Роль лизосом в патологии и терапии. Лизосомальные болезни.

Значение лизосом в патологии столь многогранно и существенно, что в настоящее время трудно представить патологический процесс, в который не был бы вовлечен лизосомальный аппарат клетки. Следует выделить два аспекта этой проблемы. Во-первых, вовлечение лизосом в развитие таких общих патологических процессов, как воспаление и некроз и в этом случае участие лизосом является одним из проявлений их нормальной защитной функции организма в ответ на возникновение очага инфекции. Однако развитие ряда патологий связано с нарушением структуры и функции самих лизосом. Нарушения в лизосомах являются первичным, пусковым звеном в развитии двух типов патологических процессов. Для первого из них характерно повреждение лизосомальных мембран. Каковы же обстоятельства, способствующие возникновению патологической дестабилизации лизосомальной мембраны, ведущей к выходу в клеточный матрикс кислых гидролаз? Установлено, что проницаемость лизосомальных мембран значительно увеличивается при гипоксии (недостаток кислорода), изменении кислотно-щелочного равновесия, после травм и хирургических вмешательств, голодании, при заболеваниях суставов и инфекционных заболеваниях, воздействии ионизирующей радиации и некоторых химических агентов. Последнее нашло практическое применение, в частности направленное повреждающее воздействие некоторых фармакологических агентов и ионизирующей радиации на мембраны лизосом опухолевых клеток используется при лекарственной и радиотерапии онкологических заболеваний. Из патологических состояний, связанных с повреждением лизосомальных мембран и высвобождением гидролаз, наиболее изучены болезни суставов - острый и ревматоидный артриты, подагра. При этих заболеваниях, в результате воздействия лизосомальных ферментов, наблюдается эрозия хрящей и деструкция суставов Показано, что аналогичные изменения могут быть получены у экспериментальных животных при введении в область сустава, веществ, обладающих дестабилизирующим действием на лизосомальные мембраны, например стрептолизина S. Наоборот, вещества, стабилизирующие лизосомальные мембраны (к ним относятся многие противовоспалительные препараты, например, глюкокортикостероид - кортизон), значительно уменьшают воспалительную реакцию.

К другой, сравнительно редкой группе заболеваний обусловленных нарушением функции лизосом, относят врожденные генетические нарушения в системе синтеза лизосомальных ферментов. Эти нарушения приводит к развитию так называемых лизосомальных болезней накопления. Такие болезни вызываются, главным образом, мутацией в гене, кодирующем ту или иную гидролазу, что выражается либо в полном подавлении синтеза ферментного белка, либо в синтезе белковых молекул обладающих резко сниженной биокаталитической активностью. Кроме этого генетически обусловленными могут быть нарушения при которых ферментный белок синтезируется без сигнальных участков и по этой причине не распознается транспортной системой. В результате блокируется его доставка из аппарата Гольджи в лизосомы. Нерасщепленный субстрат такой гидролазы накапливается в лизосомах, что приводит к переполнению клеток разбухшими лизосомами, клетки приобретают пенистый вид (пенистые клетки), утрачивают вследствие этого свои функциональные свойства и в конечном результате погибают, что ведет к развитию тяжелых заболеваний (напр. болезнь Тей-Сакса, Гоше, Нимана-Пика и др.), заканчивающихся во многих случаях смертельным исходом в детском возрасте.