тельца. Мембрана сохраняет целостность.	Клетка набухает. Хроматин распадается (кариолизис). Разрушение органелл, разрыв мембран.
Фагоцитоз	Быстрый, макрофагами и соседними клетками.	Медленный, преимущественно нейтрофилами и макрофагами, после развития воспаления.
Исход для ткани	Атрофия (потеря клеток без воспаления). Возможна регенерация.	Рубцевание (замещение соединительной тканью после воспаления) или образование секвестра.

Вывод: Повреждение клетки развивается по стереотипным механизмам, начиная с обратимых изменений (паранекроз) и заканчивая необратимой гибелью через некроз. Апоптоз представляет собой альтернативный, физиологический путь гибели, играющий ключевую роль как в норме, так и в патологии. Понимание различий между этими процессами важно для разработки терапевтических стратегий (например, стимуляция апоптоза в опухолях или его подавление при нейродегенерации).

Вопрос 9. Свободно-радикальные процессы в защите, повреждении и гибели клетки. Механизмы свободно-радикального некробиоза. Примеры защитного и повреждающего действия активных радикалов. Антиоксидантные механизмы клеток. Свободно-радикальная теория старения.

Ответ