Патология клеточного ядра

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.