Вопрос 16
Патофизиология повреждения клетки. Механизмы повреждения мембран клеток. Значение процессов свободно-радикального окисления в повреждении клетки. Роль антиоксидантов.
Механизмы повреждения мембран клеток.
Повреждение клеточных мембран происходит за счет следующих процессов:
1. Активация гидролаз
Под влиянием патогенных факторов активность этих ферментов и/или их содержание в клетке могут значительно повыситься (например, при развитии ацидоза, способствующего выходу ферментов из лизосом и их последующей активации). В результате интенсивному гидролизу подвергаются фосфолипиды и белки мембран, а также ферменты. Это сопровождается значительным повышением проницаемости мембран и снижением активности ферментов.
2.Детергентные эффекты амфифилов
В результате активации липопероксидных реакций и гидролаз (главным образом липаз и
фосфолипаз) в клетке накапливаются гидроперекиси липидов, свободные жирные кислоты,
фосфолипиды, в частности глицерофосфолипиды, фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины,
фосфатидилсерины. Эти соединения получили название амфифильных.Накопление в клетке амфифилов в большом количестве сопровождается массированным внедрением их в мембраны, что ведёт к формированию обширных кластеров и микроразрывов в них.
3.Расстройства процесса репарации мембран
При воздействии повреждающих факторов репаративный ресинтез альтерированных или утраченных липидных, белковых, липопротеидных, гликопротеидных и других молекул мембран, а также их синтез de novo существенно подавляются. Эффективность восстановления мембран становится недостаточной.
4.Нарушения конформации макромолекул
Модификации нормальной конформации (пространственной структуры, формы) макромолекул.
5.Перерастяжение и разрыв мембран
Перерастяжение и разрыв мембран набухших клеток и мембранных органоидов в связи с их гипергидратацией — важный механизм повреждения и гибели как органоидов, так и клетки в целом.Это в свою очередь обусловлено избытком в них гидрофильных молекул органических соединений (молочная и пировиноградная кислоты, альбумины, глюкоза и др.), а также ионов, накопившихся в связи с расстройствами метаболизма.
6.Свободнорадикальные реакции
Свободнорадикальные процессы и реакции СПОЛ — необходимое звено таких жизненно важных
процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез Пг и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. При действии патогенных факторов генерация свободных радикалов и СПОЛ значительно возрастает, что усиливает повреждение клеток.
Начальным звеном СПОЛ при повреждении клетки является, как правило, образование так
называемых активных форм кислорода:
• синглетного (1O2);
• супероксидного радикала (O2–);
• гидроксильного радикала (OH–).
• перекиси водорода (Н2О2);
Антиоксидантная защита клеток
В клетках протекают процессы и действуют факторы, которые ограничивают или даже прекращают свободнорадикальные и перекисные реакции, т.е. оказывают антиоксидантный эффект. Одним из таких процессов является взаимодействие радикалов и гидроперекисей липидов между собой, что ведёт к образованию «нерадикальных» соединений. Например, антирадикальным эффектом обладают токоферолы, маннитол, которые осуществляют перевод активных радикалов в «нерадикальные» соединения; «гашение» свободных радикалов органическими соединениями.