Повреждение органелл

1. Повреждение клетки

ПОВРЕЖДЕНИЕ ОРГАНЕЛЛ

2. 1 часть Повреждение мембраны клетки

Причины – механический или осмотический
разрыв, электричество, излучение, ультразвук,
СВЧ, токсины и пр.

3. 4 механизма повреждения мембран

Перекисное окисление липидов мембран
Гидролиз фофолипазами
Механо-осмотическое растяжение
Адсорбция на мембране избытка электролитов

4. Последствия повреждения 1

Недостаточность натрий-калиевого насоса и
функций ионных каналов
Утрата физиологических трансмембранных
градиентов
Избыточный входной ток натрия и воды в клетку
Набухание клетки
Избыточный входной ток кальция в клетку

5. Последствия повреждения 2

Активация мембранных фосфолипаз
Освобождение и превращение арахидоновой
кислоты
Нарушение локальной микроциркуляции
Появление вокруг клетки липидных медиаторов
воспаления

6. Действие свободных радикалов на мембрану

Свободные радикалы ускоряют связывание в
мембране сульфгидрильных групп
поверхностных белков, сшивку липидных
молекул, перекисное окисление жирных кислот
(каскад), что приводит к увеличению
проницаемости мембран для ионов натрия и
кальция
Повреждение мембраны приводит к
образованию миелиновых фигур и расслоению
мембраны водой

7. Разрывы мембраны – синдром цитолиза

При разрыве мембраны содержимое клетки
выходит в межклеточное пространство – цитолиз
– что является диагностическим признаком ряда
заболеваний
Ферментемия, свободная АТФ, гиперкалиемия
Потеря трансмембранного градиента –
нарушение электрогенной функции клеток

8. Токсическое действие кальция

Активация фосфолипазы А2 – выделение
арахидоновой кислоты – активация
циклоксигеназы (простагландины) и
липоксигеназы (лейкотриены и
эйкозополиеновые кислоты)
Активация лизосомальных ферментов
Разобщение процессов окисления и
фосфорилирования
Потеря трансмембранного градиента
Мышечные контрактуры

9. Морфологические признаки повреждения мембраны

Плюс-мембрана – избыточное образование
пиноцитозных пузырьков на поверхности
Минус-мембрана – образование инвагинаций
внутрь клетки
«бреши» и микропоры в плазмолемме
Утолщение мембраны (избыток холестерина)
Изменение структуры рецепторного аппарата –
поверхностные антигены

10. Наследственные гемолитические анемии - мембранопатии

Наследственные гемолитические анемии мембранопатии
заболевание
Молекулярный дефект
Наследственный сфероцитоз
Дефицит спектрина, анкирина,
инсерция белка полосы 3
Наследственный эллиптоцитоз
Дефицит α- и β – спектрина,
анкирина, дефицит белка 4.1.
овалоцитоз
Различные белки мембраны
эритроцита

11. Межклеточные контакты

3 класса интегральных молекул
Интегрины
Селектины
Кадгерины

12. Интегрины

Суперсемейство гомологичных рецепторов
клеточной поверхности для молекул
межклеточного матрикса
Интегрины обеспечивают передачу сигнала от
поверхностного рецептора внутрь клетки и
наоборот
Интегрины – гетеродимеры, имеют альфа и бета
субъединицы и трансмембранный домен в
каждой, распознают определенную
последовательность –Арг-Гли-Асп-

13. Виды интегринов

Рецепторы для белков клеточного матрикса –
фибронектин, ламинин, витронектин
Интегрины тромбоцитов (участвуют в агрегации
тромбоцитов)
Лейкоцитарные белки адгезии – взаимодействие
с эндотелием, Тл, фибробластами

14. Кадгерины и селектины

Семейства трансмембранных Са-зависимых
гликопротеинов, участвующих в межклеточной
адгезии

15. 3 типа кадгеринов

Е-кадгерин – расположен на поверхности клеток
эпителиальных и эмбриональных тканей
N-кадгерин – на поверхности нервных клеток,
клеток сердца, хрусталика
Р-кадгерин – плацента и эпидермис
Обеспечивают межклеточную адгезию в
эмбриогенезе, структурную целостность
эпителиального монослоя

16. 3 типа селектинов

Лектины – семейство белков, специфически
взаимодействующих определенными
последовательностями углеводных остатков в
составе гликопротеинов, протеогликанов и
гликолипидов межклеточного матрикса
L-селектин, Е-селектин, Р-селектин
Обеспечивают лектиновый путь активации
комплемента

17. 2 часть Повреждение цитоскелета

Структура цитоскелета
Микротрубочки (тубулин, динеин, динамин)
Промежуточные филаменты (виментин, кератин,
десмин)
Актиновые микрофиламенты
Миозиновые филаменты

18. Функция цитоскелета

Элементы цитоскелета способны к самосборке и
обратимой полимеризации
Прикреплены к органоидам и скелету
цитоплазматической мембраны
Отвечает за поддержание формы клеток и их
движение (реснички, жгутики, псевдоподии)
Обеспечивает перемещение внутриклеточных
органоидов (движение хромосом при митозе,
дегрануляция)

19.

Ионные токи служат активаторами элементов
цитоскелета
Центриоль – главный пространственновременной координатор жизни клетки

20. Нарушение функции цитоскелета

Фагоцитоз, пиноцитоз, хемотаксис – синдром
Чедиака-Хигаси
Синдром ленивых лейкоцитов – при сахарном
диабете
Аномалии митоза в эмбриогенезе
Любой энергодефицит – паралич цитоскелета
(инфаркт миокарда)
Гепатит С – антитела к актину и кератину

21. Нарушение функции цитоскелета

Антитела к цитоскелету сперматозоидов –
бесплодие
Респираторный синцитиальный вирус, оспа –
угнетение работы мукоцилиарного аппарата,
образование гигинтских клеток
Образование алкогольного гиалина – тельца
Мэллори – агрегация промежуточных
филаментов между собой
Болезнь Вильсона-Коновалова – избыток меди

22. Нарушение функции цитоскелета

Метастазирование – необратимое
фосфорилирование белка цитоскелета
винкулина, который прикрепляет клетки к
межклеточному веществу
Синдром Картагенера – синдром неподвижных
ресничек – отсутствие центральных элементов
ресничек (жгутиков), что ведет к бесплодию
мужчин (сперматозоиды), параличу
бронхоцилиарного аппарата, иммунодефициту
При апоптозе увеличивается синтез тубулина

23. Нарушение функции цитоскелета

Первичный холестаз и первичный билиарный
цирроз –микрофиламенты определяют диаметр
желчных капилляров, паралич стенки капилляра
ведет к застою желчи
Патология нейронов – образование
нейрофибриллярных сплетений, состоящих из
нейрофиламентов, - болезнь Альцгеймера
Кардиомиопатии – патология белка десмина в
кардиомиоцитах

24. Часть 3 Патология эндоплазматической сети

Повреждение шероховатой ЭПС –
дезорганизация – отсоединение рибосом
(нарушение транспорта белка и их
депонирование в цитоплазме) – зернистая
дистрофия (действие алкоголя, ДДТ, гипоксии,
токсинов)
Повреждение гладкой ЭПС – Р450-завимые
оксидазы (система детоксикации клетки) –
обезвреживают сигнальные молекулы,
билирубин, стероидные гормоны, лекарства, их
синтез индуцируется фенобарбиталом

25.

Активация Р450-зависимых оксидаз
сопровождается выделением NО, который
блокирует цикл Кребса, при окислении ряда
лекарств (парацетамол) образуются
канцерогены-эпоксиды, усиливается синтез
свободных радикалов кислорода
Р450 (кожа, печень, легкие, надпочечники,
семенники, кишечник)

26. Морфологические проявления повреждения ЭПС

Гиперплазия (активация синтеза белка)
Атрофия (снижение синтеза белка, при
голодании)
Упрощение структуры (опухоли)
Дезагрегация рибосом и полисом (опухоли,
гипоксия, голодание)
Образование аномальных рибосомльнопластинчастых комплексов (лейкозы)

27. Часть 4 Повреждение комплекса Гольджи

Комплекс Гольджи – центральная
маркировочная, сортировочная и упаковочная
станция для белков, поступающих из
шероховатой ЭПС
Белки имеют маркер – 14 молекул гексоз, если
идут на экспорт – теряют 6 маннозилов и
глюкозу, если идут в лизосомы – теряет 1
маннозил и глюкозу, получают 6 фосфатов
Также комплекс Гольджи – источник лизосом

28. Повреждение комплекса Гольджи

Дефект галактозилтрансферазы – нарушение
маркировки и доставке галактозированных белков
Дефицит маннозидазы – маннозидоз –
лизосомальное отложение олигосахаридов (задержка
психомоторного развития)
Дефицит ацетилглюкозаминтрансферазы –
мукополисахаридоз 3С (болезнь Санфилиппо)
Диабетическая ангиопатия – задержка
мукополисахаридов и липопротеинов
Коллагенозы – аутоантитела к комплексу Гольджи

29. Повреждение лизосом и пероксисом

Аутофагия – самопереваривание собственных
частиц (активные формы кислорода и
лизосомальные ферменты)
Повышение проницаемости мембран лизосом
приводит к выходу их ферментов в цитоплазму и
развитию аутолиза (гипоксия, ацидоз, радиация,
голодание, гиповитаминоз А, Е, эндотоксины)

30. Поражение лизосом и пероксисом

Афлатоксины – токсический некроз гепатоцитов
Спорофузарин – токсическая ангина и
панцитопения
Персистирование возбудителей – сыпной
возвратный тиф, коклюш
Персистирование антигенов – формирование
ГЗТ (туберкулез, бруцеллез, сифилис)

31. Болезни накопления, лизосомальные болезни

Наследственные ферментопатии
Ганглиозидоз – болезнь Тея-Сакса
Галактоцереброзидоз – болезнь Краббе
Сфинголипидоз – болезнь Ниманна-Пика
Мукополисахаридозы – болезнь Санфилиппо
Кератансульфатоз –болезнь Моркио
Дерматансульфатоз – болезнь Марото-Лами
Гликогенозы
Общее проявление – нарушение пихомоторного
развития и иммунодефициты

32. Повреждение пероксисом

Образование и инактивация перекиси водорода,
окисление жирных кислот до КоА, окисление
мочевой кислоты
Наследственное отсутствие пероксисом
смертельно (иммунодефицит)
Их повреждение приводит к развитию
воспления, подагры

33. Морфологические проявления повреждения комплекса Гольджи

Гипертрофия (увеличение количества
секреторных гранул свидетельствует об
активации синтеза белков, гликолипидов и
полисахаридов, либо нарушение экскреции
веществ – холестаз)
Атрофия (потеря секреторных гранул и вакуолей
– либо снижение синтеза, либо депонирование
веществ в цитоплазме)

34. Морфологические проявления повреждения лизосом

Баланс между лабилизаторами и
стабилизаторами выделения ферментов лизосом
– выделение ферментов – аутолиз, недостаток
ферментов – болезни накопления
нормальные пигменты – липофусцин (пигмент
старения в нервных клетках и коже) и цероид (в
фагоцитах)

35. Морфологические проявления повреждения пероксисом

Увеличение числа пероксисом (при гепатате,
алкоголизме)
Уменьшение числа пероксисом(воспаление,
опухоли)
Разрушене пероксисомного матрикса – гепатиты,
ишемический некроз

36. Пероксисомные болезни

1. снижение активности каталазы - гангрена
полости рта
2. цереброгепаторенальный синдром Целлвегера
– отсутствие пероксисом в гепатоцитах,
снижение каталазной активности
3. системная недостаточность карнитинадефицит карнитина в мышцах, печени, плазме
крови