4.2.2. Последствия повреждения основных клеточных органоидов.

1. Повреждение митохондрий приводит к нарушению процессов окислительного фосфорилирования. В результате снижается эффек­тивность энергетических процессов в клетке. Так, если при аэробном окислении одной молекулы глюкозы образуются: 2+36=38 молекул АТФ, то при выключении окислительного фосфорилирования в про­цессе анаэробного гликолиза из одной молекулы глюкозы образу-

ются всего 2 свободных молекулы АТФ. Это значит, что для получе­ния прежнего количества энергии необходимо окисление 19 молекул глюкозы. В результате увеличивается распад гликогена, креатинфос-фата. При их дефиците усиливаются процессы глюконеогенеза, т.е. получение энергии из белков и жиров, что способствует развитию дистрофического процесса в клетке.

2. Повреждение эндоплазматического ретикулума (ЭПР) приводит:

а) к нарушению депонирования ионов кальция в везикулах ЭПР и выходу его в цитоплазму, что существенно влияет на метаболические процессы в клетке (см. раздел 4.2.4.);

б) к нарушению микросомального окисления и способности клеток к детоксикации вредных и чужеродных, в том числе и лекарственных веществ;

в) к нарушению деятельности рибосом, фиксированных на ЭПР и снижению синтеза белка.

3. Повреждение лизосом приводит к выходу в цитоплазму гидролитических ферментов (протеаз, липаз, нуклеаз и т. д.), наиболее активных в кислой среде и способных расщеплять практически любую структуру клетки. При их активации в клет­ ке начинают преобладать катаболические процессы. В резуль­ тате дело может закончиться аутолизом (самопереваривани­ ем) клетки.

4. Повреждение ядра приводит к изменению деятельности внутриядерных ферментов, принимающих участие в синтезе нук­ леиновых кислот, нарушению структуры ДНК и РНК, синтеза ферментов, участвующих в процессах метаболизма в клетке. Наиболее уязвимым местом ядра является РНК-полимераза. Значительные нарушения в ядре могут происходить при мито- тическом делении и заключаться в разрыве хромосом, отрыве части хромосом (делеции), переносе этого участка хромосо­ мы на другую (транслокация) или в неправильном расхождении хромосом с неравномерным распределением их между двумя дочерними клетками. Как правило, эти нарушения приводят к снижению жизнеспособности или гибели клеток.

4.2.3. Механизмы, определяющие клеточную реактив­ность, и ее изменения.

При оценке действия патогенного фактора на клетку не­обходимо учитывать как силу, продолжительность и характер 30

его влияния, так и функциональное состояние клетки, проявля­ющееся ее пониженной или повышенной чувствительностью. Эта чувствительность на протяжении индивидуальной жизни пре­терпевает значительные изменения, что связано с проблемой возрастной резистентности, но также и с сезонными, суточны­ми и другими ритмами, которым подвластны не только орга­низм, но и клетки.

На поверхности клетки существует высокореактивная среда - гликокаликс. Состояние этой среды, содержащей мембранные рецепторы, определяет способность клетки отвечать на раз­дражение. Следует подчеркнуть, что поверхностные белки мембран отражают генетическую информацию, заложенную в ядре, и что как виды белковых молекул, так и их взаимное расположение на мембране специфичны для данного вида к индивидуума, что и определяет как видовую, так и индивиду­альную реактивность.

Первым информатором о патогенном факторе являются мембранные рецепторы. Именно через них запускается меха­низм молекулярного ответа. В передаче информации участву­ют три компонента: расположенный на внешней поверхности мембраны рецептор; трансдюсер фосфолипидной природы и каталитический компонент, находящийся на внутренней по­верхности мембраны, например, аденилатциклаза.

Нарушение или изменение ответа на молекулярном уровне может быть связано:

1. С отсутствием или уменьшением количества клеточных рецепторов в результате генетического дефекта.

2. С повреждением рецепторов. Оно может быть следст­ вием денатурации белков под действием термических или хи­ мических факторов; повреждения гликопротеидов рецептора, например, под действием опухолевых вирусов, продуктами перекисного окисления липидов, например, при стрессе.

3. С конформационными изменениями структуры рецепто­ ров. Это может быть следствием гормональных влияний или изменения электростатических сил между молекулами белков при сдвигах реакции внеклеточной среды в кислую или щелоч­ ную сторону. Например, при связывании молекулы гормона- глюкагона со своим рецептором на поверхности печеночной клетки утрачивается структурное сродство к гормону рецепто­ ра, реагирующего на инсулин, расположенного на поверхнос­ ти этой же клетки; в условиях ацидоза снижается чувствитель-

31

ность гладкомышечных клеток артериол к вазопрессорному дей­ствию катехоламкнов. Эти изменения реактивности обратимы.

4. С повреждением внутримембранных фосфолипидов-транс- дюсеров (передатчиков). Это происходит при активации фос- фолипаз или накоплении липидных перекисей. Такие процессы могут наблюдаться, например, в опухолевых клетках. В ре­ зультате нарушается передача на субмембранный каталитичес­ кий компонент.

5. С изменением концентрации в клетке вторичных "посред­ ников": цАМФ, цГМФ, ионов кальция, инозитолтрифосфата, диацилглицерола, участвующих в реализации физиологическо­ го ответа клетки.

6. С включением приспособительных механизмов, обеспе­ чивающих адаптацию клетки к действию патогенных факторов. Например, при интенсивном ультрафиолетовом облучении в клетках кожи откладывается меланин, защищающий их от по­ вреждения. При хроническом действии ядов уменьшается про­ ницаемость клеточных мембран для них и активируются фер­ менты, их разрушающие. Благодаря этим механизмам изменя­ ется реактивность клетки - она и организм в целом становятся более резистентными.