Šūnas - audu, orgānu un visa ķermeņa galvenie strukturālie un funkcionālie elementi - uztur savu homeostāzi, lai veiktu savas funkcijas, veiktu vielmaiņu un enerģiju, realizētu ģenētisko informāciju, nodotu to pēcnācējiem un tieši vai netieši. (caur starpšūnu matricu un šķidrumiem) nodrošina ķermeņa funkcijas. Jebkura šūna (4-1. attēls) darbojas normas robežās (homeostāze), vai pielāgoties dzīvei mainīgos apstākļos (adaptācija), vai nomirst, kad tiek pārsniegtas tā adaptīvās spējas (nekroze) vai atbilstošā signāla darbība (apoptoze).
homeostāze(homeokinēze) - dinamisks līdzsvars noteiktā šūnā, ar citām šūnām, ekstracelulāro matricu un humorālo
Rīsi. 4-1. Homeostāze, adaptācija un tipiskās šūnu patoloģijas formas. Pa kreisi ovālā - normas robežas. Tipisku patoloģisko procesu būtiska īpašība ir to atgriezeniskums. Ja bojājuma pakāpe pārsniedz adaptīvo spēju robežas, process kļūst neatgriezenisks (piemēri ir nekroze, apoptoze, displāzija, audzēja augšana).
faktori, kas nodrošina optimālu vielmaiņas un informatīvo atbalstu. Šūnas dzīve homeostāzes apstākļos - pastāvīga mijiedarbība ar dažādiem signāliem un faktoriem.
Pielāgošanās- adaptācija, reaģējot uz izmaiņām šūnu pastāvēšanas apstākļos (ieskaitot kaitīga faktora ietekmi).
šūnu nāve- neatgriezeniska dzīves pārtraukšana. Rodas vai nu ģenētiski ieprogrammēta procesa dēļ (apoptoze), vai nāvējošas traumas rezultātā (nekroze).
Tipiskas šūnu patoloģijas formas: distrofija, displāzija, metaplāzija, nepietiekams uzturs (atrofija), hipertrofija, kā arī nekroze un patoloģiskas apoptozes formas.
BojājumiKaitīgie faktori
Kaitīgā faktora ietekme var būt atgriezenisks vai neatgriezenisks (4-2. attēls).
Kaitīgā faktora būtība triplets: fizikāls, ķīmisks vai bioloģisks (ieskaitot sociālo).
Genesis. Pēc izcelsmes kaitīgos faktorus iedala eksogēnos un endogēnos.
Rīsi. 4-2. Atgriezenisku un neatgriezenisku bojājumu pazīmes.[4. gads.].
♦ Eksogēni faktori(iedarbojieties uz šūnu no ārpuses):
❖ fiziskas ietekmes(mehāniskā, termiskā, starojuma, elektriskā strāva);
❖ ķīmiskie aģenti(skābes, sārmi, etanols, spēcīgi oksidētāji);
❖ infekcijas faktori(vīrusi, riketsijas, baktērijas, mikroorganismu endo- un eksotoksīni, helminti u.c.).
♦ Endogēni aģenti(veidojas un darbojas šūnā):
❖ fiziskā daba(piem., brīvo radikāļu pārpalikums; osmotiskā spiediena svārstības);
❖ ķīmiskie faktori(piemēram, H+, K+, Ca 2 + jonu, skābekļa, oglekļa dioksīda, peroksīdu savienojumu, metabolītu u.c. uzkrāšanās vai trūkums);
❖ bioloģiskie aģenti(piemēram, olbaltumvielas, lizosomu enzīmi, metabolīti, Ig, citotoksiskie faktori; hormonu, enzīmu, prostaglandīnu deficīts vai pārpalikums - Pg).
Kaitīgo faktoru ietekme sasniegts tieši(primārie bojājuma faktori) vai netieši(veidojot sekundāro patoloģisku reakciju ķēdi - sekundārie bojājumu faktori).
ŠŪNU BOJĀJUMU MEHĀNISMI
Svarīgākie šūnu izmaiņu mehānismi ir:
♦ šūnas energoapgādes traucējumi;
♦ membrānu un enzīmu bojājumi;
♦ brīvo radikāļu un peroksīdu procesu aktivizēšana;
♦ jonu un ūdens nelīdzsvarotība;
♦ traucējumi genomā vai gēnu ekspresijā;
♦ šūnu funkciju regulēšanas traucējumi.
Šūnas energoapgādes traucējumi
Šūnas enerģijas padeve var tikt traucēta ATP enerģijas resintēzes, transportēšanas un izmantošanas posmos. Galvenais traucējumu cēlonis ir hipoksija(nepietiekama šūnu piegāde ar skābekli un bioloģiskās oksidācijas pārkāpums).
ATP resintēze tiek traucēta skābekļa un vielmaiņas substrātu deficīta, audu elpošanas un glikolīzes enzīmu aktivitātes samazināšanās, kā arī mitohondriju bojājuma un iznīcināšanas rezultātā (kurā notiek Krebsa cikla reakcijas un elektronu pārnešana uz molekulu). skābeklis, kas saistīts ar ADP fosforilēšanos).
Enerģijas transports. Makroerģiskajās saitēs ietvertā ATP enerģija nonāk efektorstruktūrās (miofibrīlās, jonu-
sūkņi utt.) ar ADP-ATP translokāzes un CPK palīdzību. Ja šie enzīmi vai šūnu membrānas ir bojātas, tiek traucēta efektorstruktūru darbība.
Enerģijas atgūšana var tikt traucēta galvenokārt ATPāžu (miozīna ATPāzes, plazmas membrānas Na + K + -ATPāzes, protonu un kālija ATPāzes, Ca 2 + -ATPāzes uc), CPK, adenīna nukleotīdu transferāzes aktivitātes samazināšanās dēļ.
Membrānas bojājumi
Šūnu membrānu bojājumi rodas šādu procesu dēļ:
hidrolāzes aktivācija. Patogēno faktoru ietekmē var ievērojami palielināties ar membrānu saistīto, brīvo (šķīdināto) un lizosomu lipāžu, fosfolipāžu un proteāžu aktivitāte (piemēram, hipoksijas un acidozes laikā). Tā rezultātā fosfolipīdi un membrānas proteīni tiek hidrolizēti, ko pavada ievērojams membrānas caurlaidības pieaugums.
Membrānas remonta traucējumi. Kaitīgo faktoru ietekmē notiek izmainītu vai zaudētu membrānas makromolekulu reparatīva sintēze (kā arī to sintēze de novo) nomākts, izraisot nepietiekamu membrānas remontu.
Makromolekulu konformācijas pārkāpumi(to telpiskā struktūra) izraisa izmaiņas šūnu membrānu un to receptoru fizikāli ķīmiskajā stāvoklī, kas izraisa traucējumus vai to funkciju zudumu.
Membrānu plīsums. Pietūkušo šūnu un organoīdu membrānu pārmērīga izstiepšanās un plīsums to pārmērīgas hidratācijas rezultātā (ievērojama osmotiskā un onkotiskā spiediena pieauguma sekas) ir svarīgs membrānas bojājumu un šūnu nāves mehānisms.
Brīvo radikāļu un peroksīdu reakcijas- parasti tā ir nepieciešama saikne elektronu transportēšanā, Pg un leikotriēnu sintēzē, fagocitozē, kateholamīnu metabolismā utt. Olbaltumvielas, nukleīnskābes un īpaši lipīdi ir iesaistīti brīvo radikāļu reakcijās, ņemot vērā liels to skaits šūnu membrānās (brīvo radikāļu lipīdu peroksidācija - SPOL ). Patogēno faktoru ietekmē ievērojami palielinās brīvo radikāļu un LPOL veidošanās, kas palielina šūnu bojājumus.
♦ SPOL posmi: reaktīvo skābekļa formu veidošanās - organisko un neorganisko vielu brīvo radikāļu veidošanās - lipīdu peroksīdu un hidroperoksīdu ražošana.
reaktīvās skābekļa sugas- ❖ singlets (Ό 2) ❖ superoksīda radikālis (O 2 -)
❖ ūdeņraža peroksīds (H 2 O 2) ❖ hidroksilgrupa (OH -).
♦ Prooksidanti un antioksidanti. LPO intensitāti regulē tā aktivizējošo (prooksidantu) un nomācošo (antioksidantu) faktoru attiecība.
❖ Prooksidanti- viegli oksidējami savienojumi, kas neitralizē brīvos radikāļus (naftohinoni, vitamīni A un D, reducētāji - NADPH 2, NADH 2, liposkābe, Pg un kateholamīnu vielmaiņas produkti).
❖ Antioksidanti- vielas, kas ierobežo vai pat aptur brīvo radikāļu un peroksīdu reakcijas (retinols, karotinoīdi, riboflavīns, tokoferoli, mannīts, superoksīda dismutāze, katalāze).
♦ Amfifilu mazgāšanas līdzekļa iedarbība. Lipīdu peroksīdu reakciju un hidrolāžu aktivācijas rezultātā uzkrājas lipīdu hidroperoksīdi, brīvās taukskābes un fosfolipīdi - amfifili (vielas, kuras var fiksēt gan membrānu hidrofobajā, gan hidrofilajā zonā). Tas izraisa plašu amfifilu kopu veidošanos (vienkāršākie transmembrānas kanāli), mikrolūzumus un membrānas iznīcināšanu.
Jonu un ūdens nelīdzsvarotība
Intracelulārais šķidrums satur aptuveni 65% no visa ķermeņa ūdens, un tam raksturīga zema Na + (10 mmol / l), Cl - (5 mmol / l), HCO 3 - (10 mmol / l) koncentrācija, bet augsta K + (150 mmol / l) un PO 4 3- (150 mmol / l) koncentrācija. Zemā Na+ koncentrācija un augstā K+ koncentrācija ir saistīta ar Na+,K+-ATPāzes darbu, kas izsūknē Na+ no šūnām apmaiņā pret K+. Šūnu jonu un ūdens nelīdzsvarotība attīstās pēc enerģijas piegādes traucējumiem un membrānas bojājumiem.
Jonu un ūdens nelīdzsvarotības izpausmes ir: ❖ atsevišķu jonu attiecības izmaiņas citozolā; ❖ jonu transmembrānas attiecības pārkāpums; ❖ šūnu hiperhidratācija; ❖ šūnu hipohidratācija; ❖ elektroģenēzes pārkāpumi.
Jonu sastāva izmaiņas membrānas ATPāzes bojājumu un membrānas defektu dēļ. Tātad Na +, K + -ATPāzes darbības traucējumu dēļ citozolā uzkrājas Na + pārpalikums, un šūna zaudē K +.
Osmotiskais pietūkums un šūnu osmotiskā kontrakcija.Šūnu stāvoklis ar osmotiskuma izmaiņām aplūkots attēlā. 4-3.
Hiperhidratācija. Galvenais bojāto šūnu pārmērīgas mitrināšanas iemesls ir Na +, kā arī organisko vielu satura palielināšanās, ko pavada osmotiskā spiediena paaugstināšanās tajās un šūnu pietūkums. Tas tiek apvienots ar stiepšanos un
Membrānas mikroplīsumi. Šāds attēls tiek novērots, piemēram, eritrocītu osmotiskās hemolīzes laikā (4.-3. att.). Hipohidratācijašūnas tiek novērotas, piemēram, ar drudzi, hipertermiju, poliūriju, infekcijas slimībām (holēru, vēdertīfu, dizentēriju). Šie apstākļi izraisa ūdens zudumu organismā, ko pavada šķidruma izdalīšanās no šūnām, kā arī organiskie un neorganiskie ūdenī šķīstošie savienojumi.
Rīsi. 4-3. NaCl šķīdumā suspendēto eritrocītu stāvoklis. Abscisa: koncentrācija (C) NaCl (mmol/l); pa y asi: šūnas tilpums (V). Pie NaCl koncentrācijas 154 mmol/l šūnu tilpums ir tāds pats kā asins plazmā (izotoniskais NaCl šķīdums) Palielinoties NaCl koncentrācijai (hipertonisks NaCl šķīdums), ūdens atstāj eritrocītus un tie saraujas. Samazinoties NaCl koncentrācijai (hipotoniskais NaCl šķīdums), eritrocītos nonāk ūdens, un tie uzbriest. Ja šķīdums ir hipotonisks, kas ir aptuveni 1,4 reizes lielāks par izotoniskā šķīduma vērtību, membrāna tiek iznīcināta. .
Elektroģenēzes traucējumi(membrānas potenciāla raksturlielumu izmaiņas - MP un darbības potenciāls - AP) ir būtiskas, jo tās bieži vien ir viena no svarīgajām šūnu bojājumu esamības un rakstura pazīmēm. Kā piemēru var minēt EKG izmaiņas ar miokarda šūnu bojājumiem, elektroencefalogrammas ar smadzeņu neironu patoloģiju, elektromiogrammas ar izmaiņām muskuļu šūnās.
Ģenētiski traucējumi
Izmaiņas genomā un gēnu ekspresijā ir nozīmīgs šūnu bojājumu faktors. Šādi traucējumi ietver mutācijas, derepresijas un gēnu represijas, transfekcijas un mitotiskus traucējumus.
Mutācijas(Tādējādi insulīna gēna mutācija izraisa diabēta attīstību).
Derepresija patogēns gēns (onkogēna derepresiju pavada normālas šūnas pārvēršanās audzēja šūnā).
Represijas vitāls gēns (fenilalanīna 4-monooksigenāzes gēna ekspresijas nomākšana izraisa hiperfenilalaninēmiju un oligofrēnijas attīstību).
Transfekcija(svešas DNS ievadīšana genomā). Piemēram, imūndeficīta vīrusa DNS transfekcija noved pie AIDS sākuma.
Mitotiskie traucējumi(piemēram, megaloblastiskās anēmijas gadījumā tiek novērota eritrokariocītu kodolu dalīšanās bez citoplazmas dalīšanās) un mejoze(dzimuma hromosomu diverģences pārkāpums izraisa hromosomu slimību veidošanos).
ŠŪNU BOJĀJUMU IZPAUSMES
Jebkurš šūnas bojājums izraisa specifiskas un nespecifiskas izmaiņas tajā ar dažādu smaguma pakāpi. Konkrētas izmaiņas attīstīt ar darbību noteiktu patogēnu faktoru uz dažādām šūnām vai noteikta veida šūnas dažādu kaitīgu vielu ietekmē.
patogēni faktori, izraisot specifiskas izmaiņas dažādās šūnās: osmotiskais spiediens, atvienotāji, hiperaldosteronēmija u.c.
♦ osmotiskais spiediens. Osmotiskā spiediena palielināšanos šūnā vienmēr pavada tās hiperhidratācija, membrānas stiepšanās un to integritātes pārkāpums ("šūnu osmotiskās iznīcināšanas" fenomens).
♦ Atvienotāji. Oksidācijas un fosforilēšanas atvienotāju (piemēram, augstāku taukskābju - VFA vai Ca 2 +) ietekmē tiek samazināta vai bloķēta šo procesu saistība un bioloģiskās oksidācijas efektivitāte.
♦ Hiperaldosteronēmija. Paaugstināts aldosterona saturs asinīs un intersticijā izraisa Na + uzkrāšanos šūnās.
šūnu grupas, reaģē ar īpašām izmaiņām dažādu kaitīgo vielu darbībā:
♦ Muskuļu elementi tie reaģē uz dažādu patogēno faktoru ietekmi ar ievērojamu spēku, veidojot kontraktūru.
♦ sarkanās asins šūnas ar dažādiem ievainojumiem viņiem tiek veikta hemolīze ar Hb izdalīšanos.
Nespecifiskas izmaiņas(stereotipisks, standarta) attīstīties kad dažāda veida šūnas tiek bojātas un pakļautas plaša spektra patogēnu iedarbībai.Piemēri: acidoze, pārmērīga brīvo radikāļu un peroksīdu reakciju aktivizēšanās, olbaltumvielu molekulu denaturācija, palielināta šūnu membrānu caurlaidība, jonu un ūdens nelīdzsvarotība, samazināta bioloģiskās oksidācijas efektivitāte.
Tipiskas patoloģijas formas
Galvenās tipiskās šūnu patoloģijas formas ir to hipotrofija un atrofija, hipertrofija un distrofija, displāzija, metaplāzija, kā arī nekroze un apoptoze.
hipotrofija un atrofija. Hipotrofiju raksturo šūnas izmēra un masas samazināšanās, kuras galējā pakāpe ir atrofija. Hipotrofiju un atrofiju parasti apvieno ar šūnu skaita samazināšanos - hipoplāziju. Tas noved pie orgāna tilpuma samazināšanās, ādas un gļotādu retināšanas. Piemērs:šūnu masas un skaita samazināšanās išēmiskajos audos vai orgānos. Hipertrofija. Hipertrofiju raksturo šūnas izmēra un masas palielināšanās. To bieži pavada šūnu skaita palielināšanās (hiperplāzija). Piešķirt fizioloģisko un patoloģisko hipertrofiju.
Fizioloģiskā hipertrofija ir adaptīvs (piemēram, skeleta muskuļu hipertrofija sportistiem).
Patoloģiska hipertrofija ir (kopā ar adaptīvu) patoloģisku nozīmi. Pastāv darba, vietēja un neirohumorāla patoloģiska hipertrofija, kas apvienota ar orgāna vai audu pārveidošanu.
♦ Darba hipertrofija attīstās ar pastāvīgi palielinātu slodzi (piemēram, patoloģiska miokarda hipertrofija hipertensijas gadījumā).
♦ Vicarioza (aizstāšanas) hipertrofija attīstās vienā no pārī savienotajiem orgāniem, kad tiek noņemts otrs.
♦ Neirohumorālā hipertrofija attīstās, pārkāpjot neirohumorālo regulējumu (piemēram, akromegālija, ginekomastija).
Distrofija
Šūnu distrofijas ir vielmaiņas traucējumi, ko pavada šūnu disfunkcija.
Distrofiju mehānismi ir dažādi:
❖ nenormālu (šūnā parasti neatrodamu) vielu sintēze (piemēram, amiloīda proteīna-polisaharīda komplekss);
❖ pārmērīga dažu savienojumu pārvēršana citos (piemēram, ogļhidrāti par taukiem cukura diabēta gadījumā);
❖ sadalīšanās (faneroze): subcelulāro struktūru un vielu sadalīšanās (piemēram, membrānu proteīnu-lipīdu kompleksi hroniskas hipoksijas gadījumā);
❖ šūnu un starpšūnu vielu infiltrācija ar organiskiem un neorganiskiem savienojumiem (piemēram, zema blīvuma lipoproteīniem - ZBL un Ca 2 + artēriju intima aterosklerozes gadījumā).
Klasifikācija. Galvenais šūnu distrofiju klasifikācijas kritērijs ir dominējošais dažu vielu klašu metabolisma pārkāpums. Saistībā ar šo kritēriju ir disproteinozes(olbaltumvielu distrofijas), lipidoze(tauku deģenerācijas), dispigmentozes(pigmentētas distrofijas), ogļhidrātu un minerālvielu distrofijas. Atsevišķā grupā ir tēzaurismas(uzglabāšanas slimība).
❖ Disproteinozes. Olbaltumvielu distrofijas raksturo šūnu proteīnu fizikāli ķīmisko īpašību izmaiņas. Piešķirt granulu, hialīna pilienu un hidropisko distrofiju.
❖ Lipidozes. Tauku deģenerācijas raksturo intracelulāro lipīdu satura palielināšanās un to pārdale audos un orgānos. Ir primārās un sekundārās lipidozes.
❖ Primārās lipidozes parasti tiek novērotas ar ģenētiski noteiktām fermentopātijām (piemēram, gangliozidozes, cerebrozidozes, sfingolipidozes).
❖ Sekundārās lipidozes attīstās dažādu patogēnu faktoru iedarbības rezultātā, piemēram, hipoksija, smagas infekcijas, sistēmiskas slimības, saindēšanās (ieskaitot dažas zāles - citostatiķi, antibiotikas, barbiturāti).
❖ ogļhidrātu distrofijas. Tiem raksturīgi polisaharīdu (glikogēna, mukopolisaharīdi) un glikoproteīnu (mucīna, mukoīda) metabolisma traucējumi.
❖ Polisaharīdi. Polisaharīdu metabolisma traucējumu gadījumā šūnās var novērot ogļhidrātu satura samazināšanos (piemēram, glikogēns DM), ogļhidrātu trūkumu (aglikogēnozes; piemēram, aknu cirozes vai hroniska hepatīta gadījumā) un lieko ogļhidrātu uzkrāšanās (piemēram, fon Žerkas glikogenoze - nefromegālisks sindroms - glikogēna infiltrācija šūnu nierēs).
❖ Glikoproteīni. Ogļhidrātu distrofijas, kas saistītas ar traucētu glikoproteīnu metabolismu, parasti raksturo gļotādas konsistences mucīnu un mukoīdu uzkrāšanās (šajā sakarā tos sauc arī par gļotādas distrofijām).
♦ Dispigmentoze. Pigmentārās distrofijas klasificē atkarībā no to izcelsmes (primārā un sekundārā), attīstības mehānisma, pigmenta struktūras, izpausmēm un izplatības (lokāla un sistēmiska). Piemēri:
❖ Kvēpu daļiņas, ogles utt. uzkrājas plaušu makrofāgos, atrodoties piesārņotā atmosfērā. Šajā sakarā plaušu audi iegūst tumši pelēku krāsu.
❖ Hemosiderin. Eritrocītu hemolīzes laikā Hb izdalās, to uztver aknu, liesas un sarkano kaulu smadzeņu makrofāgi un pārvērš brūnā pigmentā - hemosiderīnā.
♦ Minerālu distrofijas. No minerālu distrofijām vislielākā klīniskā nozīme ir kalcija, kālija, dzelzs, cinka, vara vielmaiņas traucējumiem šo ķīmisko elementu sāļu nogulšņu veidā (piemēram, kalcinoze, sideroze, vara nogulsnēšanās hepatocerebrālās distrofijas gadījumā).
♦ Tezaurismas(no grieķu val. tēzauri- valsts kase) - uzglabāšanas slimības ogļhidrātu, glikozaminoglikānu, lipīdu un olbaltumvielu metabolisma starpprodukti. Lielākā daļa tēzaurismu ir iedzimtu fermentopātiju rezultāts. Atkarībā no akumulējošo vielu veida tēzaurismozes iedala lipīdās (lipidozes), glikogēnās (glikogenozēs), aminoskābēs, nukleoproteīnos, mukopolisaharīdos (mukopolisaharidozēs), mukolipīdos (mukolipidozes). Atsevišķās grupās izšķir lizosomālas un peroksisomālas uzglabāšanas slimības. Piemēri:
❖ Tay-Sachs slimība- iedzimts lizosomu heksosaminidāzes A neironu deficīts - ko raksturo gangliozīdu uzkrāšanās nervu šūnu citoplazmā.
❖ Cerebrohepatorenālais sindroms(Zelvēgera sindroms) - tipisks lizosomu uzglabāšanas slimība, attīstās peroksisomu proteīnus kodējošo gēnu defektu rezultātā (asins plazmā un audos palielinās garo ķēžu taukskābju saturs).
❖ Gošē slimība- pārmērīga glikocerebrozīdu uzkrāšanās liesas un sarkano kaulu smadzeņu fagocītiskajās šūnās.
❖ Glikogenozes- dažādu patoloģiska glikogēna formu uzkrāšanās iekšējo orgānu šūnu citoplazmā.
Metaplāzija
Metaplāzija- konkrētam orgānam raksturīgo šūnu aizstāšana ar cita veida normālām šūnām. Piemēri:
♦ Hroniskas plaušu iekaisuma slimības, A vitamīna deficīts, smēķēšana izraisa slāņveida plakanšūnu epitēlija salu parādīšanos starp bronhu skropstu epitēlija šūnām.
♦ Hroniska cervicīta gadījumā ir iespējams viena slāņa cilindrisku epitēliju aizstāt ar slāņainu plakanu epitēliju.
♦ Skābā kuņģa satura atteces rezultātā barības vada gļotādas noslāņotais plakanais epitēlijs tiek aizstāts ar tievai zarnai raksturīgu vienslāņainu epitēliju (Bareta barības vads).
Metaplāzija tiek uzskatīta par pierobežas valsts(uz normas robežas). Dažos gadījumos metaplāzijas zonas kļūst displāzijas, kas ir pilns ar to audzēja transformāciju. Displāzija- šūnu diferenciācijas pārkāpumi, ko papildina pastāvīgas izmaiņas to struktūrā, vielmaiņā un funkcijās (šūnu atipisms). Atšķirībā no metaplāzijām, displāzijas raksturo šūnu atipijas pazīmju parādīšanās ar neskartu audu struktūru un arhitektūru. Displāzija notiek pirms audzēja augšanas (pirmsvēža stāvokļi).
ŠŪNU NĀVE
Šūnas mirst gan normālos, gan patoloģiskos apstākļos. Atšķirt divi principiāli atšķirīgi šūnu nāves varianti- nekroze(šūnu nāve, jo tā ir nozīmīga - letāls - bojājums) un apoptoze(šūnu nāve īpašas nāves programmas aktivizēšanas rezultātā).
Nekroze
Nekroze(no grieķu val. nekroti- miris) - šūnu patoloģiska nāve kaitīgu faktoru iedarbības uz tām rezultātā.
Nekroze ir šūnu distrofijas beigu stadija vai ievērojama (destruktīva) spēka postošo faktoru tiešas iedarbības sekas uz šūnu. Galvenās saites nekrozes patoģenēzē ir tādas pašas kā šūnu bojājumi, taču, attīstoties nekrozei, tās maksimāli pastiprinās un attīstās uz adaptīvo mehānismu trūkuma fona (bojāto struktūru aizsardzība un reģenerācija, traucēto procesu kompensācija). Par šūnu bojājumu neatgriezeniskumu parasti liecina plazmas membrānas plīsumi un izteiktas izmaiņas kodola struktūrā. (karioreksija- pārtraukumi
kodola membrāna, kodola sadrumstalotība; kariolīze- hromatīna izsmidzināšana; kariopiknoze- kodola satura saburzīšanās).
♦ Paranekroze un nekrobioze. Pirms nekrozes parādās paranekroze (līdzīgi nekrotiskām, bet tomēr atgriezeniskām metabolisma un šūnu struktūras izmaiņām) un nekrobioze (neatgriezenisku distrofisku izmaiņu kopums, kas izraisa nekrozi).
♦ Līze un autolīze. Nekrotizētās šūnas tiek iznīcinātas (līze). Ja sadalīšanās notiek ar lizosomu enzīmu un mirušo šūnu brīvo radikāļu palīdzību, procesu sauc par autolīzi.
♦ Heterolīze. Bojātu un atmirušo šūnu iznīcināšanu, piedaloties citām (neskartām) šūnām (migrējot fagocītu izmaiņu zonā, kā arī tajā iekļuvušos mikrobus) sauc par heterolīzi.
Nekrozes etioloģija un patoģenēze. Ir vairāki galvenie nekrozes etioloģiskie faktori – traumatiski, toksiski, trofoneirotiski, asinsrites un imunogēni. Išēmija, vēnu hiperēmija un limfostāze, kas attīstās šo faktoru iedarbības dēļ, ir saistīta ar hipoksiju un šūnu bojājumu mehānismu aktivāciju, kas galu galā izraisa nekrozi.
♦ Traumatiska nekroze. Tas ir fizikālo (mehānisko, temperatūras, vibrācijas, starojuma) un citu faktoru tiešas iedarbības uz audiem rezultāts.
♦ Toksiska nekroze. Tas attīstās toksīnu, biežāk mikrobu, iedarbībā uz audiem.
♦ Trofoneirotiskā nekroze attīstās, pārkāpjot asins piegādi vai audu inervāciju ar perifērās nervu sistēmas bojājumiem. Trofoneirotiskās nekrozes piemērs ir izgulējumi.
♦ Imunogēnā nekroze- citolīzes rezultāts autoagresīvu imūno un alerģisku reakciju laikā. Piemērs būtu fibrinoīda nekroze ar Artusa fenomenu. Citolīze, kurā iesaistīti killer T-limfocīti, NK šūnas un fagocīti, izraisa aknu vietu nekrozi hroniska hepatīta gadījumā.
♦ Asinsrites nekroze. Izraisa asinsrites nepietiekamība asinīs un limfas asinsvados to trombozes, embolijas, ilgstošas spazmas, kompresijas no ārpuses rezultātā. Nepietiekama cirkulācija audos izraisa to išēmiju, hipoksiju un nekrozi.
apoptoze
apoptoze(no grieķu val. apoptoze- krītošas lapas) - ieprogrammēta šūnu nāve.
Šī ir galvenā atšķirība starp apoptozi un nekrozi. Apoptoze ir daudzu fizioloģisko procesu sastāvdaļa, un to novēro arī šūnu adaptācijas laikā vides faktoriem. Apoptozes bioloģiskā loma ir saglabāt līdzsvaru starp šūnu proliferācijas un nāves procesiem. Apoptoze ir no enerģijas atkarīgs process. Apoptozes pārkāpumi vai bloķēšana var izraisīt patoloģiju (audzēju augšanu, imūnās autoagresijas reakcijas, imūndeficītus utt.).
Apoptozes piemēri
♦ Programmēta šūnu nāve embrionālās attīstības, histoģenēzes un orgānu morfoģenēzes laikā. Piemērs: neiroblastu nāve (no 25 līdz 75%) noteiktos smadzeņu attīstības posmos.
♦ Savu funkciju pildījušo šūnu nāve(piemēram, imūnkompetentas šūnas pēc imūnās atbildes reakcijas beigām vai eozinofīli pēc degranulācijas).
♦ Autoagresīvo T-limfocītu likvidēšana noteiktos aizkrūts dziedzera attīstības posmos vai pēc imūnās atbildes reakcijas beigām.
♦ Novecošana ko pavada no hormoniem atkarīga endometrija šūnu involūcija un apoptoze, olnīcu folikulu atrēzija sievietēm menopauzes periodā, kā arī prostatas un sēklinieku audi gados vecākiem vīriešiem.
♦ Transfekcija- vīrusa nukleīnskābes fragmenta ievadīšana šūnā (piemēram, vīrusu hepatīta, miokardīta, encefalīta, AIDS gadījumā) bieži izraisa tās apoptozi.
♦ audzēja augšana ko dabiski pavada liela skaita transformētu šūnu apoptoze.
Apoptozes mehānisms
Apoptozes gaitā tiek izdalīti četri posmi - iniciēšana, programmēšana, programmas realizācija un atmirušās šūnas izņemšana. Iniciācijas stadija.Šajā posmā informācijas signālus uztver šūnu receptori, un signāli tiek pārraidīti šūnas iekšienē.
♦ Transmembrānas signāli iedalīts "negatīvajos", "pozitīvajos" un jauktajos. ❖ “Negatīvs” signāls nozīmē, ka ietekme uz šūnu ir beigusies vai audos trūkst augšanas faktoru vai citokīnu, kas regulē šūnu dalīšanos un nobriešanu, kā arī hormonu, kas kontrolē šūnu attīstību. ❖ “Pozitīvs” signāls nozīmē, ka šūna ir pakļauta aģentam, kas iedarbina apoptozes programmu. Piemēram, TNF saistīšanās ar tā membrānas receptoru CD95 aktivizē šūnu nāves programmu. ❖ Jauktais signāls - pirmās un otrās grupas signālu kombinācija. Tādējādi limfocīti, ko stimulē mitogēns, bet nav saskarē ar svešu Ag, tiek pakļauti apoptozei; mirst arī limfocīti, uz kuriem
Ag rīkojās, bet viņi nesaņēma citus signālus (piemēram, mitogēnus).
♦ Starp intracelulāri stimuli apoptozei svarīgākie ir: ❖ H + un brīvo radikāļu pārpalikums; ❖ paaugstināta temperatūra; ❖ Intracelulārie vīrusi un ❖ Hormoni, kas nodrošina savu iedarbību caur kodolreceptoriem (piemēram, glikokortikoīdi).
Programmēšanas posms(apoptozes procesu kontrole un integrācija). Programmēšanas posma īstenošanai ir divas iespējas: efektorkaspāžu un endonukleāžu tieša aktivizēšana (apejot šūnas genomu) un to netiešā aktivizēšana ar noteiktu gēnu ekspresiju.
♦ Tiešā signāla pārraide. To veic, izmantojot adaptera proteīnus, granzīmus un citohromu C. Tieša signāla pārraide tiek novērota šūnās, kas nav kodols (piemēram, eritrocītos).
♦ Genoma mediēta signālu pārraide.Šajā posmā specializētās olbaltumvielas vai nu bloķē potenciāli letālu signālu, vai signalizē par apoptozi, aktivizējot izpildprogrammu.
❖ Inhibitoru proteīni apoptoze (anti-apoptotisko gēnu ekspresijas produkti Bcl-2, Bcl-XL) bloķēt apoptozi (piemēram, samazinot mitohondriju membrānu caurlaidību, saistībā ar kuru samazinās varbūtība, ka viens no apoptozi izraisošajiem faktoriem, citohroms C, izdalīsies citozolā).
❖ Promotētāji proteīni apoptoze (piemēram, proteīni, kuru sintēzi kontrolē gēni Slikti, Baks, anti-onkogēni Rb vai p 53) aktivizē efektorcisteīna proteāzes (kaspāzes un endonukleāzes).
Programmas īstenošanas posms(izpildītājs, efektors) sastāv no šūnu nāves, ko veic, aktivizējot proteāzes un endonukleāzes. Šūnas "nogalināšanas" tiešie izpildītāji ir no Ca 2 +, Mg 2 + atkarīgās endonukleāzes (katalizē nukleīnskābju sadalīšanos) un efektorkaspāzes (šķeļ proteīnus). Tajā pašā laikā šūnā veidojas fragmenti, kas satur organellu paliekas, citoplazmu, hromatīnu un citolemmu, un no tās izdalās - apoptotiskie ķermeņi.
Atmirušo šūnu fragmentu noņemšanas posms. Uz apoptotisko ķermeņu virsmas ir ligandi, ar kuriem mijiedarbojas fagocītu šūnu receptori. Fagocīti atklāj, aprij un iznīcina apoptotiskos ķermeņus (heterolīze). Tā rezultātā iznīcinātās šūnas saturs nenonāk starpšūnu telpā un apoptozes laikā nav iekaisuma reakcijas.
NEKROPTOZE
Pēdējos gados ir aprakstīts vēl viens šūnu nāves variants, kas atšķiras gan no apoptozes, gan no nekrozes. To apzīmē kā nekroptozi. Nekrotozes programmu, tāpat kā apoptozi, var stimulēt šūnu receptoru ligandi no audzēja nekrozes faktora (TNFα) saimes. Tomēr šūnu nāve notiek, neaktivizējot ar kaspāzēm saistītās proteāzes (nekroptoze attīstās ar pilnīgu kaspāzes aktivitātes nomākšanu).
Šūnu iznīcināšanas mehānisms nekroptozes gadījumā ir vairāk līdzīgs autolīzei. Tiek uzskatīts, ka nekroptoze ir viens no savdabīgajiem nervu šūnu nāves mehānismiem insultu gadījumā.
Šūnu adaptācija
ŠŪNU ADAPTĀCIJAS MEHĀNISMI BOJĀJUMIEM
Šūnu adaptīvo reakciju komplekss ir sadalīts intracelulārajā un starpšūnu.
Intracelulāri adaptīvie mehānismi
Pašās bojātajās šūnās tiek realizēti intracelulāri adaptācijas mehānismi. Šie mehānismi ietver: ❖ kompensāciju par traucējumiem šūnas energoapgādē; ❖ šūnu membrānu un enzīmu aizsardzība; ❖ jonu un ūdens nelīdzsvarotības samazināšana vai novēršana šūnā; ❖ defektu novēršana šūnas ģenētiskās programmas realizācijā;
Intracelulāro procesu regulēšanas traucējumu kompensācija;
Samazināta šūnu funkcionālā aktivitāte; ❖ karstuma šoka proteīnu darbība; ❖ reģenerācija; ❖ hipertrofija; ❖ hiperplāzija.
Enerģijas traucējumu kompensācija To nodrošina ATP resintēzes un transportēšanas procesu aktivizēšana, šūnu funkcionēšanas intensitātes samazināšanās un plastiski procesi tajās.
Jonu un ūdens nelīdzsvarotības novēršanašūnā tiek veikta, aktivizējot bufera un transporta šūnu sistēmas.
Ģenētisko defektu likvidēšana tiek panākts ar DNS labošanu, izmainīto DNS fragmentu likvidēšanu, transkripcijas un translācijas normalizēšanu.
Intracelulāro procesu regulēšanas traucējumu kompensācija sastāv no receptoru skaita maiņas, to jutības pret ligandiem, mediatoru sistēmu normalizēšanas.
Samazināta šūnu funkcionālā aktivitāteļauj ietaupīt un pārdalīt resursus un līdz ar to palielināt spēju kompensēt kaitnieciska faktora radītās izmaiņas. Tā rezultātā šūnu bojājumu pakāpe un mērogs saskaņā ar darbību
tiek samazināts patogēnā faktora daudzums, un pēc tā darbības pārtraukšanas tiek novērota intensīvāka un pilnīgāka šūnu struktūru un to funkciju atjaunošana.
Karstuma šoka proteīni(HSP, no Karstuma šoka proteīni; stresa proteīni) tiek intensīvi sintezēti, kad šūnas tiek pakļautas kaitīgiem faktoriem. Šīs olbaltumvielas spēj aizsargāt šūnu no bojājumiem un novērst tās nāvi. Visbiežāk sastopamo HSP molekulmasa ir 70 000 (hsp70) un 90 000 (hsp90). Šo proteīnu darbības mehānisms ir daudzveidīgs un sastāv no citu proteīnu salikšanas un konformācijas procesu regulēšanas.
Starpšūnu adaptīvie mehānismi
Starpšūnu (sistēmiskās) adaptācijas mehānismus īsteno neskartas šūnas to mijiedarbības procesā ar bojātajām.
Šūnu mijiedarbības mehānismi:
♦ metabolītu, lokālo citokīnu un jonu apmaiņa; ❖ IBN sistēmas reakciju ieviešana;
♦ limfas un asinsrites izmaiņas;
♦ endokrīnās sistēmas ietekmes;
♦ nervu ietekme.
Piemēri
♦ Hipoksija. Skābekļa satura samazināšanās asinīs un šūnās stimulē elpošanas centra neironu darbību, sirds un asinsvadu sistēmas darbību un sarkano asins šūnu izdalīšanos no kaulu smadzenēm. Rezultātā palielinās alveolārās ventilācijas apjoms, audu perfūzija ar asinīm, eritrocītu skaits perifērajās asinīs, kas samazina vai novērš skābekļa trūkumu un aktivizē vielmaiņu šūnās.
♦ Hipoglikēmija.Šūnu bojājumus hipoglikēmijas apstākļos var samazināt glikagona, adrenalīna, glikokortikoīdu, somatotropā hormona (GH) palielināšanās rezultātā, kas palielina glikozes līmeni asins plazmā un transportē glikozi šūnās.
♦ Išēmija. Arteriālo asiņu piegādes samazināšanos jebkurai audu zonai parasti pavada asins plūsmas palielināšanās caur blakus esošajiem (apvedceļa) traukiem, kas atjauno skābekļa un vielmaiņas substrātu piegādi šūnām.
Palielina šūnu izturību pret bojājumiem
Pasākumus un līdzekļus, kas palielina neskartu šūnu izturību pret patogēno faktoru iedarbību un stimulē adaptīvos mehānismus šūnu bojājumu gadījumā, iedala:
♦ paredzētajam mērķim medicīniskiem un profilaktiskiem nolūkiem;
♦ pēc būtības par narkotikām, bez narkotikām un kombinētām;
♦ koncentrējoties uz etiotropisko, patoģenētisko un sanoģenētisko.
Profilaktiski un ārstnieciski pasākumi
ne-narkotiku aģenti. Lai novērstu šūnu bojājumus, tiek izmantoti līdzekļi, kas nav saistīti ar zālēm. Šie līdzekļi palielina šūnu rezistenci pret vairākiem patogēniem aģentiem.
Piemērs.Ķermeņa trenēšana (pēc noteiktas shēmas) ar mērenu hipoksiju, stresa faktoriem, fiziskām aktivitātēm un atdzišanu palielina izturību pret ievērojamu hipoksiju, išēmiju, saaukstēšanos, infekcijas un citiem izraisītājiem. Šūnu pretestības palielināšanās treniņa laikā ir balstīta uz regulējošo sistēmu uzticamības un jaudas palielināšanos, šūnu enerģijas un plastmasas piegādes mehānismiem, to kompensējošām, atjaunojošajām un aizsardzības reakcijām, proteīnu sintēzes un DNS remonta mehānismiem, procesiem. subcelulāro struktūru veidošanās un citas izmaiņas.
Medikamenti. Narkotikas (PM) galvenokārt izmanto, lai aktivizētu adaptīvos mehānismus pēc iedarbības ar patogēnu aģentu. Lielāko daļu zāļu lieto etiotropai vai patoģenētiskai terapijai.
Galvenās ietekmes, kuru mērķis ir samazināt patogēnās iedarbības spēku uz šūnām vai bloķēt patoloģiskā procesa attīstības mehānismu, ir: šūnu energoapgādes traucējumu pakāpes samazināšana vai novēršana; transmembrānu transporta, intracelulārās jonu sadales un šūnu tilpuma kontroles mehānismu korekcija un aizsardzība; šūnas ģenētiskā aparāta bojājumu novēršana; ? intracelulāro procesu regulēšanas un integrācijas mehānismu korekcija.
Kombinētā ietekme dod vislielāko efektu (gan terapeitisko, gan profilaktisko).
Vispārējie terapijas un profilakses principi
Vispārējie terapijas un profilakses principi ietver etiotropiskos, patoģenētiskos un sanoģenētiskos principus.
Etiotropā iedarbība kuru mērķis ir novērst darbību (profilaksi) vai novērst, apturēt, samazināt patogēno faktoru ietekmes stiprumu vai ilgumu uz šūnām, kā arī novērst apstākļus, kas veicina šīs darbības (ārstēšanas) īstenošanu.
Sanogenētiskie pasākumi mērķis ir aktivizēt adaptīvos mehānismus (šūnu kompensācija, aizsardzība, atjaunošana un pielāgošana) mainīgajiem apstākļiem, kas novērš slimības attīstību (profilakse) vai paātrināt ķermeņa atveseļošanos (ārstēšana).
Patoģenētiskās ietekmes mērķis ir saraut patoģenēzes saites, aizsargājot šūnu enerģijas piegādes mehānismus, koriģējot transmembrānu pārnesi, jonu intracelulāro sadalījumu un kontrolējot šūnu tilpumu; novēršot tādu faktoru darbību, kas izraisa izmaiņas šūnu ģenētiskajā aparātā.
šūnu patoloģija
Šūna ir elementāra dzīva sistēma, kurai ir spēja apmainīties ar vidi. Cilvēka ķermeņa šūnu struktūra nodrošina, ka tās veic specializētu funkciju un “saglabā sevi”, tas ir, uztur šūnu kopumu. Šūnu organellas, kurām ir noteiktas morfoloģiskas pazīmes, nodrošina galvenās šūnas dzīvībai svarīgās aktivitātes izpausmes. Tie ir saistīti ar elpošanu un enerģijas rezervēm (mitohondriji), proteīnu sintēzi (ribosomas, granulēts citoplazmas tīklojums), lipīdu un glikogēna uzkrāšanos un transportēšanu, detoksikācijas funkciju (gluds citoplazmas tīklojums), produktu sintēzi un to sekrēciju (lamelārais komplekss), intracelulāro. gremošanu un aizsargfunkciju (lizosomas). Šūnu ultrastruktūru darbība ir stingri koordinēta, un koordinācija konkrēta produkta ražošanā šūnā ir pakļauta "intracelulārā konveijera" likumam. Saskaņā ar autoregulācijas principu tā veic attiecības starp šūnas strukturālajām sastāvdaļām un tajā notiekošajiem vielmaiņas procesiem.
Organellu funkcijas nav stingri noteiktas, jo tās var piedalīties dažādos intracelulāros procesos. Specializētāki ir šūnas metaplazmatiskie veidojumi, kas veic noteiktas funkcijas: tonofibrils, kas veic šūnas atbalsta funkciju; miofibrils, kas sarauj šūnu un veicina tās kustību; mikrovilli, otas robeža, kas iesaistīta absorbcijas procesos; desmosomas, kas nodrošina šūnu kontaktus utt. Tomēr neviena šūnas funkcija nav viena organoīda vai viena metaplazmas veidojuma darbības rezultāts. Katra šūnas funkcionālā izpausme ir visu savstarpēji saistīto komponentu kopīgā darba rezultāts. Tāpēc ir skaidrs, ka strukturālās izmaiņas šūnā, kas atspoguļo tās funkciju pārkāpumus, nevar saprast, neņemot vērā iespējamās izmaiņas katrā no divām galvenajām daļām - kodolā un citoplazmā, tās organellās, metaplazmas veidojumos un ieslēgumos. No šūnas elementāro struktūru un to funkciju pārkāpumiem līdz šūnas kā elementāras pašregulējošas dzīvās sistēmas patoloģijai un šūnu sadarbības patoloģijai, ko vieno ierobežota funkcija - tas ir veids, kā izprast šūnu patoloģiju - strukturālo. cilvēka patoloģijas pamats.
Tāpēc šūnu patoloģija ir neskaidrs jēdziens. Pirmkārt, tā ir specializētu šūnu ultrastruktūru patoloģija, to raksturo ne tikai diezgan stereotipiskas izmaiņas vienā vai citā ultrastruktūrā, reaģējot uz dažādām ietekmēm, bet arī tādas specifiskas ultrastruktūru izmaiņas, ka var runāt par hromosomu slimībām un "slimībām". receptoru, lizosomu, mitohondriju, peroksisomu un citu "slimību" šūnu. Otrkārt, šūnu patoloģija ir tās komponentu un ultrastruktūru izmaiņas cēloņu un seku attiecībās. Šajā gadījumā mēs runājam par šūnu bojājumu vispārējo modeļu noteikšanu un to reakciju uz bojājumiem. Tie var ietvert: patogēnās informācijas uztveršanu šūnā un reakciju uz bojājumiem, šūnu membrānu caurlaidības un intracelulārā šķidruma cirkulācijas traucējumiem; šūnu vielmaiņas traucējumi, šūnu nāve (nekroze), šūnu displāzija un metaplāzija, hipertrofija un atrofija, šūnu kustības patoloģija, tās kodols un ģenētiskais aparāts u.c.
Šūnu kodola patoloģija
Morfoloģiski tas izpaužas kodolu un kodolu struktūras, izmēra, formas un skaita izmaiņās, dažādu kodola ieslēgumu parādīšanā un kodola apvalka izmaiņās. Īpaša kodola patoloģijas forma ir mitozes patoloģija; hromosomu sindromu un hromosomu slimību attīstība ir saistīta ar kodola hromosomu patoloģiju.
Kodolu uzbūve un izmērs
Kodola struktūra un izmēri (mēs runājam par starpfāzi, intermitozi, kodolu) galvenokārt ir atkarīgi no ploidijas, jo īpaši no DNS satura kodolā un no kodola funkcionālā stāvokļa. Tetraploīdiem kodoliem ir lielāks diametrs nekā diploīdiem, un oktoploīdiem kodoliem ir lielāki nekā tetraploīdiem.
Lielākā daļa šūnu satur diploīdus kodolus. Proliferējošajās šūnās DNS sintēzes periodā (S-fāze) DNS saturs kodolā dubultojas, postmitotiskajā periodā, gluži pretēji, samazinās. Ja pēc DNS sintēzes diploīdā šūnā normāla mitoze nenotiek, tad parādās tetraploīdi kodoli. Rodas poliploīdija - vairākkārtējs hromosomu kopu skaita pieaugums šūnu kodolos vai ploidijas stāvoklis no tetraploidijas un augstāk.
Poliploīdās šūnas tiek identificētas dažādos veidos: pēc kodola lieluma, palielināta DNS daudzuma starpfāzu kodolā vai hromosomu skaita palielināšanās mitotiskā šūnā. Tie ir atrodami normāli funkcionējošos cilvēka audos. Vecumā tiek novērots poliploīdu kodolu skaita pieaugums daudzos orgānos. Poliploīdija ir īpaši izteikta reparatīvajā reģenerācijā (aknās), kompensējošā (reģeneratīvā) hipertrofijā (miokardā) un audzēju augšanā.
Cita veida izmaiņas šūnu kodola struktūrā un izmērā notiek aneuploīdijā, ko saprot kā izmaiņas nepilnīga hromosomu komplekta formā. Aneuploīdija ir saistīta ar hromosomu mutācijām. Tās izpausmes (hipertetraploīds, pseidoploīds, "aptuveni" diploīds vai triploīds kodols) bieži tiek konstatētas ļaundabīgos audzējos.
Kodolu un kodolstruktūru izmērus, neatkarīgi no ploiditātes, lielā mērā nosaka šūnas funkcionālais stāvoklis. Šajā sakarā jāatceras, ka procesi, kas nepārtraukti notiek starpfāzu kodolā, ir daudzvirzienu: pirmkārt, tā ir ģenētiskā materiāla replikācija S-neriodā (“puskonservatīvā” DNS sintēze); otrkārt, RNS veidošanās transkripcijas procesā, RNS transportēšana no kodola uz citoplazmu caur kodola porām specifiskas šūnas funkcijas īstenošanai un DNS replikācijai.
Kodola funkcionālais stāvoklis atspoguļojas tā hromatīna būtībā un izplatībā. Normālo audu diploīdu kodolu ārējās sekcijās ir sastopams kondensēts (kompakts) hromatīns - heterohromatīns, tā atlikušajās sekcijās - nekondensēts (irdenais) hromatīns - eihromatīns. Hetero- un eihromatīns atspoguļo dažādus kodolaktivitātes stāvokļus; pirmais no tiem tiek uzskatīts par "neaktīvu" vai "neaktīvu", otrais - "diezgan aktīvs". Tā kā kodols var pāriet no relatīvi funkcionāla miera stāvokļa uz augstas funkcionālās aktivitātes stāvokli un otrādi, hetero- un eihromatīna attēloto hromatīna sadalījuma morfoloģisko modeli nevar uzskatīt par statisku. Iespējama kodolu "heterohromatinizācija" vai "eihromatinizācija", kuras mehānismi nav labi saprotami. Arī hromatīna būtības un izplatības kodolā interpretācija ir neskaidra.
Piemēram, hromatīna marginācija, t.i., tā atrašanās zem kodola membrānas, tiek interpretēta gan kā kodolaktivitātes pazīme, gan kā tās bojājuma izpausme. Tomēr eihromatisko struktūru kondensācija (kodola sienas hiperhromatoze), kas atspoguļo aktīvo transkripcijas vietu inaktivāciju, tiek uzskatīta par patoloģisku parādību, kā šūnu nāves priekšteci. Patoloģiskās izmaiņas kodolā ietver arī tā disfunkcionālu (toksisku) pietūkumu, kas rodas ar dažādiem šūnu bojājumiem. Šajā gadījumā notiek izmaiņas kodola un citoplazmas koloid-osmotiskajā stāvoklī, jo tiek kavēta vielu transportēšana caur šūnu membrānu.
Kodolu forma un to skaits
Kodola formas izmaiņas ir būtiska diagnostikas pazīme: kodolu deformācija ar citoplazmas ieslēgumiem distrofisku procesu laikā, kodolu polimorfisms iekaisuma laikā (granulomatoze) un audzēja augšana (šūnu atipisms).
Kodola forma var mainīties arī vairāku kodola izvirzījumu veidošanās citoplazmā dēļ (3. att.), kas rodas kodola virsmas palielināšanās dēļ un norāda uz kodola sintētisko aktivitāti attiecībā pret nukleīnskābēm. un olbaltumvielas.
Kodolu skaita izmaiņas šūnā var attēlot ar daudzkodolu veidošanos, "kodola pavadoņa" parādīšanos un kodola neesamību. Ar šūnu saplūšanu ir iespējama daudzkodolu veidošanās. Tādas, piemēram, ir svešķermeņu un Pirogova-Langhanu milzu daudzkodolu šūnas, kas veidojas epitēlija šūnu saplūšanas rezultātā (sk. 72. att.). Bet daudzkodolu šūnu veidošanās ir iespējama arī, pārkāpjot mitozi - kodola dalīšanos bez turpmākas citoplazmas dalīšanas, kas tiek novērota pēc apstarošanas vai citostatisko līdzekļu ievadīšanas, kā arī ļaundabīgas augšanas laikā.
Par "kodola pavadoņiem", kariomēriem (maziem kodoliem) sauc mazus kodoliem līdzīgus veidojumus ar atbilstošu struktūru un savu membrānu, kas atrodas citoplazmā pie neizmainīta kodola. Tiek uzskatīts, ka to veidošanās cēlonis ir hromosomu mutācijas. Tādi ir kariomēri ļaundabīga audzēja šūnās, ja ir liels skaits patoloģisko mitožu figūru.
Ne-nuklearitāte saistībā ar šūnas funkcionālo novērtējumu ir neskaidra. Ir zināmas ar kodolu nesaistītas šūnu struktūras, kas ir diezgan dzīvotspējīgas (eritrocīti, trombocīti). Patoloģiskos apstākļos var novērot no šūnas atdalīto citoplazmas daļu dzīvotspēju. Bet kodola trūkums var liecināt arī par kodola nāvi, kas izpaužas kā kariopiknoze, karioreksija un kariolīze (sk. Nekroze).
Kodolu struktūra un lielums
Izmaiņas nukleolus ir būtiskas šūnas stāvokļa morfoloģiskajā un funkcionālajā novērtējumā, jo ribosomu RNS (r-RNS) transkripcijas un transformācijas procesi ir saistīti ar nukleoliem. Kodolu lielums un struktūra vairumā gadījumu korelē ar šūnu proteīnu sintēzes daudzumu, kas noteikts ar bioķīmiskām metodēm. Kodolu lielums ir atkarīgs arī no šūnu funkcijas un veida.
Kodolu izmēra un skaita palielināšanās norāda uz to funkcionālās aktivitātes palielināšanos. Kodolā jaunizveidotā ribosomu RNS tiek transportēta uz citoplazmu un, iespējams, caur iekšējās kodola membrānas porām. Intensīvu olbaltumvielu sintēzi šādos gadījumos apstiprina ribosomu skaita palielināšanās endoplazmatiskajā retikulumā.
Hipergranulāri nukleoli ar granulu pārsvaru pār fibrilāru vielu var atspoguļot atšķirīgu gan nukleolu, gan šūnas funkcionālo stāvokli. Šādu nukleolu klātbūtne ar labi definētu lakūnu sistēmu un asu citoplazmas bazofīliju norāda gan uz pastiprinātu rRNS sintēzi, gan transmisiju. Šādi "hiperfunkcionālie nukleoli" ir atrodami jaunās plazmas šūnās, aktīvos fibroblastos, hepatocītos un daudzās audzēju šūnās. Tie paši hipergranulārie nukleoli ar vieglu citoplazmas bazofīliju var atspoguļot transmisijas (granulu transportēšanas) pārkāpumu, turpinot rRNS sintēzi. Tie ir atrodami audzēja šūnās, kurām raksturīgs liels kodols un neliela citoplazmas bazofilija.
Kodolu atslābums (disociācija), atspoguļojot to hipogranulāciju, var būt r-RNS "izvirduma" citoplazmā vai nukleolārās transkripcijas kavēšanas sekas. Kodolu dezorganizācija (segregācija) parasti atspoguļo pilnīgu un ātru nukleolārās transkripcijas pārtraukšanu: kodola izmērs samazinās, tiek novērota izteikta nukleolārā hromatīna kondensācija, atdalās granulas un proteīna pavedieni. Šīs izmaiņas rodas šūnas enerģijas deficītā.
Kodolieslēgumi
Kodolieročus iedala trīs grupās:
1. kodola citoplazmas
2. patiess kodols
3. kodolvīrusu kondicionēts.
Kodolcitoplazmas ieslēgumi tiek saukti par citoplazmas daļām, kuras kodolā norobežo apvalks. Tie var saturēt visas šūnas sastāvdaļas (organellus, pigmentu, glikogēnu, tauku pilienus utt.). To izskats vairumā gadījumu ir saistīts ar mitotiskās dalīšanas pārkāpumu.
Īstie kodolieslēgumi ir tie, kas atrodas kodola (karioplazmas) iekšpusē un atbilst citoplazmā atrodamajām vielām [olbaltumvielām, glikogēnam, lipīdiem utt.]. Vairumā gadījumu šīs vielas no citoplazmas iekļūst kodolā caur neskartām vai bojātām kodola membrānas porām vai caur iznīcināto kodola membrānu. Iespējama arī šo vielu iekļūšana kodolā mitozes laikā. Tādi, piemēram, ir glikogēna iekļaušana cukura diabēta aknu kodolos (“kodolglikogēns”, “perforēti, tukši, kodoli”).
Vīrusu izraisītie kodolieslēgumi (tā sauktie kodoliekļaušanas ķermeņi) ir neskaidri. Pirmkārt, tie ir kodolieslēgumi vīrusa kristāliskā režģa karioplazmā un, otrkārt, olbaltumvielu daļiņu ieslēgumi, kas rodas vīrusa intranukleārās reprodukcijas laikā; treškārt, kodolieslēgumi kā reakcijas izpausme uz vīrusa izraisītu citoplazmas sakāvi (“reaktīvie ieslēgumi”).
kodola apvalks
Kodola apvalks veic vairākas funkcijas, kuru pārkāpumi var kalpot par pamatu šūnu patoloģijas attīstībai.
Par kodolmembrānas lomu kodola formas un izmēra saglabāšanā liecina intranukleāro tubulāru sistēmu veidošanās, kas stiepjas no iekšējās kodola membrānas, ieslēgumi perinukleārajā zonā [miokarda hipertrofija, plaušu fibroze, sistēmisks vaskulīts, sarkoidoze, aknu audzēji , dermatomiozīts].
Par kodola apvalku kā DNS piesaistes vietu, lai atvieglotu replikāciju un transkripciju, liecina fakts, ka kodola apvalkā ir struktūras, kuras modulē hromatīns un kas savukārt ir atbildīgas par hromatīna orientāciju un struktūru. Ir pierādīts, ka DNS funkcionālā aktivitāte ir saistīta ar tās izplatību šūnu dalīšanās laikā un ar kondensācijas pakāpi starpfāzē, un apvalka bojājumi var izraisīt izmaiņas šādās izplatības zonās un izraisīt patoloģiskas izmaiņas šūnā.
Par labu kodola apvalka funkcijai kā fiziskai barjerai un nukleocitoplazmatiskā metabolisma modulatoram, konstatētā korelācija starp izmaiņām kodola apvalka struktūrā, tā poru modulī un RNS izdalīšanos citoplazmā runā par labu . Kodola apvalka kontrole RNS transportēšanai citoplazmā var būtiski ietekmēt šūnu homeostāzi patoloģiskos apstākļos. Kodolmembrānas dalībai membrānu sintēzē nav ticamu pierādījumu, lai gan tiek uzskatīts, ka šī loma ir iespējama, jo kodola apvalka membrānas tieši nonāk citoplazmas endoplazmatiskajā retikulumā. Par iespējamo kodola apvalka enzīmu ietekmi uz kodola darbību liecina dažādu detoksikācijas enzīmu klātbūtne kodola apvalkā, a. arī vielas, kas nodrošina “hormonālo kontroli” (adenilāta ciklāze, insulīna receptori utt.).
Mitozes patoloģija
Mitoze šūnas dzīves ciklā ieņem īpašu vietu. Ar tās palīdzību tiek veikta šūnu reprodukcija un līdz ar to arī to iedzimto īpašību nodošana. Šūnu sagatavošana mitozei sastāv no vairākiem secīgiem procesiem: DNS reprodukcija, šūnu masas dubultošanās, hromosomu un mitotiskā aparāta proteīnu komponentu sintēze, šūnu centra dubultošanās un enerģijas uzkrāšana citotomijai. Mitotiskās dalīšanas procesā, kā zināms, ir 4 galvenās fāzes: profāze, metafāze, anafāze un telofāze.
Mitozes patoloģijā var ciest jebkura no šīm fāzēm. Vadoties pēc tā, tika izveidota mitozes patoloģijas klasifikācija [Alov I. A., 1972], saskaņā ar kuru tiek izdalīti šādi mitozes patoloģijas veidi:
I. Hromosomu bojājumi:
1. šūnu kavēšanās profāzē;
2. hromosomu spiralizācijas un despiralizācijas pārkāpums;
3. hromosomu sadrumstalotība;
4. tiltu veidošanās starp hromosomām anafāzē;
5. agrīna māsu hromatīdu atdalīšana;
6. kinetohora bojājums.
II. Mitotiskā aparāta bojājumi:
1. aizkavēta mitozes attīstība metafāzē;
2. hromosomu izkliedēšana metafāzē;
3. trīs grupu metafāze;
4. doba metafāze;
5. daudzpolāras mitozes;
6. asimetriskas mitozes;
7. monocentriskas mitozes;
8. K-mitozes.
III. Citotomijas pārkāpums:
1. priekšlaicīga citotomija;
2. citotomijas aizkavēšanās;
3. citotomijas neesamība.
Mitozes patoloģiju var izraisīt dažādas ietekmes uz šūnu: ultravioletais un jonizējošais starojums, augsta temperatūra, ķīmiskās vielas, tostarp kancerogēni un mitotiskās indes uc Audu ļaundabīgo audzēju laikā ir liels patoloģisku mitožu skaits.
Hromosomu aberācijas un hromosomu slimības
Hromosomu aberācijas.
Ar hromosomu aberācijām saprot izmaiņas hromosomu struktūrā, ko izraisa to pārrāvumi, kam seko ģenētiskā materiāla pārdale, zudums vai dubultošanās. Tie atspoguļo dažāda veida hromosomu anomālijas. Cilvēkiem starp visbiežāk sastopamajām hromosomu aberācijām, kas izpaužas kā dziļas patoloģijas attīstība, ir anomālijas, kas saistītas ar hromosomu skaitu un struktūru. Hromosomu skaita novirzes var izteikt ar vienas homologu hromosomu pāra neesamību (monosomija) vai ar papildu trešās hromosomas parādīšanos (trisomija). Kopējais kariotipa hromosomu skaits šajos gadījumos atšķiras no modālā skaita un ir 45 vai 47. Poliploīdija un aneuploīdija ir mazāk svarīgas hromosomu sindromu attīstībai. Hromosomu struktūras pārkāpumi ar vispārēju normālu to skaitu kariotipā ietver dažādus to “lūšanas” veidus: translokādiju (segmentu apmaiņa starp divām nehomologām hromosomām), dzēšanu (hromosomas daļas zudumu), fragmentāciju. , gredzena hromosomas utt.
Hromosomu aberācijas, laužot iedzimto faktoru līdzsvaru, ir cēlonis dažādām organisma struktūras un dzīvībai svarīgās aktivitātes novirzēm, kas izpaužas tā sauktajās hromosomu slimībās.
Hromosomu slimības.
Tos iedala tajos, kas saistīti ar somatisko hromosomu anomālijām (autosomām) un ar dzimuma hromosomu anomālijām (Barra ķermeņiem). Tajā pašā laikā tiek ņemta vērā hromosomu anomālijas būtība - atsevišķu hromosomu skaita, hromosomu kopas skaita vai hromosomu struktūras pārkāpums. Šie kritēriji ļauj izdalīt pilnīgas vai mozaīkas hromosomu slimību klīniskās formas.
Hromosomu slimības, ko izraisa atsevišķu hromosomu skaita traucējumi (trisomija un monosomija), var ietekmēt gan autosomas, gan dzimuma hromosomas.
Autosomu monosomija (jebkuras hromosomas, izņemot X un Y hromosomas) nav savienojamas ar dzīvību. Autosomu trisomija ir diezgan izplatīta cilvēka patoloģijā. Visbiežāk tos pārstāv Patau sindroms (13. hromosomu pāris) un Edvards (18. pāris), kā arī Dauna slimība (21. pāris). Hromosomu sindromi citu autosomu pāru trisomijā ir daudz retāk sastopami. Dzimuma X hromosomas monosomija (XO genotips) ir Šereševska-Tērnera sindroma pamatā, dzimuma hromosomu trisomija (XXY genotips) ir Kleinfeltera sindroma pamatā. Hromosomu skaita pārkāpumus tetra- vai triploidijas formā var attēlot gan ar pilnām, gan mozaīkām hromosomu slimību formām.
Hromosomu struktūras pārkāpumi dod lielāko hromosomu sindromu grupu (vairāk nekā 700 veidu), kas tomēr var būt saistīti ne tikai ar hromosomu anomālijām, bet arī ar citiem etioloģiskiem faktoriem.
Visām hromosomu slimību formām ir raksturīgs daudzveidīgs izpausmju veids iedzimtu anomāliju veidā, un to veidošanās sākas histoģenēzes stadijā un turpinās organoģenēzē, kas izskaidro klīnisko izpausmju līdzību dažādu hromosomu slimību formās.
Citoplazmas patoloģija
Membrānas izmaiņas un šūnu patoloģija
Ir zināms, ka šūnu membrānas sastāv no fosfolipīdu divslāņa, ko papildina dažādi membrānas proteīni. Uz membrānas ārējās virsmas proteīnu molekulas satur polisaharīdu komponentus (glikokaliksu), kas satur daudzus virsmas šūnu antigēnus. Viņiem ir svarīga loma šūnu savienojumu veidošanā.
Izmaiņas šūnu membrānās.
Starp tiem izšķir [Avtsyn A.P., Shakhlamov V.A., 1979]: pārmērīga pūslīšu veidošanās (“mīnus membrāna”); šūnu plazmolemmas virsmas palielināšanās ar mikropinocītu pūslīšu membrānām ("plus membrāna"); pastiprināta mikroklazmatoze un klazmatoze ("mīnus-membrāna"); citoplazmas procesu veidošanās no šūnas plazmolemmas; burbuļu veidošanās uz šūnas virsmas; membrānas slāņu sabiezēšana; mikroporu veidošanās; mielīnam līdzīgu struktūru veidošanās no plazmlemmas un organellu membrānām; atšķirīgu šūnu membrānu saplūšana; lokāla membrānu iznīcināšana - "spraugas" plazmas membrānā; Mikropinocītu pūslīšu membrānu lokāli iznīcinātas plazmolemmas "darning".
Membrānas transporta traucējumi, membrānas caurlaidības izmaiņas, izmaiņas šūnu komunikācijā un to “atpazīšana”, izmaiņas membrānas mobilitātē un šūnu formā, traucējumi membrānu sintēzē un apmaiņas procesā var izraisīt šūnu membrānas patoloģiju.
Membrānas transporta traucējumi.
Membrānas transportēšanas process ietver jonu un citu substrātu transportēšanu pret koncentrācijas gradientu. Transports var būt aktīvs, tādā gadījumā tam nepieciešams ATP un transporta proteīnu "mobilitāte" membrānā, vai arī pasīvs caur dažādiem difūzijas un apmaiņas procesiem. Aktīvais transports ir arī epitēlija barjeru funkcija. Membrānas transporta traucējumi, kas izraisa šūnu patoloģiju, ir labi izsekojami išēmijas laikā, kas izraisa primāras izmaiņas mitohondrijās. Mitohondrijās oksidatīvās fosforilācijas efektivitāte strauji pazeminās, tie uzbriest, sākumā palielinās to iekšējās membrānas caurlaidība, vēlāk bojājums kļūst pilnīgs un neatgriezenisks.
Mitohondriju išēmisks bojājums izraisa nātrija-kālija ATP sūkņa sabrukumu, pakāpenisku nātrija uzkrāšanos šūnā un kālija zudumu. Nātrija-kālija metabolisma pārkāpums izraisa kalcija izspiešanu no mitohondrijiem. Tā rezultātā citoplazmā palielinās jonizētā kalcija līmenis un palielinās tā saistīšanās ar kalmodulīnu. Ar kalcija-kalmodulīna kompleksu satura palielināšanos ir saistītas vairākas šūnu izmaiņas: šūnu savienojumu diverģence, kalcija uzsūkšanās mitohondrijās, izmaiņas mikrotubulās un mikrofilamentos, kā arī fosfolipāžu aktivācija. Endoplazmatiskais tīkls uzkrāj ūdeni un jonus, kā rezultātā paplašinās tā kanāliņi un cisternas, attīstās hidropiskā distrofija. Paaugstinātu glikolīzi pavada glikogēna samazināšanās, laktāta uzkrāšanās un šūnu pH samazināšanās. Šīs izmaiņas ir saistītas ar hromatīna struktūras pārkāpumu un RNS sintēzes samazināšanos. Neatgriezenisks išēmisks šūnu bojājums ir saistīts ar membrānu, īpaši membrānas lipīdu, hidrolīzi fosfolipāžu ietekmē. Ir arī lizosomu membrānu pārkāpumi ar hidrolāžu izdalīšanos.
Membrānas caurlaidības izmaiņas.
Membrānas caurlaidības kontrole ietver gan membrānas fosfolipīdu divslāņa struktūras uzturēšanu ar nepieciešamo apmaiņu un resintēzi, gan atbilstošos olbaltumvielu kanālus. Svarīga loma šīs kontroles īstenošanā ir glikokaliksam un membrānas proteīnu mijiedarbībai ar citoskeletu, kā arī hormoniem, kas mijiedarbojas ar membrānas receptoriem. Caurlaidības izmaiņas var būt smagas (neatgriezeniskas) vai virspusējas. Visvairāk pētītais membrānas caurlaidības izmaiņu modelis ir smago metālu (dzīvsudraba, urāna) bojājumi. Smagie metāli, mijiedarbojoties ar membrānas proteīnu sulfhidrilgrupām, maina to konformāciju un strauji palielina membrānas caurlaidību pret nātriju, kāliju, hloru, kalciju un magniju, kas izraisa strauju šūnu pietūkumu, to citoskeleta sadalīšanos. Līdzīgas izmaiņas membrānās tiek novērotas, ja tās ir bojātas ar komplementu (“paaugstinātas jutības slimības”). Membrānās veidojas spraugas, kas samazina to pretestību un krasi palielina caurlaidību.
Izmaiņas šūnu komunikācijā un to "atpazīšana". Šūnu sabiedriskums un “mēs” un “viņu” atpazīšana ir nepieciešama šūnu sadarbības īpašība. Šūnu "saziņa" un "atpazīšana" galvenokārt nozīmē atšķirības plazmas membrānas ārējās virsmās un intracelulāro organellu membrānās. Īpaša interese šajā sakarā ir membrānas glikokalikss ar virsmas antigēniem, noteikta šūnu tipa marķieriem.
Izmaiņas šūnu “komunikācijā” un “atpazīšanā” notiek tajos patoloģiskajos procesos (iekaisums, reģenerācija, audzēja augšana), kuros var mainīties virsmas antigēni, un atšķirības var attiekties gan uz antigēna veidu, gan tā “pieejamību” no organisma. ārpusšūnu telpa. Ir pierādīts, ka, pazūdot noteiktam šūnu tipam raksturīgiem antigēniem, var parādīties “embrionāli” un patoloģiski (piemēram, karcinoembrionāli) antigēni; izmaiņas membrānas glikolipīdos padara to pieejamāku antivielām.
Šūnu sabiedriskumu nosaka arī šūnu savienojumu stāvoklis, kas var tikt bojāti dažādu patoloģisku procesu un slimību laikā. Piemēram, vēža šūnās ir konstatēta korelācija starp šūnu savienojumu izmaiņām un starpšūnu savienojumu pārtraukšanu; audzējos tiek konstatēti patoloģiski šūnu savienojumi.
Membrānas mobilitātes un šūnu formas izmaiņas. Ir divu veidu izmaiņas, kas saistītas ar traucētu membrānas mobilitāti: membrānas izvirzījums uz āru - eksotropija un citoplazmas iekšpusē - esotropija. Eksotropijā membrāna, kas izvirzīta ārpusšūnu telpā, veido citoplazmas struktūru, ko ieskauj membrāna. Ar esotropiju parādās dobums, ko ieskauj membrāna. Šūnu formas izmaiņas ir saistītas ne tikai ar ekso- un ezotropiju, bet arī ar šūnu virsmas vienkāršošanos (nefrotiskā sindroma mazo podocītu procesu zudumu).
Membrānu sintēzes un apmaiņas pārkāpumi. Ir iespējams palielināt membrānu sintēzi (kad tiek pakļauta vairākām ķīmiskām vielām uz šūnas) vai vājināt (samazināta enterocītu sukas robežas membrānu sintēze ar membrānas enzīmu inhibīciju). Vienlīdz iespējams palielināt membrānu apmaiņu (ar autofagocitozes stimulāciju) vai tās vājināšanos (ar lizosomu slimībām).
Endoplazmatiskais tīkls
Izmaiņas granulētajā endoplazmatiskajā retikulumā un ribosomās
Granulētā endoplazmatiskā retikuluma un ribosomu funkcijas ir diezgan stingri saistītas, tāpēc to traucējumu morfoloģiskās izpausmes parasti attiecas uz abām organellām.
Izmaiņas granulētajā endoplazmatiskajā retikulā un ribosomās var attēlot ar hiperplāziju un atrofiju, struktūras vienkāršošanu, ribosomu un polisomu dezagregāciju (disociāciju) un patoloģisku ribosomu-lamelāru kompleksu veidošanos.
Granulētā endoplazmatiskā tīkla un ribosomu hiperplāzija, t.i., to skaita palielināšanās, optiski izpaužas ar palielinātu citoplazmas bazofīliju, kas atspoguļo ribosomu tilpuma blīvumu un ir olbaltumvielu sintēzes intensitātes rādītājs šūnā. Elektronmikroskopiski šādos gadījumos var spriest par proteīnu sintēzes un ekskrēcijas konjugāciju vai šādas konjugācijas neesamību. Šūnās, kas intensīvi izdala un izvada olbaltumvielas (piemēram, aktīvos fibroblastos), granulētā endoplazmatiskā tīkla cisternas ir paplašinātas un satur maz elektronu blīva materiāla: tiek novērota gan ar membrānu saistīto, gan brīvo ribosomu hiperplāzija, veidojot polisomas; ir labi attīstīts lamelārais komplekss (Golgi komplekss), kas ir iesaistīts sintezētā proteīna izvadīšanā. Šūnās, kas intensīvi izdala olbaltumvielas ar traucētu izdalīšanos, pārslains elektronu blīvs materiāls uzkrājas endoplazmatiskā tīkla hiperplastiskās paplašinātās cisternās ar ribosomu pārpilnību un politiku, dažreiz tas kristalizējas; Golgi komplekss šādos gadījumos ir vāji attīstīts.
Morfoloģiski tas izpaužas kodolu un kodolu struktūras, izmēra, formas un skaita izmaiņās, dažādu kodola ieslēgumu parādīšanā un kodola apvalka izmaiņās. Īpaša kodola patoloģijas forma ir mitozes patoloģija; hromosomu sindromu un hromosomu slimību attīstība ir saistīta ar kodola hromosomu patoloģiju.
Kodolu uzbūve un izmērs
Kodola struktūra un izmēri (mēs runājam par starpfāzi, intermitozi, kodolu) galvenokārt ir atkarīgi no ploidijas, jo īpaši no DNS satura kodolā un no kodola funkcionālā stāvokļa. Tetraploīdiem kodoliem ir lielāks diametrs nekā diploīdiem, un oktoploīdiem kodoliem ir lielāki nekā tetraploīdiem.
Lielākā daļa šūnu satur diploīdus kodolus. Proliferējošajās šūnās DNS sintēzes periodā (S-fāze) DNS saturs kodolā dubultojas, postmitotiskajā periodā, gluži pretēji, samazinās. Ja pēc DNS sintēzes diploīdā šūnā normāla mitoze nenotiek, tad parādās tetraploīdi kodoli. Rodas poliploīdija - vairākkārtējs hromosomu kopu skaita pieaugums šūnu kodolos vai ploidijas stāvoklis no tetraploidijas un augstāk.
Poliploīdās šūnas tiek identificētas dažādos veidos: pēc kodola lieluma, palielināta DNS daudzuma starpfāzu kodolā vai hromosomu skaita palielināšanās mitotiskā šūnā. Tie ir atrodami normāli funkcionējošos cilvēka audos. Vecumā tiek novērots poliploīdu kodolu skaita pieaugums daudzos orgānos. Poliploīdija ir īpaši izteikta reparatīvajā reģenerācijā (aknās), kompensējošā (reģeneratīvā) hipertrofijā (miokardā) un audzēju augšanā.
Cita veida izmaiņas šūnu kodola struktūrā un izmērā notiek aneuploīdijā, ko saprot kā izmaiņas nepilnīga hromosomu komplekta formā. Aneuploīdija ir saistīta ar hromosomu mutācijām. Tās izpausmes (hipertetraploīds, pseidoploīds, "aptuveni" diploīds vai triploīds kodols) bieži tiek konstatētas ļaundabīgos audzējos.
Kodolu un kodolstruktūru izmērus, neatkarīgi no ploiditātes, lielā mērā nosaka šūnas funkcionālais stāvoklis. Šajā sakarā jāatceras, ka procesi, kas nepārtraukti notiek starpfāzu kodolā, ir daudzvirzienu: pirmkārt, tā ir ģenētiskā materiāla replikācija S-periodā (“puskonservatīvā” DNS sintēze); otrkārt, RNS veidošanās transkripcijas procesā, RNS transportēšana no kodola uz citoplazmu caur kodola porām specifiskas šūnas funkcijas īstenošanai un DNS replikācijai.
Kodola funkcionālais stāvoklis atspoguļojas tā hromatīna būtībā un izplatībā. Normālo audu diploīdu kodolu ārējās sekcijās ir sastopams kondensēts (kompakts) hromatīns - heterohromatīns, tā atlikušajās sekcijās - nekondensēts (irdenais) hromatīns - eihromatīns. Hetero- un eihromatīns atspoguļo dažādus kodolaktivitātes stāvokļus; pirmais no tiem tiek uzskatīts par "neaktīvu" vai "neaktīvu", otrais - "diezgan aktīvs". Tā kā kodols var pāriet no relatīvi funkcionāla miera stāvokļa uz augstas funkcionālās aktivitātes stāvokli un otrādi, hetero- un eihromatīna attēloto hromatīna sadalījuma morfoloģisko modeli nevar uzskatīt par statisku. Iespējama kodolu "heterohromatinizācija" vai "eihromatinizācija", kuras mehānismi nav labi saprotami. Arī hromatīna būtības un izplatības kodolā interpretācija ir neskaidra.
Piemēram, hromatīna marginācija, t.i., tā atrašanās zem kodola membrānas, tiek interpretēta gan kā kodolaktivitātes pazīme, gan kā tās bojājuma izpausme. Tomēr eihromatisko struktūru kondensācija (kodola sienas hiperhromatoze), kas atspoguļo aktīvo transkripcijas vietu inaktivāciju, tiek uzskatīta par patoloģisku parādību, kā šūnu nāves priekšteci. Patoloģiskās izmaiņas kodolā ietver arī tā disfunkcionālu (toksisku) pietūkumu, kas rodas ar dažādiem šūnu bojājumiem. Šajā gadījumā notiek izmaiņas kodola un citoplazmas koloid-osmotiskajā stāvoklī, jo tiek kavēta vielu transportēšana caur šūnu membrānu.
Šūna ir organisma strukturāla un funkcionāla vienība. Patoloģiskie un fizioloģiskie procesi, kas notiek organismā, ir saistīti ar izmaiņām šūnu struktūrā un darbībā. Tāpēc, pirms turpināt patoloģisko procesu analīzi, ir jāņem vērā tipiskās izmaiņas šūnā.
No kodola puses ir iespējami: 1) kodola poliploīdija, tiek novērota reparatīvās reģenerācijas laikā, kompensācijas hipertrofija, ar toksisku iedarbību (piemēram, aknās šūnu dalīšanās pārkāpuma dēļ saindēšanās ar barbiturātiem laikā, citostatisko līdzekļu ietekmē), jonizācijas ietekmē. starojums, kā arī audzēja augšanas laikā kodola izmērs biežāk proporcionāls visas šūnas lielumam (normāls kodol-citoplazmas indekss); 2) kodola funkcionāls pietūkums ar hromatīna tilpuma palielināšanos neaktīvā heteropiknotiskā kondensētā hromatīna (heterohromatīna) pārvēršanās dēļ aktīvā eihromatīnā; 3) "deģeneratīvs" kodola pietūkums koloidālā-osmotiskā pietūkuma rezultātā pēc aktīvā transporta pārkāpuma; 4) kodola izmēra palielināšanās vīrusa replikācijas dēļ tajā; 5) kodola tilpuma samazināšanās ar metabolisma samazināšanos.
Hromatīna izmaiņas ietver:
1) hiperheterohromāzija ar maza fokusa hromatīna kondensāciju un atsevišķu hromosomu sekciju inaktivāciju.2) diskarioze - vienmērīgi izkliedēta, parasti maza fokāla kodola heterohromāzija, kas raksturīga vāji diferencētām šūnām 3) kodola membrānu hromatīna marginācija - hromatīna kondensācija kodola membrānas rajonā, kas liecina par sākumposmu šūnām. nāvi
Kodols patoloģiskos apstākļos var: 1) izpausties gredzena, flīžu vai sūkļa formā, ko var pavadīt šūnu sintētiskās aktivitātes samazināšanās; 2) būt segregētam, samazinātam izmēram, kas tiek novērots, ja transkripciju bloķē antibiotikas vai citostatiķi
Dažādu faktoru ietekmē ir iespējami šūnu membrānas bojājumi, kam seko pietūkums un bieži vien arī šūnu nāve.
Dažādu faktoru ietekmē ir iespējama šūnu poliribosomu sadalīšanās ar to sadalīšanos atsevišķās ribosomās.
Izmaiņas raupjā tīklekļa formā: 1) sadrumstalotība, 2) pūslīšu vai vakuolu veidošanās nātrija sūkņa darbības traucējumu dēļ 3) cisternu sabrukšana sintēzes traucējumu rezultātā membrānas bojājumu dēļ.
No sāniem tiek atzīmēts gluds endoplazmatiskais tīkls (GER).
I) GER palielināšanās alkoholismā, ilgstoša antihistamīna un vairāku citu zāļu lietošana; 2) GER membrānu samazināšana vecumdienās un hroniskas saindēšanās gadījumā.Turklāt ir iespējama ER apjoma palielināšanās vai samazināšanās.
No mitohondriju puses ir iespējami: 1) mitohondriju pietūkums un kristālu iznīcināšana; 2) to skaita palielināšanās proliferācijas rezultātā, biežāk ar hroniskiem bojājumiem vai ar pastiprinātu funkciju, piemēram, miokarda; 3) mitohondriju izsīkums akūtu šūnu bojājumu, kā arī atrofijas gadījumā; 4) milzu mitohondriju veidošanās nepietiekama uztura gadījumā, jo īpaši hipovitaminozes un intoksikācijas gadījumā.
No lizosomu puses var novērot to membrānas caurlaidības palielināšanos, kas var izraisīt lizosomu enzīmu izdalīšanos citoplazmā un šūnu nāvi.
Dzīves procesā šūna tiek pakļauta ārējiem stimuliem, ko parasti sauc par kaitīgiem faktoriem. Šādas ietekmes rezultāts ir atkarīgs no bojājošā faktora rakstura, tā stipruma un iedarbības ilguma, kā arī no pašas šūnas veida un stāvokļa. Ar vājām ārējām ietekmēm šūnā nevar rasties izmaiņas. Ar spēcīgāku un ilgāku ekspozīciju ir iespējamas šādas darbības:
1) adaptīvas izmaiņas šūnā, kas ir kompensācijas un adaptācijas procesu pamatā, 2) atgriezenisks šūnu bojājums, 3) neatgriezenisks šūnu bojājums, kam seko šūnu nāve. Šie procesi var izraisīt izmaiņas dažādu audu un orgānu struktūrā un funkcijās.
Bojājums (izmaiņas)
Visu patoloģisko un daudzu fizioloģisko procesu pamatā organismā ir tā struktūru bojājumi. Bojājumus klasificē pēc dažādiem principiem: 1) pēc izraisošiem faktoriem - eksogēni (bioloģiskie, tai skaitā baktēriju, vīrusu, mikoplazmu, vienšūņu izraisītie; fizikālie; ķīmiskie) un endogēnie (hipoksija, intoksikācija, imūnsistēmas bojājumi); 2) pēc kaitējošā faktora ietekmes rakstura - tieša un netieša; 3) pēc procesa smaguma pakāpes - atgriezenisks un neatgriezenisks; 4) pēc nozīmes organismam - patoloģiska un fizioloģiska; 5) pēc izplatības - bojāto konstrukciju skaits un apjoms.
Jebkurš bojājums izpaužas dažādos līmeņos: molekulārā, subcelulārā (ultrastrukturālā), šūnu, audu un organisma. Dažreiz tiek papildus izolēts audu kompleksu jeb histīciju līmenis, kas ietver mikrovaskulāras asinsvadus (arteriolus, kapilārus, venulas) un to barotās šūnas, parenhīmu, saistaudus un nervu galus.
Bojājumi molekulārā līmenī joprojām ir maz zināmi, un to izpēte tiek veikta molekulārās bioķīmijas, ģenētikas un biofizikas ietvaros. Šī bojājumu grupa var ietvert izmaiņas šūnu receptoros dažādu kaitīgu faktoru ietekmē, ko nosaka imūnelektronu mikroskopija.
Lielākā daļa bojājumu, kas novēroti elektronu mikroskopiskajā pētījumā subcelulārā (ultrastrukturālā) līmenī, ir nespecifiski un nav atkarīgi no kaitīgo faktoru veida. Tā, piemēram, miokardā akūtas išēmijas, kateholamīnu toksiskās iedarbības, saindēšanās ar morfīnu, difūzā strutainā peritonīta un apstarošanas laikā tiek novērotas līdzīgas izmaiņas bojātajās šūnās: 1) mitohondriju pietūkums un to membrānu iznīcināšana; 2) endoplazmatiskā retikuluma vakuolizācija; 3) miofibrilu fokusa iznīcināšana; 4) pārmērīga lipīdu ieslēgumu daudzuma parādīšanās.
Ultrastruktūru īpašību veikt identiskas izmaiņas dažādu faktoru ietekmē sauc par stereotipiem.
Ir zināms, ka jebkura orgāna funkcionālās iespējas pārsniedz tam uzliktās vajadzības optimālos dzīves apstākļos. Sekas tam, ka šūnas kaitīgā faktora iedarbības brīdī atrodas dažādās dzīves cikla fāzēs un tām ir atšķirīga funkcionālā aktivitāte, ir šūnu nevienlīdzīgā jutība (ievainojamība) un nevienmērība to iesaistīšanā patoloģiskajā procesā. Ar tādu pašu ietekmi uz visu orgānu jebkuram kaitīgajam faktoram parasti tiek novērots viss iespējamo šūnu stāvokļu spektrs no praktiski normālas un pat intensīvas funkcionēšanas līdz nāvei. Šo parādību sauc par mozaīkas vai diskrētām funkcijām. Piemērs, kas ilustrē šo situāciju, ir nevienmērīgs hepatocītu bojājums hroniskas vēnu sastrēguma vai saindēšanās ar etanolu gadījumā.
Visu šūnu ultrastruktūru ciešā funkcionālā saistība pietiekami ilgstošas un spēcīgas bojājošā faktora iedarbības gadījumā noved pie būtiskiem bojājumiem visām šūnas sastāvdaļām neatkarīgi no sākotnējo izmaiņu lokalizācijas. Šo modeli sauc par sarežģītību.
Pamatojoties uz histoķīmiskā pētījuma rezultātiem, tika noteikta šūnu bojājumu attīstības stadija. Tātad hipoksijas laikā sākotnējā stadijā mitohondrijās samazinās ATP ražošana. Otrajā posmā tiek novērots kompensējošs anaerobās glikolīzes pieaugums, kas izpaužas kā laktātdehidrogenāzes (LDH) aktivitātes palielināšanās vienlaikus ar glikogēna satura samazināšanos. Šī posma rezultāts ir pienskābes satura palielināšanās šūnās, kas izraisa šūnu vides skābuma palielināšanos. Trešajam posmam raksturīga šūnu acidoze, kurā palielinās hidrolītisko lizosomu enzīmu, galvenokārt skābes fosfatāzes, aktivitāte, kas pastiprina intracelulāros autolītiskos procesus.
Bojājumi šūnu līmenī dažkārt var būt specifiski. Specifiskas izmaiņas izraisa vīrusa intracelulāra replikācija (ar ieslēgumu parādīšanos kodolā vai citoplazmā, kas ir vai nu vīrusa daļiņu kopas, vai arī reaktīvas izmaiņas šūnu vielā, reaģējot uz to replikāciju), audzēja metamorfoze un iedzimtas vai iegūtas fermentopātijas, kas izraisa normālu metabolītu uzkrāšanos šūnā.pārmērīgi vai patoloģiski - ieslēgumu veidā Tiesa, šūnu izmaiņu specifika dažos gadījumos ir ļoti relatīva; piemēram, audzēja šūnas var būt praktiski neatšķiramas no atjaunojošām.
Šūnas un to sastāvdaļas var piedzīvot dažādas strukturālas izmaiņas. Sākotnējās iedarbības stadijās tie ir atgriezeniski un norāda tikai uz šūnu funkcionālo spriegumu.
Hijamas (kapilārās asinsizliešanas) priekšrocības Tātad ar ķīniešu un islāma asins nolaišanu, kad kapilāri plīst, rodas pilienveida asiņošana, kā rezultātā tiek aktivizēta hemostāzes sistēma. Pēc 1 - 3 sekundēm hemostāzes sistēma sāk trombu veidošanās procesu, kam vajadzētu aizsprostot bojātos traukus un apturēt asiņu aizplūšanu. Asins koagulācija tiek veikta, aktivizējot milzīgu skaitu enzīmu un bioloģiski aktīvo vielu, kas ietekmē arī asinsvadus, apkārtējos audus un nervu galus, kas atrodas bojājuma zonā. Nervu galu kairinājuma dēļ muguras smadzenēs nonāk intensīvi signāli, aktivizējot ...
Izlasi pilnībā...
Plasmolifting Zelenograd!
Plazmoliftings ir īpaša ādas atjaunošanas metode, kurai nav nepieciešama ķirurģiska iejaukšanās. Tas ietver ar trombocītiem bagātas plazmas injicēšanu ādā. Pacienta asinis ņem īpašās mēģenēs plazmoliftingam, pēc tam no tām izdalās sarkanās asins šūnas (trombocīti), kas stimulē saistaudu šūnu darbu. Izolētā plazma tiek injicēta zem ādas, un galu galā pacienta ķermenī sākas atjaunošanās process. Kāpēc ir izolēti tikai trombocīti? Fakts ir tāds, ka tie satur molekulas, kas palīdz bojāto audu dziedēšanā ...
Izlasi pilnībā...Vispārēja asins analīze bērniem. Norma un rezultātu interpretācija
Nozaga no Annas Oranžikas Atrada ļoti noderīgu rakstu ar dažādu vecumu rādītāju un atsauces vērtību sadalījumu.