5 Патология эр
Однозначные изменения гранулярной и агранулярной эндоплазматической сети могут отражать нарушения различных функций цитоплазмы и клетки.
Функции гранулярной эндоплазматической сети и рибосом сопряжены достаточно жестко, поэтому морфологические проявления их нарушений касаются, как правило, обеих органелл. Изменения гранулярной эндоплазматической сети и рибосом могут быть представлены гиперплазией, гипоксией и атрофией, упрощением структуры, дезагрегацией (диссоциацией) рибосом и полисом, образованием аномальных рибосомально-пластинчатых комплексов Гиперплазия гранулярной эндоплазматической сети и рибосом, т. е. увеличение их количества, светооптически проявляется повышенной базофилией цитоплазмы, которая отражает объемную плотность рибосом и является показателем интенсивности белкового синтеза в клетке. Электронно-микроскопически в таких случаях можно судить о сопряжении синтеза и экскреции белка или отсутствии такого сопряжения. В интенсивно секретирующих и экскретирующих белок клетках (например, в активных фибробластах) цистерны гранулярной эндоплазматической сети расширены и содержат мало электронно-плотного материала: отмечается гиперплазия как связанных с мембранами, так и свободных рибосом, образующих полисомы; пластинчатый комплекс (комплекс Гольджи), участвующий в экскреции синтезируемого белка, хорошо развит. В интенсивно секретирующих белок клетках с нарушенной его экскрецией в гиперплазированных расширенных цистернах эндоплазматической сети с обилием рибосом и полисом накапливается хлопьевидный электронно-плотный материал, иногда происходит его кристаллизация; комплекс Гольджи в таких случаях развит плохо. Атрофия гранулярной эндоплазматической сети, т. е. уменьшение ее размеров, светооптически представлена снижением или исчезновением базофилии цитоплазмы, а электронно-микроскопически - уменьшением размеров канальцев и объема сети, количества и размеров рибосом. Она отражает снижение белково-синтетической функции клетки (белковый дефицит при голодании, болезнях печени; старение). Упрощение структуры гранулярной эндоплазматической сети клеток свидетельствует о недостаточной их дифференцировке, нередко встречается в клетках злокачественных опухолей. Дезагрегация (диссоциация) рибосом и полисом, выражающаяся в нарушениях рибосомально-мембранных взаимоотношений, «неорганизованной» ассоциации рибосом в полисомы, может быть выражением структурного упрощения эндоплазматической сети недифференцированной и опухолевой клетки. Но те же изменения наблюдаются и в дифференцированных клетках при кислородном голодании и дефиците белка в организме. Образование аномальных рибосомально-пластинчатых комплексов является выражением субклеточной атипии и встречается при опухолях системы крови – гемобластозах.
Гипоксия, инфекционные процессы, ионизирующее облучение, алкоголь и др. вызывают набухание ЭР. Изменяется его конфигурация, появляются крупные вакуоли и петли. Типовым последствием повреждения клетки различными этиологическими факторами является отсоединение рибосом от мембран ретикулума. Данная дезорганизация в первую очередь нарушает транспорт вновь синтезированных белков (затрудняется их передача аппарату Гольджи). Они накапливаются в цитоплазме и по мере, например, усиления действия гипоксии или ацидоза, происходит их денатурация. Инициируется формирование картины «мутного набухания» или начальной стадии так называемой «зернистой дистрофии».
Нарушается и синтез белка, так как он наиболее эффективно идет при объединении рибосом на мембранах ЭПС в полисомы. Другими причинами нарушения образования белка в рибосомах являются:
Дефицит ряда веществ и соединений. Например, недостаток инсулина и соматотропного гормона затрудняет образование полисом, а дефицит ионов магния проявляется распадом рибосом на субъединицы;
Нарушения на каждом из этапов белковосинтезирующей системы рибосом – инициации и трансляции (запуск синтеза белка), элонгации (удлинение биосинтеза белка). Так, дефицит АТФ значительно снижает скорость процессов, происходящих в стадиях инициации и элонгации.
Отмечаются и другие виды нарушения функций ГЭР при альтерации клетки в виде:
Изменения детоксикационных процессов. В эндоплазматической сети клеток печени, легких, кишечнике, коже и др. метаболизируются (обезвреживаются) ряд эндогенных (стероиды, жирные кислоты, билирубин) и экзогенных веществ – так называемых «ксенобиотиков» (от греч. xenos – чужой, bios – жизнь). Это чужеродные вещества, поступающие из внешней среды и не используемые организмом для пластических и энергетических нужд. К ним относятся пестициды, канцерогены, лекарственные препараты и др.
Гипоксия, ацидоз и др. патогенетические факторы могут значительно снижать активность ферментов, катализирующих процессы обезвреживания – детоксикационная функция ЭР угнетается.
Показано, что хроническая интоксикация ксенобиотиками вызывает гипертрофию ЭПС, что повышает антитоксическую устойчивость клеток. Однако, это безусловно положительный эффект имеет и некоторые отрицательные последствия. Во-первых - гипертрофия ЭР не может продолжаться бесконечно, и, во-вторых – постоянная, чрезмерная активация оксидаз сопровождается повышенным образованием оксида азота (NО) и других активных кислородных радикалов (АКР). Скорость нарастания их концентрации такова, что антиоксидантная система клетки (см. выше) не справляется со своими задачами (нейтрализации АКР и ПОЛ). В этом случае они могут способствовать развитию вторичных повреждений различных компонентов клетки (см. выше), что, например, наблюдается при отравлении четыреххлористым углеродом (ССl4), нейтрализации парацетатомола и др. соединений (веществ).
Таким образом, изменения детоксикационных процессов, происходящих в ЭР, и имеющих негативные последствия для клетки, объясняются не только снижением активности оксидаз, но, как это не парадоксально, и ее повышением:
Нарушения синтеза липидов и сложных химических соединений. Повреждение мембран ГЭР сопровождается нарушением синтеза липопротеидов. Уменьшается образование фосфолипидов и холестерина, что сказывается на скорости обновления клеточных мембран (см. выше). Снижается сборка гликопротеидов (снижается активность гликозилтрансферазы, катализирующей процессы гликолизирования белков и липидов);
Нарушения депонирования кальция. Концентрация Са++ в ЭР около 5 ммоль/л, ее снижение отмечается при угнетении связывания кальция внутриполостными ферментами (дисульфидизомераза и др.). В мышечных клетках, при этом, нарушается передача потенциала действия вглубь мышечного волокна по мембранам Т-системы (страдает электрохимическое сопряжение возбуждения с сокращением). Торможение функции Са++-насоса пузырьков ретикулума способствует нарушению секвестрации кальция и патологии мышечного расслабления.
Заключение
Исходя из данной работы, мы узнали, что эндоплазматический ретикулум - внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.
Эндоплазматический ретикулум состоит из разветвлённой сети трубочек и карманов, окружённых мембраной. Площадь мембран эндоплазматического ретикулума составляет более половины общей площади всех мембран клетки.
При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и транспорт липидови стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки.
В условиях патологии можно наблюдать два вида морфологических изменений. Изменения гранулярной эндоплазматической сети и рибосом могут быть представлены гиперплазией, гипоксией и атрофией, упрощением структуры, дезагрегацией (диссоциацией) рибосом и полисом, образованием аномальных рибосомально-пластинчатых комплексов.
Список литературы
А. И. Струков, В. В. Серов. Патологическая анатомия – 5-е изд., стер. – М.: Литерра, 2010. – 880с.
Ю. С. Ченцов. Общая цитология. –М.: Издательство московского университета, 1984. – 188с.
Великанов, Г. А. Эндоплазматический ретикулум : мембранные контактные сайты // Цитология – 2013. – Т. 55, №7. - С.445-451
Зверев, Я. Ф. Стресс эндоплазматического ретикулума глазами нефролога (сообщение 2) // Нефрология – 2013. - Т. 17, №2. - С.39-54
Красников В.Е. Патология клетки (Учебное пособие для мед. вузов). – Владивосток, 2008. – 49с.