Сущность мембранных механизмов повреждения клетки

Действие различных этиологических факторов может приводить к повреждению клеточных мембран.

Выделяют несколько путей повреждения клеточных мембран, а именно за счет:

• активации перекисного окисления липидов (ПОЛ);

• действия эндогенных липаз, потенцируемое избытком внутриклеточного кальция;

• осмотического (механического) растяжения мембран;

• воздействия на мембранные клеточные рецепторы;

• адсорбции на липидном слое мембран чужеродных белков или полиэлектролитов, приводящих к формированию новых каналов в мембране (антибиотик полимиксин Б);

• воздействия на липидный бислой мембран липотропных веществ, высокой температуры. В ходе этих воздействий нарушается естественная ориентация фосфолипидов («плавление» мембраны), а следовательно, и ее проницаемость;

• действия протеолитических ферментов.

Повреждение клеточных мембран при активации ПОЛ является весьма распространенным. В его основе лежит окисление мембранных липидов свободными радикалами кислорода. К ним относятся: озон, атомарный кислород, гидроксильный радикал, пергидроксил, супероксид. Некоторые из этих соединений попадают в организм вместе с вдыхаемым воздухом, если он загрязнен значительным количеством полициклических углеводородов, выхлопными газами автомо­билей, табачным дымом, или образуются в клетке при обычном течении обменных процессов. Однако в норме свободные радикалы с помощью фермента супероксиддисмутазы (СОД) переводятся в перекись водорода, которая, в свою очередь, расщепляется каталазой.

Количество активных форм кислорода резко возрастает при многочисленных воздействиях на клетку — действии ионизирующей радиации, высокой температуры, гипоксии и др. Будучи сильными акцепторами электронов (окислителями), свободные радикалы в тысячи раз эффективнее, чем кислород, окисляют жирные, в результате чего нарушаются мембраны (в первую очередь — митохондриальные) и накапливаются продукты цепных реакций окисления липидов — перекиси, высокотоксичные для клетки. Имеющаяся в клетке пероксидаза, расщепляющая перекиси, при большом их количестве уже не справляется со своей функцией.

Повреждающему действию ПОЛ на мембраны клеток препятствует также ряд веществ — антиоксидантов. Прежде всего это: альфа-токоферол, женские половые гормоны, тироксин, тиоловые соединения, диметилсульфоксид, глютатион. Нередко патогенетическая роль ПОЛ проявляется на фоне первичной недостаточности антиоксидантных систем.

Пути повреждения клетки при действии на ее мембранные рецепторы

Клеточная патология, связанная с рецепторами мембран, может быть первичной (врожденной) и вторичной (приобретенной).

При первичных повреждениях речь идет о врожденных количественных и качественных изменениях рецепторного аппарата клеток. Например, отсутствие рецепторов на клетках зон роста костей к соматотропному гормону приводит к задержке роста; нарушение рецепторного аппарата жировых клеток вызывает ожирение.

Вторичные рецепторные нарушения связаны с блокированием или активацией их различными патогенными факторами. Так, например, токсин холерных вибрионов (холераген) является мощным активатором аденилатциклазы, что приводит к избыточному накоплению в клетке цАМФ. В результате всасывающая функция кишечного эпителия трансформируется в секреторную, а это ведет к выраженной дегидратации организма при холере.