Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия патологических процессов. Практикум
.pdf
системы белков, но результат един: образование мембраноатакующего
комплекса. Для активации классического пути необходимо взаимодействие
комплекса белков с антителами G и M, С-реактивным белком, онкогенными
РНК-содержащими вирусами. Возникает запуск цепи ферментативных реакций,
где на каждом этапе образуются физиологически и биохимически активные
компоненты комплемента. Встреча с липополисахаридами бактерий
способствует инициации активации комплемента по альтернативному пути,
этому способствует воздействие плазмина, тромбина, калликреина, протеаз
бактерий и собственных клеток, но при этом требуется участие специфических
плазменных факторов, из которых наиболее важным является пропердин
(рисунок 5).
Рисунок 5 – Пути активации комплемента
Белок β- и γ- глобулиновых фракций сыворотки крови – пропердин,
является одним из главных участников активации комплемента при
дополнительном участии ионов магния. Данный белок в комплексе с ионами
магния и комплементом проявляет бактерицидную активность в отношении Гр
(+) и Гр (-) бактерий.
21
В качестве регуляторов процесса активации комплемента выступают
белки - инактиваторы, что делает возможным возврат всей системы в
неактивное состояние.
В очаге воспаления повреждение клеток ведет к активации фосфолипаз, в
результате чего освобождается арахидоновая кислота, на которую действуют
два фермента - циклооксигеназа и липооксигеназа, эти процессы ведут к
образованию эйкозаноидов (рисунок 6).
Рисунок 6 – Схема образования эйкозаноидов
Кроме того, существует неэнзиматическая пероксидация арахидоновой
кислоты свободными радикалами кислорода, в результате чего образуются
активные липидные гидроперекиси с хемотаксической активностью.
В очаге воспаления значительно активизируются свободнорадикальные
процессы вследствие активной гиперемии и повышения доставки кислорода в
ткани. Главным источником свободных радикалов являются активированные
нейтрофилы и макрофаги (процесс фагоцитоза заканчивается респираторным
взрывом). Свободные радикалы ответственны за повреждение клеток,
уничтожение чужеродных клеток, модуляцию активности медиаторов
воспаления. При остром воспалении свободные радикалы вызывают
разрушение межклеточного матрикса, но также могут стимулировать синтез его
компонентов, повреждают фибробласты, но одновременно стимулируют их
пролиферацию и дифференцировку.
22
Цитокины в значительном количестве продуцируются в очаге
Антимедиаторы воспалительной реакции (гистаминаза, карбоксипептидаза, эстераза,
простагландиндегидрогеназы, арилсульфатаза, СОД и каталаза)
Устраняют накопление
медиаторов воспаления
прекращают альтерацию
и экссудацию
Создают условия для
пролиферации
Стабилизируют мембрану
лизосом
воспаления, в частности, ФАТ, факторы хемотаксиса, ИЛ, ИНФ, ФНО. Кроме
того, в очаге воспаления концентрируется много катионных белков,
гидролитических ферментов (эластаза, коллагеназа, катепсины, протеазы с
кининогенной активностью).
Палочкоядерные лейкоциты выделяют большую группу высокоактивных
медиаторов, которые вызывают различные реакции в очаге воспаления. Одним
из представителей является фактор активирующий тромбоциты /ФАТ/.
Кроме того, лейкоциты выделяют такие медиаторы, как простагландины
Е2, лейкотриены, тромбоксан А2 (повышает свертываемость крови, суживает
коронарные сосуды), простациклин (расширяет сосуды и уменьшает
свертываемость крови).
Роль медиаторов заключается в обеспечении связи между отдельными
клетками-участниками воспаления, потенцировании или ингибировании
эффектов друг друга, участии в межклеточной коммуникации и регуляции
пролиферации, дифференцировки, запрограммированной гибели клеток в очаге
воспаления, реализации острофазового ответа организма, проявлении
определенной “тканеспецифичности” воспалительной реакции, управлении
ходом воспаления.
На всех этапах развития воспаления высвобождаются и начинают
действовать антимедиаторы воспаления. Этот комплекс биологически
активных веществ выполняет ряд важных функций (рисунок 7).
23
Рисунок 7 – Функции антимедиаторов воспалительной реакции
Своеобразие формирования, развития и прекращения воспалительного
процесса определяется соотношением медиаторов и антимедиаторов
воспаления.
В настоящее время ключевой в развитии воспаления представляется роль
эндотелиоцитов и биологически активных веществ, продуцируемых ими.
Простациклин образуется при стимуляции эндотелиальных клеток тромбином,
гистамином, лейкотриеном С4, ИЛ-1, ФНО. Оксид азота продуцируется в
стимулированных эндотелиоцитах, имеющих повышенный уровень кальция в
цитоплазме. С другой стороны, эндотелиоциты синтезируют вещества с
вазоконстрикторным действием, в частности, эндотелин-1, фактор роста
тромбоцитов, ФАТ. Все цитокины действуют по паракринному и аутокринному
механизмам.
В восстановительном периоде, так называемая стадия пролиферации,
происходит усиленное образование белка соединительной ткани – коллагена.
Данное событие стимулируется трансформирующим фактором роста,
интерлейкинами. Этот процесс ограничивается интерферонами, которые
блокирует экспрессию гена коллагена, что и останавливает образование
коллагена в зоне повреждения, предупреждая чрезмерное развитие рубцовой
ткани.
Клетки эндотелия участвуют в реализации механизма свертывания
крови, отграничивающего очаг воспаления, за счет секреции ряда цитокинов и
экспрессии молекул адгезии и рецепторов, необходимых для адгезии
нейтрофилов и моноцитов (Mac-1, LFA-1).
Содержание некоторых белков при воспалении уменьшается (альбумин,
трансферрин), других – увеличивается (фибриноген, протромбин,
плазминоген, фактор VIII, компоненты комплемента, ингибиторы
протеолитических систем (a1-антитрипсин, a1-антихимотрипсин), гаптоглобин,
24
ферритин, гемопексин, церулоплазмин, неспецифический опсонизирующий
агент – С-реактивный белок).
Изменение обмена веществ в начале воспаления происходит
преимущественно за счет углеводов. Первоначально, за счет активации
тканевых ферментов усиливается как окислительное фосфорилирование
углеводов, так и гликолиз. В дальнейшем гликолиз начинает преобладать над
дыханием. Это происходит потому, что:
1. Усиливается потребление воспаленной тканью кислорода.
2. Нарушается кровообращение. В крови уменьшается содержание
кислорода.
3. Увеличивается накопление в очаге лейкоцитов, лизосомальных
ферментов, которые расщепляют глюкозу преимущественно анаэробным
путем.
4. Идет повреждение и снижение числа митохондрий. В тканях
накапливаются недоокисленные продукты углеводного обмена: молочная и
трикарбоновые кислоты.
Нарушение жирового обмена заключается в том, что под действием
ферментов прежде всего лизосомных в очаге острого воспаления идет распад
жиров с образованием жирных кислот. В очаге воспаления резко нарушается
обмен белков и нуклеиновых кислот. Под действием лизосомных и других
ферментов идет распад белков и нуклеиновых кислот до аминокислот,
полипептидов, нуклеотидов, нуклеозидов (аденозин).
В результате нарушения обмена углеводов, жиров и белков в воспаленной
ткани накапливаются кислые продукты обмена, появляется много свободных
аминокислот, жирных кислот, молочной кислоты и органических кислот цикла
Кребса неизменно приводит к метаболическому ацидозу. Чем интенсивнее
процессы нарушения обменов, тем выраженнее воспалительная реакция, к
периферии очага концентрация водородных ионов уменьшается. В начале
ацидоз компенсируется щелочными резервами крови и тканевой жидкости. В
25
дальнейшем при местном истощении щелочных резервов и при затруднении
ЯИ= М+Ю+П / С = 0+0+3 / 50 = 0,06 0+1+5 /70 = 0,08
притока свежей крови ацидоз переходит в некомпенсированный. При остром
гнойном воспалении рН может достигать 5,4, а при хроническом - 6,6. Ацидоз
создает благоприятные условия для действия некоторых лизосомных
ферментов, в частности гликозидаз, расщепляющих углеводные компоненты
соединительной ткани.
В кислой среде увеличивается диссоциация солей. В результате в очаге
воспаления нарастает содержание ионов К, Nа, Са. Это обусловлено также
разрушением клеток и освобождением этих солей. В связи со сниженным
образованием макроэргов нарушается калий-натриевый баланс в клетке. Калий
начинает выходить из клеток, натрий, наоборот, входит в клетку. Возникают
гипериония и дизиония. Из-за повышения ионной концентрации появляется
гиперосмия, к этому процессу ведет и гиперонкия, о которой сказано выше.
Следует лишь определить причины увеличения белка в очаге воспаления.
Прежде всего, в следствие закисления и действия ферментов происходит
увеличение проницаемости сосудов, что способствует появлению белка.
Закисление ведет и к образованию мелкодисперсных белков из
крупнодисперсных.
«Формула крови», в которой указываются относительное соотношение
других форменных клеток крови: плазматических клеток, юных форм
лейкоцитов, базофилов, миелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных
лейкоцитов, а также входят эозинофилы, моноциты, лимфоциты.
Рассчет ядерного нейтрофильного сдвига рассчитывается следующим
образом
где, ЯИ – ядерный индекс,
М – моноциты,
Ю – юные формы,
26
П – палочкоядерные клетки.
Таким образом, если ядерный индекс равен или больше 0,1, то это сдвиг
влево. Если индекс менее 0,06, то это сдвиг вправо. Норма от 0,06 до 0,08
Эта формула, чаще всего, является показателем воспалительного
процесса и степенью его выраженности, или как другой вариант - болезни
крови. И уже на ее основе могут быть рассчитаны различные индексы
интоксикации (ЛИИ, ГПИ).
Вопросы для самоподготовки:
1. Воспаление. Причины. Биологическое значение процесса
воспаления.
2. Дать характеристику основным медиаторам воспаления. Каков
механизм действия, роль в развитии воспаления (активированных
лизосомальных ферментов, гистамина, брадикинина, производных
арахидоновой кислоты).
3. Система комплемента. Пути активации: классический и
альтернативный.
4. Дать характеристику основным антимедиаторам воспаления.
Классификация. Примеры.
5. Характеристика определяющих этапов воспаления.
6. Эмиграция лейкоцитов при воспалении. Стадия пролиферации.
7. Нарушение обмена основных веществ в очаге воспаления.
8. Лабораторная диагностика. Гемограмма, в норме и при патологиях.
Правила подсчета и оценки лейкоцитарной формулы.
Темы докладов:
1 Биохимические особенности нарушений проницаемости сосудистой
стенки при различных вариантах воспаления.
2 Эволюционные аспекты воспаления. Роль иммунитета.
27
3 Влияние нейроэндокринной системы на развитие типового
Клетки белой крови
Содержание лейкоцитов
Общее количество лейкоцитов
27,0·109/л
Промиелоциты
отрицательно
Миелоциты
отрицательно
Метамиелоциты
3%
Палочкоядерные нейтрофилы
9%
процесса в организме.
4 Асептическое воспаление.
3 Воспаление- первая линия иммунной защиты.
4 Роль нейтрофилов при воспалении
5 Исторический аспект процесса воспаления
6 Воспалительная реакция лимфатических сосудов
7 Предпосылки хронизации процесса воспаления
8 Особенности специфического воспаления
Выполнить задачи и задания по типовым патологическим процессам
1 Сформулировать и написать ведущие отличия между термином
«воспалительная реакция» и «воспалительный процесс».
2 По биологическому значению для организма, какой является
воспалительная реакция – местной или общей? Почему?
3 Написать стадии развития воспаления, их биохимическую
характеристику.
4 Виды экссудатов и их характеристика. Написать отличие экссудата от
транссудата (проба Ривальта). Роль экссудации в развитии воспаления.
5 Нарисовать механизмы фагоцитоза.
6 Больной, 38 лет находится в стационаре по поводу абсцесса легкого. В
таблице 4 приведены данные общего анализа крови.
Таблица 4 – Данные анализа крови пациента
28
Сегментоядерные нейтрофилы
71%
Эозинофилы
3%
Базофилы
отрицательно
Моноциты
4%
Лимфоциты
12%
Клетки белой крови
Содержание лейкоцитов
Общее количество лейкоцитов
20,0·109/л
Промиелоциты
3%
Миелоциты
0%
Метамиелоциты
2%
Палочкоядерные нейтрофилы
9%
Сегментоядерные нейтрофилы
60%
Эозинофилы
0%
Базофилы
0%
Моноциты
3%
Лимфоциты
25%
Написать полную оценку лейкоцитарной формулы (Оценить общее
количество лейкоцитов, определить вид лейкоцитоза, определить абсолютность
или относительность увеличения клеток определенного ростка, определить
сдвиг лейкоцитарной формулы, интерпретировать процентное содержание
других клеток в лейкограмме).
1 Оценить резистентность организма больной К., 14 лет, если имеются
данные общего анализа крови (таблица 5). Написать, какие изменения
лейкоцитов выявлены. Сделать заключение о наличии или отсутствии
«ядерного сдвига» нейтрофилов, его характере с учетом общего количества
лейкоцитов в литре крови.
Таблица 5 – Результаты общего анализа крови пациента
29
2 Подсчитайте лейкоцитарную формулу, если по результатам анализа общее
количество лейкоцитов в 1 мм составило 8000, в том числе: эозинофилов – 100,
базофилов – 20, нейтрофилов – 6000, лимфоцитов – 1500 и моноцитов – 380.
Соответствует ли данный анализ крови норме?
3 Практическое занятие по теме: «Биохимические основы
канцерогенеза»
Цели обучения :
- общая: сформировать представления о этиопатогенетических
механизмах опухолевого роста, знать основные характеристики
патохимических нарушений.
- учебная: участие в формировании компетенций ОПК-5, ПК – 1, ПК - 5.
Студент должен знать:
1. Молекулярные аспекты концерогенеза
2. Классификация онкомаркеров
3. Иммунный контроль в канцерогенезе
4. Метаболизм опухолей
5. Лабораторные методы диагностики опухолевого роста.
Студент должен уметь:
1. Использовать полученные знания для анализа молекулярных
механизмов возникновения нарушения реологических свойств крови.
2. Применить приобретенные знания для биохимического лабораторного
контроля.
План изучения темы :
1. Регуляция митотического цикла клетки.
2. Иммунный контроль в канцерогенезе
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]