9. Специфические и не специфические выражения повреждения клеток. Патофизиологические механизмы клеточных дистрофий

ПОВРЕЖДЕНИЕ КЛЕТОК

Особенности реакции клетки на повреждающий фактор зависят как от его характеристики так и типа клетки по ее признакам особенности к делению. В настоящее время принято считаль, что в орагнизме имеется три тпа клеток. Клетки первой категории к моменту рождения или в первые годы жизни достигают высоко специализированного состояния, но "расплачиваются за это полной потерей способности к размножению. В организме отсутстуют источники возобновления популяции этих клеток в сучае их разрушения. К таким клеткам относятся нервные клетки. У ребенка в возрасте нескольких лет имеются все необходимые нервные клетки, а в дальнейшем их число непрерывно уменьшается в результате "изнашивания" или гибели. Ко второй категории относятся многие типы высокоспециализированных клеток, которые выполняют какие-либо определенные функции и затем либо изнашиваются, либо слущиваются с различных поверхностей, причем иногда очень быстро. Эти клетки, подобно клеткам первой категории, не способны размножаться, однако, в организме имеется механизм их неприрывного воспроизведения. Функцию замещения клеток второй категории выполняют не утратившие способность к размножению клетки той же линии (клона), которые еще не стали специализированными. Они служат постоянным источником новых клеток, которые дифференцируются в зрелые и замещают соответствующие специализированные клетки, утраченные организмом. Таким образом, неприрывно и быстро обновляется обнавляется клеточная популяция некоторых тканей. Длительность цикла деления недифференцированных клеток и их созревание находятся в равновесии с их утратой, так что общее число клеток остается постоянным. Такие клеточные популяции называются обновляющимися, а состояние, в котором они находятся - стационарным. К ним относятся клетки, выстилающие большую часть кишечника. Они неприрывно слущиваются с его внутренней поверхности в просвет кишки, неприрывно совернают совершают клеточный цикл и образуют дочерние клетки, которые перемещаются по направлению просвета кишечника, сохраняя целостность его эпителия. В результате этого процесса эпителий кишечника обновляется каждые несколько дней. Некоторы клетки живут всего несколько дней или даже часов, а затем заменяются новыми, развивающимися из менее специализированных клеток этой же линии. Недифференцированные клетки, которые сохраняют способность к делению, а в дальшейшем ее утрачивают, когда становятся высоко специализированными носят название материнских, камбиальных, но чаще стволовых клеток. Стволовой называют такую клетку, которая на всем протяжении постнатальной сохраняет способность совершать циклыделения, поставляя клетки, специализирующиеся в определнном направлении и замещая отмепрающиеся или утраченные клетки. Из стволовых клеток в течение постнатальной жизнимогут развивать клетки несколькихтипов, не принадлежащие к одному и томуже семейству. В таких случаях стволовую клетку называют плюринотентной. Например, эритроциты и лейкоцитымогут вести свое происхождение от од- ной и той же стволовой клетки. Если изстволовой клетки происходит лишь один тип конечных клеток, то ее называют унипотентной. Стволовые клетки проделывают клеточный цикл именно с такой частотой, которая необходима для поддержания собственной популяции, и из которых отдельные члены постоянно выбывают, превращаясь в более специализированные клетки. Сохранение в организме фондов стволовых клеток разных типов неб- ходимо для роста и поддержания клеточных популяций в тех тканях, в которых специализированные функционирующие клетки утратили способность к размножению. Клетки третьей категории отличаютсябольшой продолжительностью жизни, их деление после полного завершения дифференцировки происходит редко.Примером таких клеток служит гепатоцит или гормональная клетка. Если однако, у эксперимент ланого животного удалить хирургическим путем до 2/3 печени, то клетки оставшейся части органа начинают делиться, и менее чем за две недели нечень восстанавливается до прежних размеров. Таким образом, клетки этого типа в нормальных условиях делятся редко, а при стимуляции, возникающей, например, посе травмы, они начинают интенсивно делиться, несмотря на специализацию. Как было сказано, реакция клетки на действие патогенного фактора в значительной степени зависит от ее типа. Клетки первого типа способны к внутриклеточной регенерации, в результате чего восстанавливаются утраченные части клетки, если сохраняется ядерный аппарат и трофическое обеспечение. Быстро обновляющиеся клетки второго типа при повреждении быстро гибнут и стимулируются механизмы возобновления клеточной популяции за счет размножения стволовых клеток. Репродукция клеток 3-го типа происходит довольно медленно, особенно при недостаточном питании и кислородного обеспечения, что в условиях патологии встречается довольночасто, например, при гипоксии различного происхождения. Тем не менее, с учетом особенных свойств клеток, их реакция на острое повреждение носит общих характер, и механизм этого процесса имеет важное значение для рассмотрения патогенеза воспаления. Во всех случаях взаимодействия патогенного фактора с клеткой вовлекаются типовы механизмы его поступления в ци- топлазму. Одним из таких механизмов является фагоцитоз. Явление фагоцитоза тесно связано с наличием в клетках лизосом, которые являются мембранными органеллами, имеющихся в клетках практически всех типов. Лизосома, которая отпочковывается от зрелой поверхности аппарата Гольджи, называется первичной лизосомой. Она может взаимодействовать с материалом, внесенным в клетку из вне или же с разрушенными органеллами и ненужными веществами, образующимися в самой клетке. При этом формируется пузырек, в котором находится подлежащий переваренный материал, а также и лизосомальные ферменты. Этот пузырек обычно называют вторичной лизосомой. Под фагоцитозом понимают захватывание клеткой из вне и втягивание в себя какой-либо частици или макромолекулярного агрегата. Когда частица приходит в соприкоснавение с клеточной мембраной, она окружается ею со всех сторон, оказываясь в в маленьком мембранном мешочке - в фагоцитарном пузырьке. При этом внутренний слой клеточной мембраны становится наружним слоем мембраны пузырька. Этот пузырек с содержащейся частицей отделяется от клеточной мембраны и погружается внутрь в цитоплаз матический матрикс, где он называется фагосомой. Когда фагосома встречается с лизосомой, то то наружние слои мембраны обоих пузырьков соприкасаются так, что мембраны сливаются в месте контакта, где лизосома через отверстие выделяет свое содержымое в фагосому. Таким образом, два пузырька превращаются в один, которые называются вторичной лизосомой. С ней могут сливаться и другие первичные лизосомы, кроме того, несколько вторичных лизосом могут сливаться друг с другом. В результате создаются условия для ферментативного переваривания материала, содержащегося в фагосоме. После переваривания во вторичной лизосоме остается тело, которое в конечном счете, выталкивается из клетки путем экзоцитоза. Вторым способом попадания патогенного фактора в клетку является пиноцитоз, при котором жидкость втягивается в пузырьки. Этот процесс принципиально сходен с фагоцитозом. В процессе жизнедеятельности клетки происходит обновление внутриклеточсных структур. Митохондрии, фрагменты гранулярного эндоплазматического ретикулума и органеллы в результате изнашивания и повреждения перестают функционировать и тогда они с помощью мембраны обосабливаются от остальной цитоплазмы, подобно фагосомам (сдесь они называются аутофагосомами), сливаются с лизосомами и подвергаются перевариванию. Фагоцитоз и пиноцитоз относятся к механизмам проницаемости цитоплазматической мембраны, которые связаны с затратой его субстрата, но роль этого механизма проницаемости не-велика. Третьим основным механизмом проницаемости является трансмембранный перенос веществ, не связанный с затратой компонентов мембраны. К нему относятся такие процессы как ультрафильтрация, диффузия и активный процесс переноса.