Загальна характеристика дистрофій.

ПАРЕНХІМАТОЗНІ ДИСТРОФІЇ.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ:

 

1. Дистрофія як один із видів пошкодження клітини.

2. Механізми та класифікація дистрофій.

3. Паренхіматозні дистрофії: визначення, класифікація, механізми.

4. Паренхіматозні диспротеїнози.

5. Паренхіматозні ліпідози: жирова дистрофія серця.

6. Паренхіматозні ліпідози: жирова дистрофія печінки, нирок.

7. Паренхіматозні вуглеводні дистрофії.

 

 

Дистрофіїце загальнопатологічний процес, який характеризується порушенням обміну речовин в клітинах або тканинах, що супроводжується їх нагромадженням або перерозподілом. Морфологічно ці процеси характеризуються появою структурних змін в клітині або проміжній тканині, тобто виникає їх пошкодження, або альтерація. Основними формами пошкодження клітин є (Серов В.В., Пальцев М.А., 1998): ▲ ішемічне (гіпоксичне) пошкодження; ▲ вільнорадикальне пошкодження; ▲ токсичне пошкодження. [Рис. 4] В основі ішемічного пошкодження лежить зниження синтезу АТФ, в результаті чого в першу чергу страждає система перетворюючого типу в клітині (мітохондріальний аппарат). В основі вільнорадикального пошкодження лежить утворення пероксидів (а), має місце окисне перетворення білків (б) або пошкодження ДНК (в). При токсичному пошкодженні хімічні речовини або безпосередньо вступають у контакт з окремими молекулами або органелами (а), або ж шляхом складних біохімічних реакцій перетворюються на токсичні речовини, що пошкоджують клітини-мішені (б). Основними причинами дистрофій є порушення клітинних та позаклітинних механізмів трофіки, куди відносять: ▲ порушення процесів ауторегуляції клітини; ▲ порушення функції транспортних систем трофіки (кров, лімфа, мікроциркуляторне русло, проміжна тканина); ▲ порушення координації інтегративних систем трофіки.

Основними механізмами дистрофій є: ▲ інфільтрація – проникнення та нагромадження в клітинах і проміжній тканині продуктів порушення обміну речовин із крові та лімфи; ▲ трансформація – перехід речовин (білки) з лабільного стану в стабільний або утворення речовин одного виду обміну з загальних спільних похідних тих продуктів, з яких утворюються білки, жири, вуглеводи, наприклад, полімеризація глюкози в глікоген, утворення гіаліну в стінках судин, трансформація компонентів жирів та вуглеводів у білки.

 

Рис. 4

		ХІМІЧНІ АГЕНТИ (ЦІАНІДИ, МИШ’ЯК, ГЕРБІЦИДИ) ФІЗИЧНІ АГЕНТИ (ТРАВМА, АТМОСФЕРНИЙ ТИСК, ОПРОМІНЕННЯ) ГІПОКСІЯ (ІШЕМІЯ) – МАЛОКРІВ’Я РІЗНОГО ПОХОДЖЕННЯ ІНФЕКЦІЙНІ АГЕНТИ (ВІРУСИ, БАКТЕРІЇ) ГЕНЕТИЧНІ ФАКТОРИ (АУТОІМУННІ ЗАХВОРЮВАННЯ)
		ІШЕМІЧНА (ГІПОКСИЧНА) ФОРМА ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНА ФОРМА ТОКСИЧНА ФОРМА

▲ спотворений синтез – синтез клітинних речовин, які в нормі для неї нехарактерні (алкогольний гіалін в гепатоцитах, поява глікогену в клітинах тонкого відділу петлі Генле при цукровому діабеті, синтез аномального білка при плазмоцитомі); ▲ декомпозиція (фанероз) – розпад мембранних структур (цітоскелета) клітини шляхом руйнування ліпопротеїдних комплексів (фібриноїдний некроз при ревматизмі, ожиріння гепатоцитів при дифтерії). Найбільш важким з механізмів є декомпозиція, яка може закінчуватись загибеллю клітини, найбільш легким є інфільтрації, яка може носити зворотній характер після припинення дії патогенного агента, який її викликав. [Рис. 5] Дистрофії класифікують за різними принципами: І. В залежності від виду порушеного обміну речовин: а) білкові (диспротеїнози); б) жирові (ліпідози); в) вуглеводні; г) мінеральні. ІІ. В залежності від локалізації процесу: 1) паренхіматозні (клітинні); 2) стромально-судинні (мезенхімальні, позаклітинні); 3) змішані. ІІІ. В залежності від походження: 1) набутого характеру; 2) спадкового характеру. IV. В залежності від розповсюдженості процесу: а) місцеві; б) загальні.

Рис. 5

МОРФОГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ ДИСТРОФІЙ

- ВИНИКНЕННЯ ЕНЗИМОПАТІЇ - НАГРОМАДЖЕННЯ ПРОДУКТІВ ОБМІНУ РЕЧОВИН

- РОЗПАД СТРУКТУР КЛІТИНИ ТА ЕКСТРАЦЕЛЮЛЯРНОГО МАТРИКСУ - ПОРУШЕННЯ МЕХАНІЗМІВ ТРОФІКИ - НАГРОМАДЖЕННЯ ПРОДУКТІВ ПОРУШЕНОГО ОБМІНУ РЕЧОВИН

- ПОЯВА В КЛІТИНІ РЕЧОВИН, ЯКІ В НОРМІ В НІЙ НЕ УТВОРЮЮТЬСЯ

Г

- ПЕРЕХІД ОДНИХ РЕЧОВИН В ІНШІ

Паренхіматозними називають дистрофії, при яких продукти порушеного обміну речовин нагромаджуються в паренхімі внутрішніх органів, тобто в високоспеціалізованих клітинах серця, нирок та печінки. За своїм походженням вони бувають набутого (найчастіше) або спадкового (рідко, наприклад, тезаурісмози) характеру, в основі їх розвитку лежить порушення функції ферментних систем клітини, або ферментопатія. Розрізняють білкові дистрофії (диспротеїнози), жирові дистрофії (ліпідози), вуглеводні та мінеральні дистрофії. [Рис. 6]

Існують наступні види паренхіматозних диспротеїнозів: «зерниста» дистрофія, гіаліново-крапельна дистрофія, вакуольна (гідропічна) дистрофія, патологічне зроговіння. Деякі автори не визнають «зернисту дистрофію» як самостійну форму диспротеїнозів (Струков А.І., Серов В.В., 1993). При паренхіматозних дистрофіях мають місце денатурація, коагуляція або, навпаки, коліквація, гідратація з порушенням структури ліпопротеїдних комплексів і руйнуванням мембран, що може закінчуватись загибеллю клітини (коагуляційний або колікваційний некроз). Макроскопічно при паренхіматозних диспротеїнозах органи збільшуються за розмірами, стають кволими на-дотик, на розрізі їх паренхіма (нирки) вибухає над капсулою, втрачає свій блиск, стає тьмяною. Мікроскопічно характерна поява зернистості в цитоплазмі клітин, набухання їх, гідратація, міжклітинні границі стають нечіткими, зникають спеціалізовані структури (щіткова кайма

 

Рис. 6

		- БІЛКОВІ (ДИСПРОТЕЇНОЗИ) - ЖИРОВІ (ЛІПІДОЗИ) - ВУГЛЕВОДНІ - МІНЕРАЛЬНІ
		- НАБУТОГО ХАРАКТЕРУ - СПАДКОВОГО ХАРАКТЕРУ
		- МІСЦЕВІ - ЗАГАЛЬНІ

	нефроцитів, поперекова посмугованість соматичних м’язів). Ізольована поява зернистості в цитоплазмі без ознак пошкодження різних структур клітини не може розглядатись як самостійна форма диспротеїнозу, тому що може бути відображенням внутрішньоклітинних регуляторних процесів, гіперплазії ультраструктур або спостерігається в умовах гіперфункції клітини. Зазначені макро- та мікроскопічні зміни є морфологічним відображеням порушень механізмів, які забезпечують виконання клітиною притаманних їй спеціалізованих функцій (кардіоміоцит – скоротливість, гепатоцит – секреція, нефроцит – реабсорбція), що лежить в основі клінічних проявів недостатності тих або інших органів (серце, печінка, нирки). Аналогічна ситуація спостерігається і при паренхіматозних ліпідозах.
	Паренхіматозні ліпідози характеризуються порушенням обміну цитоплазматичного жиру, що проявляється у надлишковому нагромадженні його в клітині, появі жира там, де в нормі він не зустрічається або утворенні жиру незвичайного хімічного складу. Найчастіше в клітинах нагромаджується нейтральний жир. Жири виявляються за допомогою спеціальних реакцій: забарвлення судан ІІІ та шарлах-рот – червоний колір, судан IV та осмієва кислота – чорний колір, сульфат нільського голубого – червоний колір (нейтральний жир). При звичайних методах гістологічної обробки матеріалу жир в клітині не виявляється. Серед морфогенетичних механізмів дистрофій розрізняють: інфільтрацію, трансформацію, спотворений синтез та декомпозицию. В патології клітини важко буває віддати перевагу кожному з них, тому що спостерігається зміна одного механізму на інший або відбувається їх тісна взаємодія. Найчастіше жирова дистрофія виникає в міокарді, печінці, нирках. Причинами жирової дистрофії міокарда є гіпоксія та інтоксикація, що спостерігаються при анеміях, хронічній серцево-судинній недостатності, отруєннях миш’яком, фосфором, при дифтерії, вживанні алкоголю та інш. У цих випадках морфогенетичні механізми процесу визначаються в залежності від типу пошкодження клітини: гіпоксичного або токсичного (див. вище). При гіпоксії спостерігається зниження окисного фосфорування в кардіоміоцитах, “включається” механізм анаеробного гліколізу, що призводить до зниження синтезу АТФ, пошкодженню структур мітохондрій і порушенню процесів b-окислення жирних кислот в результаті чого в цитоплазмі нагромаджуються дрібні краплини ліпідів (пиловидне ожиріння). При інтоксикаціях має місце не стільки ліпофанероз за рахунок розпаду ліпо-протеїдних комплексів мембран, скільки процес деструкції мітохондрій. Це супроводжується зниженням b-окислення ліпідів, які і нагромаджуються в саркоплазмі. В окремих випадках надлишкове надходження в саркоплазму жирних кислот в умовах ферментопатії характеризується порушенням процесів синтезу і елімінації ліпідів, які нагромаджуються в кардіоміоцитах. З представлених варіантів появи жиру в кардіоміоцитах, як видно, найчастіше може спостерігатись комбінація трьох механізмів: інфільтрації, внутрішньоклітинного метаболізму та декомпозації. Макроскопічно розміри серця збільшуються, камери його розширюються, міокард стає кволим, з боку ендокарду в області папілярних м’язів з’являється жовтого кольору посмугованість (“тигрове серце”). Мікроскопічно жирова дистрофія носить вогнищевий характер: жир накопичується в групах кардіоміоцитів, розташованих по ходу венозного коліна капілярів та дрібних вен, що відповідає макроскопічно появі характерної посмугованості з боку ендокарду. Зазначені макро-мікроскопічні зміни в клініці є морфологічним відображенням процесів декомпенсації серцевої діяльності і часто призводять до смертельних наслідків.
	Жирова дистрофія печінки спостерігається при алкоголізмі, цукровому діабеті, інтоксикаціях, ожирінні, а також при порушеннях харчування в зв’язку з недостатністю білка в денному раціоні та інш. В основі її лежить нагромадження в гепатоцитах нейтрального жиру, що виникає як результат порушення ферментних систем клітини, тобто ферментопатії. [Рис. 7] Розвиток її обумовлений наступними механізмами: ▲ надлишкове проникнення в гепатоцит тригліцеридів (нейтрального жиру) та жирних кислот; ▲ порушення процесів утілізації (окислення) жирних кислот на кристах мітохондрій; ▲ порушення процесів елімінації ліпідів за межами клітини; ▲ спадкового характеру дефект ферментів, що приймають участь у жировому обміні. У всіх зазначених випадках, як і при жировій дистрофії міокарду, має місце тісний зв’язок всіх морфогенетичних механізмів дистрофій: інфільтрація (проникнення жиру в

 

Рис. 7

		- МОБІЛІЗАЦІЯ ЖИРУ З ЖИРОВИХ ДЕПО - НАГРОМАДЖЕННЯ ЖИРНИХ КИСЛОТ В ГЕПАТОЦИТАХ (ГОЛОДУВАННЯ, ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ)   - ПІДВИЩЕННЯ АКТИВНОСТІ ФЕРМЕНТНИХ СИСТЕМ ГЕПАТОЦИТА - ЗРОСТАННЯ ШВИДКОСТІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЖИРНИХ КИСЛОТ ГЕПАТОЦИТА В ТРИГЛІЦЕРІДИ (АЛКОГОЛІЗМ ЯК СТИМУЛЯТОР ФУНКЦІЇ ФЕРМЕНТІВ)   - ЗМЕНШЕННЯ ОКИСЛЕННЯ ТРИГЛІЦЕРИДІВ ДО АЦЕТИЛ-КоА ТА КЕТОНОВИХ ТІЛ В ОРГАНАХ (ГІПОКСІЯ) - У ЗВ’ЯЗКУ З ЗАЗНАЧЕНИМ ЖИР, ЩО ПОСТУПАЄ В ГЕПАТОЦИТИ, НЕ ОКИСЛЮЄТЬСЯ (ЖИРОВА ІНФІЛЬТРРАЦІЯ)   - НЕДОСТАТНІСТЬ СИНТЕЗУ БІЛКІВ-АКЦЕПТОРІВ ЖИРУ В ГЕПАТОЦИТАХ (БІЛКОВЕ ГОЛОДУВАННЯ, ОТРУЄННЯ ГЕПАТОТРОПНИМИ ЯДАМИ – СCl4)
		- НАДЛИШКОВЕ ПРОНИКНЕННЯ ЖИРУ В ГЕПАТОЦИТИ - ПОРУШЕННЯ УТИЛІЗАЦІЇ ЖИРНИХ КИСЛОТ - ПОРУШЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЕЛІМІНАЦІЇ ЖИРУ - ГЕНЕТИЧНИЙ ДЕФЕКТ ФЕРМЕНТІВ

гепатоцит), трансформація (формування фосфо- та ліпопротеїдів при дефіциті в клітині відповідних амінокислот), декомпозиція (при руйнуванні крист мітохондрій). Макроскопічно печінка збільшена за розмірами, охряно-жовтого кольору, на поверхні розрізу з залишками жиру. Мікроскопічно жир розташовується дифузно в гепатоцитах. Його переважна локалізація по периферії дольок (часточок) свідчить про переважання механізму інфільтрації жиру гепатоцитів, поява в центрі часточок пояснюють переважанням механізму декомпозиції. Зазначені макро- та мікроскопічні зміни тривалий час клінічно себе нічим не проявляють. З часом по мірі прогресування ожиріння у хворих виникає алкогольний гепатіт або цироз органу, що характеризується розвитком печінкової недостатності. При жировій жистрофії нирок ліпіди (нейтральний жир, фосфоліпіди, холестерін) нагромаджуються в епітелії звивистих канальців – найчастіше при нефротичному синдромі. Як правило, це спостерігається на фоні гіаліново-крапельної та водяночної дистрофії. Основним морфогенетичним механізмом процесу є інфільтрація. Макроскопічно нирки збільшені за розмірами, різної консистенції, на розрізі з «жовтим крапом» – в місцях відкладання ліпідів у клітинах звивистих канальців. Зазначені макро- та мікроскопічні зміни є морфологічним відображенням прогресуючої хронічної ниркової недостатності.

Паренхіматозні вуглеводні дистрофії мають місце при порушенні обміну глікогену або глікопротеїдів. Глікоген утворюється в результаті полімеризації глюкози. Основними ж представниками глікопротеїдів є муцини та мукоїди. Мукоїд (слизова речовина) входить до складу різних тканин (основна речовина), муцини – є основа слизу, який продукується епітелієм слизових оболонок або залоз. При цукровому діабеті має місце неефективне використання глюкози тканинами, в результаті чого зростає рівень її в крові (гіперглікемія) та сечі (глюкозурія). В печінці порушується синтез глікогена, виникає жирова дистрофія гепатоцитів, в епітелії вузького коліна петлі Генле та дистальних звивистих канальців нагромаджується гранули глікогену: в результаті резорбції глюкози з провізорної сечі відбувається її полімеризація в клітинах з утворенням глікогену. При спадковій відсутності ферменту, який приймає участь у розщепленні глікогену, виникають глікогенози (хвороби накопичення, або тезаурісмози). Сьогодні відомі 6 типів їх, обумовлених недостатністю різних ферментів: хвороба Гірке, хвороба Помпе, хвороба Герса та інш. Таким чином, паренхіматозні дистрофії відіграють важливу роль у сучасній клініці. Це обумовлено тим, що вони виникають найчастіше в органах (серце, печінка, нирки) робота яких направлена на забезпечення постійності складу внутрішнього середовища організму (гомеостазу). Порушення його морфологічно характеризується структурними змінами (пошкодженням або альтерацією), які складають основу паренхіматозних дистрофій. Клінічно вони характеризуються порушенням функції цих органів, яке може закінчитись їх недостатністю і навіть смертю організму при прогресуванні процесу. Макро-мікроморфологія та ультраструктура їх є різною в залежності від виду паренхіматозних дистрофій. Так, макроскопічно нирки при тьмяному набуханні збільшені за розмірами, кволої консистенції, малокровні, з тьм’яним відтінком. На розрізі паренхіма з ознаками набухання, по краям розрізу виходить за межі сполучнотканинної капсули. Поверхня розрізу втрачає свій блиск, стає тьм’яною, сіруватого кольору, нагадує м’ясо, опущене в кип’яток. Аналогічна картина інколи спостерігається як результат посмертних змін. Основними ознаками прижиттєвості процесу макроскопічно є більш значне набухання органу, а мікроскопічно - збільшення розміру клітин. Мікроскопічно епітеліоцити звивистих проксимальних канальців збільшені за розмірами, виступають у просвіти канальців, в результаті чого вони звужуються, стають щілиноподібними. Цитоплазма клітин непрозора, містить рожевого кольору, різні за розмірами зернятка білка. Ядра слабо контуруються, мають базальну локалізацію. В просвітах канальців гомогенні або дрібнозернисті маси білка (білкові циліндри). При жировій дистрофії печінка збільшена за розмірами, край її закруглений, консистенція квола, на розрізі паренхіма з жовтим відтінком та з залишками жиру на поверхні. Мікроскопічно при забарвленні суданом ІІІ структура печінкових часточок збережена. В цитоплазмі гепатоцитів велика кількість різних за розмірами гранул жиру жовтуватого кольору, які часто «маскують» ядра. В деяких клітинах ядра розташовані на периферії в зв’язку з значним нагромадженням жиру або відсутні взагалі ("жирові кісти"). При забарвленні гематоксиліном та еозином в цитоплазмі гепатоцитів спостерігаються різні за розмірами світлооптичні вакуолі (місце локалізації жиру, екстрагованого спиртом в процесі приготування мікропрепарату). Пролангація альтерації призводить до гідропічної дистрофії. При цьому епітеліоцити проксимального відділу звивистих канальців збільшуються за розмірами, цитоплазма їх стає просвітленою, містить оптично пусті вакуолі, апікальні відділи клітин часто зруйновані. В більшості з них ядра відсутні, в окремих клітинах слабо контуруються, з ознаками лізису. При жировій дистрофії міокарду (“тигрове серце”) мікроскопічно процес носить вогнищевий характер: суданофільні краплі жиру зустрічаються у вигляді окремих скупчень у саркоплазмі кардіоміоцитів, розташованих переважно по ходу венозного коліна капілярів та дрібних вен. Для колоїдної дистрофії щитовидної залози мікроскопічно характерно розширення просвітів фолікулів, які набувають неправильної форми, епітелій їх стає кубічним, розташовується на базальній мембрані. В фолікулах має місце накопичення густих мас колоїду гомогенно рожевого кольору. При слизовій дистрофії (рак шлунку) мікроскопічно в пухлині спостерігається гіперсекреція слизу, що має вигляд блідо рожевого кольору скупчень, в яких знаходяться слизеутворюючі ракові клітини з гіперхромним, розташованим на периферії ядром (“персневидні” клітини). Вакуольна дистрофія кардіоміоцита електронномікроскопічно характеризується розширенням ендоплазматичної сітки, фрагментацією її канальців утворенням великих вакуоль, виповнених осміофобним матеріалом. При “зернистій” дистрофії гепатоцитаелектронномікроскопічно в цитоплазмі клітини накопичуються різні органели, спостерігається збільшення загальної кількості мітохондрій. Більшість з них з ознаками набухання та дифузним просвітленням матриксу, вогнищевою дезорганізацією крист з дисоціацією окремих мембран. Канальці ендоплазматичної сітки частково фрагментовані, утворюють вакуолі, в яких знаходиться зернистий матеріал середньої електронної щільності. Пластинчастий комплекс зустрічається рідко. Структура ядер збережена. При “зернистій” дистрофії кардіоміоцита електронномікроскопічно мітохондрії неправильної форми, з ознаками набухання, вогнищевим та діфузним набряком матриксу, його нерівномірним просвітленням та дезорганізацією крист з дисоціацією окремих мембран. Жирова дистрофія кардіоміоцита в електронному мікроскопі характеризується нагромадженням у саркоплазмі багаточисельних ліпосом, розташованих в міжфібрілярних проміжках та поблизу мітохондрій. Таким чином, макро- та мікроморфологія окремих органів при паренхіматозних дистрофіях мають характерні ознаки, які залежать від виду порушеного обміну речовин та ступеня пошкодження ультраструктур клітини.