Ndërprerja e proceseve të prodhimit të energjisë në qelizë. Mekanizmat e zakonshëm të dëmtimit të qelizave
Qelizat - elementët kryesorë strukturorë dhe funksionalë të indeve, organeve dhe trupit në tërësi - për të kryer funksionet e tyre, për të ruajtur homeostazën e tyre, për të kryer metabolizmin dhe energjinë, për të zbatuar informacionin gjenetik, për t'ua transmetuar atë pasardhësve dhe drejtpërdrejt ose indirekt (përmes matrica ndërqelizore dhe lëngjet) sigurojnë funksionet e trupit . Çdo qelizë (Fig. 4-1) ose funksionon brenda kufijve normalë (homeostaza), ose përshtatet me jetën në kushte të ndryshuara (adaptim), ose vdes kur tejkalohen aftësitë e tij përshtatëse (nekrozë) ose veprimin e sinjalit përkatës (apoptoza).
Homeostaza(homeokineza) - ekuilibri dinamik në një qelizë të caktuar, me qeliza të tjera, matricë ndërqelizore dhe humorale
Oriz. 4-1. Homeostaza, përshtatja dhe format tipike të patologjisë qelizore. Në të majtë në ovale janë kufijtë e normës. Një veti thelbësore e proceseve tipike patologjike është kthyeshmëria e tyre. Nëse shkalla e dëmtimit shkon përtej kufijve të aftësive adaptive, procesi bëhet i pakthyeshëm (shembuj - nekrozë, apoptozë, displazi, rritje të tumorit).
Faktorët që sigurojnë metabolike optimale dhe mbështetje informacioni. Jeta e qelizave nën homeostazë - ndërveprim i vazhdueshëm me sinjale dhe faktorë të ndryshëm.
Adaptim- përshtatja në përgjigje të ndryshimeve në kushtet e jetesës së qelizave (përfshirë ekspozimin ndaj një faktori dëmtues).
Vdekja e qelizave- ndërprerje e pakthyeshme e jetës. Ndodh ose si rezultat i një procesi të programuar gjenetikisht (apoptoza), ose si pasojë e lëndimit vdekjeprurës (nekrozë).
Format tipike të patologjisë qelizore: distrofia, displazia, metaplazia, hipotrofia (atrofia), hipertrofia, si dhe nekrozat dhe format patologjike të apoptozës.
DëmtimiFaktorët dëmtues
Efekti i faktorit dëmtues mund të jetë i kthyeshëm ose i pakthyeshëm (Figura 4-2).
Natyra e faktorit dëmtues e trefishtë: fizike, kimike ose biologjike (përfshirë sociale).
Zanafilla. Sipas origjinës së tyre, faktorët dëmtues ndahen në ekzogjenë dhe endogjenë.
Oriz. 4-2. Shenjat e dëmtimit të kthyeshëm dhe të pakthyeshëm.[nga 4].
♦ Faktorët ekzogjenë(veproni në qelizë nga jashtë):
❖ ndikimet fizike(mekanike, termike, rrezatimi, elektricitet);
❖ agjentët kimikë(acide, alkale, etanol, agjentë të fortë oksidues);
❖ faktorët infektivë(viruset, riketsia, bakteret, endo- dhe ekzotoksinat e mikroorganizmave, helmintet, etj.).
♦ Agjentët endogjenë(formuar dhe vepron brenda qelizës):
❖ natyra fizike(p.sh. teprica e radikaleve të lira; luhatjet presioni osmotik);
❖ faktorët kimikë(për shembull, akumulimi ose mungesa e joneve H+, K+, Ca 2+, oksigjeni, dioksidi i karbonit, komponimet e peroksidit, metabolitët, etj.);
❖ agjentët biologjikë(për shembull, proteinat, enzimat lizozomale, metabolitët, Ig, faktorët citotoksikë; mungesa ose teprica e hormoneve, enzimave, prostaglandinave - Pg).
Efektet e faktorëve dëmtues arrihen drejtpërdrejt(faktorët parësorë të dëmtimit) ose në mënyrë indirekte(kur formohet një zinxhir sekondar reaksione patologjike- faktorët dytësorë të dëmtimit).
MEKANIZMAT E DËMIMIT TË QELIZËS
Mekanizmat më të rëndësishëm të ndryshimit qelizor përfshijnë:
♦ çrregullime të furnizimit me energji të qelizave;
♦ dëmtim i membranave dhe i enzimave;
♦ aktivizim i proceseve të radikaleve të lira dhe të peroksidit;
♦ çekuilibër i joneve dhe i ujit;
♦ çrregullime në gjenomën ose shprehjen e gjeneve;
♦ Çrregullime të rregullimit të funksioneve të qelizave.
Çrregullime të furnizimit me energji të qelizave
Furnizimi me energji i qelizës mund të ndërpritet në fazat e risintezës, transportit dhe përdorimit të energjisë ATP. Shkaku kryesor i çrregullimeve është hipoksia(furnizimi i pamjaftueshëm i qelizave me oksigjen dhe oksidimi biologjik i dëmtuar).
Risinteza e ATPështë ndërprerë si rezultat i mungesës së oksigjenit dhe substrateve metabolike, një rënie në aktivitetin e enzimave të frymëmarrjes së indeve dhe glikolizës, si dhe dëmtimit dhe shkatërrimit të mitokondrive (në të cilat reagimet e ciklit të Krebsit dhe transferimi i elektroneve në kryhet oksigjeni molekular i shoqëruar me fosforilimin e ADP).
Transporti i energjisë. Energjia ATP e përmbajtur në lidhjet me energji të lartë furnizohet me strukturat efektore (miofibrilet, jon-
pompat nal etj.) duke përdorur ADP-ATP translocase dhe CPK. Kur këto enzima ose membrana qelizore dëmtohen, funksioni i strukturave efektore prishet.
Rikuperimi i energjisë mund të çrregullohet kryesisht për shkak të uljes së aktivitetit të ATP-azave (miozin ATPaza, Na+K+-ATPaza e plazmalemës, proton dhe kalium ATPaza, Ca 2 +-ATPaza etj.), CPK, transferaza adenine nukleotide.
Dëmtimi i membranës
Dëmtimi i membranave qelizore ndodh për shkak të proceseve të mëposhtme:
Aktivizimi i hidrolazave. Nën ndikimin e faktorëve patogjenë, aktiviteti i lipazave, fosfolipazave dhe proteazave lizozomale, të lidhura me membranën, të lira (të tretshme) dhe lizozomale, mund të rritet ndjeshëm (për shembull, gjatë hipoksisë dhe acidozës). Si rezultat, fosfolipidet dhe proteinat e membranës i nënshtrohen hidrolizës, e cila shoqërohet me një rritje të konsiderueshme të përshkueshmërisë së membranës.
Çrregullime të riparimit të membranës. Kur ekspozohen ndaj faktorëve dëmtues, sinteza riparuese e makromolekulave të membranës së ndryshuar ose të humbur (si dhe sinteza e tyre de novo)është i shtypur, duke çuar në restaurim të pamjaftueshëm të membranës.
Shkeljet e konformimit të makromolekulave(struktura e tyre hapësinore) çon në ndryshime në gjendjen fiziko-kimike të membranave qelizore dhe receptorëve të tyre, gjë që çon në shtrembërim ose humbje të funksioneve të tyre.
Thyerja e membranës. Shtrirja e tepërt dhe këputja e membranave të qelizave dhe organeleve të fryra si pasojë e hiperhidrimit të tyre (pasojë e rritjes së ndjeshme të presionit osmotik dhe onkotik) është një mekanizëm i rëndësishëm i dëmtimit të membranës dhe vdekjes së qelizave.
Reaksionet e radikaleve të lira dhe peroksidit- Normalisht kjo është një lidhje e nevojshme në transportin e elektroneve, sintezën e Pg dhe leukotrieneve, fagocitozën, metabolizmin e katekolaminave, etj. Proteinat përfshihen në reaksionet e radikaleve të lira, acidet nukleike dhe, veçanërisht, lipidet, duke pasur parasysh praninë e një numri të madh të tyre në membranat qelizore (peroksidimi i lipideve me radikal të lirë - SPOL). Nën ndikimin e faktorëve patogjenë, gjenerimi i radikalëve të lirë dhe SPOL rritet ndjeshëm, gjë që rrit dëmtimin e qelizave.
♦ Fazat e SPOL: arsimimi forma aktive oksigjen - gjenerimi i radikaleve të lira organike dhe jo organike çështje organike- prodhimi i peroksideve lipidike dhe hidroperoksideve.
Llojet reaktive të oksigjenit- ❖ teke (Ό 2) ❖ radikal superoksid (O 2 -)
❖ peroksid hidrogjeni (H 2 O 2) ❖ radikal hidroksil (OH -).
♦ Prooksidantë dhe antioksidantë. Intensiteti i SPOL rregullohet nga raporti i faktorëve të tij aktivizues (pro-oksidantë) dhe shtypës (antioksidantë).
❖ Pro-oksidantë- Komponime lehtësisht të oksiduara që neutralizojnë radikalet e lira (naftokinonet, vitaminat A dhe D, agjentët reduktues - NADPH 2, NADH 2, acid lipoik, produkte të metabolizmit të Pg dhe katekolaminave).
❖ Antioksidantë- substanca që kufizojnë apo edhe ndalojnë reaksionet e radikaleve të lira dhe peroksidit (retinol, karotenoid, riboflavin, tokoferol, manitol, superoksid dismutazë, katalazë).
♦ Efektet detergjente të amfifileve. Si rezultat i aktivizimit të reaksioneve të peroksidit të lipideve dhe hidrolazave, hidroperoksidet lipidike grumbullohen pa pagesë. acid yndyror dhe fosfolipidet - amfifile (substanca që mund të fiksohen si në zonat hidrofobike ashtu edhe në ato hidrofile të membranave). Kjo çon në formimin e grupimeve të gjera amfifilike (kanalet më të thjeshta transmembranore), mikrorupturat dhe shkatërrimin e membranave.
Mosbalancimi i joneve dhe ujit
Lëngu ndërqelizor përmban afërsisht 65% të të gjithë ujit të trupit dhe karakterizohet nga përqendrime të ulëta të Na+ (10 mmol/l), Cl- (5 mmol/l), HCO 3- (10 mmol/l), por përqendrime të larta të K+ (150 mmol/l) dhe PO 4 3- (150 mmol/l). Përqendrimi i ulët i Na+ dhe përqëndrim të lartë K+ shkaktohen nga puna e Na+,K+-ATPase, e cila pompon Na+ nga qelizat në këmbim të K+. Çekuilibri qelizor i joneve dhe ujit zhvillohet pas çrregullimeve të furnizimit me energji dhe dëmtimit të membranës.
Manifestimet e çekuilibrit jonik dhe të ujit përfshijnë: ❖ ndryshimet në raportin e joneve individuale në citosol; ❖ shkelje e raportit të joneve transmembranore; ❖ hiperhidratim i qelizave; ❖ hipohidratim i qelizave; ❖ çrregullime të elektrogjenezës.
Ndryshimet në përbërjen jonike te shkaktuara nga demtimet e ATPazave membranore dhe defektet e membranes. Kështu, për shkak të ndërprerjes së Na+,K+-ATPazës, teprica e Na+ grumbullohet në citosol dhe qeliza humbet K+.
Ënjtje osmotike dhe tkurrje osmotike të qelizave. Gjendja e qelizave me ndryshime në osmoticitet është paraqitur në Fig. 4-3.
Mbihidratim. Arsyeja kryesore e hiperhidrimit të qelizave të dëmtuara është rritja e përmbajtjes së Na +, si dhe e substancave organike, e cila shoqërohet me një rritje të presionit osmotik në to dhe ënjtje të qelizave. Kjo kombinohet me shtrirje dhe
Mikro-këputje të membranave. Kjo pamje vërehet, për shembull, gjatë hemolizës osmotike të rruazave të kuqe të gjakut (Fig. 4-3). Hipohidratimi qelizat vërehen, për shembull, me ethe, hipertermi, poliuri, sëmundjet infektive(kolera, ethet tifoide, dizenteri). Këto kushte çojnë në humbjen e ujit nga trupi, e cila shoqërohet me çlirimin e lëngjeve nga qelizat, si dhe me komponimet organike dhe inorganike të tretshme në ujë.
Oriz.
4-3. Gjendja e eritrociteve të pezulluara në tretësirën NaCl. Në boshtin e abshisave: përqendrimi (C) i NaCl (mmol/l); përgjatë ordinatës: vëllimi i qelizës (V). Në një përqendrim të NaCl prej 154 mmol/l, vëllimi i qelizave është i njëjtë si në plazmën e gjakut (tretësirë izotonike NaCl) Me një rritje të përqendrimit të NaCl (tretësirë hipertonike e NaCl), uji largohet nga qelizat e kuqe të gjakut dhe ato tkurren. Kur përqendrimi i NaCl zvogëlohet (tretësira hipotonike e NaCl), uji hyn në qelizat e kuqe të gjakut dhe ato fryhen. Kur tretësira është hipotonike, afërsisht 1.4 herë më e lartë se vlera e një tretësire izotonike, membrana shkatërrohet. .Çrregullimet e elektrogjenezës (ndryshime në karakteristika potenciali i membranës - MP dhe potencialet e veprimit - AP) janë thelbësore, pasi ato shpesh janë një nga shenja të rëndësishme prania dhe natyra e dëmtimit të qelizave. Një shembull do të ishte Ndryshimet në EKG
për dëmtimin e qelizave të miokardit, elektroencefalogramë për patologjinë e neuroneve të trurit, elektromiogramë për ndryshime në qelizat muskulore.
Çrregullime gjenetike
Ndryshimet në gjenomin dhe shprehjen e gjeneve janë një faktor i rëndësishëm në dëmtimin e qelizave. Çrregullime të tilla përfshijnë mutacionet, derepresioni dhe shtypja e gjeneve, transfektimet dhe çrregullimet mitotike. Mutacionet
(për shembull, një mutacion në gjenin e insulinës çon në zhvillimin e diabetit mellitus). Depresioni
gjen patogjen (derepresioni onkogjen shoqërohet me transformimin e një qelize normale në një qelizë tumorale). Represioni
një gjen vital (shtypja e shprehjes së gjenit të fenilalaninës 4-monooksigjenazës shkakton hiperfenilalaninemi dhe zhvillimin e oligofrenisë). Transfeksioni
(futja e ADN-së së huaj në gjenom). Për shembull, transfektimi i ADN-së së virusit të mungesës së imunitetit çon në zhvillimin e SIDA-s.Çrregullimet e mitozës (për shembull, ndarja e bërthamave të eritrokariociteve pa ndarje të citoplazmës vërehet në aneminë megaloblastike) dhe mejoza
(divergjenca e dëmtuar e kromozomeve seksuale çon në formimin e sëmundjeve kromozomale).
MANIFESTIMET E DËMIMIT TË QELIZËS Çdo dëmtim në qelizë e shkakton atë në shkallë të ndryshme ekspresiviteti është specifik dhe. ndryshime jo specifike Ndryshime specifike zhvillohen me veprim një faktor të caktuar patogjen në qeliza të ndryshme ose në lloje të caktuara të qelizave
nën ndikimin e agjentëve të ndryshëm dëmtues. Faktorët patogjenë duke shkaktuar ndryshime specifike në qeliza të ndryshme
♦ : presioni osmotik, çbashkues, hiperaldosteronemia etj. Rritja e presionit osmotik në një qelizë shoqërohet gjithmonë me hiperhidratimin e saj, shtrirjen e membranave dhe prishjen e integritetit të tyre (dukuri e "shkatërrimit të qelizave osmotike").
♦ Shkëputësit. Nën ndikimin e shkyçësve të oksidimit dhe fosforilimit (për shembull, acidet yndyrore më të larta - VFA ose Ca 2 +), bashkimi i këtyre proceseve dhe efikasiteti i oksidimit biologjik zvogëlohen ose bllokohen.
♦ Hiperaldosteronemia. Rritja e niveleve të aldosteronit në gjak dhe intersticium çon në akumulimin e Na+ në qeliza.
Grupet e qelizave duke iu përgjigjur me ndryshime specifike ndaj veprimit të agjentëve të ndryshëm dëmtues:
♦ Elementet muskulare ata reagojnë ndaj ndikimit të faktorëve të ndryshëm patogjenë me forcë të konsiderueshme duke zhvilluar kontrakturën e tyre.
♦ qelizat e kuqe te gjakut në lëndime të ndryshme i nënshtrohen hemolizës me çlirimin e Hb.
Ndryshime jo specifike(stereotip, standard) zhvillohet nëse dëmtohet lloje të ndryshme qelizat dhe veprimi mbi to gamë të gjerë agjentët patogjenë.Shembuj: acidoza, aktivizimi i tepërt i reaksioneve të radikaleve të lira dhe peroksidit, denatyrimi i molekulave të proteinave, rritja e përshkueshmërisë së membranave qelizore, çekuilibri i joneve dhe ujit, reduktimi i efikasitetit të oksidimit biologjik.
Format tipike të patologjisë
Format kryesore tipike të patologjisë qelizore janë hipotrofia dhe atrofia e tyre, hipertrofia dhe distrofia, displazia, metaplazia, si dhe nekroza dhe apoptoza.
Hipotrofia dhe atrofia. Hipotrofia karakterizohet nga një rënie në madhësinë dhe masën e qelizave, shkalla ekstreme e së cilës është atrofia. Hipotrofia dhe atrofia zakonisht kombinohen me një ulje të numrit të qelizave - hipoplazi. Kjo çon në një ulje të vëllimit të organit, hollimin e lëkurës dhe mukozave. Shembull: zvogëlimi i masës dhe numrit të qelizave në indin ose organin ishemik. Hipertrofia. Hipertrofia karakterizohet nga një rritje në madhësinë dhe masën e qelizave. Kjo shpesh shoqërohet me një rritje të numrit të qelizave (hiperplazi). Ka hipertrofi fiziologjike dhe patologjike.
Hipertrofia fiziologjike ka natyrë adaptive (për shembull, hipertrofia muskujt skeletorë në atletët).
Hipertrofia patologjike ka (së bashku me rëndësinë adaptive) patologjike. Ka hipertrofi patologjike funksionuese, zëvendësuese dhe neurohumorale, të kombinuara me rimodelimin e një organi ose indi.
♦ Hipertrofia e punës zhvillohet me konstante ngarkesë e shtuar(për shembull, hipertrofia patologjike e miokardit në hipertension).
♦ Hipertrofia zëvendësuese (zëvendësuese). zhvillohet në një nga organet e çiftëzuara kur i dyti hiqet.
♦ Hipertrofia neurohumorale zhvillohet kur rregullimi neurohumoral është i shqetësuar (për shembull, akromegalia, gjinekomastia).
Distrofitë
Distrofitë qelizore janë çrregullime metabolike të shoqëruara nga një çrregullim i funksioneve qelizore.
Mekanizmat e distrofisë janë të ndryshëm:
❖ sinteza e substancave jonormale (që normalisht nuk gjenden në qelizë) (për shembull, kompleksi proteina amiloide-polisakaride);
❖ shndërrimi i tepërt i disa përbërjeve në të tjera (për shembull, karbohidratet në yndyrna gjatë diabeti mellitus);
❖ zbërthimi (faneroza): shpërbërja e nën strukturat qelizore dhe substancat (për shembull, komplekset protein-lipidike të membranave gjatë hipoksi kronike);
❖ infiltrimi i qelizave dhe i substancës ndërqelizore me komponime organike dhe inorganike (për shembull, lipoproteina me densitet të ulët - LDL dhe Ca 2 + intima arteriale në aterosklerozë).
Klasifikimi. Kriteri kryesor për klasifikimin e distrofive qelizore është shqetësimi mbizotërues i metabolizmit të disa klasave të substancave. Në lidhje me këtë kriter ekzistojnë disproteinozave(distrofitë e proteinave), lipidoza(degjenerimi yndyror), dispigmentoza(distrofitë pigmentare), distrofitë e karbohidrateve dhe mineraleve. Në një grup të veçantë ka tesaurizmoza(sëmundjet e ruajtjes).
❖ Disproteinozat. Distrofitë e proteinave karakterizohen nga ndryshime vetite fizike dhe kimike proteinat qelizore. Ka distrofi granulare, hialine-pikake dhe hidropike.
❖ Lipidozat. Degjenerimi yndyror karakterizohet nga një rritje e përmbajtjes së lipideve ndërqelizore dhe rishpërndarja e tyre në inde dhe organe. Ka lipidoza primare dhe sekondare.
❖ Lipidozat primare vërehen, si rregull, me enzimopati të përcaktuara gjenetikisht (për shembull, gangliozidoza, cerebrozidoza, sfingolipidoza).
❖ Lipidozat sekondare zhvillohen si rezultat i ekspozimit ndaj faktorëve të ndryshëm patogjenë, si hipoksi, infeksione të rënda, sëmundje sistemike, helmim (përfshirë disa barna - citostatikë, antibiotikë, barbiturate).
❖ Distrofitë e karbohidrateve. Karakterizohet nga çrregullime në metabolizmin e polisaharideve (glikogjen, mukopolisakaridet) dhe glikoproteinave (mucin, mukoide).
❖ Polisakaridet. Në rast të çrregullimeve në metabolizmin e polisaharideve në qeliza, mund të vërehet një ulje e përmbajtjes së karbohidrateve (për shembull, glikogjeni në diabet), mungesa e karbohidrateve (aglikogjenoza; për shembull, në cirrozë të mëlçisë ose hepatit kronik) dhe akumulimi i tepërt i karbohidrateve (për shembull, glikogjenoza von Gierke - sindromi nefromegalik - infiltrimi i glikogjenit në qelizat e veshkave).
❖ Glikoproteinat. Distrofitë e karbohidrateve që lidhen me metabolizmin e dëmtuar të glikoproteinave zakonisht karakterizohen nga grumbullimi i mucinave dhe mukoideve, të cilat kanë një konsistencë mukoze (për këtë arsye quhen edhe distrofi mukoze).
♦ Dispigmentoza. Distrofitë pigmentare klasifikohen në varësi të origjinës së tyre (primare dhe dytësore), mekanizmit të zhvillimit, strukturës së pigmentit, manifestimeve dhe prevalencës (lokale dhe sistemike). Shembuj:
❖ Grimcat e blozës dhe qymyrit e kështu me radhë. grumbullohen në makrofagët e mushkërive si rezultat i ekspozimit ndaj një atmosfere të ndotur. Në këtë drejtim, indet e mushkërive fitojnë një ngjyrë gri të errët.
❖ Hemosiderinë. Gjatë hemolizës së eritrociteve, Hb lirohet dhe kapet nga makrofagët e mëlçisë, shpretkës dhe të kuqes. palca e eshtrave dhe shndërrimi në një pigment kafe - hemosiderinë.
♦ Distrofitë minerale. Nga distrofitë minerale më i madhi rëndësinë klinike kanë çrregullime metabolike të kalciumit, kaliumit, hekurit, zinkut, bakrit në formën e depozitimit të kripërave të këtyre elementëve kimikë (për shembull, kalcinoza, sideroza, depozitimi i bakrit në distrofinë hepatocerebrale).
♦ Tezaurizmi(nga greqishtja thesauro- thesari) - sëmundjet e ruajtjes produktet e ndërmjetme të metabolizmit të karbohidrateve, glikozaminoglikaneve, lipideve dhe proteinave. Shumica e tesaurizmozës është rezultat i enzimopative të trashëguara. Varësisht nga lloji i substancave të grumbulluara, tesaurismozat ndahen në lipide (lipidoza), glikogjen (glikogjenoza), aminoacide, nukleoproteina, mukopolisakaride (mukopolisakaridoza), mukolipide (mukolipidoze). NË grupe të veçanta Ka sëmundje lizozomale dhe peroksizomale të depozitimit. Shembuj:
❖ Sëmundja Tay-Sachs- mangësi kongjenitale hexosaminidaza lizozomale A e neuroneve - karakterizohet nga akumulimi i gangliozideve në citoplazmë qelizat nervore.
❖ Sindromi cerebrohepatorenal(sindroma Zellweger) - tipike sëmundja e depozitimit lizozomal, që zhvillohen si rezultat i defekteve në gjenet që kodojnë proteinat e peroksizomës (në plazmën e gjakut dhe në inde rritet përmbajtja e acideve yndyrore me zinxhir të gjatë).
❖ Sëmundja Gaucher- akumulimi i glukocerebrozideve të tepërta në qelizat fagocitare të shpretkës dhe palcës së eshtrave të kuqe.
❖ Glikogjenozat- akumulimi i formave të ndryshme të glikogjenit jonormal në citoplazmën e qelizave të organeve të brendshme.
Metaplazia
Metaplazia- zëvendësimi i qelizave karakteristike të një organi të caktuar, qelizat normale një lloj tjetër. Shembuj:
♦ Sëmundjet inflamatore kronike të mushkërive, mungesa e vitaminës A dhe pirja e duhanit çojnë në shfaqjen e ishujve të epitelit skuamoz shumështresor midis qelizave të epitelit ciliar të bronkeve.
♦ Kur cerviciti kronikështë e mundur të zëvendësohet epiteli kolonar njështresor me epitel skuamoz shumështresor.
♦ Si pasojë e refluksit të përmbajtjes acidike të stomakut, epiteli i shtresuar skuamoz i mukozës së ezofagut zëvendësohet nga një epitel njështresor karakteristik i zorrës së hollë (ezofag Barrett).
Metaplazia konsiderohet si shtet kufitar(në prag të normales). Në disa raste, zonat e metaplazisë bëhen displazike, e cila është e mbushur me transformim të tumorit. Displasia- shkelje të diferencimit të qelizave, të shoqëruara me ndryshime të vazhdueshme në strukturën, metabolizmin dhe funksionin e tyre (atipi qelizore). Ndryshe nga metaplazia, displazia karakterizohet nga shfaqja e shenjave të atipisë qelizore me strukturë dhe arkitekturë të ruajtur të indeve. Displasia i paraprin rritjes së tumorit (kushtet para tumorit).
VDEKJA QELIZORE
Qelizat vdesin si normalisht ashtu edhe në kushte patologjike. Të dallojë dy në parim opsione të ndryshme vdekjen e qelizave- nekroza(vdekja e qelizave për shkak të rëndësisë së saj - vdekjeprurëse - dëme) dhe apoptoza(vdekja e qelizave si rezultat i përfshirjes program të veçantë e vdekjes).
Nekroza
Nekroza(nga greqishtja nekros- të vdekur) - vdekje patologjike e qelizave si rezultat i veprimit të faktorëve dëmtues mbi to.
Nekroza është faza përfundimtare e distrofisë qelizore ose pasojë e veprimit të drejtpërdrejtë të faktorëve dëmtues të forcës së konsiderueshme (shkatërruese) në qelizë. Lidhjet kryesore në patogjenezën e nekrozës janë të njëjta me dëmtimet e qelizave, por me zhvillimin e nekrozës ato intensifikohen maksimalisht dhe zhvillohen në sfondin e pamjaftueshmërisë. mekanizmat adaptues(mbrojtja dhe rigjenerimi i strukturave të dëmtuara, kompensimi i proceseve të ndërprera). Pakthyeshmëria e dëmtimit të qelizave zakonisht tregohet nga këputjet e plazmalemës dhe ndryshimet e theksuara në strukturën e bërthamës. (karyorreksi- prishet
membrana bërthamore, fragmentimi bërthamor; karioliza- spërkatja e kromatinës; kariopiknoza- tkurrje e përmbajtjes së bërthamës).
♦ Paranekroza dhe nekrobioza. Nekroza paraprihet nga paranekroza (e ngjashme me ndryshimet nekrotike, por ende të kthyeshme në metabolizmin dhe strukturën qelizore) dhe nekrobioza (një grup ndryshimesh të pakthyeshme ndryshimet distrofike që çon në nekrozë).
♦ Liza dhe autoliza. Qelizat nekrotike i nënshtrohen shkatërrimit (lizës). Nëse dekompozimi kryhet me ndihmën e enzimave lizozomale dhe radikaleve të lira të qelizave të vdekura, procesi quhet autolizë.
♦ Heteroliza. Shkatërrimi i qelizave të dëmtuara dhe të vdekura me pjesëmarrjen e qelizave të tjera (të padëmtuara) (fagocitet që migrojnë në zonën e alterimit, si dhe mikrobet që kanë hyrë në të) quhet heterolizë.
Etiologjia dhe patogjeneza e nekrozës. Ka disa kryesore faktorët etiologjikë nekrozë - traumatike, toksike, trofoneurotike, qarkulluese dhe imunogjene. Iskemia, hiperemia venoze dhe limfostaza që zhvillohen për shkak të veprimit të këtyre faktorëve shoqërohen me hipoksi dhe aktivizim të mekanizmave të dëmtimit të qelizave, gjë që përfundimisht çon në nekrozë.
♦ Nekroza traumatike.Është rezultati veprim i drejtpërdrejtë në indet e faktorëve fizikë (mekanikë, temperaturë, dridhje, rrezatim) dhe të tjerë.
♦ Nekroza toksike. Zhvillohet kur indet ekspozohen ndaj toksinave, shpesh mikrobike.
♦ Nekroza trofoneurotike zhvillohet kur furnizimi me gjak ose inervimi i indeve është i dëmtuar për shkak të dëmtimit të sistemit nervor periferik. Një shembull i nekrozës trofoneurotike është plagët e shtratit.
♦ Nekroza imunogjene- rezultat i citolizës gjatë imunitetit autoagresiv dhe reaksione alergjike. Një shembull do të ishte nekroza fibrinoide me fenomenin Arthus. Citoliza me pjesëmarrjen e limfociteve T vrasës, qelizave NK dhe fagociteve çon në nekrozë të zonave të mëlçisë në hepatitin kronik.
♦ Nekroza e qarkullimit të gjakut. Shkaktuar nga qarkullimi i pamjaftueshëm i gjakut në enët e gjakut dhe enët limfatike si pasojë e trombozës së tyre, embolisë, spazmës së zgjatur, ngjeshjes nga jashtë. Qarkullimi i pamjaftueshëm në inde shkakton ishemi, hipoksi dhe nekrozë.
Apoptoza
Apoptoza(nga greqishtja apoptoza- rënia e gjetheve) - vdekja e programuar e qelizave.
Në atë dallimi themelor apoptoza nga nekroza. Apoptoza është një komponent i shumë proceset fiziologjike, dhe vërehet gjithashtu gjatë përshtatjes së qelizave ndaj faktorëve mjedisorë. Roli biologjik apoptoza është të mbajë një ekuilibër midis proceseve të proliferimit dhe vdekjes së qelizave. Apoptoza është një proces i varur nga energjia. Çrregullimet ose bllokimi i apoptozës mund të shkaktojnë patologji (rritje e tumorit, reaksione autoagresioni imunitar, mungesë imuniteti, etj.).
Shembuj të apoptozës
♦ Vdekja e programuar e qelizave gjatë zhvillimit embrional, histogjenezës dhe morfogjenezës së organeve. Shembull: vdekja e neuroblasteve (nga 25 në 75%) në faza të caktuara të zhvillimit të trurit.
♦ Vdekja e qelizave që kanë përfunduar funksionin e tyre(Për shembull, qelizat imunokompetente pas përfundimit të përgjigjes imune ose eozinofileve pas degranulimit).
♦ Eliminimi i limfociteve T autoagresive në faza të caktuara të zhvillimit të timusit ose pas përfundimit të përgjigjes imune.
♦ Plakja shoqërohet me involucion të varur nga hormonet dhe apoptozë të qelizave endometriale, atrezi të folikulave ovariane tek gratë në menopauzë, si dhe indeve të prostatës dhe testikujve tek meshkujt e moshuar.
♦ një gjen vital (shtypja e shprehjes së gjenit të fenilalaninës 4-monooksigjenazës shkakton hiperfenilalaninemi dhe zhvillimin e oligofrenisë).- futja e një fragmenti të acidit nukleik të virusit në një qelizë (për shembull, në hepatitin viral, miokarditin, encefalitin, AIDS) shpesh shkakton apoptozën e tij.
♦ Rritja e tumorit natyrshëm shoqërohet me apoptozë numer i madh qelizat e transformuara.
Mekanizmi i apoptozës
Gjatë apoptozës, ekzistojnë katër faza - fillimi, programimi, zbatimi i programit dhe heqja e qelizës së vdekur. Faza e inicimit. Në këtë fazë, sinjalet e informacionit perceptohen receptorët qelizorë dhe sinjalet transmetohen brenda qelizës.
♦ Sinjalet transmembranore të ndarë në "negative", "pozitive" dhe të përziera. ❖ Sinjali “negativ” nënkupton ndërprerjen e veprimit në qelizë ose mungesën në ind të faktorëve të rritjes ose citokineve që rregullojnë ndarjen dhe maturimin e qelizave, si dhe hormonet që kontrollojnë zhvillimin e qelizave. ❖ Një sinjal "pozitiv" nënkupton një efekt në qelizën e një agjenti që shkakton programin e apoptozës. Për shembull, lidhja e TNF me receptorin e tij membranor CD95 aktivizon programin e vdekjes qelizore. ❖ Sinjali i përzier - një kombinim i sinjaleve të grupit të parë dhe të dytë. Kështu, limfocitet e stimuluara nga mitogjeni, por jo në kontakt me Ag të huaj, i nënshtrohen apoptozës; limfocitet, të cilat preken nga
Ag veproi, por ata nuk morën sinjale të tjera (për shembull, mitogjene).
♦ Ndër stimujt ndërqelizor të apoptozës Më të rëndësishmet janë: ❖ teprica e H+ dhe radikalët e lirë; ❖ temperaturë e ngritur; ❖ viruset ndërqelizore dhe ❖ hormonet që ushtrojnë efektin e tyre nëpërmjet receptorëve bërthamorë (për shembull, glukokortikoideve).
Faza e programimit(kontrolli dhe integrimi i proceseve të apoptozës). Ekzistojnë dy mundësi për zbatimin e fazës së programimit: aktivizimi i drejtpërdrejtë i kaspazave dhe endonukleazave efektore (duke anashkaluar gjenomën qelizore) dhe aktivizimi i tyre indirekt përmes shprehjes së gjeneve të caktuara.
♦ Transmetimi i drejtpërdrejtë i sinjalit. Ajo kryhet nëpërmjet proteinave përshtatëse, granzimeve dhe citokromit C. Transmetimi i drejtpërdrejtë i sinjalit vërehet në qelizat anukleate (për shembull, eritrocitet).
♦ Transduksioni i sinjalit i ndërmjetësuar nga gjenomi. Në këtë fazë, proteinat e specializuara ose bllokojnë një sinjal potencialisht vdekjeprurës ose zbatojnë një sinjal për apoptozë duke aktivizuar një program ekzekutiv.
❖ Proteinat frenuese apoptoza (produktet e shprehjes së gjeneve anti-apoptotike Bcl-2, Bcl-XL) bllokojnë apoptozën (për shembull, duke reduktuar përshkueshmërinë e membranave mitokondriale, gjë që zvogëlon gjasat që një nga faktorët nxitës të apoptozës, citokromi C, të lëshohet në citosol).
❖ Proteinat nxitëse apoptoza (për shembull, proteinat, sinteza e të cilave kontrollohet nga gjenet Keq, Bax, antionkogjenet Rb ose p 53) aktivizojnë proteazat e cisteinës efektore (kaspazat dhe endonukleazat).
Faza e zbatimit të programit(ekzekutiv, efektor) konsiston në vdekjen qelizore, e kryer nëpërmjet aktivizimit të proteazave dhe endonukleazave. Ekzekutuesit e drejtpërdrejtë të "vrasjes" së qelizës janë endonukleazat e varura nga Ca 2 +, Mg 2 + (katalizojnë zbërthimin e acideve nukleike) dhe kaspazat efektore (proteinat e shkëputura). Në të njëjtën kohë, fragmente që përmbajnë mbetje të organeleve, citoplazmës, kromatinës dhe citolemës formohen në qelizë dhe syth prej saj - trupat apoptotikë.
Faza e heqjes së fragmenteve të qelizave të vdekura. Në sipërfaqen e trupave apoptotikë ka ligandë me të cilët ndërveprojnë receptorët e qelizave fagocitare. Fagocitet zbulojnë, gllabërojnë dhe shkatërrojnë trupat apoptotikë (heteroliza). Si rezultat, përmbajtja e qelizës së shkatërruar nuk hyn në hapësirën ndërqelizore dhe Gjatë apoptozës, nuk ka përgjigje inflamatore.
NEKROPTOZA
NË vitet e funditështë përshkruar një variant tjetër i vdekjes së qelizave, i cili ndryshon si nga apoptoza ashtu edhe nga nekroza. Përcaktohet si nekroptozë. Programi i nekroptozës mund të stimulohet, si apoptoza, nga ligandë të receptorëve qelizorë nga familja e faktorit të nekrozës së tumorit (TNFα). Megjithatë, vdekja e qelizave ndodh pa aktivizimin e proteazave të lidhura me kaspazat (nekroptoza zhvillohet kur aktiviteti i kaspazave është plotësisht i shtypur).
Mekanizmi i shkatërrimit të qelizave gjatë nekroptozës është më i ngjashëm me autolizën. Besohet se nekroptoza është një nga mekanizmat unik të vdekjes së qelizave nervore gjatë goditjeve.
Përshtatja e qelizave
MEKANIZMAT E PËRSHTATJES SË QELIZËS NDAJ DËMIMIT
Kompleksi i reaksioneve qelizore adaptive ndahet në ndërqelizor dhe ndërqelizor.
Mekanizmat adaptues brendaqelizor
Mekanizmat e përshtatjes ndërqelizore realizohen në vetë qelizat e dëmtuara. Këta mekanizma përfshijnë: ❖ kompensimin për shqetësimet në furnizimin me energji të qelizës; ❖ mbrojtjen e membranave qelizore dhe enzimave; ❖ reduktimin ose eliminimin e çekuilibrit të joneve dhe ujit në qelizë; ❖ eliminimi i defekteve në zbatimin e programit gjenetik të qelizës;
Kompensimi për disrregullimin e proceseve ndërqelizore;
Aktiviteti funksional i zvogëluar i qelizave; ❖ veprimi i proteinave të goditjes nga nxehtësia; ❖ rigjenerim; ❖ hipertrofia; ❖ hiperplazi.
Kompensimi për shkeljet e energjisë sigurohet nga aktivizimi i proceseve të risintezës dhe transportit të ATP, një rënie në intensitetin e funksionimit të qelizave dhe proceseve plastike në to.
Korrigjimi i çekuilibrit të joneve dhe ujit në qelizë kryhet duke aktivizuar sistemet qelizore tampon dhe transportues.
Eliminimi i defekteve gjenetike arrihet përmes riparimit të ADN-së, eliminimit të fragmenteve të ndryshuara të ADN-së, normalizimit të transkriptimit dhe përkthimit.
Kompensimi për disrregullimin e proceseve ndërqelizore konsiston në ndryshimin e numrit të receptorëve, ndjeshmërinë e tyre ndaj ligandëve dhe normalizimin e sistemeve ndërmjetësuese.
Aktiviteti funksional i zvogëluar i qelizave ju lejon të kurseni dhe rishpërndani burimet dhe, në këtë mënyrë, të rrisni aftësinë për të kompensuar ndryshimet e shkaktuara nga një faktor dëmtues. Si rezultat, shkalla dhe shtrirja e dëmtimit të qelizave të shkaktuara nga
faktori patogjen zvogëlohet, dhe pas ndërprerjes së veprimit të tij, më intensiv dhe shërim të plotë strukturat qelizore dhe funksionet e tyre.
Proteinat e goditjes nga nxehtësia(HSP, nga Proteinat e goditjes nga nxehtësia; proteinat e stresit) sintetizohen intensivisht kur qelizat ekspozohen ndaj faktorëve dëmtues. Këto proteina janë në gjendje të mbrojnë qelizën nga dëmtimi dhe të parandalojnë vdekjen e saj. HSP-të më të zakonshme janë ato me pesha molekulare prej 70,000 (hsp70) dhe 90,000 (hsp90). Mekanizmi i veprimit të këtyre proteinave është i larmishëm dhe konsiston në rregullimin e proceseve të grumbullimit dhe konformimit të proteinave të tjera.
Mekanizmat adaptues ndërqelizor
Mekanizmat e adaptimit ndërqelizor (sistemik) zbatohen nga qelizat e padëmtuara në procesin e ndërveprimit të tyre me ato të dëmtuara.
Mekanizmat e ndërveprimit të qelizave:
♦ shkëmbim metabolitesh, citokinash dhe jonesh lokale; ❖ zbatimi i reaksioneve të sistemit IBN;
♦ ndryshime në qarkullimin e limfës dhe të gjakut;
♦ ndikime endokrine;
Shembuj
♦ Hipoksia. Një rënie në përmbajtjen e oksigjenit në gjak dhe qeliza stimulon aktivitetin e neuroneve në qendrën e frymëmarrjes, aktivitetin të sistemit kardio-vaskular, lirimi i rruazave të kuqe të gjakut nga palca e eshtrave. Si rezultat, rritet vëllimi i ventilimit alveolar, perfuzioni i indeve me gjak dhe numri i qelizave të kuqe të gjakut në gjakun periferik, gjë që redukton ose eliminon mungesën e oksigjenit dhe aktivizon metabolizmin në qeliza.
♦ Hipoglicemia. Dëmtimi i qelizave në kushtet e hipoglikemisë mund të reduktohet si rezultat i shtimit të glukagonit, adrenalinës, glukokortikoideve dhe hormonit somatotrop (GH), të cilët rrisin nivelin e glukozës në plazmën e gjakut dhe transportojnë glukozën në qeliza.
♦ Ishemia. Një rënie në furnizimin me gjak arterial në çdo zonë të indit zakonisht shoqërohet me një rritje të rrjedhës së gjakut përmes enëve kolaterale (bypass), gjë që rikthen shpërndarjen e oksigjenit dhe substrateve metabolike në qeliza.
Rritja e rezistencës së qelizave ndaj dëmtimit
Masat dhe mjetet që rrisin rezistencën e qelizave të paprekura ndaj veprimit të faktorëve patogjenë dhe stimulojnë mekanizmat adaptues në rast të dëmtimit të qelizave ndahen në:
♦ nga Qëllimi i synuar për qëllime terapeutike dhe parandaluese;
♦ nga natyra në mjekim, jomjekësor dhe të kombinuar;
♦ duke u fokusuar në etiotropik, patogjenetik dhe sanogjenetik.
Parandaluese dhe masat terapeutike
Agjentët jo-drogë. Agjentët jo-drogë përdoren për të parandaluar dëmtimin e qelizave. Këta agjentë rrisin rezistencën e qelizave ndaj një numri agjentësh patogjenë.
Shembull. Stërvitja e trupit (sipas një skeme të caktuar) me hipoksi të moderuar, faktorë stresi, aktivitet fizik dhe ftohje rrit rezistencën ndaj hipoksisë së konsiderueshme, ishemisë, të ftohtit, agjentëve infektivë dhe të tjerë. Rritja e rezistencës së qelizave gjatë stërvitjes bazohet në rritjen e besueshmërisë dhe fuqisë së sistemeve rregullatore, mekanizmave të furnizimit me energji dhe plastikë të qelizave, kompensues, restaurues dhe të tyre. reagimet mbrojtëse, mekanizmat e sintezës së proteinave dhe riparimit të ADN-së, proceset e formimit të strukturave nënqelizore dhe ndryshime të tjera.
Medikamente. Ilaçet përdoren kryesisht për të aktivizuar mekanizmat adaptues pas ekspozimit ndaj një agjenti patogjen. Shumica e barnave përdoren për terapi etiotropike ose patogjenetike.
Efektet kryesore synojnë zvogëlimin e fuqisë së efektit patogjen në qeliza ose bllokimin e mekanizmit të zhvillimit procesi patologjik, përfshijnë: uljen e shkallës ose eliminimin e shqetësimeve në furnizimin me energji të qelizave; korrigjimi dhe mbrojtja e mekanizmave të transportit transmembranor, shpërndarja e joneve ndërqelizore dhe kontrolli i vëllimit të qelizave; parandalimi i dëmtimit të aparatit gjenetik të qelizës; ? korrigjimi i mekanizmave të rregullimit dhe integrimit të proceseve ndërqelizore.
Efektet e kombinuara jap efekti më i madh(si terapeutike ashtu edhe parandaluese).
Parimet e përgjithshme të terapisë dhe parandalimit
TE parimet e përgjithshme terapia dhe parandalimi përfshijnë parimet etiotropike, patogjenetike dhe sanogjenetike.
Efektet etiotropike kanë për qëllim parandalimin e një veprimi (parandalimin) ose eliminimin, ndalimin, zvogëlimin e fuqisë ose kohëzgjatjes së ndikimit të faktorëve patogjenë në qeliza, si dhe eliminimin e kushteve që kontribuojnë në zbatimin e këtij veprimi (trajtimi).
Masat sanogjenetike kanë për qëllim aktivizimin e mekanizmave adaptues (kompensimi, mbrojtja, restaurimi dhe përshtatja e qelizave) ndaj kushteve të ndryshuara, gjë që parandalon zhvillimin e sëmundjes. (parandalimi) ose përshpejton rikuperimin e trupit (trajtimi).
Efektet patogjenetike synon thyerjen e lidhjeve të patogjenezës duke mbrojtur mekanizmat e furnizimit me energji të qelizave, korrigjimin e transportit transmembranor, shpërndarjen ndërqelizore të joneve dhe kontrollin e vëllimit të qelizave; parandalimi i veprimit të faktorëve duke shkaktuar ndryshim në aparatin gjenetik të qelizave.
Një qelizë është një sistem jetësor elementar i përbërë nga dy pjesë kryesore - citoplazma dhe bërthama. Qeliza është njësi strukturoreçdo ind organi. Dëmtimi i qelizave është i përcaktuar gjenetikisht ose ndryshime të fituara në metabolizëm, fizike dhe kimike parametrat, konformimi i makromolekulave, struktura qelizore, duke çuar në prishje të funksioneve dhe aktivitetit jetësor të saj. Dëmtimi i qelizave është baza e çdo procesi apo sëmundjeje patologjike. Dëmtimi i qelizave është një ligj i përgjithshëm i sëmundjes
* efektet mekanike * efektet termike * ndryshimet në presionin osmotik në qeliza * teprica e radikaleve të lira * acidet organike dhe inorganike dhe alkalet * kripërat Metalet e renda*substanca citotoksike* barna* mikroorganizma * imunoglobulina citotoksike * qeliza citotoksike * mangësi ose tepricë biologjikisht substancave aktive LLOJET E SHKAQETVE TË DËMIMIT TË QELIZËS SIPAS NATYRËS SË TYRE LLOJET E SHKAQETVE TË DËMIMIT TË QELIZËS SIPAS NATYRËS SË TYRE FIZIKAKEMIKE BIOLOGJIKE
Furnizimi me energji i dëmtuar Çrregullimi i mekanizmave rregullues Çrregullime në programin gjenetik dhe/ose mekanizmat e zbatimit të tij Ndryshime në parametrat elektrofiziologjikë Çekuilibër i joneve dhe lëngjeve Dëmtime të membranave dhe enzimave MEKANIZMAT E PËRGJITHSHME TË DËMIMIT TË QELIZËS
Dëmtimi i qelizave ishemike Dëmtimi ishemik është një formë tipike universale e dëmtimit të qelizave. Ndodh me çrregullime të qarkullimit të gjakut sistemik dhe lokal. Ai bazohet në fenomenin e hipoksisë akute ( uria nga oksigjeni) indet dhe qelizat. Ashpërsia e dëmtimit të qelizave ishemike varet nga shkalla e dëmtimit të qarkullimit të gjakut, ekskretimi i vazhdueshëm i metabolitëve nga organi, lloji i organit, kohëzgjatja e ishemisë dhe temperatura e mjedisit. Gjatë dëmtimit ishemik të qelizave, furnizimi i tyre me energji prishet: sinteza e ATP, transporti i energjisë së ATP nga vendi i prodhimit në strukturat efektore të qelizave, shfrytëzimi i energjisë ATP.
Në varësi të shpejtësisë së zhvillimit dhe ashpërsisë së manifestimeve kryesore, dëmtimi i qelizave mund të jetë akut ose kronik. Në varësi të shkallës së ndërprerjes së homeostazës ndërqelizore, dëmtimi mund të jetë i kthyeshëm ose i pakthyeshëm.
Ekzistojnë dy variante patogjenetike të dëmtimit të qelizave.
Opsion i dhunshëm zhvillohet kur një qelizë fillimisht e shëndetshme është e ekspozuar ndaj fizike, kimike dhe faktorët biologjikë, intensiteti i të cilave tejkalon ndikimet e zakonshme shqetësuese ndaj të cilave është përshtatur qeliza. Më të ndjeshmet ndaj këtij lloji të dëmtimit janë qelizat funksionalisht të ulëta aktive që kanë fuqi të ulët të mekanizmave të tyre homeostatikë.
Varianti citopatik ndodh si pasojë e një cenimi parësor të mekanizmave homeostatikë mbrojtëso-kompensues të qelizës. Në këtë rast, faktori që nxit mekanizmat patogjenetike të dëmtimit janë stimujt shqetësues natyralë të qelizës, të cilat në këto kushte bëhen të dëmshme. Këtu përfshihen të gjitha llojet e dëmtimeve të qelizave për shkak të mungesës së çdo komponenti që i nevojitet (hipoksi, gjatë urisë, hipovitaminoza, neurotrofike, për shkak të mungesës së antioksidantëve, defekte gjenetike, etj.). Qelizat më të ndjeshme ndaj dëmtimit citopatik janë ato intensiteti i shqetësimeve të të cilave (dhe, rrjedhimisht, veprimtari funksionale) V kushtet natyrore shumë të larta (neuronet, miokardocitet).
Në nivel qelizor, faktorët dëmtues "ndizin" disa lidhje patogjenetike. Kjo perfshin:
Çrregullimi i proceseve të furnizimit me energji të qelizave;
Dëmtimi i membranave dhe sistemeve të enzimës;
Mosbalancimi i joneve dhe lëngjeve;
Shkelja e programit gjenetik dhe (ose) zbatimi i tij;
Çrregullimi i mekanizmave që rregullojnë funksionin e qelizave.
Çrregullim i energjisë sigurimin e proceseve, që ndodhin në qeliza është shpesh mekanizmi fillestar dhe drejtues i ndryshimit të tyre. Furnizimi me energji mund të ndërpritet në fazat e sintezës së ATP, shpërndarjes dhe përdorimit të tij. Ndërprerja e proceseve të furnizimit me energji, nga ana tjetër, mund të bëhet një nga faktorët e mosfunksionimit të aparatit të membranës qelizore, sistemeve të tyre enzimë (aktomiozin ATPaza, Na +/K + - ATPaza e varur e plazmalemës, Mg 2+ ATPaza e varur e “Pompa e kalciumit” e rrjetës sarkoplazmatike etj.), ekuilibri i joneve dhe lëngjeve, zvogëlimi i potencialit të membranës, si dhe mekanizmat e rregullimit të qelizave.
Dëmtimi i membranave dhe enzimave luan një rol të rëndësishëm në prishjen e funksionimit të qelizave. Kjo për faktin se vetitë themelore të një qelize varen kryesisht nga gjendja e membranave të saj dhe enzimave të lidhura me to.
Nje nga mekanizmat më të rëndësishëm Dëmtimi i membranave dhe enzimave është intensifikimi i peroksidimit të përbërësve të tyre. Formuar në sasi të mëdha Radikalet e oksigjenit (superoksid dhe radikal hidroksil) dhe lipidet shkaktojnë:
Ndryshimet në vetitë fiziko-kimike të lipideve të membranës, gjë që shkakton një shkelje të konformitetit të komplekseve të tyre lipoproteinike dhe, në lidhje me këtë, një ulje të aktivitetit të proteinave dhe sistemeve enzimë që sigurojnë marrjen e efekteve humorale, transportin transmembranor të joneve dhe molekulat dhe integriteti strukturor i membranave;
Ndryshimet në vetitë fiziko-kimike të micelave proteinike që kryejnë funksione strukturore dhe enzimatike në qelizë;
Formimi i defekteve strukturore në membrana - kanalet (grumbullimet) më të thjeshta për shkak të futjes së produkteve të peroksidimit të lipideve në to. Këto procese, nga ana tjetër, shkaktojnë ndërprerje të proceseve të rëndësishme për jetën e qelizave - ngacmueshmëri, gjenerim dhe përçueshmëri. impuls nervor, metabolizmi, perceptimi dhe zbatimi i ndikimeve rregullatore, ndërveprimi ndërqelizor etj.
Normalisht, përbërja dhe gjendja e membranave modifikohet jo vetëm nga proceset e radikaleve të lira dhe peroksidit të lipideve, por edhe nga enzimat e lira (të tretshme) dhe lizozomale të lidhura me membranën: lipazat, fosfolipazat, proteazat. Nën ndikimin e faktorëve patogjenë, aktiviteti i tyre në hialoplazmën e qelizës mund të rritet (në veçanti, për shkak të zhvillimit të acidozës, e cila rrit çlirimin e enzimave nga lizozomet dhe aktivizimin e tyre pasues, depërtimin e Ca ++ në qelizë ). Në këtë drejtim, glicerofosfolipidet dhe proteinat e membranës, si dhe enzimat qelizore, i nënshtrohen hidrolizës intensive. Kjo shoqërohet me një rritje të ndjeshme të përshkueshmërisë së membranës dhe një ulje të vetive kinetike të enzimave.
Si rezultat i veprimit të hidrolazave (kryesisht lipazave dhe fosfolipazave), FFA dhe lizofosfolipidet, në veçanti glicerofosfolipidet (fosfatidilkolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina), grumbullohen në qelizë. Ato quhen komponime amfifilike për shkak të aftësisë së tyre për të depërtuar dhe fiksuar si në mjediset hidrofobike ashtu edhe në ato hidrofile të membranave qelizore (amphi do të thotë "të dyja", "dy"). Akumulimi në sasi të mëdha amfifile në membrana, të cilat, si një tepricë e hidroperoksideve lipidike, çojnë në formimin e grupimeve dhe mikrofrakturave në to. Dëmtimi i membranave qelizore dhe enzimave është një nga shkaqet kryesore të ndërprerjes së konsiderueshme të funksionimit të qelizave dhe shpesh çon në vdekjen e tyre.
Mosbalancimi i joneve dhe lëngjeve në qelizë. Si rregull, një shkelje e shpërndarjes transmembranore, si dhe e përmbajtjes ndërqelizore dhe raportit të joneve të ndryshme, zhvillohet pas ose njëkohësisht me çrregullime të furnizimit me energji dhe kombinohet me shenja të dëmtimit të membranave qelizore dhe enzimave. Si rezultat, përshkueshmëria e membranës për shumë jone ndryshon ndjeshëm. Kjo vlen në masën më të madhe për kaliumin, natriumin, kalciumin, magnezin, klorin, domethënë jonet që marrin pjesë në procese të tilla jetësore si ngacmimi, përcjellja e tij, bashkimi elektromekanik, etj.
Pasoja e një çekuilibri të joneve është një ndryshim në potencialin e membranës së pushimit dhe veprimit, si dhe një ndërprerje në përcjelljen e impulsit të ngacmimit. Këto ndryshime janë të rëndësishme sepse shpesh janë një nga shenjat e rëndësishme të dëmtimit të qelizave. Një shembull janë ndryshimet e EKG-së kur qelizat e miokardit dëmtohen, EEG ndryshon kur struktura dhe funksioni i neuroneve të trurit prishen.
Çrregullimet në përmbajtjen e joneve ndërqelizore shkaktojnë ndryshime në vëllimin e qelizave për shkak të çekuilibrit të lëngjeve. Kjo mund të manifestohet me hiperhidratim qelizor. Për shembull, një rritje në përmbajtjen e joneve të natriumit dhe kalciumit në qelizat e dëmtuara shoqërohet me një rritje të presionit osmotik në to. Si rezultat, uji grumbullohet në qeliza. Në të njëjtën kohë, qelizat fryhen, vëllimi i tyre rritet, gjë që shoqërohet me shtrirje, shpesh mikro-çarje të citolemave dhe membranave të organeleve. Përkundrazi, dehidrimi i qelizave (për shembull, në disa sëmundje infektive që shkaktojnë humbje uji) karakterizohet nga lirimi i lëngjeve dhe proteinave të tretura në të (përfshirë enzimat), si dhe përbërës të tjerë të tretshëm në ujë. Dehidrimi ndërqelizor shpesh kombinohet me tkurrjen bërthamore, prishjen e mitokondrive dhe organeleve të tjera.
Një nga mekanizmat domethënës të mosfunksionimit të qelizave është dëmtimi i programit gjenetik dhe (ose) mekanizmat për zbatimin e tij. Proceset kryesore që çojnë në ndryshime në informacionin gjenetik të një qelize janë mutacionet, depresioni i gjeneve patogjene (për shembull, onkogjenet), shtypja e aktivitetit të gjeneve vitale (për shembull, rregullimi i sintezës së enzimave) ose futja e një fragmenti. e ADN-së së huaj në gjenom (për shembull, ADN-ja e një virusi onkogjen, ADN-ja e një rajoni jonormal të një qelize tjetër). Krahas ndryshimeve në programin gjenetik, një mekanizëm i rëndësishëm i mosfunksionimit të qelizave është edhe ndërprerja e zbatimit të këtij programi, kryesisht në proces. ndarjen e qelizave gjatë mitozës ose mejozës.
Një mekanizëm i rëndësishëm i dëmtimit të qelizave është çrregullimi i rregullimit të proceseve ndërqelizore. Kjo mund të jetë rezultat i shqetësimeve që zhvillohen në një ose më shumë nivele të mekanizmave rregullator:
Në nivelin e ndërveprimit të substancave biologjikisht aktive (hormonet, neurotransmetuesit, etj.) me receptorët e qelizave;
Në nivelin e "lajmëtarëve të dytë" qelizor (lajmëtarët) e ndikimeve nervore - cAMP dhe cGMP, të formuara në përgjigje të veprimit të "lajmëtarëve të parë" - hormoneve dhe neurotransmetuesve. Një shembull është ndërprerja e formimit të potencialit të membranës në kardiomiocitet për shkak të akumulimit të cAMP në to, i cili është, në veçanti, një nga arsyet e mundshme zhvillimi i aritmive kardiake;
Në nivelin e reaksioneve metabolike të rregulluara nga nukleotide ciklike ose faktorë të tjerë ndërqelizor. Kështu, ndërprerja e procesit të aktivizimit të enzimave qelizore mund të ndryshojë ndjeshëm intensitetin e reaksioneve metabolike dhe, si rezultat, të çojë në ndërprerje të funksionimit të qelizave.
Duke marrë parasysh aspektet patokimike të dëmtimit të qelizave, nuk duhet të harrojmë se problemi dëmtimi qelizor ka një anë tjetër, shumë të rëndësishme - aspektin informativ të problemit të dëmtimit të qelizave. Komunikimi ndërmjet qelizave, sinjalet që ato shkëmbejnë, mund të jenë gjithashtu burim sëmundjesh.
Në shumicën e rasteve, qelizat në trup kontrollohen nga sinjalet rregullatore kimike, përkatësisht: hormonet, ndërmjetësit, antitrupat, substratet, jonet. Mungesa ose mungesa e një sinjali të veçantë, si dhe një tepricë, mund të parandalojë përfshirjen e disa programeve adaptive ose të kontribuojë në funksionimin e tyre tepër intensiv dhe ndoshta anormalisht të gjatë, gjë që çon në pasojat patologjike. Një rast i veçantë përfaqëson një situatë mjaft të zakonshme kur një qelizë merr gabimisht një sinjal për një tjetër - e ashtuquajtura mimika e bioregulatorëve, duke çuar në çrregullime të rënda rregullatore. Shembuj të sëmundjeve të shkaktuara nga patologjia sinjalizuese përfshijnë: parkinsonizmin, IDDM (patologji e shkaktuar nga mungesa e sinjalit), sëmundja e von Basedow, sindroma e Cushing, obeziteti (patologji e shkaktuar nga teprica e sinjalit).
Në disa raste, edhe me sinjalizimin adekuat, qeliza nuk është në gjendje të përgjigjet siç duhet nëse është "e verbër dhe e shurdhër" në lidhje me këtë sinjal. Kjo është pikërisht situata që krijohet në mungesë ose mungesë të receptorëve që i korrespondojnë çdo bioregulatori. Në veçanti, një shembull i një patologjie të tillë është hiperkolesterolemia trashëgimore familjare, patogjeneza e së cilës shoqërohet me një defekt në proteinën e receptorit përgjegjës për njohjen nga qelizat e murit vaskular dhe disa indeve dhe organeve të tjera të përbërësit proteinik të LDL dhe VLDL - apoproteina B, si dhe NIDDM.
Megjithatë, edhe me sinjalizimin adekuat dhe njohjen e saktë të sinjaleve nga receptorët qelizor, qelizat nuk janë në gjendje të zbatojnë programet e duhura të përshtatjes nëse nuk ka transferim të informacionit nga receptorët e membranës sipërfaqësore në qelizë. Sipas koncepteve moderne, mekanizmat që ndërmjetësojnë transmetimin e sinjalit ndërqelizor në gjenomën e qelizës janë të shumëllojshëm. Rëndësi të veçantë kanë rrugët e sinjalizimit post-receptor në qelizë nëpërmjet sistemit të proteinave G (proteinat lidhëse të guanozinës trifosfat). Këto proteina transmetuese zënë një pozicion kyç në shkëmbimin e informacionit midis receptorëve të vendosur në sipërfaqen e membranave qelizore dhe aparatit rregullues ndërqelizor, sepse ato janë në gjendje të integrojnë sinjale të perceptuara nga disa receptorë të ndryshëm dhe në përgjigje të një sinjali specifik të ndërmjetësuar nga receptorët. mund të përfshijë shumë programe të ndryshme efektore, duke sjellë në lojë një rrjet modulatorësh të ndryshëm ndërqelizor, ndërmjetësues, si cAMP dhe cGMP.
Furnizimi me energji mund të ndërpritet në fazat e sintezës së ATP, transportit dhe shfrytëzimit të energjisë.
1. Sinteza e ATP është e dëmtuar si rezultat i (1) mungesës së oksigjenit dhe/ose substrateve metabolike, (2) zvogëlimit të intensitetit të glikolizës dhe frymëmarrjes indore, (3) shkëputjes së frymëmarrjes nga fosforilimi.
2. Energjia e ATP-së shpërndahet nga vendet e sintezës së saj (mitokondri dhe hialoplazmë) në strukturat efektore (miofibrile, pompa jonike të membranës, etj.) duke përdorur sistemet e enzimës translokaze - transferaza e nukleotideve të adeninës dhe kreatinë fosfokinazës.
3. Është i mundur dëmtimi i sistemeve enzimatike që sigurojnë shfrytëzimin e energjisë ATP - ATPaza: aktomyosin ATPaza, ATPaza e pompës kalium-natriumi të plazmalemës, ATPaza e pompës së kalciumit të retikulit sarkoplazmatik etj. Duhet të theksohet se ndërprerja e proceseve të furnizimit me energji mund të bëhet një nga faktorët që prishin funksionet e membranave dhe enzimave të fiksuara në to.
2. DËMIMI I MEMBRANËVE DHE SISTEMEVE ENZIMORE QELIZORE
Një nga mekanizmat më të rëndësishëm të çrregullimeve të membranës dhe enzimës janë reaksionet e radikaleve të lira - oksidimi i radikalit të lirë të peroksidit të lipideve (LPO). Këto reaksione ndodhin vazhdimisht në qeliza dhe normalisht, duke qenë një lidhje e tillë jetësore procese të rëndësishme, si transporti i elektroneve në zinxhirin respirator, sinteza e prostaglandinave, fagocitoza, proliferimi etj. Oksidimi i radikalit të lirë të peroksidit është i përfshirë në proceset e rregullimit të përbërjes lipidike të membranave dhe aktivitetit të enzimës. Intensiteti i PSOL rregullohet nga raporti i faktorëve që aktivizojnë dhe shtypin këtë proces. Ata quhen pro-oksidantë dhe antioksidantë. Prooksidantët përfshijnë naftokinonin, vitaminat A dhe D, agjentët reduktues NADPH2 dhe NADH2, acidin lipoik dhe produktet e metabolizmit të prostaglandinës.
Reaksioni i peroksidimit mund të përfshijë lipide, proteina, acide nukleike dhe fosfolipide, të cilat janë përbërësit kryesorë të biomembranave. PSOL mund të ndahet në tre faza:
1) fillimi i oksigjenit,
2) formimi i radikaleve të lira,
3) prodhimi i peroksideve lipidike.
Në fazën e parë të LPO, formohen specie reaktive të oksigjenit: radikal i oksigjenit superoksid (O -), radikal hidroksil (OH -), peroksid hidrogjeni (O 2 H 2), radikal hidroperoksid (HO 2 -). Këto komponime formojnë radikale lipidike aktive dhe peroksidet e tyre. Në këtë rast, reagimi mund të marrë një karakter të ngjashëm me ortek.
Për të parandaluar këtë lloj reagimi, antioksidantët ndodhin në qeliza. proceset mbrojtëse. Reaksione të tilla antioksiduese mund të ndodhin me ose pa pjesëmarrjen e enzimave. Ndër përbërësit e sistemit antioksidues duhet të theksohen faktorë të tillë si retinoli, karotenoidet, riboflavinat, tokoferolet, manitoli, enzimat - superoksid dismutaza, glutathione peroksidaza, katalaza. Aktivizimi i tepërt i reaksioneve të radikaleve të lira dhe peroksidit është faktori kryesor në dëmtimin e membranave qelizore dhe enzimave. Në këtë drejtim, proceset e mëposhtme marrin një rëndësi kryesore:
1) ndryshime në vetitë fiziko-kimike të lipideve të membranës, gjë që çon në një ulje të aktivitetit të enzimës, pasojat e të cilave janë shqetësime në reaksionet e transferimit transmembranor të joneve dhe molekulave, si dhe integritetin strukturor të membranave.
2) ndryshime në vetitë fiziko-kimike të molekulave të proteinave, duke përfshirë sistemet e enzimës qelizore.
3) formimi i defekteve strukturore në membrana, të ashtuquajturat kanale më të thjeshta - grupime për shkak të futjes së produkteve PSOL në to. Kjo çon në bashkimin e shumë membranave, copëzimin e tyre dhe vdekjen e qelizave.
Dëmtimi i membranës mund të ndodhë nën veprimin e enzimave të lira dhe enzimave të lizozomit - lipazave, fosfolipazave, proteazave. Si rezultat i dëmtimit të membranës, përshkueshmëria e tyre rritet ndjeshëm. Përveç kësaj, nën veprimin e hidrolazave, në qelizë grumbullohen acide yndyrore të lira dhe lizofosfolipide - fosfatidilkolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina. Komponime të tilla quhen amfifilike, pasi ato janë në gjendje të depërtojnë dhe të fiksohen në të dy fazat e membranës - hidrofobike dhe hidrofile. Akumulimi i një sasie të konsiderueshme të përbërjeve amfifilike në qelizë çon në formimin e grupimeve dhe mikro-qarjeve në membranë, të ndjekur nga vdekja e qelizave.
Në nivel qelizor, faktorët dëmtues "ndizin" disa lidhje patogjenetike. Kjo perfshin:
çrregullimi i proceseve të furnizimit me energji të qelizave;
dëmtimi i membranave dhe sistemeve të enzimës;
çekuilibri i joneve dhe lëngjeve;
shkelje e programit gjenetik dhe/ose zbatimit të tij;
çrregullimi i mekanizmave që rregullojnë funksionin e qelizave.
1. Shkelje e furnizimit me energji proceset që ndodhin në qeliza janë shpesh mekanizmi fillestar dhe kryesor i ndryshimit të tyre. Furnizimi me energji mund të ndërpritet në fazat e sintezës së ATP, transportit dhe shfrytëzimit të energjisë së tij.
Sinteza e ATP mund të dëmtohet si rezultat i mungesës së oksigjenit dhe/ose substrateve metabolike, zvogëlimit të aktivitetit të frymëmarrjes së indeve dhe enzimave të glikolizës, dëmtimit dhe shkatërrimit të mitokondrive në të cilat reaksionet e ciklit të Krebsit dhe transferimi i elektroneve në kryhet oksigjeni molekular i lidhur me fosforilimin e ADP.
Dihet që shpërndarja e energjisë ATP nga vendet e sintezës së saj - nga mitokondria dhe hialoplazma - në strukturat efektore (miofibrilet, "pompat e joneve" të membranës, etj.) kryhet duke përdorur sisteme enzimë: ADP - ATP - translokazë (adeninë transferaza nukleotide) dhe kreatinë fosfokinaza (CPK). Transferaza e nukleotideve të adeninës siguron transportin e energjisë nga lidhja fosfatike makroergjike e ATP nga matrica mitokondriale përmes membranës së tyre të brendshme, dhe CPK e transferon atë më tej në kreatinë me formimin e fosfatit të kreatinës, i cili hyn në citosol. Kreatinë fosfokinaza e strukturave qelizore efektore transporton grupin fosfat të kreatinës fosfatit në ADP për të formuar ATP, i cili përdoret në jetën e qelizës. Sistemet e transportit të energjisë enzimë mund të dëmtohen nga agjentë të ndryshëm patogjenë, dhe për këtë arsye, edhe në sfondin e një përmbajtje të lartë totale të ATP në qelizë, mund të zhvillohet mungesa e tij në strukturat që konsumojnë energji.
Çrregullime në furnizimin me energji të qelizave dhe çrregullime të funksioneve të tyre jetësore mund të zhvillohen edhe në kushtet e prodhimit të mjaftueshëm dhe transportit normal të energjisë ATP. Kjo mund të jetë rezultat i dëmtimit të mekanizmave enzimatikë të shfrytëzimit të energjisë, kryesisht për shkak të uljes së aktivitetit të ATPazës (aktomiozin ATPaza, K + - Na + - ATPaza e varur e plazmalemës, Mg 2+ - ATPaza e varur e pompës së kalciumit ” të retikulit sarkoplazmatik etj.).
Ndërprerja e proceseve të furnizimit me energji, nga ana tjetër, mund të bëhet një nga faktorët që ndikojnë në funksionimin e aparatit membranor të qelizave, sistemet e tyre enzimë, ekuilibrin e joneve dhe lëngjeve, si dhe mekanizmat e rregullimit të qelizave.
2. Dëmtimi i membranave dhe enzimave luan një rol të rëndësishëm në prishjen e funksionimit të qelizave, si dhe kalimin e ndryshimeve të kthyeshme në të në ato të pakthyeshme. Kjo për faktin se vetitë themelore të një qelize varen kryesisht nga gjendja e membranave të saj dhe enzimave të lidhura ose të lira.
A). Një nga mekanizmat më të rëndësishëm të dëmtimit të membranës dhe enzimës është intensifikimi i reaksioneve të radikaleve të lira (FRR) dhe PSOL. Këto reaksione ndodhin normalisht në qeliza, duke qenë një lidhje e nevojshme në procese të tilla jetësore si transporti i elektroneve në zinxhirin e enzimave të frymëmarrjes, sinteza e prostaglandinave dhe leukotrieneve, proliferimi dhe maturimi i qelizave, fagocitoza, metabolizmi i katekolaminave, etj. PSOL është i përfshirë në proceset e rregullimi i përbërjes lipidike të biomembranave dhe aktivitetit të enzimës. Kjo e fundit është rezultat i veprimit të drejtpërdrejtë të produkteve të reaksioneve të peroksidit të lipideve në enzima, dhe atij indirekt - përmes një ndryshimi në gjendjen e membranave me të cilat shoqërohen shumë enzima.
Intensiteti i PSOL rregullohet nga raporti i faktorëve që aktivizojnë (pro-oksidantë) dhe shtypin (antioksidantë) këtë proces. Prooksidantët më aktivë përfshijnë komponime të oksiduara lehtësisht që nxisin radikalet e lira, në veçanti, naftokinonet, vitaminat A dhe D, agjentët reduktues - NADPH 2, NADH 2, acidin lipoik, produktet metabolike të prostaglandinave dhe katekolaminave.
Procesi PSOL mund të ndahet me kusht në tre faza: 1) fillimi i oksigjenit (faza "oksigjen"), 2) formimi i radikalëve të lirë të agjentëve organikë dhe inorganikë (faza e "radikalit të lirë"), 3) prodhimi i peroksideve lipidike ("peroksidi" " fazë). Lidhja fillestare në reaksionet e peroksidit të radikalit të lirë në rast të dëmtimit të qelizave është, si rregull, formimi në procesin e reaksioneve të oksigjenazës së të ashtuquajturave specie reaktive të oksigjenit: radikal superoksid oksigjeni (O 2 -.), radikal hidroksil (OH. ), peroksid hidrogjeni (H 2 O 2), i cili ndërvepron me përbërësit e strukturave qelizore, kryesisht lipidet, proteinat dhe acidet nukleike. Si rezultat, formohen radikale aktive, në veçanti, lipide, si dhe peroksidet e tyre. Në këtë rast, ajo mund të fitojë një karakter zinxhir "si orteku".
Megjithatë, kjo nuk ndodh gjithmonë. Në qeliza zhvillohen procese dhe veprojnë faktorë që kufizojnë apo edhe ndalojnë reaksionet e radikaleve të lira dhe peroksidit, d.m.th. kanë një efekt antioksidant. Një nga këto procese është ndërveprimi i radikalëve dhe hidroperoksideve lipidike me njëri-tjetrin, gjë që çon në formimin e përbërjeve "jo radikale". Rolin kryesor në sistemin e mbrojtjes antioksiduese të qelizave e luajnë mekanizmat e natyrës enzimatike dhe jo enzimatike.
Hulumtimet e viteve të fundit kanë treguar se aktivizimi i tepërt i reaksioneve të radikaleve të lira dhe peroksidit është një nga faktorët kryesorë në dëmtimin e membranave qelizore dhe enzimave. Proceset e mëposhtme kanë një rëndësi kryesore: 1) ndryshimet në vetitë fiziko-kimike të lipideve të membranës, gjë që shkakton një shkelje të konformacionit të komplekseve të tyre lipoproteinike dhe, në lidhje me këtë, një ulje të aktivitetit të proteinave dhe sistemeve enzimë që ofrojnë marrja e efekteve humorale, transporti transmembranor i joneve dhe molekulave, membranat e integritetit strukturor; 2) ndryshimet në vetitë fiziko-kimike të micelave proteinike që kryejnë funksione strukturore dhe enzimatike në qelizë; 3) formimi i defekteve strukturore në membranë - të ashtuquajturat. kanalet (grupet) më të thjeshta për shkak të futjes së produkteve PSOL në to. Këto procese, nga ana tjetër, shkaktojnë ndërprerje të proceseve të rëndësishme për jetën e qelizave - ngacmueshmërinë, gjenerimin dhe përcjelljen e impulseve të pabarabarta, metabolizmin, perceptimin dhe zbatimin e ndikimeve rregullatore, ndërveprimin ndërqelizor, etj.
b). Aktivizimi i hidrolazave (lizozomale, të lidhura me membranë dhe të lira).
Normalisht, përbërja dhe gjendja e membranave dhe enzimave modifikohet jo vetëm nga proceset e radikaleve të lira dhe peroksidit të lipideve, por edhe nga enzimat e lidhura me membranën, të lira (të tretshme) dhe lizozomale: lipazat, fosfolipazat, proteazat. Nën ndikimin e faktorëve patogjenë, aktiviteti ose përmbajtja e tyre në hialoplazmën e qelizës mund të rritet (në veçanti, për shkak të zhvillimit të acidozës, e cila rrit çlirimin e enzimave nga lizozomet dhe aktivizimin e tyre pasues). Në këtë drejtim, glicerofosfolipidet dhe proteinat e membranës, si dhe enzimat qelizore, i nënshtrohen hidrolizës intensive. Kjo shoqërohet me një rritje të ndjeshme të përshkueshmërisë së membranës dhe një ulje të vetive kinetike të enzimave.
V). Futja e komponimeve amfifilike në fazën lipidike të membranave.
Si rezultat i veprimit të hidrolazave (kryesisht lipazave dhe fosfolipazave), në qelizë grumbullohen acide yndyrore të lira dhe lizofosfolipide, në veçanti glicerofosfolipidet: fosfatidilkolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina. Ato quhen komponime amfifilike për shkak të aftësisë së tyre për të depërtuar dhe fiksuar si në mjediset hidrofobike ashtu edhe në ato hidrofile të membranave qelizore (amphi do të thotë "të dyja", "dy"). Me një nivel relativisht të vogël të komponimeve amfifilike në qelizë, kur ato depërtojnë në biomembrana, ato ndryshojnë sekuencën normale të glicerofosfolipideve, prishin strukturën e komplekseve lipoproteinike, rrisin përshkueshmërinë dhe gjithashtu ndryshojnë konfigurimin e membranave për shkak të "formës së pykës. Forma e micelave lipidike. Akumulimi i amfifileve në sasi të mëdha shoqërohet me depërtimin e tyre masiv në membrana, të cilat, si një tepricë e hidroperoksideve lipidike, çojnë në formimin e grupimeve dhe mikrofrakturave në to. Dëmtimi i membranave qelizore dhe enzimave është një nga shkaqet kryesore të ndërprerjes së konsiderueshme të funksionimit të qelizave dhe shpesh çon në vdekjen e tyre.
3. Mosbalancimi i joneve dhe lëngjeve në qelizë. Si rregull, një shkelje e shpërndarjes transmembranore, si dhe e përmbajtjes ndërqelizore dhe raportit të joneve të ndryshme, zhvillohet pas ose njëkohësisht me çrregullime të furnizimit me energji dhe kombinohet me shenja të dëmtimit të membranave qelizore dhe enzimave. Si rezultat, përshkueshmëria e membranës për shumë jone ndryshon ndjeshëm. Kjo vlen në masën më të madhe për kaliumin, natriumin, kalciumin, magnezin, klorin, domethënë jonet që marrin pjesë në procese të tilla jetësore si ngacmimi, përcjellja e tij, bashkimi elektromekanik, etj.
A). Ndryshimi në raportin e joneve transmembranore. Si rregull, një çekuilibër i joneve manifestohet nga akumulimi i natriumit në qelizë dhe humbja e kaliumit.
Pasoja e çekuilibrit është një ndryshim në potencialin e membranës së pushimit dhe veprimit, si dhe një ndërprerje në përcjelljen e impulsit të ngacmimit. Këto ndryshime janë të rëndësishme sepse shpesh janë një nga shenjat e rëndësishme të pranisë dhe natyrës së dëmtimit të qelizave. Një shembull janë ndryshimet në elektrokardiogramë kur dëmtohen qelizat e miokardit dhe elektroencefalogrami kur struktura dhe funksionet e neuroneve të trurit janë të dëmtuara.
b). Hiper- dhe dehidratim i qelizave.
Çrregullimet në përmbajtjen e joneve ndërqelizore shkaktojnë ndryshime në vëllimin e qelizave për shkak të çekuilibrit të lëngjeve. Ajo manifestohet ose si hiperhidrim (ulje e përmbajtjes së lëngjeve) të qelizës. Për shembull, një rritje në përmbajtjen e joneve të natriumit dhe kalciumit në qelizat e dëmtuara shoqërohet me një rritje të presionit osmotik në to. Si rezultat, uji grumbullohet në qeliza. Në të njëjtën kohë, qelizat fryhen, vëllimi i tyre rritet, gjë që shoqërohet me rritje të shtrirjes dhe shpesh mikro-çarje të citolemës dhe membranave të organeleve. Përkundrazi, dehidratimi i qelizave (për shembull, në disa sëmundje infektive që shkaktojnë humbje uji) karakterizohet nga lirimi i lëngjeve dhe proteinave të tretura në të (përfshirë enzimat), si dhe përbërje të tjera organike dhe inorganike të tretshme në ujë. Dehidrimi ndërqelizor shpesh kombinohet me tkurrjen bërthamore, prishjen e mitokondrive dhe organeleve të tjera.
4. Një nga mekanizmat domethënës të mosfunksionimit të qelizave është dëmtimi i programit gjenetik dhe/ose mekanizmave për zbatimin e tij. Proceset kryesore që çojnë në ndryshime në informacionin gjenetik të një qelize janë mutacionet, depresioni i gjeneve patogjene (për shembull, onkogjenet), shtypja e aktivitetit të gjeneve vitale (për shembull, rregullimi i sintezës së enzimave) ose futja e një fragmenti. e ADN-së së huaj në gjenom (për shembull, ADN-ja e një virusi onkogjen, një seksion jonormal i ADN-së në një qelizë tjetër).
Përveç ndryshimeve në programin gjenetik, një mekanizëm i rëndësishëm i mosfunksionimit të qelizave është shkelje e zbatimit të këtij programi kryesisht gjatë procesit të ndarjes së qelizave gjatë mitozës ose mejozës.
5. Një mekanizëm i rëndësishëm i dëmtimit të qelizave është çrregullimi i rregullimit të proceseve ndërqelizore. Kjo mund të jetë rezultat i shqetësimeve që zhvillohen në një ose më shumë nivele të mekanizmave rregullator:
në nivelin e ndërveprimit të substancave biologjikisht aktive (hormonet, neurotransmetuesit, etj.) me receptorët e qelizave;
në të ashtuquajturin nivel qelizor "lajmëtarët e dytë" (lajmëtarët) e ndikimeve nervore: nukleotidet ciklike - adenozina monofosfat (cAMP) dhe guanozina monofosfat (cGMP), të cilat formohen si përgjigje ndaj veprimit të "lajmëtarëve të parë" - hormoneve dhe neurotransmetuesve. Një shembull është prishja e formimit të potencialit membranor në kardiocite për shkak të akumulimit të cAMP në to, që është, në veçanti, një nga shkaqet e mundshme të zhvillimit të aritmive kardiake;
në nivel të reaksioneve metabolike të rregulluara nga nukleotide ciklike ose faktorë të tjerë ndërqelizor. Kështu, ndërprerja e procesit të aktivizimit të enzimave qelizore mund të ndryshojë ndjeshëm intensitetin e reaksioneve metabolike dhe, si rezultat, të çojë në ndërprerje të funksionimit të qelizave.
