Патология лизосом
Лизосомы — это мембранные органеллы, содержащие многочисленные (около 40) ферменты, относящиеся преимущественно к классу кислых гидролаз. В цитоплазму клетки выходит в обычных условиях лишь очень незначительное количество лизосомальных ферментов. Аизоеомы в основном отвечают за процесс внутриклеточного переваривания различных субстратов, поступающих в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза. Лизосомы сливаются с фагосомой, в результате чего образуются фаголизосомы, внутри которых ферменты начинают расщеплять различные вещества.
Типовой патологической реакцией лизосом служит повышение проницаемости их мембран. Это приводит к «штурмовому» выходу лизосомальных ферментов в цитоплазму, в результате чего может произойти аутолиз (самопереваривание) клетки, означающий ее гибель. Значительному повышению проницаемости мембран лизосом способствуют такие вещества, как жирорастворимые витамины А и Е, а также свободные жирные кислоты.
При необратимых формах шока ферменты лизосом вызывают аутолиз гладкомышечных клеток стенки сосудов, что неминуемо ведет к фатальному падению артериального давления.
Ферменты лизосом играют очень важную роль в инициации механизмов воспалительной реакции.
Установлена роль лизосом в процессе канцерогенеза. Считается, что лизосомы могут в течение длительного времени накапливать различные химические канцерогены, которые затем высвобождаются в цитоплазму и вызывают злокачественную трансформацию клеток.
Кристиан Де Дюв (ученый, открывший лизосомы и удостоенный за это Нобелевской премии) показал, что у больных атеросклерозом отмечается дефект ферментов, расщепляющих холестерин. Эти ферменты относятся к группе лизосомальных энзимов. Можно предположить, что нарушение функции лизосом — один из механизмов патогенеза данного заболевания.
Болезни накопления
Вследствие генетических дефектов может нарушаться функция отдельных лизосомальных ферментов, что лежит в основе возникновения так называемых болезней накопления. Рассмотрим особенности данной группы патологии более подробно.
Отсутствие или неполноценность функции того или иного лизосомального фермента приводит к утрате способности клеток расщеплять определенные вещества, что ведет к их накоплению. Развиваются тяжелые заболевания, при которых поражаются главным образом нервная система и мышечная ткань. Эти заболевания приводят к глубокой инвалидизации и смерти больных в первые годы жизни.
Выделяют три группы «болезней накопления» (в зависимости от того, какие вещества аккумулируются в клетках):
- мукополисахаридоз;
- сфинголипидоз;
- муколипидоз.