Практически все клетки организма содержат ядро. Исключение составляют лишь зрелые эритроциты и тромбоциты (первые теряют ядро в процессе созревания, вторые не являются полноценными клетками а представляют собой кровяные пластинки, которые отшнуровывают-ся от мегакариоцита). Ядро клетки окружено двойной мембраной (кариолеммой), содержащей поры. Через них различные вещества поступают из цитоплазмы клетки в кариоплазму, и наоборот. Основное содержимое ядра—это хроматин, представляющий собой комплекс ДНК и белков. В обычных условиях, когда клетка находится в состоянии покоя, хроматин более или менее равномерно распределен по всему объему ядра.
При воздействии на клетку патологических факторов, а также в клетках, испытывающих функциональную перегрузку, наблюдаются следующие морфологические изменения в ядре: конденсация (уплотнение) и маргинация хроматина, то есть смещение его к периферии ядра и распределение в виде широкой каймы вблизи ядерной оболочки.
При некробиозе изменения коллоидно-осмотических характеристик, развивающиеся в клетке, проявляются в виде следующих форм нарушения структуры ядра:
- кариопикноз — сморщивание ядра;
- кариорексис—набухание ядра с последующим разрывом ядерной оболочки;
- кариолизис—растворение фрагментов ядра, образовавшихся в результате кариорексиса.
Помимо описанных выше морфологических изменений, в ядре клетки могут возникать защитно-приспособительные реакции на молекулярном уровне, служащие ответом на воздействие патологических факторов:
- метилирование ДНК, направленное на временное выключение некоторых второстепенных генетических программ;
- поли-АДФ-рибозилирование, при котором происходит соединение ряда белков хроматина, приводящее к блокировке экспрессии поврежденных генов;
- запуск так называемых аварийных генетических программ, которые либо обеспечивают мобилизацию внутренних ресурсов клетки с целью ее выживания (если повреждение относительно мелкое), либо, напротив, способствуют инициации механизмов программированной клеточной гибели (если возникли потенциально опасные и необратимые изменения).
Патология митохондрий
Митохондрии представляют собой органеллы, состоящие из мембран: наружной (гладкой) и внутренней, образующей многочисленные складки (кристы). На поверхности крист происходит сопряжение.
двух процессов: окисления (перенос протонов водорода и электронов по элементам дыхательной цепи) и фосфорилирования (присоединение остатка фосфорной кислоты к ЛДФ, в результате чего образуется аденозинтрифосфат (АТФ) «основной носитель энергии в клетке). Внутри митохондрии находится матрикс, который содержит ферменты, катализирующие биохимические реакции окисления пировино-градной кислоты, жирных кислот, а также ферменты цикла Кребса. В митохондриях также имеется собственная ДНК. ()сновная функция митохондрий — синтез АТФ.
Типовая реакция митохондрий на перегрузку—набухание, то есть увеличение их объема. При повышенной нагрузке, а также при воздействии на клетку неблагоприятных факторов имеет место ускоренное расходование энергии. В результате в митохондриях уменьшается количество АТФ и увеличивается количество АДФ. Изменение соотношения АТФ/АДФ сопровождается таким изменением мембранных и осмотических свойств митохондрий, при котором в них из цитоплазмы начинает усиленно поступать вода, что и приводит к набуханию. При этом кристы расправляются, а энергообразующая поверхность увеличивается. Таким образом, данная реакция носит защитно-приспособительный характер. Однако если набухание митохондрий становится чрезмерным, внутренняя мембрана перерастягивается, и расстояние между молекулярными комплексами становится существенно больше. В этих условиях затрудняется транспорт протонов и электронов по элементам дыхательной цепи, и процесс образования энергии, напротив, угнетается. Более значительная перегрузка митохондрий может привести к деструкции крист, что, безусловно, является патологическим процессом, поскольку в данном случае развивается еще более глубокий энергодефицит.
Третья типовая реакция митохондрий в ответ на их перегрузку— вымывание матрикса. Это патологическая реакция, так как в матриксе сосредоточены ферменты цикла Кребса и энзимы, расщепляющие жирные кислоты и пировиноградную кислоту. Данная реакция протекает в 3 стадии: пятнистое просветление матрикса, вакуолизация и полное его вымывание.