Celleskade. Hva er unormale blodceller

Oppgave 1

To mikropreparater ble foreslått for undersøkelse: 1) løkskinn og 2) myggvinge.

1. Når du arbeider med hvilke av disse preparatene skal lupen brukes?

2. Når man studerer hvilke av disse to objektene vil et mikroskop bli brukt?

Oppgave #2

For utførelse praktisk jobb det tilbys midlertidige og permanente forberedelser.

1. Hvordan skiller du et midlertidig middel fra et permanent?

2. Hvorfor er det bedre å bruke et midlertidig mikropreparat for å studere noen objekter?

Oppgave #3

I synsfeltet, når du studerer preparatet "Cross Hair" (håret inneholder en stor mengde pigment - mørkebrunt), er følgende formasjoner synlige ved lav forstørrelse: tykke strimler av mørkebrun, arrangert på tvers, bobler med forskjellige diametre av mørk farge, lange trådlignende formasjoner med klare kanter, men fargeløs.

1. Hvor finnes artefakter i synsfeltet?

2. Hva skjer denne forberedelsen er studieobjektet?

Oppgave #4

Tre typer celler vurderes: løkhudceller, en bakteriecelle og en froskehudsepitelcelle.

1. Hvilken av de listede cellene kan allerede sees tydelig med en mikroskopforstørrelse (7x8)?

2. Hvilke celler kan kun sees med forstørrelse (7x40) og med nedsenking?

Oppgave #5

Basert på det foreslåtte diktet:

"Skallet ble fjernet fra løken -

Tynn, fargeløs

Legg skallet

På objektglass

Mikroskopet ble plassert

Stoffet er på bordet ... "

1. Hvilken forberedelse snakker vi om (midlertidig eller permanent)?

2. Hva viktige poeng i utarbeidelsen av stoffet er ikke merket her?

Oppgave #6

Et permanent preparat ble studert ved lav forstørrelse, men ved overføring til høy forstørrelse er ikke objektet synlig, selv med korreksjon med makro- og mikrometerskruer og tilstrekkelig belysning.

1. Hva kan den kobles til?

2. Hvordan fikser jeg denne feilen?

Oppgave #7

Preparatet plasseres på mikroskopscenen, som har et speil ved foten av stativbenet. Det er svakt kunstig lys i auditoriet. Objektet er tydelig synlig ved lav forstørrelse, men når du prøver å undersøke det med en forstørrelse av x40-linsen, er objektet ikke synlig i synsfeltet, en mørk flekk er synlig.

1. Hva kan forårsake utseendet til en mørk flekk?

2. Hvordan fikser jeg feilen?

Oppgave #8

Studiepreparatet ble skadet: glassglasset og dekkglasset ble ødelagt.

1. Hvordan kunne dette skje?

2. Hvilke regler bør følges under mikroskopi?

Oppgave #9

Den totale forstørrelsen av mikroskopet er 280 i det ene tilfellet og 900 i det andre.

1. Hvilke linser og okularer brukes i det første og andre tilfellet?

2. Hvilke gjenstander lar de studere?

Leksjon nummer 2. BIOLOGI TIL DEN EUKARYOTISKE CELLE. STRUKTURELLE KOMPONENTER AV CYTOPLASMA

Oppgave 1

Det er kjent at hos virveldyr er blodet rødt, og hos noen virvelløse dyr (blekkspruter) er det blått.

1. Tilstedeværelsen av hvilke sporstoffer bestemmer den røde fargen på blod hos dyr?

2. Hva er årsaken til den blå fargen på blod i bløtdyr?

Oppgave #2

Hvetekorn og solsikkefrø er rike på organisk materiale.

1. Hvorfor er melkvalitet relatert til gluteninnholdet?

2. Hvilke organiske stoffer finnes i solsikkefrø?

Oppgave #3

Voksaktig lipofuscinose av nevroner kan manifestere seg i ulike aldre(barns, ungdommelige, modne) tilhører ekte lagringssykdommer assosiert med dysfunksjon av membranstrukturorganeller som inneholder et stort antall hydrolytiske enzymer. Symptomer inkluderer tegn på lesjoner i sentralnervesystemet med atrofi av hjernen, krampeanfall sammen. Diagnosen stilles ved elektronmikroskopi - i disse celleorganellene i mange vev finnes patologiske inneslutninger.

1. Funksjon av hvilken nevronorganoid er svekket?

2. Med hvilke tegn avslørte du dette?

Oppgave #4

Pasienten ble diagnostisert med en sjelden glykoproteinakkumuleringssykdom assosiert med mangel på hydrolaser som spalter polysakkaridbindinger. Disse anomaliene er karakterisert nevrologiske lidelser og ulike somatiske manifestasjoner. Fukosidose og mannosidose fører oftest til død i barndommen, mens aspartyl glukosaminuri viser seg som en lagringssykdom med sent debut, alvorlig mental retardasjon og lengre forløp.

1. Hvilken celleorganells funksjon er svekket?

2. Med hvilke tegn kan dette identifiseres?

Oppgave #5

I patologiske prosesser øker vanligvis antallet lysosomer i celler. På bakgrunn av dette oppsto ideen om at lysosomer kan spille en aktiv rolle i celledød. Imidlertid er det kjent at når lysosommembranen brister, mister innkommende hydrolaser sin aktivitet, fordi cytoplasmaet er svakt alkalisk.

1. Hvilken rolle spiller lysosomer i dette tilfellet, basert på den funksjonelle rollen til denne organoiden i cellen?

2. Hvilken celleorganell utfører funksjonen til å syntetisere lysosomer?

Oppgave #6

En arvelig sykdom assosiert med defekter i funksjonen til cellens organoid, som fører til brudd på energifunksjoner i celler - et brudd på vevsåndedrett, syntese av spesifikke proteiner, ble avslørt. Denne sykdommen overføres bare gjennom morslinjen til barn av begge kjønn.

1. I hvilket organell skjedde endringene?

2. Hvorfor overføres denne sykdommen kun gjennom morslinjen?

Oppgave #7

Vanligvis, hvis cellulær patologi er assosiert med fravær av peroksisomer i cellene i leveren og nyrene, er kroppen med en slik sykdom ikke levedyktig.

1. Hvordan forklare dette faktum basert på den funksjonelle rollen til denne organellen i cellen?

2. Hva er årsaken til at organismen ikke er levedyktig i dette tilfellet?

Oppgave #8

Hos vintersovende murmeldyr og overvintrende flaggermus er antallet mitokondrier i hjertemuskelceller kraftig redusert.

1. Hva er årsaken til dette fenomenet?

2. Hvilke andre dyr er preget av et slikt fenomen?

Leksjon nummer 3. KJERNE, DETS STRUKTURELLE KOMPONENTER. CELLEREPRODUKSJON

Oppgave 1

Kjernen i eggcellen og kjernen i sædcellen har like mange kromosomer, men volumet av cytoplasma og antall cytoplasmatiske organeller i eggcellen er større enn i sædcellen.

1. Er innholdet av DNA i disse cellene det samme?

2. Vil antallet organeller øke etter sammensmeltningen av egget med sædcellene?

Oppgave #2

Genene som skulle ha vært slått på i G 2-perioden forble inaktive.

1. Hvilke endringer i cellen vil dette føre til?

2. Vil dette påvirke mitoseforløpet?

Oppgave #3

En binukleær celle med diploide kjerner (2n=46) gikk inn i mitose.

1. Hvor mye arvelig materiale vil en celle ha i metafase under dannelsen av en enkeltdelingsspindel?

2. Hvor mye arvelig materiale vil datterkjernene ha ved slutten av mitosen?

Oppgave #4

Etter befruktning ble det dannet en 46XX zygote, hvorfra en kvinnekropp. Imidlertid, under den første mitotiske deling (knusing) av denne zygoten i to blastomerer, spredte søsterkromatidene til en av X-kromosomene seg ikke fra hverandre langs de andre polene, men begge flyttet til en pol. Kromatidseparasjon av det andre X-kromosomet skjedde normalt. Alle påfølgende mitotiske celledelinger under embryogenese fortsatte uten avbrudd i mitosemekanismen.

2. Hva kan være de fenotypiske egenskapene til denne organismen?

Oppgave #5

Etter befruktning ble det dannet en 46XY-zygote, hvorfra en mannlig kropp skulle dannes. Men under den første mitotiske deling (knusing) av denne zygoten i to blastomerer, skilte ikke søsterkromatidene til Y-kromosomet seg, og hele dette selvdoblede (repliserte) metafasekromosomet flyttet til en av polene til dattercellene ( blastomerer). Kromatidseparasjon av X-kromosomet skjedde normalt. Alle påfølgende mitotiske celledelinger under embryogenese fortsatte uten avbrudd i mitosemekanismen.

1. Hva blir kromosomsett celler til et individ utviklet fra denne zygoten?

2. Hvilken fenotype kan denne personen ha?

3. Hvilke faktorer kunne ha ført til denne mutasjonen?

Oppgave #6

Under celledeling ved mitose hadde en av de to nye cellene som ble dannet ikke en kjerne.

1. Hva er strukturen til kjernen?

2. Hva kan dette fenomenet føre til?

Oppgave #7

Antall kjernefysiske porer er i konstant endring.

1. Hva er strukturen til kjerneporen?

2. Hva er årsaken til endringen i antall porer i atomkappen?

Celler - de viktigste strukturelle og funksjonelle elementene i vev, organer og kroppen som helhet - opprettholder sin egen homeostase for å utføre sine funksjoner, utføre metabolisme og energi, implementere genetisk informasjon, overføre den til avkom og direkte eller indirekte (gjennom den intercellulære matrisen og væsker) gir kroppens funksjoner. Enhver celle (Figur 4-1) fungerer enten innenfor normale grenser (homeostase), eller tilpasse seg livet under skiftende forhold (tilpasning), eller dør når dens tilpasningsevne overskrides (nekrose) eller handlingen til det tilsvarende signalet (apoptose).

homeostase(homeokinese) - dynamisk balanse i en gitt celle, med andre celler, ekstracellulær matrise og humoral

Ris. 4-1. Homeostase, tilpasning og typiske former for cellepatologi. Til venstre i ovalen - grensene for normen. En viktig egenskap ved typiske patologiske prosesser er deres reversibilitet. Hvis graden av skade går utover grensene for adaptive evner, blir prosessen irreversibel (eksempler er nekrose, apoptose, dysplasi, tumorvekst).

faktorer som gir optimal metabolsk og informasjonsstøtte. Livet til cellen under forhold med homeostase - konstant interaksjon med ulike signaler og faktorer.

Tilpasning- tilpasning som svar på endringer i betingelsene for eksistensen av celler (inkludert virkningen av en skadelig faktor).

celledød- irreversibelt opphør av livet. Oppstår enten på grunn av en genetisk programmert prosess (apoptose), eller som følge av dødelig skade (nekrose).

Typiske former for cellepatologi: dystrofi, dysplasi, metaplasi, underernæring (atrofi), hypertrofi, samt nekrose og patologiske former for apoptose.

SkaderSkadelige faktorer

Effekten av den skadelige faktoren kan være reversibel eller irreversibel (Figur 4-2).

Arten av den skadelige faktoren triplett: fysisk, kjemisk eller biologisk (inkludert sosialt).

Genesis. Etter opprinnelse er skadelige faktorer delt inn i eksogene og endogene.

Ris. 4-2. Tegn på reversible og irreversible skader.[på 4].

♦ Eksogene faktorer(virke på cellen fra utsiden):

❖ fysiske påvirkninger(mekanisk, termisk, stråling, elektrisk strøm);

❖ kjemiske midler(syrer, alkalier, etanol, sterke oksidasjonsmidler);

❖ smittsomme faktorer(virus, rickettsiae, bakterier, endo- og eksotoksiner fra mikroorganismer, helminths, etc.).

♦ Endogene midler(dannet og virker inne i cellen):

❖ fysisk natur(f.eks. overflødig frie radikaler; fluktuasjoner i osmotisk trykk);

❖ kjemiske faktorer(for eksempel akkumulering eller mangel på H+, K+, Ca 2 + ioner, oksygen, karbondioksid, peroksidforbindelser, metabolitter, etc.);

❖ biologiske midler(for eksempel proteiner, lysosomale enzymer, metabolitter, Ig, cytotoksiske faktorer; mangel eller overskudd av hormoner, enzymer, prostaglandiner - Pg).

Effekter av skadelige faktorer oppnådd direkte(primære skadefaktorer) eller indirekte(når du danner en kjede av sekundære patologiske reaksjoner - sekundære skadefaktorer).

MEKANISMER FOR CELLESKADE

De viktigste mekanismene for cellulær endring inkluderer:

♦ forstyrrelser i energiforsyningen til cellen;

♦ skade på membraner og enzymer;

♦ aktivering av frie radikaler og peroksidprosesser;

♦ ubalanse mellom ioner og vann;

♦ forstyrrelser i genomet eller genuttrykk;

♦ reguleringsforstyrrelser av cellefunksjoner.

Forstyrrelser i energiforsyningen til cellen

Energiforsyningen til cellen kan forstyrres i stadiene av resyntese, transport og utnyttelse av ATP-energi. Hovedårsaken til lidelser er hypoksi(utilstrekkelig tilførsel av celler med oksygen og brudd på biologisk oksidasjon).

ATP resyntese forstyrres som et resultat av mangel på oksygen og metabolske substrater, en reduksjon i aktiviteten til vevsånding og glykolyseenzymer, samt skade og ødeleggelse av mitokondrier (hvor reaksjonene i Krebs-syklusen og overføring av elektroner til molekylær) oksygen assosiert med ADP-fosforylering) finner sted.

Energitransport. Energien til ATP innelukket i makroerge bindinger går til effektorstrukturer (myofibriller, ion-

pumper, etc.) ved hjelp av ADP-ATP translokase og CPK. Hvis disse enzymene eller cellemembranene blir skadet, blir funksjonen til effektorstrukturer forstyrret.

Energigjenvinning kan svekkes hovedsakelig på grunn av en reduksjon i aktiviteten til ATPase (myosin ATPase, Na + K + -ATPase av plasmamembranen, proton og kalium ATPase, Ca 2 + -ATPase, etc.), CPK, adenin nukleotid transferase.

Membranskade

Skader på cellemembraner oppstår på grunn av følgende prosesser:

hydrolaseaktivering. Under påvirkning av patogene faktorer kan aktiviteten til membranbundne, frie (solubiliserte) og lysosomale lipaser, fosfolipaser og proteaser øke betydelig (for eksempel under hypoksi og acidose). Som et resultat gjennomgår fosfolipider og membranproteiner hydrolyse, som er ledsaget av en betydelig økning i membranpermeabilitet.

Membranreparasjonsforstyrrelser. Når de utsettes for skadelige faktorer, reparerende syntese av endrede eller tapte membranmakromolekyler (så vel som deres syntese) de novo) undertrykt, noe som fører til utilstrekkelig membranreparasjon.

Brudd på konformasjonen av makromolekyler(deres romlige struktur) fører til endringer i den fysisk-kjemiske tilstanden til cellemembraner og deres reseptorer, noe som fører til forvrengninger eller tap av deres funksjoner.

Ruptur av membraner. Overstrekking og ruptur av membranene til hovne celler og organeller som følge av deres overhydrering (en konsekvens av en betydelig økning i osmotisk og onkotisk trykk) er en viktig mekanisme for membranskade og celledød.

Frie radikaler og peroksidreaksjoner- normalt er dette et nødvendig ledd i transporten av elektroner, syntesen av Pg og leukotriener, fagocytose, metabolismen av katekolaminer osv. Proteiner, nukleinsyrer og spesielt lipider er involvert i frie radikaler, gitt tilstedeværelsen av et stort antall av dem i cellemembraner (fri radikal lipidperoksidasjon - SPOL ). Under påvirkning av patogene faktorer øker generasjonen av frie radikaler og LPOL betydelig, noe som øker celleskaden.

♦ SPOL-stadier: dannelse av reaktive oksygenarter - generering av frie radikaler av organiske og uorganiske stoffer - produksjon av lipidperoksider og hydroperoksider.

reaktive oksygenarter- ❖ singlett (Ό 2) ❖ superoksidradikal (O 2 -)

❖ hydrogenperoksid (H 2 O 2) ❖ hydroksylradikal (OH -).

♦ Prooksidanter og antioksidanter. Intensiteten til LPO reguleres av forholdet mellom dets aktiverende (pro-oksidanter) og undertrykkende (antioksidanter) faktorer.

❖ Prooksidanter- lett oksiderte forbindelser som nøytraliserer frie radikaler (naftokinoner, vitamin A og D, reduksjonsmidler - NADPH 2, NADH 2, liponsyre, metabolske produkter av Pg og katekolaminer).

❖ Antioksidanter- stoffer som begrenser eller til og med stopper frie radikaler og peroksidreaksjoner (retinol, karotenoider, riboflavin, tokoferoler, mannitol, superoksiddismutase, katalase).

♦ Vaskemiddeleffekter av amfifiler. Som et resultat av aktiveringen av lipidperoksidreaksjoner og hydrolaser, akkumuleres lipidhydroperoksider, frie fettsyrer og fosfolipider - amfifiler (stoffer som kan fikseres både i de hydrofobe og hydrofile sonene av membraner). Dette fører til dannelsen av omfattende amfifile klynger (de enkleste transmembrankanalene), mikrofrakturer og membranødeleggelse.

Ubalanse mellom ioner og vann

Den intracellulære væsken inneholder omtrent 65 % av alt kroppsvann og er preget av lave konsentrasjoner av Na + (10 mmol/l), Cl - (5 mmol/l), HCO 3 - (10 mmol/l), men en høy konsentrasjon av K + (150 mmol/l) og PO 4 3- (150 mmol/l). Den lave konsentrasjonen av Na+ og den høye konsentrasjonen av K+ skyldes arbeidet med at Na+,K+-ATPase pumper Na+ ut av cellene i bytte mot K+. Cellulær ubalanse mellom ioner og vann utvikler seg etter energiforsyningsforstyrrelser og membranskade.

Manifestasjoner av ionisk og vann ubalanse inkluderer: ❖ endringer i forholdet mellom individuelle ioner i cytosolen; ❖ brudd på transmembranforholdet mellom ioner; ❖ hyperhydrering av celler; ❖ cellehypohydrering; ❖ brudd på elektrogenese.

Endringer i ionisk sammensetning på grunn av skade på membran ATPaser og membrandefekter. Så på grunn av forstyrrelse av arbeidet til Na +, K + -ATPase, akkumuleres overskudd av Na + i cytosolen og K + går tapt av cellen.

Osmotisk hevelse og osmotisk sammentrekning av celler. Tilstanden til cellene med en endring i osmotisitet er vurdert i fig. 4-3.

Hyperhydrering. Hovedårsaken til overhydrering av skadede celler er en økning i innholdet av Na + , så vel som organiske stoffer, som er ledsaget av en økning i osmotisk trykk i dem og cellehevelse. Dette kombineres med tøying og

Membran mikrorupturer. Et slikt bilde observeres for eksempel under osmotisk hemolyse av erytrocytter (fig. 4-3). Hypohydrering celler observeres for eksempel med feber, hypertermi, polyuri, infeksjonssykdommer (kolera, tyfoidfeber, dysenteri). Disse forholdene fører til tap av vann i kroppen, som er ledsaget av frigjøring av væske fra cellene, samt organiske og uorganiske vannløselige forbindelser.

Ris. 4-3. Tilstanden til erytrocytter suspendert i NaCl-løsning. Abscisse: konsentrasjon (C) NaCl (mmol/l); langs y-aksen: cellevolum (V). Ved en NaCl-konsentrasjon på 154 mmol/l er cellevolumet det samme som i blodplasma (isotonisk NaCl-løsning) Ved en økning i NaCl-konsentrasjon (hyperton NaCl-løsning) forlater vann erytrocyttene og de svinner sammen. Med en reduksjon i konsentrasjonen av NaCl (hypotonisk NaCl-løsning), kommer vann inn i erytrocyttene, og de svulmer. Når løsningen er hypotonisk, omtrent 1,4 ganger verdien av en isotonisk løsning, blir membranen ødelagt. .

Elektrogeneseforstyrrelser(karakteristiske endringer membranpotensial- MP og aksjonspotensialer - AP) er essensielle, siden de ofte er et av de viktige tegnene på tilstedeværelsen og arten av celleskade. Et eksempel vil være EKG-forandringer med skade på myokardceller, elektroencefalogrammer med patologi av hjerneneuroner, elektromyogrammer med endringer i muskelceller.

Genetiske lidelser

Endringer i genomet og genuttrykk er en betydelig faktor i celleskade. Slike lidelser inkluderer mutasjoner, derepresjoner og undertrykkelser av gener, transfeksjoner og mitotiske lidelser.

Mutasjoner(Dermed fører en mutasjon i insulingenet til utvikling av diabetes).

Derepresjon patogent gen (onkogen derepresjon er ledsaget av transformasjonen av en normal celle til en tumorcelle).

Undertrykkelse et vitalt gen (undertrykkelse av uttrykket av fenylalanin-4-monooksygenase-genet forårsaker hyperfenylalaninemi og utvikling av oligofreni).

Transfeksjon(innføring av fremmed DNA i genomet). For eksempel fører transfeksjon av DNA fra immunsviktviruset til utbruddet av AIDS.

Mitotiske lidelser(for eksempel observeres deling av kjernene til erytrokaryocytter uten deling av cytoplasma ved megaloblastisk anemi) og meiose(brudd på divergensen av kjønnskromosomer fører til dannelse av kromosomsykdommer).

MANIFESTASJONER AV CELLESKADE

Enhver skade på cellen forårsaker spesifikke og uspesifikke endringer i den av varierende alvorlighetsgrad. Spesifikke endringer utvikle seg med handling en viss patogen faktor på forskjellige celler eller visse typer celler under påvirkning av ulike skadelige midler.

patogene faktorer, forårsaker spesifikke endringer i ulike celler: osmotisk trykk, avkoblinger, hyperaldosteronemi, etc.

♦ osmotisk trykk. En økning i osmotisk trykk i en celle er alltid ledsaget av dens hyperhydrering, membranstrekking og brudd på deres integritet (fenomenet "osmotisk ødeleggelse av celler").

♦ Frakoblinger. Under påvirkning av frakoblere av oksidasjon og fosforylering (for eksempel høyere fettsyrer - VFA eller Ca 2 +), reduseres eller blokkeres koblingen av disse prosessene og effektiviteten til biologisk oksidasjon.

♦ Hyperaldosteronemi. Et økt innhold av aldosteron i blodet og interstitium fører til akkumulering av Na + i cellene.

cellegrupper, reagerer med spesifikke endringer i virkningen av ulike skadelige midler:

♦ Muskulære elementer de reagerer på påvirkningen av forskjellige patogene faktorer med betydelig styrke ved utvikling av deres kontraktur.

♦ røde blodceller på ulike skader gjennomgå hemolyse med frigjøring av Hb.

Uspesifikke endringer(stereotypisk, standard) utvikle seg når ulike typer celler er skadet og utsatt for et bredt spekter av sykdomsfremkallende stoffer.Eksempler: acidose, overdreven aktivering av frie radikaler og peroksidreaksjoner, denaturering av proteinmolekyler, økt permeabilitet av cellemembraner, ubalanse av ioner og vann, redusert effektivitet av biologisk oksidasjon.

Typiske former for patologi

De viktigste typiske formene for cellepatologi er deres hypotrofi og atrofi, hypertrofi og dystrofi, dysplasi, metaplasi, samt nekrose og apoptose.

hypotrofi og atrofi. Hypotrofi er preget av en reduksjon i størrelsen og massen til cellen, hvis ekstreme grad er atrofi. Hypotrofi og atrofi er vanligvis kombinert med en reduksjon i antall celler - hypoplasi. Dette fører til en reduksjon i volumet av organet, tynning av hud og slimhinner. Eksempel: en reduksjon i massen og antall celler i et iskemisk vev eller organ. Hypertrofi. Hypertrofi er preget av en økning i størrelsen og massen til cellen. Dette er ofte ledsaget av en økning i antall celler (hyperplasi). Allokere fysiologisk og patologisk hypertrofi.

Fysiologisk hypertrofi er adaptiv (for eksempel skjelettmuskelhypertrofi hos idrettsutøvere).

Patologisk hypertrofi har (sammen med adaptiv) patologisk betydning. Det er arbeidende, stedfortredende og nevrohumoral patologisk hypertrofi, kombinert med ombygging av et organ eller vev.

♦ Arbeidshypertrofi utvikler seg med konstant økt belastning(for eksempel patologisk myokardhypertrofi ved hypertensjon).

♦ Stedfortredende (erstattende) hypertrofi utvikler seg i et av de sammenkoblede organene når det andre fjernes.

♦ Neurohumoral hypertrofi utvikler seg i strid med neurohumoral regulering (for eksempel akromegali, gynekomasti).

Dystrofi

Cellulære dystrofier er metabolske forstyrrelser ledsaget av dysfunksjon av celler.

Mekanismene for dystrofier er varierte:

❖ syntese av unormale (normalt ikke funnet i cellen) stoffer (for eksempel amyloidprotein-polysakkaridkompleks);

❖ overdreven omdannelse av noen forbindelser til andre (for eksempel karbohydrater til fett ved diabetes mellitus);

❖ dekomponering (fanerose): desintegrering av subcellulære strukturer og stoffer (for eksempel protein-lipidkomplekser av membraner ved kronisk hypoksi);

❖ infiltrasjon av celler og intercellulær substans med organiske og uorganiske forbindelser (for eksempel lipoproteiner med lav tetthet - LDL og Ca 2 + arteriell intima ved aterosklerose).

Klassifisering. Hovedkriteriet for klassifisering av cellulære dystrofier er det dominerende bruddet på metabolismen til visse klasser av stoffer. I forbindelse med dette kriteriet er det dysproteinoser(proteindystrofier), lipidose(fettdegenerasjoner), dispigmenterer(pigmenterte dystrofier), karbohydrat- og mineraldystrofier. I en egen gruppe er synonymordbok(lagringssykdom).

❖ Dysproteinoser. Proteindystrofier er preget av en endring i de fysisk-kjemiske egenskapene til cellulære proteiner. Tildel granulær, hyalin-dråpe og hydropisk dystrofi.

❖ Lipidoser. Fettdegenerasjoner er preget av en økning i innholdet av intracellulære lipider og deres omfordeling i vev og organer. Det er primære og sekundære lipidoser.

❖ Primære lipidoser observeres, som regel, med genetisk bestemte fermentopatier (for eksempel gangliosidoser, cerebrosidoser, sfingolipidoser).

❖ Sekundære lipidoser utvikles som et resultat av eksponering for ulike patogene faktorer, som hypoksi, alvorlige infeksjoner, systemiske sykdommer, forgiftning (inkludert noen legemidler - cytostatika, antibiotika, barbiturater).

❖ karbohydratdystrofier. De er preget av forstyrrelser i metabolismen av polysakkarider (glykogen, mukopolysakkarider) og glykoproteiner (mucin, mucoid).

❖ Polysakkarider. Ved forstyrrelser i metabolismen av polysakkarider i celler, en reduksjon i innholdet av karbohydrater (for eksempel glykogen i DM), fravær av karbohydrater (aglykogenoser; for eksempel ved levercirrhose eller kronisk hepatitt) og akkumulering av overskudd karbohydrater (for eksempel von Gierke glykogenose - nefromegalisk syndrom - glykogeninfiltrasjon av celler) kan observeres nyrer).

❖ Glykoproteiner. Karbohydratdystrofier assosiert med nedsatt glykoproteinmetabolisme er som regel preget av akkumulering av muciner og mucoider som har en slimete konsistens (i denne forbindelse kalles de også slimede dystrofier).

♦ Dispigmentoser. Pigmentære dystrofier klassifiseres avhengig av deres opprinnelse (primær og sekundær), utviklingsmekanisme, pigmentstruktur, manifestasjoner og prevalens (lokal og systemisk). Eksempler:

❖ Partikler av sot, kull etc. akkumuleres i makrofagene i lungene som følge av å være i en forurenset atmosfære. I denne forbindelse får lungenes vev en mørk grå farge.

❖ Hemosiderin. Under hemolyse av erytrocytter frigjøres Hb, det fanges opp av makrofager i leveren, milten, rød beinmarg og transformasjon til et brunt pigment - hemosiderin.

♦ Mineraldystrofier. Av mineraldystrofiene er metabolske forstyrrelser av kalsium, kalium, jern, sink, kobber i form av saltavsetninger av disse kjemiske elementene (for eksempel kalsinose, siderose, kobberavsetning i hepatocerebral dystrofi) av størst klinisk betydning.

♦ Tesaurismoser(fra gresk. synonymordbok- statskassen) - lagringssykdommer mellomprodukter av metabolisme av karbohydrater, glykosaminoglykaner, lipider og proteiner. De fleste tesaurismoser er et resultat av arvelige fermentopatier. Avhengig av typen akkumulerende stoffer deles tesaurismoser inn i lipid (lipidoser), glykogen (glykogenoser), aminosyre, nukleoprotein, mukopolysakkarid (mukopolysakkaridoser), mukolipid (mukolipidoser). I separate grupper skilles lysosomale og peroksisomale lagringssykdommer. Eksempler:

❖ Tay-Sachs sykdom- medfødt mangel på lysosomale heksosaminidase A-neuroner - karakterisert ved akkumulering av gangliosider i cytoplasmaet til nerveceller.

❖ Cerebrohepatorenalt syndrom(Zellwegers syndrom) - typisk lysosomal lagringssykdom, utvikler seg som et resultat av defekter i gener som koder for peroksisomproteiner (i blodplasma og vev øker innholdet av langkjedede fettsyrer).

❖ Gauchers sykdom- akkumulering av overflødig glucocerebrosider i fagocytiske celler i milten og rød benmarg.

❖ Glykogenoser- akkumulering i cytoplasma av celler Indre organer forskjellige former unormalt glykogen.

Metaplasi

Metaplasi- erstatning av celler som er karakteristiske for et gitt organ med normale celler av en annen type. Eksempler:

♦ Kroniske inflammatoriske sykdommer i lungene, vitamin A-mangel, røyking fører til utseendet av øyer med lagdelt plateepitel blant cellene i det cilierte epitelet i bronkiene.

♦ Når kronisk cervicitt det er mulig å erstatte et enkeltlags sylindrisk epitel med et lagdelt plateepitel.

♦ Som et resultat av refluks av det sure innholdet i magesekken, erstattes det lagdelte plateepitel i spiserørsslimhinnen med et enkeltlags epitel som er karakteristisk for tynntarmen (Barretts esophagus).

Metaplasi anses som grensestat(på grensen til det normale). I noen tilfeller blir områder med metaplasi dysplastiske, noe som er full av tumortransformasjon. Dysplasi- brudd på celledifferensiering, ledsaget av vedvarende endringer i deres struktur, metabolisme og funksjon (cellulær atypisme). I motsetning til metaplasier, er dysplasier preget av utseendet på tegn på cellulær atypi med intakt vevsstruktur og arkitektur. Dysplasi går foran tumorvekst (forstadier til kreft).

CELLEDØD

Celler dør både under normale og patologiske forhold. Skille to grunnleggende ulike alternativer celledød- nekrose(celledød på grunn av dens betydelige - dødelig - skade) og apoptose(celledød som følge av aktivering av et spesielt dødsprogram).

Nekrose

Nekrose(fra gresk. nekros- død) - patologisk død av celler som et resultat av virkningen av skadelige faktorer på dem.

Nekrose er det siste stadiet av cellulære dystrofier eller en konsekvens av den direkte virkningen av skadelige faktorer med betydelig (destruktiv) kraft på cellen. Hovedkoblingene i patogenesen av nekrose er de samme som celleskade, men med utviklingen av nekrose blir de maksimalt intensivert og utvikler seg på bakgrunn av mangel på adaptive mekanismer (beskyttelse og regenerering av skadede strukturer, kompensasjon av forstyrrede prosesser) . Irreversibiliteten av celleskade er vanligvis bevist ved rupturer av plasmalemma og uttalte endringer kjernestrukturer (karyorrhexis- pauser

kjernefysisk membran; kjernefysisk fragmentering; karyolyse- sputtering av kromatin; karyosyknose- rynker av innholdet i kjernen).

♦ Paranekrose og nekrobiose. Nekrose innledes med paranekrose (ligner på nekrotiske, men fortsatt reversible endringer i metabolisme og cellestruktur) og nekrobiose (et sett med irreversible dystrofiske endringer fører til nekrose).

♦ Lysis og autolyse. Nekrotiserte celler gjennomgår ødeleggelse (lyse). Hvis dekomponering utføres ved hjelp av lysosomale enzymer og frie radikaler fra døde celler, kalles prosessen autolyse.

♦ Heterolyse.Ødeleggelsen av skadede og døde celler med deltakelse av andre (intakte) celler (migrerer inn i sonen for endring av fagocytter, så vel som mikrober som har kommet inn i den) refereres til som heterolyse.

Etiologi og patogenese av nekrose. Det er flere hovedetiologiske faktorer for nekrose - traumatiske, toksiske, trofoneurotiske, sirkulatoriske og immunogene. Iskemi, venøs hyperemi og lymfostase som utvikler seg på grunn av virkningen av disse faktorene, er ledsaget av hypoksi og aktivering av celleskademekanismer, som til slutt fører til nekrose.

♦ Traumatisk nekrose. Det er et resultat av direkte virkning på vevet av fysiske (mekaniske, temperatur, vibrasjoner, stråling) og andre faktorer.

♦ Giftig nekrose. Det utvikler seg under påvirkning av giftstoffer, oftere mikrobielle, på vev.

♦ Trofonerotisk nekrose utvikler seg i strid med blodtilførselen eller innervering av vev med skade på det perifere nervesystemet. Et eksempel på trofonerotisk nekrose er sengesår.

♦ Immunogen nekrose- resultatet av cytolyse under autoaggressive immunreaksjoner og allergiske reaksjoner. Et eksempel vil være fibrinoid nekrose med Arthus-fenomenet. Cytolyse som involverer drepende T-lymfocytter, NK-celler og fagocytter fører til nekrose av leversteder ved kronisk hepatitt.

♦ Sirkulatorisk nekrose. Forårsaket av utilstrekkelig blodsirkulasjon i blodårene og lymfekar som et resultat av deres trombose, emboli, langvarig spasme, kompresjon fra utsiden. Utilstrekkelig sirkulasjon i vevet forårsaker iskemi, hypoksi og nekrose.

apoptose

apoptose(fra gresk. apoptose- fallende blader) - programmert celledød.

Dette er den grunnleggende forskjellen mellom apoptose og nekrose. Apoptose er en komponent i mange fysiologiske prosesser og observeres også under celletilpasning til miljøfaktorer. Biologisk rolle apoptose er å opprettholde en balanse mellom prosessene med celleproliferasjon og død. Apoptose er en energiavhengig prosess. Krenkelser eller blokkering av apoptose kan forårsake patologi (vekst av svulster, reaksjoner av immun autoaggresjon, immunsvikt, etc.).

Eksempler på apoptose

♦ Programmert celledød under embryonal utvikling, histogenese og organmorfogenese. Eksempel: død av nevroblaster (fra 25 til 75%) i visse stadier av hjernens utvikling.

♦ Død av celler som har fylt sin funksjon(for eksempel immunkompetente celler etter slutten av immunresponsen eller eosinofiler etter degranulering).

♦ Eliminering av autoaggressive T-lymfocytter på visse stadier av utviklingen av thymus eller etter slutten av immunresponsen.

♦ Aldring ledsaget av hormonavhengig involusjon og apoptose av endometrieceller, atresi av eggstokkfollikler hos kvinner i overgangsalderen, samt prostata- og testikkelvev hos eldre menn.

♦ Transfeksjon- innføringen av et fragment av nukleinsyren til viruset i cellen (for eksempel ved viral hepatitt, myokarditt, encefalitt, AIDS) forårsaker ofte apoptose.

♦ tumorvekst naturlig ledsaget av apoptose av et stort antall transformerte celler.

Mekanisme for apoptose

I løpet av apoptose skilles fire stadier - initiering, programmering, programimplementering og fjerning av en død celle. Initieringsstadiet. På dette stadiet blir informasjonssignaler oppfattet av cellulære reseptorer og signaler overføres inne i cellen.

♦ Transmembrane signaler delt inn i "negativ", "positiv" og blandet. ❖ Et «negativt» signal betyr at effekten på cellen har opphørt, eller at det ikke er vekstfaktorer eller cytokiner i vevet som regulerer celledeling og modning, samt hormoner som styrer celleutviklingen. ❖ Et "positivt" signal innebærer at cellen er eksponert for et middel som utløser apoptoseprogrammet. For eksempel aktiverer binding av TNF til dens membranreseptor CD95 celledødsprogrammet. ❖ Blandet signal - en kombinasjon av signaler fra den første og andre gruppen. Således gjennomgår lymfocytter stimulert av et mitogen, men ikke i kontakt med fremmed Ag, apoptose; lymfocytter dør også, hvorpå

Ag handlet, men de mottok ikke andre signaler (for eksempel mitogene).

♦ Blant intracellulære stimuli for apoptose de viktigste er: ❖ overflødig H + og frie radikaler; ❖ forhøyet temperatur; ❖ Intracellulære virus og ❖ Hormoner som gir sin effekt gjennom nukleære reseptorer (f.eks. glukokortikoider).

Programmeringsstadiet(kontroll og integrering av apoptoseprosesser). Det er to alternativer for å implementere programmeringsstadiet: direkte aktivering av effektorkaspaser og endonukleaser (omgå cellegenomet) og deres indirekte aktivering gjennom ekspresjon av visse gener.

♦ Direkte signaloverføring. Det utføres gjennom adapterproteiner, granzymer og cytokrom C. Direkte signaloverføring observeres i ikke-nukleære celler (for eksempel erytrocytter).

♦ Genom-mediert signaloverføring. På dette stadiet blokkerer spesialiserte proteiner enten et potensielt dødelig signal eller signaliserer apoptose ved å aktivere det utøvende programmet.

❖ Inhibitorproteiner apoptose (uttrykksprodukter av anti-apoptotiske gener Bcl-2, Bcl-XL) blokkere apoptose (for eksempel ved å redusere permeabiliteten til mitokondrielle membraner, i forbindelse med hvilken sannsynligheten for frigjøring av en av de utløsende faktorene for apoptose, cytokrom C, i cytosolen reduseres).

❖ Promotorproteiner apoptose (for eksempel proteiner hvis syntese er kontrollert av gener Dårlig, Bax, anti-onkogener Rb eller p 53) aktivere effektorcysteinproteaser (kaspaser og endonukleaser).

Programimplementeringsstadiet(executive, effektor) består i celledød, utført gjennom aktivering av proteaser og endonukleaser. De direkte utførerne av "drapet" av cellen er Ca 2+, Mg 2+ -avhengige endonukleaser (katalyserer nedbrytningen av nukleinsyrer) og effektorkaspaser (spaltproteiner). Samtidig dannes fragmenter som inneholder restene av organeller, cytoplasma, kromatin og cytolemma i cellen og spirer ut fra den - apoptotiske kropper.

Stadiet for fjerning av fragmenter av døde celler. På overflaten av apoptotiske legemer er det ligander som reseptorene til fagocytiske celler samhandler med. Fagocytter oppdager, oppsluker og ødelegger apoptotiske legemer (heterolyse). Som et resultat kommer ikke innholdet i den ødelagte cellen inn i det intercellulære rommet og under apoptose er det ingen inflammatorisk respons.

NEKROPTOSE

PÅ i fjor beskrevet en annen variant av celledød, som skiller seg fra både apoptose og nekrose. Det er merket som nekroptose. Nekroptoseprogrammet kan stimuleres, som apoptose, av cellereseptorligander fra tumornekrosefaktorfamilien (TNFα). Imidlertid skjer celledød uten aktivering av proteaser relatert til caspaser (nekroptose utvikler seg med fullstendig undertrykkelse av caspaseaktivitet).

Mekanismen for celleødeleggelse ved nekroptose ligner mer på autolyse. Det antas at nekroptose er en av de særegne mekanismene for død av nerveceller i slag.

Celletilpasning

MEKANISMER FOR CELLE TILPASNING TIL SKADE

Komplekset av adaptive reaksjoner av celler er delt inn i intracellulært og intercellulært.

Intracellulære adaptive mekanismer

Intracellulære tilpasningsmekanismer realiseres i de skadede cellene selv. Disse mekanismene inkluderer: ❖ kompensasjon for forstyrrelser i energiforsyningen til cellen; ❖ beskyttelse av cellemembraner og enzymer; ❖ reduksjon eller eliminering av ubalansen mellom ioner og vann i cellen; ❖ eliminering av defekter i implementeringen av cellens genetiske program;

Kompensasjon for forstyrrelser i regulering av intracellulære prosesser;

Redusert funksjonell aktivitet av celler; ❖ virkning av varmesjokkproteiner; ❖ regenerering; ❖ hypertrofi; ❖ hyperplasi.

Erstatning for energiforstyrrelser er gitt ved aktivering av prosessene for resyntese og transport av ATP, en reduksjon i intensiteten av funksjonen til celler og plastiske prosesser i dem.

Eliminering av ubalanse mellom ioner og vann i cellen utføres ved å aktivere buffer- og transportcellesystemene.

Eliminering av genetiske defekter oppnås ved DNA-reparasjon, eliminering av endrede DNA-fragmenter, normalisering av transkripsjon og translasjon.

Kompensasjon for forstyrrelser i regulering av intracellulære prosesser består i å endre antall reseptorer, deres følsomhet for ligander, normalisering av mediatorsystemer.

Redusert funksjonell aktivitet av celler lar deg spare og omfordele ressurser og dermed øke muligheten til å kompensere for endringer forårsaket av en skadelig faktor. Som et resultat, graden og omfanget av celleskade under påvirkning av

av den patogene faktoren reduseres, og etter avslutningen av dens virkning noteres en mer intensiv og fullstendig restaurering av cellulære strukturer og deres funksjoner.

Varmesjokkproteiner(HSP, fra varmesjokkproteiner; stressproteiner) syntetiseres intensivt når celler utsettes for skadelige faktorer. Disse proteinene er i stand til å beskytte cellen mot skade og forhindre dens død. De vanligste HSP-ene har molekylvekter på 70 000 (hsp70) og 90 000 (hsp90). Virkningsmekanismen til disse proteinene er mangfoldig og består i regulering av prosessene for sammenstilling og konformasjon av andre proteiner.

Intercellulære adaptive mekanismer

Intercellulære (systemiske) tilpasningsmekanismer implementeres av intakte celler i prosessen med deres interaksjon med skadede.

Celleinteraksjonsmekanismer:

♦ utveksling av metabolitter, lokale cytokiner og ioner; ❖ implementering av reaksjoner fra IBN-systemet;

♦ endringer i lymfe og blodsirkulasjon;

♦ endokrine påvirkninger;

♦ nervøse påvirkninger.

Eksempler

♦ Hypoksi. En reduksjon i oksygeninnholdet i blodet og cellene stimulerer aktiviteten til nevronene i respirasjonssenteret, aktiviteten av det kardiovaskulære systemet frigjøring av røde blodlegemer fra benmargen. Som et resultat øker volumet av alveolær ventilasjon, vevsperfusjon med blod, antall erytrocytter i det perifere blodet, noe som reduserer eller eliminerer mangel på oksygen og aktiverer metabolismen i cellene.

♦ Hypoglykemi. Celleskade under forhold med hypoglykemi kan reduseres som et resultat av økning av glukagon, adrenalin, glukokortikoider, veksthormon(STG), som øker nivået av glukose i blodplasmaet og transporten av glukose inn i cellene.

♦ Iskemi. En reduksjon i arteriell blodtilførsel til et hvilket som helst område av vevet er som regel ledsaget av en økning i blodstrømmen gjennom sidekarene (bypass), som gjenoppretter leveringen av oksygen og metabolske substrater til cellene.

Økende cellemotstand mot skade

Tiltak og midler som øker motstanden til intakte celler mot virkningen av patogene faktorer og stimulerer adaptive mekanismer ved celleskade er delt inn i:

♦ etter tiltenkt formål for medisinske og profylaktiske formål;

♦ av natur til narkotika, ikke-medikamentell og kombinert;

♦ ved å fokusere på etiotropisk, patogenetisk og sanogenetisk.

Forebyggende og helbredende tiltak

ikke-medikamentelle midler. Ikke-medikamentelle midler brukes for å forhindre celleskade. Disse midlene øker motstanden til cellene mot en rekke patogene midler.

Eksempel. Kroppstrening (i henhold til et bestemt opplegg) med moderat hypoksi, stressfaktorer, fysisk aktivitet og avkjøling øker motstanden mot betydelig hypoksi, iskemi, kulde, smittsomme og andre midler. Økningen i cellemotstand under trening er basert på økningen i påliteligheten og kraften til reguleringssystemer, mekanismene for energi og plasttilførsel av celler, deres kompenserende, utvinnings- og beskyttende reaksjoner, mekanismene for proteinsyntese og DNA-reparasjon, prosessene dannelse av subcellulære strukturer og andre endringer.

Medisiner. Legemidler (PM) brukes hovedsakelig for å aktivere adaptive mekanismer etter eksponering. patogent middel. De fleste medikamenter brukes til etiotropisk eller patogenetisk terapi.

De viktigste påvirkningene som tar sikte på å redusere styrken av den patogene effekten på celler eller blokkere mekanismen for utviklingen av den patologiske prosessen inkluderer: redusere graden eller eliminere brudd på energiforsyningen til celler; korreksjon og beskyttelse av mekanismene for transmembrantransport, intracellulær distribusjon av ioner og kontroll av cellevolum; forebygging av skade på cellens genetiske apparat; ? korrigering av mekanismer for regulering og integrering av intracellulære prosesser.

Kombinerte påvirkninger gi størst effekt (både terapeutisk og profylaktisk).

Generelle prinsipper for terapi og forebygging

Til generelle prinsipper terapi og forebygging inkluderer etiotrope, patogenetiske og sanogenetiske prinsipper.

Etiotropiske effekter rettet mot å forhindre handlingen (forebygging) eller å eliminere, stoppe, redusere styrken eller varigheten av påvirkningen av patogene faktorer på celler, samt eliminere forholdene som bidrar til implementeringen av denne handlingen (behandling).

Sanogenetiske tiltak har som mål å aktivere adaptive mekanismer (kompensasjon, beskyttelse, restaurering og tilpasning av celler) til endrede forhold, som forhindrer utviklingen av sykdommen (forebygging) eller akselerere utvinningen av kroppen (behandling).

Patogenetiske påvirkninger rettet mot å bryte koblingene til patogenese ved å beskytte mekanismene for energitilførsel til celler, korrigere transmembranoverføring, intracellulær fordeling av ioner og kontrollere cellevolum; hindre virkningen av faktorer som forårsaker endringer i det genetiske apparatet til celler.

Fordelene med hijama (kapillær blodatting) Så, med kinesisk og islamsk blodåre, når kapillærene bryter, oppstår dryppblødning, som et resultat av at hemostasesystemet aktiveres. Etter 1 - 3 sekunder starter hemostasesystemet prosessen med trombedannelse, som skal tette de skadede karene og stoppe utstrømningen av blod. Blodkoagulering utføres på grunn av aktiveringen av et stort antall enzymer og biologisk aktive stoffer, som også påvirker karene, omkringliggende vev og nerveender som ligger i skadeområdet. På grunn av irritasjonen av nerveenden kommer intense signaler inn i ryggmargen, aktiverer ...

Plasmolifting Zelenograd!

Plasmolifting er en spesiell metode for hudforyngelse som ikke krever kirurgisk inngrep. Det innebærer å injisere blodplaterikt plasma inn i huden. Pasientens blod tas inn i spesielle prøverør for plasmoløfting, hvoretter røde blodceller (blodplater) frigjøres fra det, som stimulerer bindevevscellenes arbeid. Det isolerte plasmaet injiseres under huden, og til slutt starter foryngelsesprosessen i pasientens kropp. Hvorfor isoleres bare blodplater? Faktum er at de inneholder molekyler som hjelper til med å helbrede skadet vev ...

Generell blodprøve hos barn. Norm og tolkning av resultater

Stjal fra Anna Oranzhik Fant en meganyttig artikkel med en oversikt over indikatorer og referanseverdier for ulike aldre.

Temaets relevans

Takket være verkene til Rudolf Virchow, den store tyske vitenskapsmannen, en av grunnleggerne av moderne patologisk anatomi, er det for tiden ingen sykdommer igjen, kunnskap om hvilke ville ikke være basert på morfologisk studie av celler - de strukturelle enhetene til levende organismer. Imidlertid var det mulig å se den normale strukturen til en celle i alle dens modifikasjoner først i andre halvdel av dette århundret, takket være bruken av en ultrastrukturell metode for å studere celler ved bruk av transmisjon (overføring) og skanningselektronmikroskopi, kryokirurgi, elektronisk histo- og immunhistokjemi, og elektronautoradiografi.

Mens du studerte løpet av generell histologi, fikk du den nødvendige informasjonen om normale ultrastrukturer og deres funksjonelle rolle i livet til eukaryote dyrecelle(heretter bare "celler").

La meg minne deg på at en celle er en svært organisert, selvregulerende strukturell og funksjonell enhet av en levende organisme, i stand til aktiv utveksling med omgivelsene.

Figur 1. Cellestrukturdiagram

I cellen til mennesker og dyr skilles følgende ultrastrukturer ut:
kjerne (skall med atomporer, karyoplasma, nukleoler og perinukleært rom);
cytoplasma: hyaloplasma med forskjellige organeller og inneslutninger:

Organeller av membranopprinnelse:
cytoplasmatisk membran (inkludert desmosomer);
mitokondrier: (ytre skall, cristae, matrise);
Golgi-apparatet;
endoplasmatisk retikulum:
glatt;
granulær (grov);
lysosomer: primære, sekundære: cytolysosomer og fagolysosomer; gjenværende kropper eller telolisosomer.
Organeller av ikke-membran opprinnelse:
frie ribosomer og polysomer;
sentrosom (sentriol);
mikrotubuli eller makrofilamenter;
spesialiserte strukturer eller mikrofilamenter (nevrofibriller, myofibriller - glatte og tverrgående, tonofibriller, fibriller av mellomtyper, mikrovilli, flimmerhår, flageller).
Inklusjoner: trofiske, sekretoriske vakuoler, pinositiske vesikler.

Tilsynelatende uendrede intracellulære strukturer i et lys- og elektronmikroskop, i løpet av livet er de ikke statiske. I prosessen med cellelivet blir de kontinuerlig oppdatert. Imidlertid er disse endringene ikke alltid tilgjengelige for gjenkjennelse i et elektronmikroskop og kan bare bestemmes på molekylært nivå ved bruk av spesielle molekylære morfologiteknikker.

Skader på individuelle ultrastrukturer og til og med død av individuelle celler som forskjellige menneskelige vev og organer er bygget fra kan være en manifestasjon av den "fysiologiske normen". Denne konstante, "programmerte" prosessen med celledød i kroppen, referert til som apoptose, er svært viktig ikke bare for kroppens normale eksistens, men spiller også en av nøkkelrollene i mange generelle patologiske prosesser.

Virkningen av visse interne og/eller eksterne faktorer i det innledende stadiet fører til skade på cellens elementære strukturer og forstyrrelse av funksjonene deres; i fremtiden er utviklingen av både patologien til en individuell celle og cellulære samarbeid mulig. Cellepatologi, eller "cellulær patologi" er det strukturelle grunnlaget for all menneskelig patologi.

Tallrike studier har bevist at enhver patologisk prosess, uansett hvordan funksjonelle lidelser det manifesterte seg ikke, det starter på nivået av ultrastrukturer, det vil si det subcellulære nivået. Det er ikke en eneste skadelig faktor som ikke vil føre til strukturelle endringer. En rekke sykdommer kan og ble først diagnostisert bare på ultrastrukturelt nivå. Det er viktig å merke seg at de tidligste, innledende stadiene av den patologiske prosessen, som manifesterer seg bare på nivået av celle-ultrastrukturer, vanligvis er reversible eller kan kompenseres.

Kunnskap om cellulær patologi hjelper en spesialist i enhver medisinsk profil til å forstå den morfologiske essensen av en bestemt patologisk prosess som forekommer i vev og organer, utvide forståelsen av årsakene og mekanismene til sykdommen, funksjonene i dens forløp, og lar deg bestemme og skissere rasjonelle og effektive måter for deres behandling og forebygging. Alt det ovennevnte bestemmer viktigheten og relevansen av emnet.

Målet med trening er å kunne gjenkjenne kvantitative og kvalitative morfologiske endringer i celle-ultrastrukturer forårsaket av påvirkning av ulike patogene faktorer og å tolke funksjonell verdi disse endringene.

For dette må du kunne:
identifisere karakteristiske morfologiske trekk ved celleorganeller i patologiske tilstander på elektronmikrografer;
bestemme arten og graden av strukturelle avvik til de studerte organellene fra standardene akseptert som "normale" morfologiske konstanter;
bestemme reversibiliteten og irreversibiliteten til de identifiserte strukturelle endringene i organeller;
gjenkjenne stereotype og spesifikke endringer i celle-ultrastrukturer som respons på eksponering for en patogen faktor;
tolke morfologiske endringer i ultrastrukturer og bestemme deres funksjonelle betydning i utviklingen av generelle cellereaksjoner i ulike generelle patologiske prosesser, som for eksempel cellemetabolismeforstyrrelser, celledød (apoptose og nekrose), cellehypertrofi og -atrofi, celledysplasi og metaplasi , tumortransformasjon, etc. .

Den normale funksjonen til cellen avhenger av:
Tilstanden til miljøet rundt cellen (homeostase);
Aktualitet og tilstrekkelighet av næringsstoffer (oksygen, glukose, aminosyrer) som kommer inn i cellen;
Nivået av metabolske produkter, spesielt CO2.

Siden virkningen av enhver patogen (sykdomsfremkallende) faktor i de fleste tilfeller er ledsaget av en endring i homeostase, vil mottak av patogen informasjon bli utført av cellen gjennom sin cellemembran.
Plasmamembranen begrenser hulrommet der cellekomponentene er plassert. Noen organeller, som Golgi-komplekset, er direkte festet til membranoverflaten; andre, slik som det endoplasmatiske retikulum (ru og glatt), kommer ikke direkte i kontakt med plasmamembranen.

Plasmamembranen er bygget både som en barriere og som en passasje for alle stoffer som kommer inn eller ut av cellen. Hun støtter internt kjemisk oppbygning celler gjennom selektiv permeabilitet og transport. Prosessen med membrantransport involverer transport av ioner og andre substrater mot en konsentrasjonsgradient. Transport kan være aktiv, i så fall krever den ATP og "mobiliteten" til transportproteiner i membranen, eller passiv, gjennom ulike diffusjon og metabolske prosesser. Vann og ioner krysser den ved enkel diffusjon. Molekyler som glukose trenger et transportmiddel.

Normal permeabilitet av cytomembranen er hovedbetingelsen for cellehomeostase.

Derfor, studiet av den ultrastrukturelle patologien til cellen, vil vi begynne med studiet av strukturelle endringer observert i cellemembranen.

CYTOPLASMATISK MEMBRAN

Grensene til cellemembranen er vanligvis avbildet skjematisk som en tynn linje. I et transmisjonselektronmikroskop fremstår det som en trelagsstruktur bestående av to tette ark, hver 2 til 3 nm tykke, atskilt med et mindre tett mellomlag, 4 til 5 nm tykt. Den totale tykkelsen på membranen er mellom 7,5 og 10 nm. Utvendig overflate det er representert av et tykt lag av mukopolysakkarider (glycocalix). Indre overflate assosiert med elementer i cellecytoskjelettet og dannet av labile proteiner som sikrer integriteten til mikrofilamenter og mikrotubuli. På overflaten av membranen til noen celler er det mikrovilli, som er fylt med aktinmolekyler langs aksen, samt desmosomer (celleforbindelser), som inneholder mikrofilamenter dannet av keratin.

Davson og Danielli i 1935 foreslo en modell av cellemembranen. Hovedhøydepunktet til modellen er arten av arrangementet av lipidmolekyler. Membranen består av to rader med fosfolipidmolekyler arrangert mer eller mindre vinkelrett på membranoverflaten slik at deres ikke-polare (hydrofobe) ender berører hverandre og deres polare (hydrofile) ender vender mot vandige løsninger på hver side av membranen (fig. 2)

Fig. 2 Skjema av strukturen til cellemembranen

Normal permeabilitet av cytomembranen er hovedbetingelsen for cellehomeostase. Cytomembranen er bygget både som en barriere og som en passasje for alle stoffer som kommer inn eller ut av cellen. Den opprettholder cellens indre kjemi gjennom selektiv permeabilitet og transport. Prosessen med membrantransport involverer transport av ioner og andre substrater mot en konsentrasjonsgradient. Transport kan være aktiv, i så fall krever den ATP og "mobiliteten" til transportproteiner i membranen, eller passiv, gjennom ulike diffusjons- og utvekslingsprosesser. Vann og ioner krysser den ved enkel diffusjon. Molekyler som glukose trenger et transportmiddel.

Cytomembranen inneholder reseptorer for hormoner, som insulin eller adrenalin, og andre biologisk aktive stoffer som påvirker funksjonen og reaktiviteten til celler, ulike proteiner, mukopolysakkaridmolekyler og spesifikke proteiner (for eksempel antigene determinanter for histokompatibilitet) er lokalisert, som bestemmer dens evne til permeabilitet og antigene egenskaper.

Cytomembranen spiller en stor rolle i intercellulær kommunikasjon både gjennom dannelsen av spesialiserte intercellulære kontakter og gjennom signaloverføring.

Til slutt spiller det en kritisk rolle i cellevekst og spredning. Det antas at patologiske modifikasjoner i cytomembranen er ansvarlige for tumortransformasjonen av celler.

FORORDNINGER I CELLEMEMBRRANENS STRUKTUR OG FUNKSJON

Årsaker til skade på cytoplasmatisk membran:
Dannelse av frie radikaler (svært ustabile partikler med et oddetall elektroner i den ytre bane) som inneholder aktivert oksygen, etterfulgt av en reaksjon mellom dem og cellemembranlipider (lipidperoksidasjon) (tabell 1), som resulterer i frigjøring av overflødig energi.
Aktivering av komplementsystemet. Komplement er et system av plasmaproteiner (C1-C9) som eksisterer i en inaktiv form og utgjør omtrent 10 % av blodglobuliner (se Immunitet). Når de aktiveres, viser sluttproduktene, sannsynligvis komplekser C5b, C6, C7, C8 og C9, fosfolipaseaktivitet, det vil si at de kan skade cytomembranen enzymatisk. Dette fenomenet (komplementfiksering og aktivering) er en viktig komponent i immunresponsen, der celler som anerkjennes som "fremmede" blir ødelagt.
Lysering av enzymer. For eksempel forårsaker bukspyttkjertellipaser (produsert i overkant ved akutt pankreatitt) og enzymer produsert av Clostridium perfringens (en av årsakene til gassgangren) omfattende nekrose av cytomembraner.
Lysis av virus utføres både ved direkte innsetting av cytopatiske virus i cellemembranen, og indirekte, gjennom en immunrespons mot virale antigener lokalisert på overflaten av infiserte celler.
Virkningen av fysiske og kjemiske faktorer (høye og lave temperaturer, kjemikalier, etc.)

Den venstre kolonnen viser faktorene som genererer frie radikaler, som er oppført i den midterste kolonnen øverst. Skademekanismene er oppført i høyre kolonne. Den normale cellen har flere antioksidantmekanismer som inaktiverer frie radikaler, som presenteres i den midterste kolonnen nederst.

Resultater av skade på den cytoplasmatiske membranen:
Tap av strukturell integritet, opp til nekrose. Begrensede (lokale) skader kan repareres, men med noe tap av membranen. I erytrocytter fører denne prosessen til dannelsen av mikrosfærocytter.
Brudd på "barriere"-funksjonen, noe som kan føre til overflødig vanninnstrømning inn i cellen - vakuolær eller hydropisk dystrofi.

Typer skade på den cytoplasmatiske membranen

Patologien til cellemembraner kan være ledsaget av endringer i membranpermeabilitet, forstyrrelser i membrantransport, cellekommunikasjon og deres "gjenkjenning", endringer i membranmobilitet og celleform, og forstyrrelser i membransyntese og -utveksling.

Skader på formen på membranene. Morfologisk manifesterer det seg i form av deformasjon eller atrofi av spesialiserte strukturer, utseende av sprekker eller hull. For eksempel atrofi av mikrovilli av enterocytter i sykdommer i tynntarmen med utvikling av malabsorpsjonssyndrom eller deformasjon av bena til podocytter av epitelet til det indre bladet av Bowmans kapsel av nyreglomerulus i noen nefropatier.

Endringer i membranpermeabilitet. En viktig rolle i implementeringen av membranpermeabilitet tilhører glykokalyxen og interaksjonen av membranproteiner med cytoskjelettet, samt hormoner som interagerer med membranreseptorer. Permeabilitetsendringer kan være alvorlige (irreversible) eller overfladiske. Den mest studerte modellen for endringer i membranpermeabilitet er skade av tungmetaller (kvikksølv, uran). Tungmetaller øker kraftig permeabiliteten av membranen til natrium, kalium, klor, kalsium og magnesium, noe som fører til rask hevelse av celler, oppløsning av cytoskjelettet. En økning i overflaten av cellemembranen på grunn av membranene til mikropinocytiske vesikler er et tegn på en skarp hevelse av cellen og dens død. Økning i cellevolum på grunn av inntak et stort antall vann på grunn av anomali av osmotisk trykk er ledsaget av utseendet på sprekker og til og med hull i membranen. Hvis gapene ikke øker, lukker hullene og forsvinner. Fortykning av cellemembranen kan være assosiert med en reduksjon i mengden kalsiumioner i den ekstracellulære væsken. Dette endrer permeabiliteten til membranen for natrium- og kaliumioner og væske samler seg i cellen.

Endringer i cellekommunikasjon og deres "gjenkjenning". Omgjengelighet av celler og anerkjennelse av "oss" og "dem" er en nødvendig egenskap ved cellulært samarbeid. Cellulær "kommunikasjon" og "gjenkjenning" er først og fremst basert på forskjeller i strukturen til de ytre overflatene av plasmamembraner. En spesiell rolle i disse prosessene spilles av membranen glycocalyx med overflateantigener - markører av en viss celletype. Overflateantigener kan endre seg. Endringer i cellulær "kommunikasjon" og "gjenkjenning" forekommer i forskjellige patologiske prosesser (betennelse, regenerering, tumorvekst). Det er vist at med forsvinningen av karakteristiske av denne typen celleantigener, "embryonale" og unormale (f.eks. karsinoembryonale) antigener kan vises. Endringer i glykoproteinene (glykokalyx) i membranen gjør det mer tilgjengelig for handling antistoffer. Den cytoplasmatiske membranen deltar i immunprosesser. Antistoffer kan festes på overflaten, og antigen-antistoff-konflikt kan også vises her. Tilstedeværelsen av antigen-antistoffkomplekser kan påvises ved bruk av fluorescerende mikroskopi eller et skanningselektronmikroskop.

Overdreven utvidelse av normale strukturer. Virkningen av en aggressiv faktor på cellemembranen forårsaker respons (reaktive) morfologiske endringer i form av en økning i antall, lengde og areal av membranstrukturer. Fangst av en celle av forskjellige fremmede stoffer (flytende og tette) kan utføres ved hjelp av to mekanismer: pinocytose og fagocytose.

Pinocytose (pinein - å drikke) - invaginasjon (invaginasjon) av den ytre cellemembranen med fangst av en fremmed flytende substans, påfølgende lukking av membranen, snøring og dannelse av en pinocytisk vesikkel. Denne prosessen observeres i de fleste celler. Ofte spiller pinocytiske vesikler rollen som en bærer for væsker, noen ganger krysser de hele cellen på denne måten (for eksempel i endotelet).

Fagocytose (fagin - å spise) er prosessen med å fange en celle fra utsiden og trekke inn noen tett partikkel ved evaginering (fremspring) av cellemembranen og dannelse av en fagocytisk vesikkel.

Skjebnen til fago- og pinocytiske vesikler er i de fleste tilfeller den samme: sammenslåing i cellecytoplasma med primære lysosomer, danner de multivesikulære legemer (med pinocytose) eller fagosomer (med fagocytose). Begge kalles sekundære lysosomer. I de sekundære lysosomer utføres prosessen med fordøyelse av de fangede partiklene med dannelse av gjenværende legemer, som deretter presses ut av cellen ved eksocytose (exo - out). Amputasjon av prosessene i cytoplasmaet og frigjøring av skadede fragmenter av intracellulære strukturer kalles vanligvis clasmatosis (klastein - til skade).

Utseendet til spesielle patologiske strukturer. Den cellulære responsen på anoksi, antigen-antistoffkonflikt eller metabolske hemmere manifesteres av en særegen endring i cellemembranen i form av dannelsen av myelinlignende eller pseudomyelinstrukturer. De vises som et resultat av membranlipidperoksidasjon og dannes fra frigjorte fosfolipider ved å vri langstrakte cytoplasmatiske prosesser eller mikrotubuli. Pseudomyelinfigurer bør ikke forveksles med spesifikke myelinfigurer assosiert med myelin. Sistnevnte vakuoliserer og fragmenterer i tilfeller av demyelinisering eller skade på nevroner.

Endring av mobilforbindelser. Cellemembranen inneholder forskjellige typer kontakter som kan sammenlignes med elektriske koblinger. De kan representeres av komplekser av sterke (mellomliggende) eller svake (desmosomer, interdigiterende forbindelser) intercellulære kontakter.

Patologien til intercellulære kontakter kan manifestere seg i deres bevaring i de tilfellene da de skulle forsvinne i prosessen med cellemodning: for eksempel i epidermis med parakeratose (forsinket modning og desquamation av celler). I andre tilfeller er det en nedbrytning av de cellulære forbindelsene som normalt burde eksistere. I dette tilfellet mister cellene kontakten med hverandre. Denne tilstanden kan være forårsaket av en reduksjon i mengden kalsiumioner i den ekstracellulære væsken eller ved virkningen av fosfolipaser på cellemembranen. Delte celler har en fortykket plasmamembran. Endring av cellekontakter observeres naturlig i prosessen med karsinogenese, ligger til grunn for brudd på kontakthemming av tumorcelleproliferasjon, fremmer tumorinfiltrasjon og metastase.

CYTOPLASME

Cytoplasmaet i et lysmikroskop når det farges med hematoksylin og eosin er acidofilt, ser optisk homogent ut eller fingranulert. I et elektronmikroskop bestemmes tallrike strukturer (organeller) som er nødvendige for cellemetabolisme. Noen celler under patologiske forhold inneholder formasjoner som ikke er involvert i metabolske prosesser og ikke er strukturelt homogene med cytoplasmaet - disse er inneslutninger (fett, glykogen, pigmenter, etc.)

MITOCHONDRIA

Mitokondrier er strukturer avgrenset av to membraner - ytre og indre, som har form av en sylinder med en diameter på 0,5-1 nm og en lengde på 2-5 nm. Antall, form og størrelse på mitokondrier varierer mye i forskjellige celler.

Mitokondrier er indikatorer på den funksjonelle tilstanden til celler, de mest følsomme for aggresjon. Mitokondriell vakuolisering er kjent for å være et av de første tegnene på celleautolyse (død). Selv om mitokondrier er stabile strukturer, oppdateres de hele tiden i cellene. Ødeleggelse (ødeleggelse) av et overflødig antall mitokondrier utføres ved hjelp av autofagiprosesser av vakuoler, som spiller rollen som sekundære lysosomer.

Mitokondrier er "energistasjoner" som er direkte involvert i utvekslingen gjennom Krebs-syklusen og elektrontransportsystemet til respirasjonskjeden. Energien de produserer er konvertibel og akkumuleres inne i ATP-molekylene i form av energirike fosfatforbindelser (makroerge bindinger). ATP produseres ved fosforylering av ADP; denne reaksjonen er assosiert med oksidasjon av reduserte stoffer i respirasjonskjeden av enzymer. Dette krever oksygen.

MITOKONDRIELL SKADE

Årsaker til skade (endringer) av mitokondrier assosiert med nedsatt ATP-produksjon (fig. 3).

Fig.3 De viktigste biokjemiske prosessene involvert i produksjonen av ATP.

Lidelser som forårsaker skade på ATP-syntese er angitt med bokstaver, se tekst for beskrivelse.

Hypoglykemi: Glukose er hovedsubstratet for energiproduksjon i de fleste vev og den eneste energikilden i hjerneceller - nevroner. Derfor fører lavt blodsukker (hypoglykemi) til utilstrekkelig produksjon av ATP, som er mest merkbar i hjernen.
Hypoksi: Mangel på oksygen i celler (hypoksi) kan oppstå når:
Tilstedeværelsen av en mekanisk hindring for å puste eller lungesykdommer, som er ledsaget av et brudd på blodoksygenering.
Iskemi, eller forstyrrelse av arteriell blodstrøm til vev som følge av generelle sirkulasjonsforstyrrelser eller forekomsten av en lokal hindring for blodstrømmen.
Anemi (det vil si med en reduksjon i antall røde blodlegemer og / eller nivået av hemoglobin i blodet), som fører til en reduksjon i transporten av oksygen i blodet.
Brudd på strukturen til hemoglobin (for eksempel i tilfelle karbonmonoksid (CO) forgiftning, der karboksyhemoglobin dannes, som ikke er i stand til å transportere oksygen).
Enzyminhibering: for eksempel kaliumcyanidforgiftning. Kaliumcyanid hemmer cytokromoksidase, det terminale enzymet i respirasjonskjeden, noe som fører til akutt ATP-mangel i alle organceller og rask død.
Frakobling av oksidativ fosforylering: Frakoblingen av oksidasjon og fosforylering skjer enten ved kjemiske reaksjoner, eller ved fysisk å separere enzymer fra mitokondriemembranen. Mitokondriell hevelse, som er fellestrekk for de fleste typer skader, er årsaken til frakobling av oksidativ fosforylering.

Typer skade på mitokondrier

Det er følgende strukturelle endringer mitokondrier (fig. 4):
økning i antall og størrelse;
dannelsen av megamitokondrier;
formendring;
endringer i strukturen til mitokondrielle cristae.

Fig.4. Diagram over skade på mitokondrier.

A, normale mitokondrier; B - degranulering av mitokondriematrisen; C - kompresjon og komprimering av mitokondriematrisen; D - økning i volum, fragmentering av cristae og brudd på den ytre membranen; D - kondensering av det ødelagte materialet; E - dannelse av tubuli; G og H - akkumulering av lamellære cristae i kontakt med den indre membranen; I - forkalkning av mitokondrier; K - begynnelsen av delingen av mitokondrier: deling av en partisjon i to deler; L - fullstendig deling av mitokondrier; M - parakrystallinske inneslutninger; H - megamitokondrier (dobbel pil viser reversible endringer).

Økning i antall og størrelse på mitokondrier. En overdreven økning i antall mitokondrier kan observeres i et optisk mikroskop. Dette manifesteres ved utseendet av oksyfile granuler i cytoplasmaet til celler. Slike celler er kjent som oncocytter eller for eksempel i skjoldbruskkjertelen, som Hürthl-celler. De har rikelig cytoplasma, kjernen i dem skyves ofte til periferien. Onkocytter påvises ofte i skjoldbruskkjertelen, biskjoldbruskkjertlene, spyttkjertlene, bronkiene og brystkjertlene. I utskillende celler indikerer onkocytisk transformasjon en endring i proteinsyntesen. Celler hvis cytoplasma er rik på mitokondrier finnes også i andre patologiske forhold(hypertrofi, betennelse, svulster).

Megamitokondrier. Mitokondrier er i stand til autoreplikasjon som plastider (analog med mitokondrier) av planteceller. De kan vokse og dele seg, nå gigantiske størrelser, noen ganger større enn kjernen - disse er megametokondrier. I et lysmikroskop kan de sees som lyse runde, veldig oksyfile kuler. Megamitokondrier finnes for eksempel i hepatocytter ved alkoholisme og levercirrhose, i epitelceller tubuli i nyrene med nefrotisk syndrom, med riboflavinmangel, med bromidforgiftning, med noen muskelsykdommer. Imidlertid er det også kjent at etter eliminering av rus, etter noen timer, går de gigantiske mitokondriene tilbake til det normale.

Endringen i formen til mitokondrier skyldes oftest deres hevelse.

Hevelse av mitokondrier. Det er assosiert med penetrasjon av vann inn i mitokondriene. Hevelse må skilles fra en reell økning i mitokondrielt volum, kjent som megamitokondrier (se nedenfor). Hevelse av mitokondrier observeres på det meste forskjellige stater: sult, hypoksi, rus, feber, muskelsykdommer, resept på tyroksin, etc. Gjørmete hevelse, beskrevet i et optisk mikroskop som granulær dystrofi av cellen, er også ledsaget av hevelse i mitokondriene.

To typer hevelse er identifisert in vitro.

Den første typen er med en liten svellingsamplitude, der en endring i energiaktivitet innebærer en reversibel endring av proteinstrukturer. Denne typen hevelse er ledsaget av passasje av vann gjennom det utvidede ytre rommet, dannet av den ytre membranen, inn i det indre rommet, dannet av cristae og fylt med matrisen. I dette tilfellet krymper mitokondriematrisen og blir veldig tett. Etter sammentrekningsfasen kan mitokondrier gå tilbake til normal tilstand.

Den andre typen - med stor amplitude av hevelse, oppstår som et resultat av en økning i permeabiliteten til den indre membranen. Konsekvensen av dette er utjevning og fragmentering av cristae. Hevelse med stor amplitude kan i utgangspunktet korrigeres ved å øke konsentrasjonen av ATP og magnesia, men etter skade på den ytre membranen blir den raskt irreversibel (dvs. dødelig). Det er ledsaget in vivo av døden av mitokondrielle matrisegranuler, som først blir klare, deretter kompakte og danner flak i det indre kammeret. Sluttstadiet av døden er preget av at både membraner, indre og ytre, er revet.

Under noen forhold kan kalsiumfosfatutfellinger dannes på den indre membranen, noe som fører til forkalkning (smelting) av mitokondrier. Disse endringene er også irreversible.

Endringer i strukturen til mitokondrielle cristae kan relateres til deres størrelse, form og antall:
deformasjon av cristae og en reduksjon i antall (oppstår med redusert aktivitet av mitokondrier);
en økning i antall mitokondrielle cristae er bevis på de økende funksjonelle behovene til cellen.

Sammen med endringer i cristae under patologiske forhold, er det en endring i strukturen til tette granuler i mitokondriematrisen. Disse granulene med en diameter på 20 til 50 nm akkumulerer toverdige kationer. I tillegg til kalsium, magnesium, fosfor og andre uorganiske stoffer, er matrisen av tette granuler dannet av proteiner og lipider. Deres økning i volum er observert i celler overmettet med kalsiumioner, noe som kan føre til dødelig celleskade. Hypertrofi (økning i volum) av disse granulene ble påvist under myokardiskemi, i hepatocytter under forgiftning med karbontetraklorid, i muskelceller under stivkrampe. Reduksjon eller forsvinning av tette granuler skjer i onkocytter, hepatocytter og celler i tarmepitelet under iskemi.

ENDOPLASMATISK RETIKULUM

Det endoplasmatiske retikulumet (ER) i cytoplasmaet danner mange plexuser av kløfter og kanaler. Det er involvert i dannelsen av kjernemembranen og Golgi-apparatet. Funksjonen til membranene som danner retikulumet varierer avhengig av deres assosiasjon med ribosomer: den "grove ER" er stedet for proteinsyntese, som danner grunnlaget for cellulær proteinsekresjon, mens den "glatte ER" spiller en rolle i syntesen av karbohydrater, metabolismen av steroider og ulike giftige stoffer, som må nøytraliseres. Det er også relatert til glykogenmetabolisme. Utviklingen av ER er et uttrykk for syntetisk aktivitet, som kan observeres i eksokrine celler i bukspyttkjertelen eller plasmaceller, men akkumuleringen av synteseprodukter i ER kan skyldes en nedgang i deres utskillelse. Et eksempel på dette er Roussels kropper, runde inneslutninger som finnes i gamle plasmaceller. Roussel-kropper kalles gravsteiner av plasmaceller. Lipoproteinene som utgjør ER-membranene, er ifølge de fleste forskere lik de som utgjør den ytre cellemembranen. Begge membranene kan koble seg sammen og så åpner ER seg til utsiden av cellen, spesielt skjer dette i fenomenene cellesekresjon. På den annen side er det mulig å vurdere øyeblikket når stoffer som trenger inn i cellen vises i ER, og som regel går de til lysosomer. Følgelig beskytter ER cellen mot invasjon av fremmede stoffer inn i den. Beskrevet under navnet "grov ER degranulation" reduksjon i antall ribosomer assosiert med ER, og totalt antall Ribosomer observeres ofte i hepatocytter under forgiftning med etionin, karbontetraklorid og pyromycin. Disse endringene er reversible og indikerer en reduksjon i proteinsyntese. Til slutt må det huskes at ER også er hjemsted for noen virus, spesielt retrovirus. Under patologiske forhold kan to typer morfologiske endringer observeres - hyperplasi og atrofi av endoplasmatisk retikulum.

ER-hyperplasi (glatt eller grov), dvs. en økning i mengden kan være ledsaget av dannelsen av konsentriske strukturer, som ofte er synlige i et lysmikroskop som områder med eosinofil cytoplasma. Det er biokjemisk bevist at antallet enzymer som er ansvarlige for avgiftning øker i strukturene som dannes av GER, og dette fenomenet indikerer derfor deltakelsen av jevn ER i avgiftningsprosesser. Slike endringer er uspesifikke og observeres når de utsettes for aflatoksin, karbontetraklorid, DDT, dimetylnitrosamin, fosfor, progesteron, virusinfeksjoner eller svulster (hepatom).

ER atrofi, dvs. en reduksjon i størrelsen er ledsaget av en reduksjon i cellens proteinsyntetiske funksjon (under sult, leversykdom, aldring).

GOLGI DEVICE (lamellkompleks).

Golgi-strukturene er dannet av flatede sekker (vakuoler) som inneholder sekretoriske granuler og anastomoser som er forbundet med det endoplasmatiske retikulum. I dem er proteiner beregnet for sekresjon konjugert med karbohydratgrupper. Størrelsen på Golgi-apparatet er assosiert med den syntetiske aktiviteten til cellen og bestemmes enten av nivået av ekstern sekresjon, for eksempel i leveren eller bukspyttkjertelen, eller av intensiteten av syntesen som er nødvendig for selve cellens liv, for eksempel i nevroner.

Morfologiske manifestasjoner av forstyrrelser i den sekretoriske funksjonen kommer til uttrykk enten i form av hyperplasi av det lamellære komplekset, det vil si en økning i arealet av dets membraner og antall sekretoriske granuler, eller i form av atrofi av lamellæren. kompleks, som er ledsaget av en reduksjon (reduksjon) av vakuoler og tap av sekretoriske granuler. Hyperplasi av Golgi-apparatet er vanligvis kombinert med hyperplasi av endoplasmatisk retikulum. Hvis syntesen av visse stoffer overgår deres sekresjon og utskillelse, akkumuleres disse stoffene i Golgi-apparatet og kan skade det. For eksempel akkumulering av galle i hepatocytter ved kolestase. Atrofi av Golgi-apparatet indikerer en reduksjon i dets funksjonelle aktivitet. En av årsakene til denne nedgangen kan være proteinsult, så vel som et brudd på interaksjonen mellom det lamellære komplekset med det endoplasmatiske retikulumet.

LYSOSOME

Lysosomer finnes i normale og patologiske celler. De er involvert i ernæringen av cellen, ødeleggelsen av celler eller deres aldrende deler, og letter restaureringen av celler eller bidrar til deres normale modning. Lysosomer sikrer bevaring av den biologiske balansen forstyrret av aggressive midler under en rekke prosesser - betennelse, immunforsvar, nedsatt blodkoagulasjon, etc.

Lysosomer kan defineres som små elektrontette strukturer som ser ut som polymorfe granuler eller vesikler omgitt av en lipoproteinmembran (fig. 5). Denne definisjonen refererer hovedsakelig til primære lysosomer, som er derivater (derivater) av endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet. De er i stand til å ødelegge proteiner, lipider, polysakkarider og nukleinsyrer ved hjelp av mer enn 50 lysosomale enzymer som hydrolaser.

Fig.5. Skjema for dannelse av primære og sekundære lysosomer

Primære lysosomer kombineres med andre vakuoler, kaster innholdet inn i dem, og danner dermed sekundære lysosomer: pinolysosomer, fagolysosomer og autofagolysosomer eller cytolysosomer (cytolysomer). De er ganske polymorfe og rike på sur fosfatase. Hvis fordøyelsesprosessen ikke er fullstendig utført, dannes det gjenværende (rest)legemer eller telolisosomer i dem, som har det mest mangfoldige utseendet. Noen av dem fjernes fra cellen ved eksocytose, andre ved clasmatose. Noen telolisosomer gjennomgår biokjemisk prosessering og fjernes ved diffusjon over cellemembranen. Andre kan danne brunaktige komplekser som lipofuscin, liposiderin, hemosiderin, etc., som forblir intracellulært eller fjernes fra cellen. Lipofuscingranulat anses av noen forfattere som nedbrytningsprodukter av membranlipoproteiner og kalles "celleslitasjepigment".
De kalles også tertiære lysosomer.

Lysosomer tilhører således det intracellulære lytiske eller "fordøyelsessystemet". I noen celler kan fordøyelsesfunksjonen være dominerende, for eksempel i polymorfonukleære leukocytter. I motsetning til de fleste organeller som tidligere er studert, har lysosomer en katabolsk snarere enn anabolsk funksjon. Denne funksjonen til lysosomet utføres ved hjelp av to mekanismer - ved endocytose og autofagi.

Endocytose. Denne prosessen er veldig ofte observert i de proksimale innviklede tubuli i nyrene. Proteiner, spesielt de med lav molekylvekt, etter å ha passert gjennom det glomerulære filteret, blir reabsorbert og akkumulert av lysosomer av epitelcellene i nyrenes kronglete tubuli. Tilsynelatende var det dette fenomenet Virchow beskrev under navnet "skyet hevelse." Tilstedeværelsen av granuler med en positiv reaksjon på sur fosfatase i cellene i nyrenes tubuli i mange proteinuri indikerer deres lysosomale opprinnelse.

En lignende akkumulering av proteiner, utført av lysosomer, kan observeres i leveren (Kupffer-celler, mononukleære fagocytter).

Autofagi. Lysosomes evne til å ta over og ødelegge cellens egne strukturer forklarer hvordan store molekyler som glykogen og ferritin kan komme inn i disse organellene. Mekanismen for autofagi begynner med dannelsen av et system av glatte membraner rundt det cytoplasmatiske stedet, som sirkulært dekker dette stedet og smelter sammen i form av en vakuole der de primære lysosomene frigjør enzymene sine. Dette fenomenet, beskrevet under navnet "fokal celle nekrose", spiller rollen som en intern regulator av cytoplasma. Det kan antas at det lar cellen kontrollere antall mitokondrier, hvis reproduksjon utføres mer eller mindre autonomt.

LYSOSOMALE SYKDOMMER

skade på lysosomale membraner. Destabilisering (labilisering) av lysosomale membraner i form av sprekker og brudd kan observeres under påvirkning av ulike aggressive faktorer: ioniserende stråling, anoksi, sjokk, karbontetrakloridforgiftning, eksponering for silisium, vitaminmangel og hypervitaminose A, eksponering for bakterielle endotoksiner , etc. I disse tilfellene diffunderer hydrolaser inn i cellen, noe som fører til dens nekrose eller progressiv ødeleggelse ved selvfordøyelse.

Imidlertid er det et stort antall lysosomale membranstabilisatorer som beskytter den mot ytre påvirkninger. Disse inkluderer kolesterol, kortikoider, vitamin E i små doser, antihistamin, etc. De øker motstanden til cellene mot aggressoren. Lysosomer produserer også et stort antall inaktivatorer av aggressive midler, for eksempel under betennelse, immunreaksjoner og rus. Når denne funksjonen er overdreven og overskrider aggresjonskraften eller blokkerer dens natur, deltar ikke lysosomer lenger i homeostase. De blir unormale og strukket.

Mangel på lysosomale enzymer. Lysosomer kan mangle noen av enzymene som er nødvendige for normal cellemetabolisme. Enzymopati eller dysmetabolsk sykdom er medfødt og arves på en autosomal recessiv måte. Enzymmangel observeres oftest ved glykogenose (Pompes sykdom, Gierkes sykdom), lipidose (mangel på adipocyttlipaser), hepatose (Dabin-Johnsons sykdom). Disse forholdene blir noen ganger referert til som "lagringssykdommer". I virkeligheten snakker vi ikke om overdreven dannelse av ulike stoffer, men om å bremse eller stoppe ødeleggelsen av deres metabolitter under normal syntese. Uttrykket "lysosomale sykdommer" reflekterer en genetisk mangel på lysosomale enzymer, og ikke den faktiske skaden på lysosomer. Bare visse forhold kan utvilsomt samsvare med dette begrepet. Dette er en sjelden Shediak-Higachi-sykdom, der store granuler oppdages i skadede lysosomer av polynukleære blodceller. En lignende tilstand er også observert hos Aleutian mink og gjelder et brudd på syntesen av forskjellige cellulære inneslutninger, spesielt melaninkorn, som er ledsaget av deres overdreven akkumulering i lysosomer og dysfunksjon. Syndromet inkluderer: albinisme, nøytropeni, adenopati, hepatosplenomegali, tilbakevendende infeksjoner. Fenomenet akkumulering i lysosomer ligger til grunn for Wilsons sykdom, hvor kobber akkumuleres og hemokromatose, ledsaget av akkumulering av ferritin.

PEROKSISOMER (mikrokropper)

Peroksisomer er granuler som inneholder mange enzymer som D-aminosyreoksidase, katalase og urikase (derav navnet urikosomer). Disse organellene finnes blant ER.

En økning i antallet av hepatocytter er beskrevet ved bruk av legemidler som reduserer nivået av lipemi, viral hepatitt, leptospirose, i kardiomyocytter med langvarig eksponering for etanol. Endringer i strukturen til urikosomer er beskrevet ved Menkes og Wilsons sykdommer.

En reduksjon i antall peroksisomer og en reduksjon i syntesen av deres enzymer observeres i leveren under betennelse, så vel som under tumorvekst. Ødeleggelse av peroksisomer er notert ved hyperlipidemi og hyperkolesterolemi.

PEROXISOMISKE SYKDOMMER

For tiden er tre syndromer kjent som anses som arvelige peroksisomale sykdommer: akatalasemi, Zellwegers cerebrohepatorenale syndrom og systemisk karnitinmangel.

Akatalasemi er en sykdom basert på en kraftig reduksjon i katalaseaktivitet i leveren og andre organer. Hoved klinisk syndrom av denne sykdommen er gangrenøs sårdannelse i munnhulen.

Cerebrohepatorenal Zellweger syndrom er preget av:
fravær av peroksisomer i hepatocytter;
reduksjon i katalaseaktivitet i leveren til 20% eller mindre;
reduksjon av endoplasmatisk retikulum;
atrofi og en reduksjon i antall mitokondrier;
en økning i antall glykogengranuler og lipidvakuoler i hepatocytter.

Ledende klinisk manifestasjon peroksisommangel er et brudd på syntesen av gallesyrer. Systemisk karnitinmangel er ledsaget av fettsyreoksidasjon i skjelettmuskulatur, lever og blodplasma. Klinikken observerte myopati med periodiske brudd på leveren og hjernen.

CYTOSOL (CYTOPLASMATISK MATRIX)

Cytosol er en komponent i cytoplasmaet som ikke er strukturelt relatert til organeller og inneholder proteiner som organeller er satt sammen fra, løselige enzymer involvert i den mellomliggende cellemetabolismen. Viskositeten varierer, og øker med antall filamenter den inneholder.

Cytosoltetthetsvariasjoner

Økt tetthet av cytosol. Dette er en ikke-spesifikk respons på ulike typer skadelige faktorer: anoksi eller hypoksi, rus, virusvirkning, kreftforgiftning, ioniserende stråling, eksponering for høy temperatur, elektrisk strøm, etc. Cytoplasmaet blir acidofilt under et lysmikroskop og tettere under konvensjonell elektronmikroskopi som følge av redusert vanninnhold eller proteindenaturering. Endring er i noen tilfeller ledsaget av dilatasjon av den grove ER eller komprimering av mitokondriematrisen og nukleoplasma. Det er ikke alltid reversibelt. Ved koagulasjonsnekrose er tette og amorfe fragmenter av hyaloplasma synlige i et elektronmikroskop, og i et lysmikroskop er cytoplasmaet jevnt acidofilt.

En reduksjon i tettheten til cytosolen kan være assosiert med en reduksjon eller opphør av proteinsyntese, så vel som med penetrering av vann inn i cytoplasmaet. Ved lokal nedgang i tetthet snakker man om kromolyse.

PATOLOGI FOR IKKE-MEMBRANORGANELLER

RIBOSOME

Ribosomer, både frie og bundet til membranene i det endoplasmatiske retikulum, er essensielle organeller for å gjenkjenne den genetiske koden til en celle. Lokaliseringen av ribosomer er assosiert med typen syntetiserte proteiner. Frie ribosomer lokalisert i basofile erytroblaster og nevroner gir syntese av cellulære proteiner. Tvert imot finnes ribosomer assosiert med ER-membraner i alle utskillende celler.

Under patologiske forhold kan ribosomer bygge veldefinerte geometriske figurer. For eksempel ved eksponering for aflatoksin og i tumorceller Burkitts lymfom de ser ut som en spiral. Lignende endringer observeres i celler under hypotermi, oksygen sult og proteinmangel i kroppen.

PATOLOGI AV MIKROTØR OG MIKROFILAMENT

Mikrotubuli (makrofilamenter) opptar en spesiell plass i intercellulær kommunikasjon. De fleste celler inneholder komplekser av fibrillære strukturer som utfører støtte, transport, kontraktile og motoriske funksjoner. Spesialiserte celler kan også inneholde lignende fibriller, men de er biomekanisk forskjellige.

Noen organeller er karakterisert ved kombinasjonen av mikrotubuli i grupper, vanligvis ni i antall, for eksempel trillinger i sentrioler, dubletter i flimmerhår. Mikrotubuli er svært komplekse strukturer og inneholder mange proteiner, samt ATPase, som er involvert i konstruksjonen av ciliert epitel.

Det er genetiske abnormiteter i antall eller arrangement av dubletter. For eksempel er medfødt immobilt flimmerhårsyndrom (Kartageners syndrom) preget av det faktum at flimmerhårene i integumentære epitelet i luftveiene og slimhinnen i mellomøret er immobile eller inaktive. Derfor er mucociliær transport kraftig svekket eller fraværende, noe som fører til kronisk betennelse luftveier og mellomøre. Hos slike pasienter er sædceller også immobile, siden halen deres tilsvarer flimmerhår.

Mangelen på forbindelse mellom de perifere og sentrale dublettene i flimmerhårene er ledsaget av deres immobilitet. Dette kan observeres med et bredt utvalg av patologier:

med smittsom bronkitt, ledsaget av immobilisering av cilia og fravær av deres bevegelser i bronkial slimhinne;
røykere har svært ofte immobilitet av patologisk endrede flimmerhår, som inneholder mange dubletter (fig. 6);
reproduksjon av sentrioler med dannelse av "ciliære cyster" observeres ofte i kjønnsorganene til kvinner med kroniske inflammatoriske sykdommer (gonoré, klamydia, ureaplasmose, etc.)

Fig.6. Ultrastruktur av neseslimhinnen. Skanneelektronmikroskopi.

a – reduksjon av ciliert epitel cilia ved støvete bronkitt;
b - uendret ciliert epitel.

Ulike stoffer, for eksempel kolkisin, vinca-alkaloider (vinblastin, vinkristin), sulfhydryl-reaktive grupper (kokadylat, diamid) kan ødelegge mikrotubuli. Alle disse stoffene påvirker mitose, endrer funksjonene til celler assosiert med mikrotubuli.

Mikrofilamenter. Aktinfilamenter og myosin finnes i nesten alle celler, enten de er muskler eller ikke-muskler.

Patologien til mikrofilamenter er mangfoldig i etiologi og patogenese. En kraftig økning i mikrofilamenter er funnet i epitelet i gallegangene ved primær gallecirrhose i leveren. Det er kjent at sirkulasjonen av galle i leveren reguleres av det mikrofilamentøse systemet. Spørsmålet om akkumulering av mikrofilamenter i epitelet i gallesystemet er primær eller sekundær er imidlertid ennå ikke løst.
En økning i antall mikrofilamenter er beskrevet i celler under sårheling, så vel som i svulster, spesielt i invasjonsområder.

Mellomfilamenter er ganske spesialiserte avhengig av celletype. Imidlertid kan forskjellige typer mellomfilamenter forekomme i celler med samme opprinnelse. Mellomliggende filamenter inkluderer: cytokeratiner - i epitelceller, desmin - i muskelceller, vimentin - i mesenkymale celler, neurofilamenter - i cellene i det sentrale og perifere nervesystemet, gliafilamenter - i gliaceller.

Patologien til mellomfilamenter er assosiert med deres akkumulering i cellen og observeres i dannelsen av alkoholisk hyalin (Mallory-kropper), Alzheimers sykdom og noen former for kardiomyopatier.

Hyaline Mallory (alkoholholdig hyaline). Den kjente amerikanske patologen Mallory beskrev på begynnelsen av århundret uregelmessig formede hyalininneslutninger i leverceller i alkoholisme, som bærer hans navn. Spørsmålet om deres spesifisitet har vært diskutert i lang tid. Mallorys hyaline kan dukke opp i mange tilfeller, men er mest vanlig ved alkoholisk skrumplever. Det ble eksperimentelt indusert hos dyr ved hjelp av griseofulvin (det brukes i klinikken som et antifungalt middel). For tiden er akkumulering av mellomfilamenter en morfologisk markør kronisk alkoholisme.
Alzheimers sykdom eller "presenil" demens er ledsaget av dannelsen av fibrillære masser i nevronene i hjernebarken hos eldre. Disse fibrillære massene farges som amyloide substanser Kongo røde og viser dobbeltbrytning i polarisert lys. Men de oppdages alltid intracellulært, i motsetning til amyloid, som alltid er lokalisert ekstracellulært. I klinikken utvikler slike pasienter demens.
Kardiomyopatier assosiert med nedsatt desminmetabolisme manifesteres klinisk ved progressiv myokardsvikt og er karakterisert ved massive avleiringer av PAS-negativt materiale bestående av mellomfilamenter i kardiomyocytter.

CYTOPLASMATISKE INKLUSJONER

sekretoriske granuler. De er representert i celler av tre varianter - disse er granuler av ekso-, endo- eller nevrohemmeligheter. Et viktig sted i patologien er okkupert av utskillelsen av unormale (stort volum) sekretoriske granuler i Shediak-Higachi syndrom.

melanin og melanosomer. Melanin skilles ut av hudmelanocytter, hvis spesifikke funksjon er syntesen av melaninpigment og dannelsen av melanosomer. Begge disse prosessene er uavhengige fordi melanocytter kan inneholde melanosomer uten melanin. Slike melanocytter finnes i albinoer og med lokal depigmentering av huden. Under ultrafiolett bestråling i basale keratinocytter akkumuleres melanosomer over den apikale delen av kjernen, som danner en slags skjerm som beskytter cellens genetiske apparat mot skadelig stråling. Med albinisme er melaninsyntese umulig på grunn av utilstrekkelig polymerisering av derivater av aromatiske syreaminer.

Proteingranulat er beskrevet i to typer. Et eksempel på den første typen er proteingranuler, vanligvis acidofile i et lysmikroskop, PAS-positive (glykoproteiner), hvis tilstedeværelse skyldes en mangel på a1-antitrypsin. De kan forekomme i celler i leveren, nyrene, nevronene, godartede eller ondartede svulster. α1-antitrypsin dannes i leveren og hemmer kollagenase og, i de fleste vev, elastase. Med en mangel på a1-antitrypsin, skader elastase lungevevet, noe som fører til utvikling av emfysem.

Et eksempel på den andre typen er acidofile proteingranuler, eller Lewy-legemer, sett i sympatiske nevroner. De er langstrakte eosinofile og PAS-negative masser og er typiske for idiopatisk sykdom Parkinson.

Tubuloretikulære inneslutninger er lokalisert i endoplasmatisk retikulum og danner celler fra uregelmessige tubuli som anastomoserer med hverandre. De ble først oppdaget i de glomerulære kapillærene i nyrene under autoimmun sykdom- spredt lupus erythematosus. Disse inneslutningene ligner noen virale inneslutninger, for eksempel myxovirus. Det er en hypotese om at tubuloretikulære inneslutninger er av viral opprinnelse. De oppdages i huden, i nyrene, i lymfocytter med forskjellige skader - sklerodermi, idiopatisk purpura, Goodpastures syndrom og ondartede lymfomer. De kan reproduseres eksperimentelt ved bruk av 5-brom-deoksyuridin i lymfocyttkultur. Dette stoffet brukes i antiviral terapi og kan avsløre et latent virus.

Subletale endringer, reversible

Kromatinkondensering og marginering er akkumulering av kromatin under kjernemembranen i form av et vanlig bånd eller små klumper. Samtidig er kjernen noe redusert i volum. Kromatinkonglomerat vises som et resultat av en reduksjon i celle-pH under økt glykolyse. Denne prosessen er en direkte respons på en rekke aggresjon og, selvfølgelig, dens første manifestasjon.

Endring i kjernemembranen. Vakuoler og pseudovakuoler. Det er kjent at kjernemembranen består av to lipoproteinark (lameller) hvor det er porer eller avrundede hull. Den indre platen er glatt, den ytre er dekket med ribosomer og er i kontakt med endoplasmatisk retikulum.

Under patologiske forhold kan ekte vakuoler og pseudovakuoler vises i kjernene.

Under påvirkning av en rekke patogene faktorer kan denne membranen bli diskontinuerlig, for eksempel under dilatasjon av perinukleære sisterner, eller danne lokale bobler ved invaginering av det indre arket av kjernemembranen, for eksempel som svar på stråling. Dette er de sanne intranukleære vakuolene.

Pseudovakuoler dannes ved intranukleær invaginasjon av cytoplasmaet, er omgitt av to membranplater og inneholder forskjellige partikler, organeller, spesielt ribosomer. De er karakteristiske for enkelte typer celler, som meningeal, Schwann, nevus, etc., og påvises også i tumorceller. Pseudovakuoler finnes i hepatocytter ved ulike metabolske forstyrrelser.

Intranukleære inneslutninger. Det er ekte inneslutninger og pseudo-inneslutninger.

Ekte inneslutninger er representert av noen virus. Pseudo-inneslutninger er glykogenpartikler (i kjernen til hepatocytter ved diabetes mellitus), så vel som sfæriske, lineære, fibrillære strukturer, hvis natur ikke alltid er kjent. I gliaceller avsløres fibrillære strukturer etter eksponering for aluminiumhydroksid Al(OH)3. Utseendet til sfæriske legemer er assosiert med økt proteinsyntese og akkumulering av fibrillære strukturer. Komplekse strukturer vises i hepatocytter og tubulære epitelceller etter eksponering tungmetaller(Pb og Vi).

Dødelig skade, irreversibel

Det er tre typer irreversible morfologiske endringer i kjernen: pyknose, karyorrhexis og karyolyse.

Pyknosis. Et ugunstig resultat av reversibel kondensasjon og marginering av kromatin under kjernefysisk konvolutt kan være dens irreversible totale kondensering over hele området av kjernen. Da blir kjernen homogen, intenst basofilt farget og rynket - dette er pyknose. Det er klart, når kjernen er pyknotisk, er den død. Kromatintråder kondenserer som et resultat av virkningen av DNase og lysosomale katepsiner, og deres ødeleggelse skjer mer eller mindre raskt.

Karyorrhexis (rexis - gap). Dette er spaltningen av kondensert kromatin, vanligvis i små, uregelmessig formede fragmenter som kan lokaliseres inne i kjernemembranen hvis den er bevart eller lokalisert i cytoplasmaet under dens ødeleggelse.

Karyolyse (lyse - oppløsning, smelting) er en type kjernefysisk død der kromatinet er mer eller mindre fullstendig oppløst og ikke flekker. Det ser ut til at kjernen er blottet for kromatin, som forsvinner på grunn av absorpsjon av det omkringliggende cytoplasmaet.

Det antas at karyopynosis, karyorrhexis og karyolyse eksisterer som påfølgende stadier av kjernefysisk død. Faktisk, veldig ofte, men ikke alltid, kan karyorrhexis oppstå uten pyknose, og karyolyse kan ikke forekomme hvis cellen dør umiddelbart etter pyknose eller karyorrhexis, og kromatinfragmenter blir eliminert til utsiden.

Mitose endring

Anomalier i den mitotiske rytmen. Den mitotiske rytmen, vanligvis tilstrekkelig til behovet for å gjenopprette aldring, desquamered, døde celler, kan endres under patologiske forhold. Rytmeselerasjon observeres i aldrende eller lavvaskularisert vev, en økning i rytme observeres i vev med ulike typer betennelser, hormonelle påvirkninger, i svulster, etc.

Anomalier i utviklingen av mitoser. Noen aggressive midler, som virker på S-fasen, bremser syntesen og dupliseringen av DNA. Disse inkluderer ioniserende stråling, ulike antimetabolitter (metatreksat, merkapto-6-purin, fluor-5-uracil, prokarbosin, etc.). De brukes til kjemoterapi mot kreft. Andre aggressive midler virker på M-fasen og forhindrer dannelsen av en akromatisk spindel. De endrer viskositeten til plasmaet uten å splitte kromosomtrådene. En slik cytofysiologisk endring kan føre til blokkering av mitose til metafase, og deretter til akutt celledød, eller mitonekrose. Mitonekroser observeres ofte, spesielt i tumorvevet, i foci av noen betennelser med nekrose. De kan være forårsaket ved hjelp av podophyllin, som brukes i behandlingen av ondartede neoplasmer.

Anomalier i morfologien til mitoser. Under betennelse, virkningen av ioniserende stråling, kjemiske midler, og spesielt i ondartede svulster, er morfologiske anomalier av mitoser funnet. De er assosiert med alvorlige metabolske endringer i celler og kan refereres til som "abortive mitoser". Et eksempel på en slik anomali er mitose med unormalt antall og form av kromosomer; tre-, fire- og multipolare mitoser.

flerkjernede celler. Celler som inneholder mange kjerner finnes også i normal tilstand, for eksempel: osteoklaster, megakaryocytter, syncytiotrofoblaster. Men de finnes ofte i patologiske tilstander, for eksempel: Lankhgans-celler i tuberkulose, gigantiske celler av fremmedlegemer, mange tumorceller. Cytoplasmaet til slike celler inneholder granuler eller vakuoler, antall kjerner kan variere fra noen få til flere hundre, og volumet gjenspeiles i navnet - gigantiske celler. Deres opprinnelse er variabel: epitelial, mesenkymal, histiocytisk. Mekanismen for dannelse av gigantiske flerkjernede celler er forskjellig. I noen tilfeller skyldes dannelsen deres fusjon av mononukleære celler, i andre er det på grunn av kjernefysisk fisjon uten å dele cytoplasmaet. Det antas også at deres dannelse kan være et resultat av noen anomalier av mitose etter bestråling eller administrering av cytostatika, så vel som under ondartet vekst.

KJERNEFARE ENDRINGER

PÅ normale forhold størrelsen og strukturen til nukleolene er i de fleste tilfeller tilstrekkelig til intensiteten av cellulær proteinsyntese. Under patologiske forhold (for eksempel i tumorceller) er den høye funksjonelle (sekretoriske) aktiviteten til cellen ofte ledsaget av en økning i volumet og noen ganger antall nukleoler med deres vakuolisering. I disse tilfellene snakker man om nukleolær hydropi (eller hydropisk nukleolus).

Desintegrasjon (separasjon) av nukleolære strukturer til RNA-granuler og fibriller reflekterer et brudd på funksjonstilstanden til både nukleolene og cellen, og skjer under påvirkning av forskjellige midler, som aktinomycin, aflatoksin, ioniserende stråling, og er ledsaget av en endring i RNA-syntese.

(Besøkt 10 ganger, 1 besøk i dag)

Cellepatologi er en typisk patologisk prosess preget av et brudd på intracellulær homeostase, som begrenser cellens funksjonalitet og kan føre til dens død eller en reduksjon i forventet levealder. .

Cellehomeostase - evnen til en celle til å eksistere under skiftende levekår samtidig som den opprettholder en stabil dynamisk balanse med omgivelsene.

Konseptet av " cellehomeostase» inkluderer en rekke indikatorer (konstanter): intracellulær konstans av hydrogenioner, elektroner, oksygen, substrater for energi og plastisk støtte for cellelivet, enzymer, nukleotider og en rekke andre stoffer.

Konstanter (lat. constantus - konstant) cellehomeostase avhenger av:

strukturell og funksjonell tilstand dens ulike membraner (plasmolems, mitokondrier, lysosomer, etc.) og organeller, intensiteten av strømmen av intracellulære biokjemiske prosesser. Dette er en slags " metabolsk komponent i homeostase » og bestemmes av arbeidet til cellens utøvende apparat;

informasjonsprosesser. Normal funksjon av en celle er umulig uten informasjon som kommer til den fra det ytre miljøet. Svært ofte endrer det parametrene for intracellulær konstans, som er en konsekvens av inkluderingen av adaptive (adaptive) programmer som lar cellen optimalt tilpasse seg en spesifikk situasjon i henhold til den mottatte informasjonen. " Ikke sant» endringer i konstantene for intracellulær homeostase og deres vedlikehold innenfor normalområdet i dette tilfellet bestemmes først og fremst mengde og kvalitet informasjonsstøtte av cellen (tilstedeværelsen av signalmolekyler, reseptorer, post-reseptorforbindelser, etc.). Det utøvende apparatet til cellen utfører bare " instruksjoner mottatt».

Derfor kan cellepatologi også oppstå uten primær " brudd"dets utøvende apparat, men på grunn av brudd på signalmekanismene, i den såkalte" informasjonskomponent » intracellulær homeostase.

Avhengig av arten av den etiologiske faktoren som forstyrrer homeostase (metabolsk og / eller dens informasjonskomponent), skilles celler ut fysisk, kjemisk og biologiske skadelige midler.

Fysiske etiologiske faktorer- dette er mekaniske effekter og temperatureffekter (hypo- og hypertermi), energien til elektrisk strøm, ioniserende stråling og elektromagnetiske bølger, påvirkning av romfluktfaktorer (akselerasjon, hypokenesia), etc.

Kjemiske etiologiske faktorer– eksponering for mange uorganiske og organiske stoffer (syrer, alkalier, salter av tungmetaller, etyl og metylalkohol). Patologi kan være forårsaket av mangel eller overskudd av proteiner, fett, karbohydrater, vitaminer, mikroelementer og andre stoffer. Viktige i denne gruppen av faktorer er medisinsk narkotika.

Alle de ovennevnte patogene faktorene forårsaker ulike celleskader.

Type (type) celleskade avhenger av:

hastigheten på utviklingen av de viktigste manifestasjonene av celledysfunksjon. Skille mellom akutt og kronisk celleskade. Akutt skade utvikler seg raskt, og som regel, som et resultat av en enkelt, men intens skadelig effekt. Kronisk skade går sakte og er et resultat av gjentatt påvirkning, men mindre intens når det gjelder skademiddel;

livssyklusen til cellen der eksponeringen skjer skadelig faktor. Skille mitotisk og interfase skader;

på graden (dybden) av brudd på cellulær homeostase - reversible og irreversible skader;

på arten av samspillet mellom den skadelige faktoren og cellen. Hvis det patogene middelet virker direkte på cellen, snakker de om direkte (primær) hennes skade. I forhold til en hel organisme, påvirkning grunnene kan også utføres gjennom dannelsen av en kjede av sekundære reaksjoner. For eksempel, under mekanisk skade, dannes biologisk aktive stoffer (BAS) direkte på eksponeringsstedet for dette middelet - dette er forfallsproduktene av døde celler, histamin, oksidaser, prostaglandiner og andre forbindelser syntetisert av skadede celler. BAS forårsaker på sin side dysfunksjon av celler som ikke tidligere var påvirket av denne faktoren. Slik skade kalles indirekte eller sekundær . Virkningen av den etiologiske faktoren kan manifesteres indirekte og gjennom endringer i nerve- og endokrinregulering (sjokk, stress), med avvik i kroppens fysisk-kjemiske tilstand (acidose, alkalose), med brudd på den systemiske sirkulasjonen (hjertesvikt) , hypoksi, hypo- og hypertermi, hypo- og hypoglykemi, etc.

på arten av skaden en viss patogen faktor. Vurder spesifikke og ikke-spesifikke skader.

Litvitsky P.F. (2002) fremhever og spesifikk skade på visse celler som oppstår når de interagerer med en rekke patogene faktorer. Et eksempel er utvikling av kontrakturer muskelceller under påvirkning av fysiske, kjemiske og biologiske faktorer på dem, eller forekomsten av hemolyse av erytrocytter under lignende påvirkninger.

Uspesifikk skade - Dette er standard, stereotype endringer i celler som oppstår når de samhandler med et bredt spekter av etiologiske faktorer. Følgende brudd er eksempler:

økt permeabilitet av cellemembraner;

aktivering av frie radikaler og peroksidreaksjoner;

intracellulær acidose;

denaturering av proteinmolekyler;

ubalanse mellom ioner og vann;

endring i intensiteten av oksidativ fosforylering.

Forholdet mellom spesifikk og uspesifikk celleskade er variert. De kan oppstå samtidig, eller en av dem går foran den andre. Å finne ut spesifikke typer lidelser, tidspunktet for deres forekomst og forholdet mellom dem, gir legen den nødvendige informasjonen om arten og intensiteten til årsaksfaktoren, dybden og utbredelsen av den patologiske prosessen. Dette sikrer igjen mer etiotropisk og patogenetisk profylakse og terapi. For eksempel, hvis med hepatitt av ulik opprinnelse, registreres bare en økning i blodplasmakonsentrasjonen ioner K og alaninaminotransferase(ALT) så er dette en indikasjon på lett kurs eller tidlig sykdommer. Kalium og ALT er lokalisert i cytoplasmaet, en økning i innholdet utenfor cellemembranen er karakteristisk i strid med dens permeabilitet (uspesifikk skade). Utseendet i blodet av et ganske spesifikt enzym for leveren - sorbitoldehydrogenase og organellspesifikk- glutamatdehydrogenase (lokalisering - mitokondrier), sur fosfatase(lokalisering av lysosomet) indikerer forverring av den patologiske prosessen. Det er ikke lenger begrenset til cellemembranen, men påvirker også intracellulære strukturer.

Som nevnt ovenfor oppstår cellepatologi på grunn av brudd på hemostase. Det kan endre seg ikke bare med den direkte påvirkningen av et patogent middel på cellen (og dermed forstyrre arbeidet til dets utøvende apparat), men også med utilstrekkelige informasjonsmekanismer som starter inkluderingen av visse adaptogene programmer. I denne forbindelse kan naturen til menneskelige sykdommer vurderes fra to posisjoner - materiale og energi og informasjon (A.Sh. Zaichik, L.P. Churilov, 1999). Sykdommen utvikler seg, og hvis det utøvende apparatet til cellen er skadet ( material- og energiposisjon), og i tilfelle brudd på informasjonsmekanismene ( informasjonsposisjon). Basert på den siste bestemmelsen er det til og med en spesiell terminologi - " regulatoriske sykdommer», « dysregulatorisk patologi».

Disse stillingene er lettere å identifisere i de innledende stadiene av cellepatologi. Etter hvert som den utvikler seg, er forskjellene mellom dem vanskeligere, og likevel vil etiotropisk og patogenetisk terapi være mer adekvat og vellykket for å etablere den sanne mekanismen (årsaken) til utviklingen av en bestemt manifestasjon av patologi.

Nå går vi direkte videre til vurderingen av cellens respons på et patogent middel. I henhold til vår plan (fig. 1) inkluderer dette spørsmål om tilpasning og paranekrose. De er nært beslektet med hverandre, siden enhver patologisk prosess (sykdom) består av to komponenter: skade ( endringer) og beskyttende-tilpasset ( tilpasningsdyktig) mekanismer. Endring forårsaker øyeblikkelig aktivering av adaptive mekanismer rettet mot å opprettholde den vitale aktiviteten til cellen under de endrede forholdene. Parallell studie av spørsmål om endring og beskyttende og adaptive mekanismer skaper visse vanskeligheter med å mestre undervisningsmaterialet. Derfor vil vi først analysere mekanismene for skade på cellehomeostase, og deretter beskyttende og adaptive reaksjoner. Samtidig vil vi huske at den innledende fasen av celleendring - paranekrose - dette er ikke bare skade, men også tilstedeværelsen av beskyttende og adaptive mekanismer, om enn ikke fullt ut oppfyller deres formål.

Betraktning av cellepatologi begynner med lidelser som oppstår under direkte påvirkning sykdomsfremkallende middel på den. Samspillet mellom den etiologiske faktoren og ulike strukturelle formasjoner av cellen fører til et brudd på dens homeostase ( dens metabolske komponent), og følgelig utviklingen av sykdommen. Patologi kan oppstå når ulike cellebiomembraner er skadet (plasmolemmaet er spesielt ofte skadet) og intracellulære formasjoner: kjerner, mitokondrier, lysosomer osv. (Fig. 2).