Специфические виды гибели клеток

Ишемическое повреждение клеток

Ишемия — это снижение или полное прекращение кровообращения в органах. Данный процесс закономерно развивается при ишемической болезни сердца (ИБС), цереброваскулярных заболеваниях, системном атеросклерозе, гипертонической болезни и васкулитах.

Морфологический исход зависит от степени и длительности кислородного голодания:

• Незначительная степень или хроническое течение приводят к атрофии тканей или запуску программируемой клеточной гибели — апоптозу.
• Остро развивающаяся выраженная ишемия вызывает некроз. Клинически это проявляется в виде инфаркта (коагуляционного или колликвационного) либо гангрены (сухой или влажной).

Патогенез (морфогенез): Разрушение ультраструктур начинается с состояния аноксии, которое запускает смертельный каскад:

1. Повреждение митохондрий $\rightarrow$ энергетический дефицит.
2. Активация анаэробного гликолиза.
3. Нарушение работы мембранных ионных помп.
4. Накопление ионов $Ca^{2+}$ внутри клеток.
5. Активация $Ca^{2+}$-зависимых фосфолипаз и протеаз.
6. Необратимое разрушение клеточных мембран.

Свободнорадикальная смерть клеток

Свободные радикалы — это нестабильные и высокореактивные ионы или молекулы, имеющие неспаренный электрон во внешнем электронном слое. Единожды образовавшись, они выступают катализаторами цепных реакций, порождая новые радикалы.

В норме они образуются в малых количествах как побочный продукт клеточного дыхания и сразу нейтрализуются естественными антиоксидантами. Лейкоциты целенаправленно используют эти реактивные молекулы для уничтожения бактерий. Патология начинается, когда защитные механизмы не срабатывают, и радикалы накапливаются до токсической концентрации.

Основные производные кислорода и ферментная защита:

• Супероксиданион-радикал ($O_2^{-\bullet}$) $\rightarrow$ инактивируется ферментом супероксиддисмутазой.
• Пероксид водорода ($H_2O_2$) $\rightarrow$ обезвреживается каталазой и глутатионпероксидазой.
• Гидроксильный радикал ($OH^{\bullet}$).

Механизмы повреждения клетки:

• Перекисное окисление липидов (ПОЛ): ведет к фатальному повреждению клеточных мембран.
• «Сшивание» белков: приводит к инактивации жизненно важных ферментов.
• Разрыв молекул ДНК: ведет к нарушению процессов транскрипции и возникновению мутаций.

Смерть клеток при действии ионизирующей радиации

Радиационное поражение делится на два типа. Прямое вызывает непосредственное разрушение ДНК и структур клетки. Косвенное связано с продукцией активных радикалов кислорода. При этом возникает «эффект свидетеля», когда радикалы повреждают не только саму облученную клетку, но и соседние интактные ткани.

Высокоэнергетическое облучение смертельно и вызывает некроз или апоптоз. Низкоэнергетическое поражение провоцирует мутации, повышая риск злокачественного преобразования (канцерогенеза).

Наиболее опасно внутреннее облучение. Радионуклиды могут поступать через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, раны и даже через неповрежденную кожу.

Патогенез на примере легких: Попавшие в ткань радионуклиды вызывают разрывы ДНК и высвобождение свободных радикалов, что инициирует воспалительный синдром. В интерстиций и альвеолы устремляются нейтрофилы, макрофаги и лимфоциты, становясь дополнительным источником повреждения ткани. Поражаются кровеносные сосуды, плазма выходит в экстраваскулярные зоны (транссудат), инициируя фиброз.

Мелкие частицы повреждают слизистую бронхов, бронхиол и альвеол, вызывая бронхиты, бронхиолиты и идиопатический фиброзирующий альвеолит (ИФА). Формируется порочный круг: развивающийся пневмосклероз нарушает лимфо- и кровообращение, что препятствует выведению радиоактивного материала и способствует его дальнейшему накоплению.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Морфологические отличия коагуляционного и колликвационного инфаркта
• Виды гангрены: сухая и влажная при острой ишемии
• Механизмы перекисного окисления липидов (ПОЛ) клеточных мембран
• Роль макрофагов и нейтрофилов в радиационном повреждении легких
• Идиопатический фиброзирующий альвеолит: стадии развития патологии

Другие темы раздела «Некроз. Апоптоз»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.