Общие механизмы повреждения и гибели клетки

На человеческий организм постоянно действуют многочисленные экзогенные и эндогенные факторы. При определенных условиях: дозы, силы, продолжительности они способны вызвать повреждение - альтерацию его клеток и внеклеточных структур.

Повреждение клетки может носить обратимый и необратимый - летальный (смертельный) характер. Начальная обратимая стадия гибели клетки называется паранекрозом, а глубокая, частично необратимая, и непосредственно предшествующая ее смерти – некробиозом. В ходе их развития в клетке и межклеточном веществе накапливаются количественно и/или качественно измененные продукты жизнедеятельности, что квалифицируется как дистрофия (нарушение питания).

Морфологически различают клеточные и внеклеточные белковые, жировые, углеводные, минеральные и смешанные дистрофии. Наиболее общими механизмами их возникновения являются:

¨ инфильтрация - отложение продуктов обмена из жидкостей организма в ткани (например, холестерина из плазмы в стенку артерий при атеросклерозе);

¨ декомпозиция - расщепление жиро-белково-углеводных комплексов клеток и межуточного вещества при их альтерации;

¨ трансформация - переключение клетки на какой-нибудь вид обмена (например, активация синтеза липидов и их накопление в клетках печени при алкоголизме);

¨ извращение синтеза - появление веществ, не встречающихся в норме (например, гемомеланина при малярии).

По биохимическим критериям клетка считается мертвой с момента прекращения производства ею макроэргического продукта – АТФ и исчезновения трансмембранных ионных градиентов. Абсолютными структурными критериями ее гибели являются разрыв ядра – кариорексис и его растворение – кариолизис. Последующие посмертные изменения называются некрозом, а некротизированный участок представляет собой бесструктурные элементы клетки - детрит.

По этиологии различают асептический и септический (бактериальный) некроз, а по механизму его развития - коагуляционный и колликвационный.

Коагуляционный или сухой некроз чаще возникает в тканях, богатых белками и кальцием (например, мышечной). Основу его патогенеза составляют активация процессов свертывания внеклеточных и клеточных белков с одновременной блокадой их самопереваривания клеточными протеолитическими ферментами. В последующем участки сухого некроза кальцифицируются. Разновидность бактериального некроза с преобладанием коагуляции носит название сухой гангрены.

Колликвационный или влажный некроз характеризуется омылением липидов клеточных мембран и внеклеточных структур и резко выраженными аутолитическими процессами. Чаще всего он развивается в тканях богатых липидами – нервной, жировой и панкреатической. Разновидность бактериального некроза с преобладанием колликвационной картины носит название влажной гангрены. В участках колликвационного некроза часто образуются пустоты - каверны и кисты – полости, заполненные жидким содержимым.

Специфические варианты септического некроза имеют специальные названиия: например, казеозный некроз при туберкулезе, гуммозный некроз при сифилисе и др.

Некробиоз с последующим некрозом - не единственный путь насильственной гибели клетки. Другим способом является несвоевременная экспрессия генетической программы самоуничтожения – апоптоза, которая может произойти даже в интактной (неповрежденной) клетке. Апоптоз может самоактивироваться при отсутствии поступления извне сигналов, управляющих процессами дифференциации и деления клетки (например, дефицит факторов роста, гормонов). Среди внутриклеточныз «патологических» стимулов апоптоза известны избыток ионов водорода (ацидоз), активные радикалы кислорода (АКР), свободные радикалы липидов, чрезмерная активация глюкокортикоидных ядерных рецепторов. Конечным этапом апоптоза является распад клетки на апоптотические тельца и их последующий фагоцитоз макрофагами.