Doente há 5 meses. Há 2 anos ele sofreu uma lesão com danos no baço e no pulmão esquerdo.

Dor é “uma sensação sensorial ou emocional desagradável associada a dano tecidual real ou ameaçado, ou descrita em termos de tal dano”.

Distúrbios da microcirculação.
I. Intravascular
1) aumento da velocidade do fluxo sanguíneo (por exemplo, na hipertensão arterial);
2) diminuição da velocidade do fluxo sanguíneo (com hiperemia venosa);
3) estase. Em várias doenças, os glóbulos vermelhos formam agregados e fazem com que o fluxo sanguíneo pare;
4) violação da laminaridade (paralelismo) com varizes, trombose, etc. ;
5) violação das propriedades reológicas do sangue (fluidez).
Liquefação ou espessamento.
O lodo é uma agregação de glóbulos vermelhos na forma de colunas de moedas. Os glóbulos vermelhos mudam sob a influência do álcool e durante infecções.

II. Distúrbios da microcirculação vascular
- aumento da permeabilidade capilar;
- rupturas de parede e hemorragias.

III. Extravascular
- em caso de violação da regulação neurotrófica, o processo de liberação de histamina dos mastócitos (labrócitos). A histamina dilata os microvasos, aumenta as propriedades adesivas do endotélio e alarga as lacunas interendoteliais.
Hipóxia - definição dos tipos (nº 8) e suas características de distúrbios patogenéticos (nº 8)
reações adaptativas durante a hipóxia (nº 5)
curso (agudo, crônico) e resultados - ver Paukov, p. 57

Distúrbio da circulação linfática

Aula nº 3,4. Danos celulares.

O dano é o elo inicial na patogênese. P. - integridade anatômica, estrutura do tecido ou órgão acarreta um distúrbio em suas funções. Ps pode atuar direta ou indiretamente por meio de influências reflexas humorais. O grau de dano depende da força, natureza, duração da ação, das características do órgão ou tecido e da reatividade do corpo. O P pode estar em tecidos, moléculas, células, órgãos, sistêmicos e organismos. No nível tecidual, o P é representado por distrofia e necrose. No nível molecular, trata-se da destruição de moléculas, de substâncias inorgânicas - destruição e mudança na estrutura das biomoléculas. QUE. P é um termo abrangente.

A célula é um sistema vivo elementar.A principal função da célula é a troca de matéria, energia e informações com o meio ambiente. As organelas celulares determinam a atividade vital da célula. : respiração, reservas de energia, (minocôndrias, síntese de proteínas (ribossomos, gES,) acúmulo e transporte de lipídios e glicogênio, função de desintoxicação, (EPS suave), digestão intracelular e função protetora (lisossomo) As células P são encontradas em 3 variantes:

1. morfológico, funcional correspondente,

2. as mudanças estruturais são mais pronunciadas que as funcionais,

3. Funcionais são mais expressos do que estruturais.

P são reversíveis e irreversíveis. , específico e inespecífico, .

O específico está associado à ação do fator etiológico. (lesão mecânica, hemólise de glóbulos vermelhos, etc.

O dano celular inespecífico é causado por qualquer agente que provoque uma perturbação no estado de desequilíbrio da célula e do meio ambiente. Por exemplo, as manifestações inespecíficas são uma violação da despolarização da membrana celular, uma violação da troca de água e eletrólitos.

A morte celular é caracterizada pela cessação do estado de desequilíbrio de um sistema vivo e sua transição para um estado de equilíbrio completo. O dano celular pode ser agudo ou crônico. O estado funcional da lesão aguda é dividido em:

1. hiperatividade pré-depressiva,

2 necrose parcial,

3 danos totais

A hiperreatividade pré-depressão ocorre devido a danos celulares reversíveis devido à ação moderada de fatores patogênicos. Como resultado disso, ocorre excitação inespecífica do sistema adenilato ciclase e ativação de segundos mensageiros e aumento da atividade de organelas, principalmente mitocôndrias, na membrana celular. A oxidação de substratos e a síntese de ATP são potencializadas. Todas as reações destinadas a aumentar a resistência celular são mobilizadas.

No caso de necrose parcial, a parte danificada da célula é separada da parte funcional pela membrana de demarcação e destruída pelos fagócitos. A parte restante é restaurada devido à hiperplasia das unidades subcelulares.

Mas também pode haver dano total; neste caso, há uma depressão da função mitocondrial, uma diminuição na síntese de macroergs e uma perturbação do transporte celular dependente de energia. Aumento da disfunção celular, destruição dos lisossomos, liberação de enzimas líticas no citoplasma e danos às organelas e membranas. Essa é a agonia da célula.O desaparecimento do MP, em decorrência da equalização da concentração de íons sódio e potássio em ambos os lados da membrana, caracteriza a morte da célula. Mudanças estruturais na célula levam à interrupção de sua função.

Patologia celular:

1. Patologia de ultraestruturas celulares especializadas. Nesse caso, falam em doenças cromossômicas, lisossomais, piroxissomais, mitocondriais

2. mudanças em seus componentes e estruturas dos padrões gerais de danos e sua resposta aos danos.Por exemplo, a recepção de informações patogênicas, perturbação da permeabilidade da membrana celular e da circulação do fluido intracelular, patologia do núcleo, perturbação do metabolismo celular. etc.

Ligações patogenéticas de danos.

1 Violação do fornecimento de energia dos processos que ocorrem na célula.

Mudanças reduzidas na ressíntese, transporte e uso de energia de ATP.

2. Danos ao aparelho de membrana e aos sistemas enzimáticos da célula.

3. Desequilíbrio de íons e fluidos na célula.

4. Violação do programa genético ou dos mecanismos de sua implementação: alterações nas estruturas genéticas, desrepressão de genes patogênicos,

Repressão de genes vitais.

Introdução no genoma de um fragmento de DNA estranho com propriedades patogênicas.

Violação da implementação do programa genético: distúrbio da mitose e distúrbio da meiose.

Desordem dos mecanismos intracelulares: recepção prejudicada, formação de segundos mensageiros e fosforilação prejudicada de proteínas quinases.

A patologia da membrana celular pode levar à interrupção do transporte da membrana, alterações na permeabilidade da membrana, alterações na mobilidade da membrana e na forma da célula, interrupção da síntese e do metabolismo da membrana.

Perturbação do transporte de membrana: o processo envolve o transporte de íons contra um gradiente de concentração.O transporte pode ser ativo quando requer ATP e a mobilidade das proteínas de transporte de membrana. E por difusão passiva.

A base energética do seu trabalho são os processos de fosforilação e desfosforilação das adenosina fosfotases devido à energia do ATP. Essas enzimas são incorporadas à parte proteica das membranas celulares, onde também operam canais iônicos para o transporte de água, íons e outras substâncias. Existem Na-K ATPase, Ca Mg ATPase, H-ATPase. Danos à bomba de potássio-sódio causam a liberação de potássio da célula e o acúmulo de íons de sódio nela, por exemplo, durante hipóxia, alergias, etc. O transporte de sódio e potássio também está associado ao transporte de Ca. Danos às membranas mitocondriais são a base do dano celular. Um papel importante é desempenhado pelos íons Ca no citoplasma. Com o aumento do nível de cálcio ionizado nas mitocôndrias, a eficiência da fosforilação oxidativa diminui, elas incham, a permeabilidade da membrana interna aumenta e ocorre dano total. A violação do metabolismo sódio-potássio leva ao deslocamento de Ca+ das mitocôndrias. No citoplasma, o nível de Ca+ ionizado aumenta e sua ligação à calmodulina aumenta; ocorrem divergência das junções celulares, absorção de cálcio pelas mitocôndrias, alterações nos túbulos, microfilamentos e ativação de fosfolipases. Nesse caso, o EPS acumula água e íons e ocorre a degeneração hidrópica. O aumento da glicólise é acompanhado por depleção de glicogênio, acúmulo de lactato e diminuição do pH celular. A acidose primária se desenvolve nas células devido à ativação da proteólise, glicogenólise e glicólise. Secundário ao tecido inflamado. Os lisossomos desempenham um papel importante no dano celular - o órgão da digestão intracelular, ou matador de células. A atividade dos lisossomos depende da estabilização das membranas dos lisossomos e da atividade de suas enzimas. A desestabilização de suas membranas pode ser causada por toxinas bacterianas, carcinógenos, ativadores de LPO, choque, trauma, etc. Esses fatores são chamados de Labilizadores de Membrana. Seus antagonistas são estabilizadores de membrana e hormônios anti-inflamatórios. A permeabilidade da membrana do lisossomo e a liberação de hidrolases para a célula e sua lise dependem da ação de estabilizadores e Labilizadores.

DANOS CELULARES

Uma célula é uma unidade estrutural e funcional de tecidos e órgãos. Nele ocorrem os processos que fundamentam o suporte energético e plástico das estruturas e funções dos tecidos.

Vários fatores patogênicos que atuam na célula podem causar danos. O dano celular é entendido como alterações em sua estrutura, metabolismo, propriedades físico-químicas e funções que levam à interrupção das funções vitais.

Muitas vezes o processo de dano é designado pelo termo alteração, o que não é totalmente exato, pois alteratio é traduzido como mudança, desvio e é, portanto, um conceito mais amplo. Porém, na literatura médica esses termos são geralmente usados ​​como sinônimos.

^ CAUSAS DE DANOS ÀS CÉLULAS

Danos a uma célula podem ser o resultado da ação de muitos fatores patogênicos sobre ela. Eles são convencionalmente divididos em três grupos principais: físicos, químicos e biológicos.

Entre os fatores físicos, as causas mais comuns de danos celulares são as seguintes:

Influências mecânicas. Eles causam ruptura da estrutura do plasmalema e das membranas das formações subcelulares;

Flutuações de temperatura. Um aumento da temperatura do ambiente em que a célula está localizada, até 45-50°C ou mais, pode levar à desnaturação de proteínas, ácidos nucleicos, decomposição de complexos lipoproteicos, aumento da permeabilidade das membranas celulares e outras alterações. Uma diminuição significativa da temperatura pode causar uma desaceleração significativa ou cessação irreversível dos processos metabólicos na célula, cristalização do fluido intracelular e ruptura de membranas;

Mudanças na pressão osmótica na célula, em particular, devido ao acúmulo nela de produtos de oxidação incompleta de substratos orgânicos, bem como de excesso de íons. Este último, via de regra, é acompanhado pelo fluxo de fluido para dentro da célula ao longo de um gradiente de pressão osmótica, seu inchaço e alongamento (até a ruptura) de seu plasmalema e membranas organelas. Uma diminuição da pressão osmótica intracelular ou um aumento dela no ambiente extracelular leva à perda de líquido pela célula, ao seu enrugamento (picnose) e muitas vezes à morte;

Exposição à radiação ionizante, que provoca a formação de radicais livres e a ativação de processos de radicais livres peróxidos, cujos produtos danificam as membranas e desnaturam as enzimas celulares. Fatores gravitacionais, eletromagnéticos e outros fatores físicos também podem ter um efeito patogênico na célula.

O dano celular é frequentemente causado por fatores químicos. Estes incluem várias substâncias de origem exógena e endógena: ácidos orgânicos, álcalis, sais de metais pesados, produtos de metabolismo prejudicado. Assim, os cianetos inibem a atividade da citocromo oxidase. O etanol e seus metabólitos inibem muitas enzimas celulares. Substâncias contendo sais de arsênico inibem a piruvato oxidase. O uso inadequado de medicamentos também pode causar danos às células. Por exemplo, uma overdose de estrofantina causa uma supressão significativa da atividade da K+ - Na+ - ATPase do sarcolema das células miocárdicas, o que leva a um desequilíbrio no conteúdo intracelular de íons e fluidos.

É importante que o dano celular possa ser causado tanto pelo excesso quanto pela deficiência do mesmo fator. Por exemplo, o excesso de oxigênio nos tecidos ativa o processo de oxidação dos radicais livres do peróxido lipídico (LPRO), cujos produtos danificam as enzimas e as membranas celulares. Por outro lado, a diminuição do teor de oxigénio provoca uma perturbação dos processos oxidativos, uma diminuição na formação de ATP e, como consequência, uma quebra das funções celulares.

O dano celular é frequentemente causado por fatores de processos imunológicos e alérgicos. Podem ser causadas, em particular, pela semelhança de antígenos, por exemplo, entre micróbios e células do corpo.

Os danos também podem resultar da formação de anticorpos ou linfócitos T que atuam contra células inalteradas do corpo devido a mutações no hemon dos linfócitos B ou T do sistema imunológico.

Um papel importante na manutenção dos processos metabólicos na célula é desempenhado pelas substâncias que entram nela pelas terminações dos neurônios, em particular neurotransmissores, trofógenos e neuropeptídeos. A redução ou cessação do seu transporte provoca distúrbios metabólicos nas células, perturbação das suas funções vitais e o desenvolvimento de condições patológicas chamadas neurodistrofias.

Além desses fatores, o dano celular é frequentemente causado pelo aumento significativo da função de órgãos e tecidos. Por exemplo, com atividade física excessiva prolongada, pode ocorrer insuficiência cardíaca como resultado da interrupção do funcionamento dos cardiomiócitos.

O dano celular pode ser resultado não apenas de fatores patogênicos, mas também uma consequência de processos geneticamente programados. Um exemplo é a morte da epiderme, do epitélio intestinal, dos glóbulos vermelhos e de outras células como resultado do seu processo de envelhecimento. Os mecanismos de envelhecimento e morte celular incluem mudanças graduais e irreversíveis na estrutura das membranas, enzimas, ácidos nucléicos, esgotamento de substratos para reações metabólicas e diminuição da resistência celular a influências patogênicas.

Com base na sua origem, todos os fatores causais do dano celular são divididos em: 1) exógenos e endógenos; 2) origem infecciosa e não infecciosa.

A ação dos fatores prejudiciais sobre a célula é realizada direta ou indiretamente. Neste último caso, estamos falando da formação de uma cadeia de reações secundárias, da formação de substâncias - intermediários que exercem o efeito danoso. A acção de um agente prejudicial pode ser mediada através de: - alterações nos efeitos nervosos ou endócrinos nas células (por exemplo, durante stress, choque); - distúrbio circulatório sistêmico (com insuficiência cardíaca); - desvio dos parâmetros físico-químicos (em condições acompanhadas de acidose, alcalose, formação de radicais livres, produtos PSOL, desequilíbrio de íons e líquidos); - reações imunoalérgicas em doenças autoalérgicas; - formação de excesso ou deficiência de substâncias biologicamente ativas (histamina, cininas, prostalandinas). Muitos destes e outros compostos envolvidos no desenvolvimento de processos patológicos são chamados de mediadores (por exemplo, mediadores de inflamação, alergias, carcinogênese, etc.).

^II. MECANISMOS GERAIS DE DANOS CELULARES

No nível celular, os fatores prejudiciais “ativam” diversas ligações patogenéticas. Esses incluem:

Desordem dos processos de fornecimento de energia às células;

Danos às membranas e sistemas enzimáticos;

Desequilíbrio de íons e líquido;

Violação do programa genético e/ou sua implementação;

Desordem dos mecanismos que regulam a função celular.

1. A violação do fornecimento de energia aos processos que ocorrem nas células é frequentemente o mecanismo inicial e principal de sua alteração. O fornecimento de energia pode ser interrompido nas fases de síntese de ATP, transporte e utilização de sua energia.

A síntese de ATP pode ser prejudicada como resultado de uma deficiência de oxigênio e/ou substratos metabólicos, uma diminuição na atividade da respiração dos tecidos e das enzimas da glicólise, danos e destruição das mitocôndrias nas quais as reações do ciclo de Krebs e a transferência de elétrons para oxigênio molecular associado à fosforilação do ADP são realizados.

Sabe-se que a entrega de energia ATP dos locais de sua síntese - das mitocôndrias e hialoplasma - às estruturas efetoras (miofibrilas, “bombas” de íons de membrana, etc.) é realizada por meio de sistemas enzimáticos: ADP - ATP - translocase (adenina nucleotídeo transferase) e creatina fosfoquinase (CPK). A adenina nucleotídeo transferase garante o transporte de energia da ligação fosfato macroérgica do ATP da matriz mitocondrial através de sua membrana interna, e a CPK a transfere ainda mais para a creatina com a formação de fosfato de creatina, que entra no citosol. A creatina fosfoquinase das estruturas celulares efetoras transporta o grupo fosfato da creatina fosfato para o ADP para formar ATP, que é usado na vida da célula. Os sistemas de transporte de energia enzimática podem ser danificados por vários agentes patogênicos e, portanto, mesmo no contexto de um alto conteúdo total de ATP na célula, pode desenvolver-se sua deficiência nas estruturas consumidoras de energia.

Distúrbios no fornecimento de energia às células e distúrbios em suas funções vitais podem se desenvolver mesmo em condições de produção suficiente e transporte normal de energia ATP. Isso pode ser resultado de danos aos mecanismos enzimáticos de utilização de energia, principalmente devido à diminuição da atividade da ATPase (actomiosina ATPase, K+ - Na+ - ATPase dependente do plasmalema, Mg2+ - ATPase dependente da “bomba de cálcio” do sarcoplasmático retículo, etc.).

A interrupção dos processos de fornecimento de energia, por sua vez, pode se tornar um dos fatores que afetam o funcionamento do aparelho de membrana das células, seus sistemas enzimáticos, o equilíbrio de íons e fluidos, bem como os mecanismos de regulação celular.

2. ^ Danos às membranas e enzimas desempenham um papel significativo na interrupção do funcionamento celular, bem como na transição de alterações reversíveis para irreversíveis. Isso se deve ao fato de que as propriedades básicas de uma célula dependem em grande parte do estado de suas membranas e de enzimas associadas ou livres.

A). Um dos mecanismos mais importantes de dano às membranas e enzimas é a intensificação das reações dos radicais livres (FRR) e PSOL. Essas reações ocorrem normalmente nas células, sendo um elo necessário em processos vitais como transporte de elétrons na cadeia de enzimas respiratórias, síntese de prostaglandinas e leucotrienos, proliferação e maturação celular, fagocitose, metabolismo de catecolaminas, etc. de regulação da composição lipídica de biomembranas e atividade enzimática. Este último é o resultado tanto da ação direta dos produtos das reações do peróxido lipídico sobre as enzimas, quanto da indireta - por meio de uma mudança no estado das membranas às quais muitas enzimas estão associadas.

A intensidade do PSOL é regulada pela proporção de fatores que ativam (pró-oxidantes) e suprimem (antioxidantes) esse processo. Os pró-oxidantes mais ativos incluem compostos facilmente oxidáveis ​​​​que induzem radicais livres, em particular, naftoquinonas, vitaminas A e D, agentes redutores - NADPH2, NADH2, ácido lipóico, produtos metabólicos de prostaglandinas e catecolaminas.

O processo PSOL pode ser condicionalmente dividido em três etapas: 1) iniciação do oxigênio (estágio “oxigênio”), 2) formação de radicais livres de agentes orgânicos e inorgânicos (estágio “radical livre”), 3) produção de peróxidos lipídicos (“peróxido " estágio). O elo inicial nas reações de peróxido de radicais livres em caso de dano celular é, via de regra, a formação no processo de reações de oxigenase das chamadas espécies reativas de oxigênio: radical superóxido de oxigênio (O2-.), radical hidroxila (OH.) , peróxido de hidrogênio (H2O2), que interagem com os componentes das estruturas celulares, principalmente com lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. Como resultado, formam-se radicais ativos, em particular lipídios, bem como seus peróxidos. Nesse caso, pode adquirir um caráter “semelhante a uma avalanche” em cadeia.

No entanto, isso nem sempre acontece. Os processos ocorrem nas células e atuam fatores que limitam ou até mesmo interrompem as reações de radicais livres e peróxidos, ou seja, tem um efeito antioxidante. Um desses processos é a interação de radicais e hidroperóxidos lipídicos entre si, o que leva à formação de compostos “não radicais”. O papel principal no sistema de proteção antioxidante das células é desempenhado por mecanismos de natureza enzimática e não enzimática.

^ Links do sistema antioxidante e seus

alguns fatores:

Ligações do sistema antioxidante

^ Mecanismos de ação

I. “Anti-oxigênio”

Retinol, carotenóides, riboflavina

Reduzir o teor de O2 na célula, por exemplo, ativando sua utilização, aumentando o acoplamento dos processos de oxidação e fosforilação.

II. “Anti-radical”

Superóxido dismutase, tocoferóis, manitol

Conversão de radicais ativos em compostos “não radicais”, “extinção” de radicais livres com compostos orgânicos.

III. “Anti-peróxido”

Glutationa peroxidases, catalases, serotinina

Inativação de hidroperóxidos lipídicos, por exemplo, durante a sua redução.

Pesquisas nos últimos anos mostraram que a ativação excessiva de reações de radicais livres e peróxidos é um dos principais fatores de danos às membranas celulares e enzimas. Os seguintes processos são de extrema importância: 1) alterações nas propriedades físico-químicas dos lipídios de membrana, o que provoca uma violação da conformação de seus complexos lipoproteicos e, em conexão com isso, uma diminuição na atividade de proteínas e sistemas enzimáticos que fornecem o recepção de efeitos humorais, transporte transmembrana de íons e moléculas, integridade estrutural membranas; 2) alterações nas propriedades físico-químicas das micelas proteicas que desempenham funções estruturais e enzimáticas na célula; 3) a formação de defeitos estruturais na membrana – os chamados. os canais mais simples (clusters) devido à introdução de produtos PSOL neles. Esses processos, por sua vez, causam ruptura de processos importantes para a vida das células - excitabilidade, geração e condução de impulsos desiguais, metabolismo, percepção e implementação de influências regulatórias, interação intercelular, etc.

B). Ativação de hidrolases (lisossomais, ligadas à membrana e livres).

Normalmente, a composição e o estado das membranas e enzimas são modificados não apenas pelos processos de radicais livres e peróxido lipídico, mas também por enzimas ligadas à membrana, livres (solubilizadas) e lisossomais: lipases, fosfolipases, proteases. Sob a influência de fatores patogênicos, sua atividade ou conteúdo no hialoplasma da célula pode aumentar (em particular, devido ao desenvolvimento de acidose, que aumenta a liberação de enzimas dos lisossomos e sua subsequente ativação). Nesse sentido, os glicerofosfolipídios e as proteínas de membrana, bem como as enzimas celulares, sofrem hidrólise intensiva. Isto é acompanhado por um aumento significativo na permeabilidade da membrana e uma diminuição nas propriedades cinéticas das enzimas.

EM). Introdução de compostos anfifílicos na fase lipídica das membranas.

Como resultado da ação das hidrolases (principalmente lipases e fosfolipases), acumulam-se na célula ácidos graxos livres e lisofosfolipídios, em particular glicerofosfolipídios: fosfatidilcolinas, fosfatidiletanolaminas, fosfatidilserinas. Eles são chamados de compostos anfifílicos devido à sua capacidade de penetrar e fixar-se em ambientes hidrofóbicos e hidrofílicos das membranas celulares (amphi significa “ambos”, “dois”). Com um nível relativamente pequeno de compostos anfifílicos na célula, quando penetram nas biomembranas, alteram a sequência normal dos glicerofosfolipídios, perturbam a estrutura dos complexos lipoproteicos, aumentam a permeabilidade e também alteram a configuração das membranas devido ao “em forma de cunha ”forma de micelas lipídicas. O acúmulo de anfifílicos em grandes quantidades é acompanhado por sua penetração massiva nas membranas, o que, assim como o excesso de hidroperóxidos lipídicos, leva à formação de aglomerados e microfraturas nas mesmas. Os danos às membranas celulares e às enzimas são uma das principais causas de perturbações significativas no funcionamento das células e muitas vezes levam à sua morte.

3. ^ Desequilíbrio de íons e fluido na célula. Via de regra, uma violação da distribuição transmembrana, bem como do conteúdo intracelular e da proporção de vários íons, desenvolve-se após ou simultaneamente com distúrbios no fornecimento de energia e é combinada com sinais de danos às membranas celulares e enzimas. Como resultado, a permeabilidade da membrana para muitos íons muda significativamente. Isto se aplica principalmente ao potássio, sódio, cálcio, magnésio, cloro, isto é, íons que participam de processos vitais como excitação, sua condução, acoplamento eletromecânico, etc.

A). Mudança na proporção de íons transmembrana. Via de regra, um desequilíbrio de íons se manifesta pelo acúmulo de sódio na célula e pela perda de potássio.

A consequência do desequilíbrio é uma alteração no potencial de repouso e de ação da membrana, bem como uma interrupção na condução do impulso de excitação. Estas alterações são importantes porque são frequentemente um dos sinais importantes da presença e natureza do dano celular. Um exemplo são as alterações no eletrocardiograma quando as células do miocárdio são danificadas e no eletroencefalograma quando a estrutura e as funções dos neurônios cerebrais são perturbadas.

B). Hiper e desidratação de células.

Distúrbios no conteúdo de íons intracelulares causam alterações no volume celular devido ao desequilíbrio de fluidos. Ela se manifesta como hiperidratação (diminuição do conteúdo de líquidos) da célula. Por exemplo, um aumento no conteúdo de íons sódio e cálcio nas células danificadas é acompanhado por um aumento na pressão osmótica nelas. Como resultado, a água se acumula nas células. Ao mesmo tempo, as células incham, seu volume aumenta, o que é acompanhado por um maior estiramento e, muitas vezes, por microrrupturas do citolema e das membranas das organelas. Pelo contrário, a desidratação celular (por exemplo, em algumas doenças infecciosas que causam perda de água) é caracterizada pela liberação de fluido e proteínas nele dissolvidas (incluindo enzimas), bem como outros compostos orgânicos e inorgânicos solúveis em água. A desidratação intracelular é frequentemente combinada com encolhimento nuclear, quebra de mitocôndrias e outras organelas.

4. Um dos mecanismos significativos de disfunção celular é o dano ao programa genético e/ou aos mecanismos para sua implementação. Os principais processos que levam a alterações na informação genética de uma célula são mutações, depressão de genes patogênicos (por exemplo, oncogenes), supressão da atividade de genes vitais (por exemplo, regulação da síntese de enzimas) ou introdução de um fragmento de DNA estranho no genoma (por exemplo, o DNA de um vírus oncogênico, uma seção anormal do DNA de outra célula).

Além das mudanças no programa genético, um importante mecanismo de disfunção celular é a interrupção da implementação desse programa, principalmente no processo de divisão celular durante a mitose ou meiose.

5. Um mecanismo importante de dano celular é a desregulação dos processos intracelulares. Isto pode ser o resultado de distúrbios que se desenvolvem em um ou mais níveis de mecanismos reguladores:

Ao nível da interação de substâncias biologicamente ativas (hormonas, neurotransmissores, etc.) com receptores celulares;

No nível celular, o chamado. “segundos mensageiros” (mensageiros) de influências nervosas: nucleotídeos cíclicos – adenosina monofosfato (cAMP) e guanosina monofosfato (cGMP), que se formam em resposta à ação dos “primeiros mensageiros” – hormônios e neurotransmissores. Um exemplo é a interrupção da formação do potencial de membrana nos cardiócitos devido ao acúmulo de AMPc nos mesmos, o que é, em particular, uma das possíveis causas do desenvolvimento de arritmias cardíacas;

Ao nível das reações metabólicas reguladas por nucleotídeos cíclicos ou outros fatores intracelulares. Assim, a interrupção do processo de ativação das enzimas celulares pode alterar significativamente a intensidade das reações metabólicas e, como resultado, levar à interrupção do funcionamento celular.

^ III. PRINCIPAIS MANIFESTAÇÕES DE DANOS CELULARES

1. Distrofias. As distrofias (dis-distúrbio, distúrbio, trofe- nutrir) são entendidas como distúrbios metabólicos em células e tecidos, acompanhados de distúrbios de suas funções, manifestações plásticas, bem como alterações estruturais que levam à interrupção de suas funções vitais.

Os principais mecanismos das distrofias são: - síntese de substâncias anormais na célula, por exemplo, o complexo proteína-polissacarídeo da amiloide; transformação excessiva de alguns compostos em outros, por exemplo, gorduras e carboidratos em proteínas, carboidratos em gorduras; - decomposição (fanerose), por exemplo, de complexos de membrana proteína-lipídio; - infiltração de células e substância intercelular com compostos orgânicos e inorgânicos, por exemplo, colesterol e seus ésteres das paredes arteriais na aterosclerose.

As principais distrofias celulares incluem proteínas (disproteinoses), gordurosas (lipidoses), carboidratos e minerais.

2. A displasia (dis - distúrbio, distúrbio, formação de plaseo) é um distúrbio do processo de desenvolvimento celular, manifestado por uma mudança persistente em sua estrutura e função, o que leva a um distúrbio em suas funções vitais.

A causa da displasia é o dano ao genoma celular. É isso que provoca alterações persistentes e, via de regra, herdadas de célula para célula, ao contrário das distrofias, que muitas vezes são temporárias, reversíveis e podem ser eliminadas quando a ação do fator causal é interrompida.

O principal mecanismo da displasia é um distúrbio do processo de diferenciação, que consiste na formação de especialização estrutural e funcional da célula. Os sinais estruturais de displasia são alterações no tamanho e na forma das células, em seus núcleos e outras organelas, no número e na estrutura dos cromossomos. Como regra, as células são aumentadas em tamanho, têm uma forma irregular e bizarra (“células monstruosas”) e a proporção de várias organelas nelas é desproporcional. Freqüentemente, várias inclusões e sinais de processos degenerativos são encontrados nessas células. Exemplos de displasia celular incluem a formação de megaloblastos na medula óssea com anemia perniciosa, eritrócitos em forma de foice com patologia de hemoglobina, neurônios grandes - “monstros” com danos ao córtex cerebral (esclerose tuberosa), células gigantes multinucleadas com um arranjo bizarro de cromatina com neurofibromatose de Recklinghausen. A displasia celular é uma das manifestações da atipia das células tumorais.

^ Mudanças na estrutura e funções das organelas celulares quando a célula é danificada.

O dano celular é caracterizado por maior ou menor perturbação da estrutura e função de todos os seus componentes. No entanto, sob a influência de vários fatores patogênicos, podem prevalecer sinais de danos a certas organelas.

Sob a influência de fatores patogênicos, ocorre uma alteração no número total de mitocôndrias, bem como na estrutura das organelas individuais. Redução do número de mitocôndrias em relação à massa celular total. As alterações nas mitocôndrias individuais que são estereotipadas para a ação da maioria dos fatores prejudiciais são uma diminuição ou aumento em seu tamanho e forma. Muitos efeitos patogênicos na célula (hipóxia, agentes tóxicos endo e exógenos, incluindo medicamentos em caso de overdose, radiação ionizante, alterações na pressão osmótica) são acompanhados por inchaço e vacuolização das mitocôndrias, o que pode levar à ruptura de sua membrana, fragmentação e homogeneização de cristas. A violação da estrutura das mitocôndrias leva a uma supressão significativa do processo de respiração nelas e à formação de ATP, bem como a um desequilíbrio de íons dentro da célula.

Essencial. O dano ao núcleo é combinado com uma mudança em sua forma, condensação da cromatina ao longo da periferia do núcleo (marginação da cromatina), ruptura do circuito duplo ou ruptura do envelope nuclear, sua fusão com a faixa de marginação da cromatina.

Lisossomos. Sob influências patogênicas, a liberação e ativação de enzimas lisossômicas podem levar à “autodigestão” (autólise) da célula. A liberação de hidrolases lisossomais no citoplasma pode ser causada por rupturas mecânicas de sua membrana ou por aumento significativo da permeabilidade desta. Isto é consequência do acúmulo de íons hidrogênio nas células (acidose intracelular), produtos de peroxidação lipídica, toxinas e outros agentes.

Ribossomos. Sob a influência de fatores prejudiciais, observa-se destruição de grupos de subunidades de ribossomos (polissomos), geralmente constituídos por vários ribossomos - “monômeros”, diminuição do número de ribossomos e separação de organelas das membranas intracelulares. Essas mudanças são acompanhadas por uma diminuição na intensidade do processo de síntese protéica na célula.

^ Retículo endoplasmático. Quando danificados, ocorre expansão dos túbulos da rede, até a formação de grandes vacúolos e cisternas devido ao acúmulo de líquido nos mesmos, destruição focal das membranas dos túbulos da rede e sua fragmentação.

^ Aparelho de Golgi. Os danos ao aparelho de Golgi são acompanhados por alterações estruturais semelhantes às do retículo endoplasmático. Nesse caso, a remoção de resíduos da célula é interrompida, causando uma quebra em sua função como um todo.

O citoplasma é um meio líquido levemente viscoso no qual estão localizadas organelas e inclusões celulares. O efeito de fatores prejudiciais na célula pode causar diminuição ou aumento do conteúdo de fluido no citoplasma, proteólise ou coagulação de proteínas e formação de “inclusões” que normalmente não são encontradas. Uma mudança no estado do citoplasma, por sua vez, afeta significativamente os processos metabólicos que nele ocorrem, devido ao fato de muitas enzimas (por exemplo, a glicólise) estarem localizadas na matriz celular, a função das organelas e os processos de percepção de influências regulatórias e outras na célula.

^ Necrose e autólise.

Necrose (gr. necro - morto) é a morte de células e tecidos, acompanhada pela cessação irreversível de suas funções vitais. A necrose é frequentemente o estágio final da distrofia, displasia e também uma consequência da ação direta de fatores prejudiciais de força significativa. As alterações que precedem a necrose são chamadas de necrobiose ou patobiose. Exemplos de patobiose incluem processos de necrose tecidual em distúrbios neurotróficos como resultado de desnervação tecidual devido a hiperemia venosa prolongada ou isquemia. Os processos necrobióticos também ocorrem normalmente, sendo o estágio final do ciclo de vida de muitas células. A maioria das células mortas sofre autólise, ou seja, autodestruição de estruturas.

O principal mecanismo de autólise é a hidrólise dos componentes celulares e da substância intercelular sob a influência das enzimas lisossomais. Isto é facilitado pelo desenvolvimento de acidose nas células danificadas.

Outras células – facócitos, assim como microrganismos – também podem participar do processo de lise das células danificadas. Ao contrário do mecanismo autolítico, este último é denominado heterolítico. Assim, a lise de células necróticas (necrólise) pode ser alcançada por processos auto e heterolíticos nos quais participam enzimas e outros fatores tanto de células mortas quanto de células vivas em contato com elas.

5. ^ Mudanças específicas e inespecíficas durante danos celulares. Qualquer dano a uma célula causa nela um complexo de alterações específicas e inespecíficas.

Por específico entendemos alterações nas propriedades das células que são características de um determinado fator quando atua sobre várias células, ou características apenas de um determinado tipo de célula quando expostas a agentes prejudiciais de vários tipos. Assim, a influência de fatores mecânicos em qualquer célula é acompanhada por uma violação da integridade de suas membranas. Sob a influência de desacopladores do processo de oxidação e fosforilação, o acoplamento desses processos é reduzido ou bloqueado. Uma alta concentração no sangue de um dos hormônios do córtex adrenal, a aldosterona, causa o acúmulo de excesso de íons sódio em várias células. Por outro lado, o efeito de agentes prejudiciais sobre certos tipos de células provoca alterações específicas delas. Por exemplo, a influência de vários fatores patogênicos nas células musculares é acompanhada pelo desenvolvimento de contratura miofibrilar, nos neurônios - pela formação do chamado potencial de dano, nos glóbulos vermelhos - pela hemólise e pela liberação de hemoglobina deles.

O dano é sempre acompanhado por um complexo de alterações estereotipadas e inespecíficas nas células. Eles são observados em vários tipos de células sob a influência de diversos agentes. As manifestações inespecíficas comuns de alterações celulares incluem acidose, ativação excessiva de radicais livres e reações de peróxido, desnaturação de moléculas de proteínas, aumento da permeabilidade do potencial da membrana celular e aumento das propriedades de sorção das células.

A identificação de um complexo de alterações específicas e inespecíficas nas células de órgãos e tecidos permite avaliar a natureza e a força da ação do fator patogênico, o grau de dano, bem como a eficácia dos medicamentos e não medicamentos. usado para tratamento.

^ IV. MECANISMOS CELULARES DE COMPENSAÇÃO DURANTE DANOS

O efeito de fatores patogênicos sobre uma célula e o desenvolvimento de danos são acompanhados pela ativação ou ativação de uma reação que visa eliminar ou reduzir o grau de dano e suas consequências. O complexo dessas reações garante a adaptação da célula às novas condições de sua vida. Os principais mecanismos adaptativos incluem reações de compensação, restauração e substituição de estruturas e disfunções perdidas ou danificadas, proteção das células contra a ação de agentes patogênicos, bem como diminuição regulatória de sua atividade funcional. Todo o complexo de tais reações pode ser dividido em dois grupos: intracelular e extracelular (intercelular).

Os principais mecanismos intracelulares de compensação por danos incluem o seguinte.

^ Compensação por perturbações no processo de fornecimento de energia às células.

Uma das maneiras de compensar distúrbios no metabolismo energético devido a danos às mitocôndrias é intensificar o processo de glicólise. Uma certa contribuição para a compensação de distúrbios no fornecimento de energia aos processos intracelulares durante os danos é feita pela ativação de enzimas de transporte e pela utilização da energia ATP (adenina nucleotídeo transfarase, creatina fosfoquinase, ATPase), bem como uma diminuição da funcionalidade atividade da célula. Este último ajuda a reduzir o consumo de ATP.

^ Proteção de membranas celulares e enzimas.

Um dos mecanismos de proteção das membranas celulares e das enzimas é a limitação das reações de radicais livres e peróxidos por enzimas antioxidantes (superóxido dismutase, catalase, glutationa peroxidase). Outro mecanismo para proteger membranas e enzimas de efeitos prejudiciais, em particular enzimas lisossomais, pode ser a ativação de sistemas tampão celulares. Isto provoca uma diminuição do grau de acidose intracelular e, como consequência, uma atividade hidrolítica excessiva das enzimas lisossomais. Um papel importante na proteção das membranas celulares e enzimas contra danos é desempenhado pelas enzimas microssomais, que garantem a transformação físico-química dos agentes patogênicos através de sua oxidação, redução, desmetilação, etc. A alteração das células pode ser acompanhada pela desrepressão dos genes e, como consequência, pela ativação dos processos de síntese dos componentes da membrana (proteínas, lipídios, carboidratos) para substituir os danificados ou perdidos.

^ Compensação por desequilíbrio de íons e líquidos.

A compensação do desequilíbrio do conteúdo iônico na célula pode ser alcançada ativando os mecanismos de fornecimento de energia das “bombas” iônicas, bem como protegendo membranas e enzimas envolvidas no transporte iônico. A ação dos sistemas tampão desempenha um certo papel na redução do grau de desequilíbrio iônico. A ativação de sistemas tampão intracelulares (carbonato, fosfato, proteína) pode ajudar a restaurar proporções ideais de íons K+, Na+, Ca2+ e outros, reduzindo o conteúdo de íons hidrogênio na célula. Uma diminuição no grau de desequilíbrio iônico, por sua vez, pode ser acompanhada por uma normalização do conteúdo do líquido intracelular.

^ Eliminação de distúrbios no programa genético das células.

Danos a uma seção de DNA podem ser detectados e reparados com a participação de enzimas de reparo de DNA. Essas enzimas detectam e removem a seção alterada do DNA (endonucleases e enzimas de restrição), sintetizam um fragmento de ácido nucleico normal para substituir o deletado (DNA polimerases) e inserem esse fragmento recém-sintetizado no lugar do deletado (ligases). Além desses complexos sistemas enzimáticos de reparo do DNA, a célula contém enzimas que eliminam alterações bioquímicas de “pequena escala” no genoma. Estes incluem desmetilases, que removem grupos metil, e ligases, que eliminam quebras nas cadeias de DNA causadas por radiação ionizante ou radicais livres.

^ Compensação por distúrbios dos mecanismos de regulação dos processos intracelulares.

Esses tipos de reações incluem: alteração no número de receptores de hormônios, neurotransmissores e outras substâncias fisiologicamente ativas na superfície celular, bem como na sensibilidade dos receptores a essas substâncias. O número de receptores pode mudar devido ao fato de suas moléculas serem capazes de penetrar na membrana ou citoplasma da célula e subir à sua superfície. A natureza e a gravidade da resposta a eles dependem em grande parte do número e da sensibilidade dos receptores que percebem os estímulos regulatórios.

O excesso ou a deficiência de hormônios e neurotransmissores ou seus efeitos também podem ser compensados ​​ao nível dos segundos mensageiros - nucleotídeos cíclicos. Sabe-se que a proporção de AMPc e GMPc muda não apenas como resultado da ação de estímulos regulatórios extracelulares, mas também de fatores intracelulares, em particular, fosfodiesterases e íons de cálcio

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2"Danos celulares"

Compilado por: professor sênior,

Ph.D. A. R. Antonov

Perguntas de estudo

Palavra introdutória

1. Conceito de dano celular:

uma característica

b) tipos e características

c) razões

d) a importância da mitose no dano celular.

2. Mecanismos gerais de dano celular:

a) componentes específicos e inespecíficos p 2o 0b-

corte;

b) perturbação da estrutura e função de organelas individuais.

3. Mecanismos de proteção celular e adaptação a danos.

4. Conclusão.

2B INTRODUÇÃO

Uma célula viva é aquele nível universal de biossistemas em que toda a diversidade de funções inerentes aos organismos de qualquer complexidade se manifesta num número mínimo de conexões e desvios. A célula como sistema integral desenvolve as suas atividades num ambiente que garante a sua existência e funcionamento, reorganizando e organizando os seus elementos - unidades subcelulares de vários níveis - em função das características do ambiente. É importante ressaltar que as funções das organelas subcelulares não são estritamente determinadas, podendo participar de diversos processos intracelulares. A principal função da célula é a troca de matéria, energia e informações com o meio ambiente, que em última análise está subordinada à tarefa de preservar a célula como um todo quando as condições de existência mudam.

Da violação das estruturas elementares da célula e suas funções à patologia da célula como sistema vivo autorregulado elementar e à patologia das formações celulares unidas por uma função final - este é o caminho para a compreensão da base estrutural de patologia humana.

CONCEITO DE DANO CELULAR

O problema dos danos às células e ao corpo como um todo ocupa um lugar importante na patologia geral moderna. O próprio termo “dano” é encontrado na medicina grega e romana antiga, embora ainda não exista uma interpretação única deste conceito.

No sentido mais geral, _danos ao corpo. em qualquer nível (molecular, celular, órgão) é uma mudança em sua estrutura e função que não contribui, mas interfere na vida e na existência de um organismo no meio ambiente. Avtsin A.P. e Shakhlamov V.A. (1979) definem dano como uma violação da organização estrutural e funcional de um sistema vivo causada por diversos motivos.

Do ponto de vista do desenvolvimento dos processos da forma mais geral, trata-se de uma violação do metabolismo celular, aparecimento de distrofia, paranecrose, necrobiose e, por fim, necrose se a célula morrer.

Alguns fisiologistas e patologistas levantam a questão do “dano fisiológico” durante os processos de decomposição natural e regeneração das células, que são causados, por exemplo, por mudanças no corpo relacionadas à idade, ou pela inatividade prolongada das células, o que leva à sua atrofia. O estudo do problema do dano celular está intimamente relacionado à elucidação da relação entre alterações estruturais e funcionais, que ocorrem, via de regra, em três variantes:

1) alterações morfológicas nos tecidos em sua natureza e grau de gravidade são bastante consistentes com distúrbios funcionais;

2) as mudanças estruturais são muito mais pronunciadas que as funcionais;

3) as alterações estruturais são menores em comparação com distúrbios funcionais graves.

Nestas opções não há aparente contradição com o princípio da unidade de estrutura e função, pelo contrário, revela-se a sua plena validade, da qual falaremos mais tarde.

A causa do dano celular pode ser um fator de natureza exógena e endógena. Você já conhece a classificação dos fatores etiológicos, por isso não vou repeti-los.

Deve-se notar que os danos podem ser reversíveis. e _irreversível.. Por exemplo, o dano reversível aos lisossomas nas células epiteliais intestinais é a sua destruição sob a influência de endotoxinas de micróbios intestinais. Após a cessação da intoxicação, os lisossomos no citoplasma da célula danificada são restaurados. No caso de intoxicação grave ou prolongada e morte celular, é claro que não há necessidade de falar em restauração dos lisossomos. Danos celulares irreversíveis podem ser causados, por exemplo, por qualquer infecção viral.

O dano celular pode ser agudo. e _crônico..

As manifestações funcionais do dano celular agudo são divididas em hiperatividade pré-depressiva, necrose parcial e dano total. Essas manifestações constituem a essência do dano celular agudo, dependendo de sua estrutura, estado funcional inicial, tipo de fator etiológico e mecanismo de ação.

Hiperatividade pré-depressiva. ocorre como resultado de dano celular reversível por ações moderadas de fatores patogênicos. Como resultado disso, ocorre excitação inespecífica do sistema adenilato ciclase na membrana celular e ativação da formação de mensageiros secundários (intermediários) e aumento da atividade de organelas, principalmente mitocôndrias. Isso leva ao aumento da oxidação de substratos e da síntese de ATP. Ao mesmo tempo, todos os processos dependentes de energia são mobilizados, visando aumentar a resistência da célula ao fator patológico. Como resultado, se a influência deste fator for limitada, pode ocorrer a “recuperação” da célula, seguida da restauração da estrutura e função originais. Segundo Meyerson, depois disso, forma-se no aparato genético da célula um chamado “traço estrutural sistêmico”, que lembra o impacto ocorrido e posteriormente, com exposição repetida ao mesmo fator, facilita a adaptação da célula. Preste atenção especial a esse fenômeno, pois é extremamente importante para a compreensão de muitos processos adaptativos em quaisquer órgãos e tecidos.

Em caso de _ necrose parcial. a parte danificada da célula é separada da parte funcional pela membrana compensatória de “demarcação” recém-formada e destruída pelos fagócitos. Depois disso, a estrutura e a função da célula são restauradas devido à hiperplasia das unidades subcelulares.

Se o fator prejudicial tiver intensidade e duração de ação pronunciadas, ocorre dano total à célula, o que leva à depressão da função mitocondrial, diminuição da síntese de macroergs e interrupção do transporte celular dependente de energia. Existe uma ameaça crescente de disfunção celular, que se concretiza no caso de destruição maciça de lisossomos, liberação de enzimas hidrolíticas no citoplasma e desorganização estrutural de organelas e membranas. Essa fase de dano celular agudo, quando ainda existe um pequeno gradiente de concentração de eletrólitos entre o citoplasma e o ambiente extracelular, é chamada de “agonia” da célula. O desaparecimento do potencial de membrana como resultado da equalização das concentrações de Na+ e K+ em ambos os lados da membrana caracteriza a morte celular. Nesse caso, um aumento acentuado na permeabilidade das membranas celulares leva ao acesso de enzimas do meio ambiente à célula, que continuam a destruição de todos os seus elementos estruturais.

As características da resposta de uma célula a um fator prejudicial dependem tanto de suas características quanto do tipo de célula em termos de sua capacidade de divisão, o que proporciona a possibilidade de recompensa. Atualmente, é geralmente aceito que existem três categorias no corpo. células especializadas de acordo com sua capacidade de divisão.

Células da categoria I. no momento do nascimento, no primeiro período de vida, atingem um estado de estruturas altamente especializado devido à minimização de funções. O corpo não possui fonte de renovação dessas células em caso de disfunção. Essas células incluem neurônios. As células da categoria I são capazes de regeneração intracelular, como resultado da restauração de partes perdidas das células se o aparato nuclear e o suprimento trófico forem preservados.

Células de categoria II. - células altamente especializadas que desempenham funções específicas e depois se “desgastam” ou se desprendem de várias superfícies, às vezes muito rapidamente. Assim como as células da categoria I, elas não são capazes de se reproduzir, mas o corpo possui um mecanismo para sua reprodução contínua. Essas populações de células são chamadas de renovadoras, e o estado em que estão localizadas é chamado de estacionário. Estas incluem, por exemplo, as células que revestem a maior parte do intestino.

Células de categoria III. Eles se distinguem por uma longa expectativa de vida, sua divisão após a conclusão completa da especialização em condições normais de ontogênese ocorre raramente, mas eles mantêm a capacidade para esse processo. Quando estimulados, por exemplo, após uma lesão, eles começam a se dividir rapidamente, resultando na reprodução das células especializadas correspondentes. Um exemplo de tais células é um hepatócito ou uma célula hormonalmente ativa.

Os processos de divisão celular (mitose) podem ser interrompidos sob várias influências: radiação ultravioleta, irradiação, alta temperatura, venenos mitóticos, carcinógenos, etc. Como você lembra, com a ajuda da mitose, as propriedades hereditárias da célula são transmitidas. Durante o processo de divisão mitótica, existem 4 fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Com a patologia da mitose, qualquer um dos seus elos pode sofrer. Guiados por isso, foram feitas tentativas de criar uma classificação da patologia da mitose.

A classificação mais famosa foi proposta em 1972 por IA Alov:

Tipo I. Danos cromossômicos: retenção celular em prófase; violação da espiralização e despiralização dos cromossomos; formação de pontes entre cromossomos na anáfase; separação precoce de cromátides irmãs; dano ao cinetocoro.

Tipo II: Danos ao aparelho mitótico: atraso no desenvolvimento da mitose em metáfase; dispersão de cromossomos em metáfase;metáfase oca; mitoses multipolares; mitoses assimétricas;mitoses monocêntricas; K-mitoses.

Tipo III.. Violação da citotomia: citotomia prematura, citotomia tardia; sem citotomia.

Pode-se considerar estabelecido que o atraso na entrada das células na mitose ocorre principalmente devido a uma violação do seu metabolismo, em particular a síntese de ácidos nucleicos e proteínas, e os distúrbios cromossômicos durante a reprodução celular, detectados em condições patológicas, são devidos a a quebra das cadeias de DNA e um distúrbio na reprodução dos cromossomos do DNA.

MECANISMOS GERAIS DE DANOS CELULARES

No nível celular, os fatores prejudiciais “ativam” várias ligações patogenéticas:

I. 2 violação do fornecimento de energia dos processos que ocorrem na célula:

1. Intensidade e (ou) eficiência reduzida dos processos de ressíntese de ATP.

2. Violação do transporte de energia ATP.

3. Uso prejudicado de energia ATP.

II. 2 danos ao aparelho de membrana e aos sistemas enzimáticos da célula;

III. 2 desequilíbrio de íons e fluidos na célula;

4. 2 violação do programa genético da célula e (ou) mecanismos de sua implementação:

A. Violação do programa genético:

1. Mudanças na estrutura bioquímica dos genes.

2. Desrepressão de genes patogênicos.

3. Repressão de genes “vitais”.

4.Introdução no genoma de um fragmento de DNA estranho com pato-

propriedades genéticas.

B. Violação da implementação do programa genético:

1. Desordem da mitose.

2. Transtorno da meiose.

V. 2 distúrbio dos mecanismos intracelulares que regulam 2 funções celulares:

1. Recepção prejudicada de influências regulatórias.

2. Violação da formação de mensageiros secundários.

3. Fosforilação prejudicada de proteínas quinases.

O dano celular pode ser específico e inespecífico. Essencialmente, todo dano é causado por uma perturbação da estrutura e função das células por uma ou outra fonte patogênica. Portanto, a manifestação específica do dano em qualquer nível está direta ou indiretamente relacionada às características de ação do fator etiológico causador desse dano.

Formas específicas de danos podem ser observadas ao analisar qualquer tipo de dano. Por exemplo, com trauma mecânico, isso é uma violação da integridade da estrutura do tecido, com hemólise imunológica - uma mudança nas propriedades da membrana eritrocitária sob a influência da hemolisina e complemento, dano por radiação - a formação de radicais livres com subsequente ruptura de processos oxidativos. Existem muitos exemplos semelhantes que podem ser dados.

O dano celular específico é acompanhado ou seguido por manifestações gerais inespecíficas de dano, que discutiremos com mais detalhes.

A primeira e mais comum expressão inespecífica de dano celular causado por qualquer agente é uma violação do estado de desequilíbrio da célula e do meio ambiente, que é uma característica comum a todos os seres vivos, independentemente do nível de sua organização. O corpo possui uma massa de dispositivos alimentados pela energia das substâncias alimentares, com a ajuda dos quais mantém um estado que impede o equilíbrio dos processos de difusão, osmóticos, térmicos e elétricos com o meio ambiente. A cessação completa da vida-morte é caracterizada, como se sabe, pela cessação gradual de um estado de desequilíbrio e sua transição para um estado de equilíbrio completo com o meio ambiente.

Do ponto de vista energético, o dano como uma violação do estado de desequilíbrio de um sistema vivo é acompanhado pela liberação de energia adicional na forma de energia térmica, elétrica (potencial de dano), química (redução do potencial redox) e o a chamada energia estrutural de células e tecidos.

A energia estrutural é liberada durante a desnaturação das estruturas citoplasmáticas e organelas celulares. A desnaturação é um dano às moléculas de proteínas, possui muitos indicadores, como o valor da entropia, o grau de ordem das moléculas.

Este processo no sentido químico é acompanhado por suavização, desaparecimento das estruturas terciárias e quaternárias da proteína, fusão das cadeias polipeptídicas, alterações na atividade dos grupos sulfidrila, etc.

Os danos às células também são expressos pela ruptura da estrutura e função das membranas.Em geral, a capacidade de formar membranas é decisiva na formação de uma célula e de suas organelas subcelulares. Qualquer violação é acompanhada por uma alteração na permeabilidade das membranas celulares e no estado do citoplasma da célula danificada. Os danos às membranas celulares, segundo o modelo de Singer, podem ser causados ​​pela destruição de seus componentes lipídicos ou proteicos (enzimas).

Os danos aos componentes lipídicos das membranas celulares e subcelulares ocorrem de diversas maneiras. Os mais importantes deles são a peroxidação lipídica (LPO), a ativação de fosfolipases de membrana, o estiramento osmótico da estrutura peptídica das membranas e os efeitos prejudiciais dos complexos imunes.

A expressão global da patologia da membrana celular pode ser uma violação de suas funções básicas:

1) transporte de membrana;

2) alteração na permeabilidade da membrana;

3) alterações na comunicação celular e seu “reconhecimento”;

4) alterações na mobilidade da membrana e no formato celular;

5) alterações na síntese e troca de membranas.

Transporte de membrana. envolve o transporte de íons e outros substratos contra um gradiente de concentração. Neste caso, a função das bombas celulares é perturbada e os processos de regulação do metabolismo entre a célula e o seu ambiente são inibidos. O mecanismo molecular das bombas celulares ainda não foi totalmente decifrado. A base energética do seu trabalho são os processos de fosforilação e desfosforilação de enzimas - adenosina fosfatases devido à energia do ATP. Essas enzimas estão “incorporadas” na parte proteica das membranas celulares. Ali também operam canais iônicos, através dos quais íons, água e outras substâncias (por exemplo, aminoácidos) entram e saem da célula. Dependendo do tipo de íons que passam pelo canal, distinguem-se Na-K-ATPase, Ca-Mg-ATPase e H-ATPase. De particular importância é o funcionamento da bomba Na-K, que resulta num aumento na concentração de íons K+ no interior da célula em aproximadamente 20-30 vezes em comparação com o extracelular. Conseqüentemente, a concentração de íons Na+ dentro da célula é aproximadamente 10 vezes menor do que fora dela.

Danos à bomba Na-K causam a liberação de íons K da célula e o acúmulo de íons Na nela, o que é típico de condições hipóxicas, danos celulares tóxicos (cobra, veneno de karakurt), lesões infecciosas, alergias e uma diminuição da temperatura externa. O transporte de íons Na e K está intimamente relacionado ao transporte de íons Ca. A expressão integral desses distúrbios é bem ilustrada pelo exemplo da hipóxia miocárdica, que se manifesta principalmente pela patologia mitocondrial.

Deve-se notar que o dano às membranas mitocondriais é a chave para o dano celular. Na sua progressão, um papel importante é desempenhado pelo controle prejudicado dos níveis de cálcio no citoplasma. O dano isquêmico às mitocôndrias leva à disfunção da bomba Na-K-ATPase, acúmulo gradual de Na na célula e perda de potássio, que juntos levam ao deslocamento de Ca das mitocôndrias. Como resultado, o nível de cálcio ionizado no citoplasma aumenta e sua ligação com a calmodulina aumenta, o que, por sua vez, leva à divergência das junções celulares e à ativação das fosfolipases. O retículo endoplasmático acumula água e íons, resultando no desenvolvimento da distrofia hidrópica. O aumento da glicólise é acompanhado por depleção de glicogênio, acúmulo de lactato e diminuição do pH. Assim, o acúmulo de Ca na célula pode ser considerado um mecanismo universal de destruição celular.

Além disso, é bem conhecida a participação do Ca na liberação de mediadores alérgicos dos mastócitos. Segundo dados modernos, sua lesão alérgica é acompanhada por liquefação de membranas, afrouxamento e aumento da condutividade dos canais de cálcio. O Ca, penetrando em grandes quantidades no interior da célula, promove a liberação de histamina e outros mediadores dos grânulos.

Permeabilidade da membrana. - a qualidade da membrana, que permite manter as trocas da célula com o meio ambiente e controlar os “canais fechados” associados ao metabolismo energético e à conformação das proteínas. A permeabilidade da membrana permite manter não só a constância da composição eletrolítica da célula - homeostase iônica, mas também a heterogeneidade iônica, ou seja, diferenças bastante definidas e pronunciadas na composição iônica do ambiente intracelular e externo. Donnan (1911) propôs uma equação de equilíbrio para as concentrações de ânions e cátions em ambos os lados de uma membrana semipermeável, segundo a qual os produtos das concentrações de íons com cargas opostas em ambos os lados da membrana são iguais.

Como exemplo de alterações na permeabilidade das membranas eritrocitárias aos íons durante a lesão imunológica, deve-se destacar a hemólise específica. O processo de hemólise começa com um aumento na permeabilidade da membrana eritrocitária aos íons K, Na e Ca. A função da bomba Na-K é interrompida, o K sai dos eritrócitos e o Na entra. A permeabilidade das membranas para moléculas de glicose, aminoácidos e vários outros metabólitos aumenta. A troca de Cl- e HCO3- (fenômeno de hambúrguer) e Cl- e SO4- é inibida devido à fixação da hemolisina e do complemento no eritrócito.

A comunicação celular e o seu “reconhecimento”...

A “comunicação” e o “reconhecimento” celular implicam principalmente diferenças nas superfícies externas das membranas plasmáticas e nas membranas das organelas intracelulares. A este respeito, o glicocálice de membranas com marcadores antigénicos de superfície de um determinado tipo de célula é de particular interesse.

Durante vários processos patológicos (inflamação, regeneração, crescimento tumoral), os antígenos de superfície podem mudar, e as diferenças podem dizer respeito tanto ao tipo de antígeno quanto à sua acessibilidade a partir do espaço extracelular. Por exemplo, alterações nos glicolípidos da membrana tornam-na mais acessível aos anticorpos. Sabe-se também que alterações na superfície da membrana das proteinases podem afectar a força das ligações entre os componentes da membrana e o citoesqueleto e, portanto, a motilidade celular.

A comunicação celular também é determinada pelo estado das junções celulares, que podem ser danificadas em diversas condições patológicas e doenças.

A interação intercelular e a cooperação celular estão associadas à recepção e mediação celular, cuja violação leva a uma variedade de patologias celulares.

Mobilidade da membrana e formato celular. Existem dois tipos de alterações; a protrusão da membrana para fora é exotropia, e a protrusão da membrana para o citoplasma é esotropia. As alterações na forma das células não estão associadas apenas a estes dois tipos de alterações; muitas vezes estamos falando de simplificação da superfície celular, ou seja, perda de formações específicas, sem as quais o funcionamento normal das células é impossível (por exemplo, perda de microvilosidades pelos enterócitos).

Síntese de membrana. pode aumentar ou diminuir, bem como o metabolismo da membrana em algumas doenças.

A próxima manifestação inespecífica de dano celular pode ser considerada dano potencial. (ou o chamado potencial de membrana), que é a diferença de potencial entre suas superfícies não danificadas e danificadas. O tecido (ou célula) danificado torna-se eletronegativo em relação às áreas não danificadas. A diferença de potencial se deve a uma diminuição no número de íons K na superfície danificada. O potencial de membrana das células do fígado de rato durante a hipóxia diminui de -60 para -80 mV.

Uma das expressões inespecíficas mais importantes de danos teciduais e celulares é uma violação do metabolismo da água. em tecidos e células. Está no fato de que em uma célula danificada a água é liberada do citoplasma e entra no meio ambiente. Conseqüentemente, o conteúdo de água extracelular aumenta e ocorre edema traumático. Um exemplo seria edema cerebral, etc. Quanto mais forte o dano, mais o tecido danificado libera água no fluido intercelular, no sangue e na linfa. Por exemplo, quando um quadril é fraturado, até 8 litros de água passam do tecido danificado para o sangue e a linfa em 5 dias.

Mudança na condutividade elétrica. como um indicador de danos às células e tecidos, expressa principalmente uma mudança nas propriedades capacitivas não apenas da superfície citoplasmática, mas também das membranas internas do retículo endoplasmático e das organelas celulares, que atuam como capacitores, e do conteúdo das células atuam como uma solução contendo colóides e cristalóides. Como se sabe, as células possuem não apenas resistência ôhmica, mas também capacitiva, cujo valor total é denominado impedância.A utilização deste indicador como método de diagnóstico está sendo desenvolvida no Departamento de Física do nosso instituto.

A propagação do dano profundamente na célula fere suas organelas e interrompe a atividade dos sistemas enzimáticos a elas associados.Vários distúrbios na atividade de enzimas oxidativas (citocromo oxidase, etc.) ocorrem nas mitocôndrias da célula danificada. Como resultado, a intensidade da respiração celular diminui, as proteases intracelulares são ativadas, o que leva ao acúmulo de produtos de proteólise ácida e à diminuição do pH do ambiente celular. Esses processos estão subjacentes à autólise. células danificadas.

Uma diminuição na fosforilação oxidativa, estimada pela relação entre a perda de P inorgânico e a quantidade de oxigênio absorvido, também pode servir como um sinal de dano celular.

A mudança no potencial redox também merece atenção. tecidos para várias lesões. A simplicidade do método de determinação e a rapidez na obtenção da resposta possibilitam a utilização desse método para detectar danos teciduais durante sua preservação e transplante.

Qualquer dano tecidual é acompanhado de acidose. células (o pH cai para 6 e abaixo). A acidose é um dos indicadores de dano celular mais importantes e facilmente mensuráveis. Há acidose primária. - devido à ativação da proteólise, glicogenólise e glicólise na célula danificada (danos aos lisossomos são de grande importância); e _ acidose. secundário - ocorrendo no tecido inflamado muito mais tarde (várias horas após o dano). A acidose primária ocorre independentemente do tipo de agente prejudicial. Quando as células são danificadas, suas propriedades de sorção mudam. propriedades, que se manifesta no aumento da intensidade da coloração celular com vários corantes. Com base neste indicador, pode-se avaliar a reversibilidade do dano - se as células restaurarem suas propriedades originais de sorção.

Deve-se dizer que quando as células são danificadas, as características estruturais e funcionais das organelas mudam significativamente. Veremos alguns deles com mais detalhes.

Alterações _ retículo endoplasmático. pode ser representada por hiperplasia e atrofia, desagregação de ribossomos e polissomos, ruptura de tubos RE e vesículas (fig. 1). Sabe-se que a função mais importante do EPR é a neutralização de diversas substâncias tóxicas. Os catalisadores para tais processos são monooxigenases ou oxigenases de função mista (MOOs), a oxigenase final desta cadeia é o citocromo P-450. Deve-se lembrar que esse sistema nem sempre consegue neutralizar as substâncias que chegam, pelo contrário, é possível a formação de produtos oxigenados reativos que, interagindo com os ácidos nucléicos e proteínas da célula, levam ao seu dano.

Existem duas formas principais de dano celular devido à exposição ao sistema OSP-citocromo P-450:

1) A formação de produtos ativados que causam a destruição de componentes celulares vitais (DNA, RNA, proteínas, cofatores), o que leva a danos tóxicos agudos ou crônicos à célula.

2) Geração de radicais superóxido de oxigênio e peróxido de hidrogênio, induzindo a peroxidação lipídica.

Pesquisas dos últimos anos mostraram que é a intensificação dos processos de peroxidação lipídica um dos principais fatores de danos às membranas celulares e enzimas. Os seguintes processos são de extrema importância: 1) alterações nas propriedades físico-químicas dos lipídios da membrana, diminuição do conteúdo de fosfolipídios, colesterol e ácidos graxos neles. Isso causa uma violação da conformação de seus complexos lipoproteicos e uma diminuição associada na atividade de proteínas e sistemas enzimáticos que proporcionam a recepção de efeitos humorais, o transporte transmembrana de íons e moléculas e a integridade estrutural das membranas; 2) alterações nas propriedades físico-químicas das micelas proteicas que desempenham funções estruturais e enzimáticas na célula; 3) a formação de defeitos estruturais na membrana - os chamados. os canais mais simples (clusters) devido à introdução de produtos LPO neles. Um aumento na formação de produtos de peroxidação lipídica e, paralelamente a isso, aglomerados podem levar à fragmentação da membrana (esse processo é chamado de ação detergente dos produtos de peroxidação lipídica) e morte celular.

É importante ressaltar que existem sistemas protetores na célula que podem inibir esses danos (glutationa reduzida, conversão de epóxidos em trans-dihidrodióis, antioxidantes estruturais naturais - vit. E e colesterol).

Assim, o dano celular, neste caso, ocorre somente após o esgotamento dos sistemas. Sobre danos às mitocôndrias. Já falamos, então vamos resumir brevemente o que foi dito anteriormente. Morfologicamente, isso se manifesta pelo inchaço das mitocôndrias, mudanças em seu tamanho (Fig. 2), estrutura e número de cristas, e funcionalmente - na violação do transporte de Ca e da produção de energia.

Um papel muito significativo no dano celular é atribuído aos lisossomos - os “órgãos” da digestão intracelular, também conhecidos como “assassinos” da célula. A atividade fisiológica patológica dos lisossomos depende principalmente de dois fatores: o estado (estabilização) das membranas dos lisossomos e a atividade de suas enzimas. A desestabilização das membranas lisossomais é facilitada por micotoxinas e endotoxinas de bactérias, carcinógenos, fosfolipases, ativadores de LPO, hipóxia, jejum, perturbação do receptor hormonal de aminoácidos, endocrinopatias, choque e trauma. Esses fatores são chamados coletivamente de Labilizadores de Membrana. Seus antagonistas são estabilizadores (hormônios antiinflamatórios, cloroxina, colesterol, etc.).

Em condições patológicas, surgem relações competitivas entre labilizadores e estabilizadores das membranas lisossomais, se forem a favor dos primeiros, a permeabilidade das membranas torna-se suficiente para a liberação de hidrolases no citoplasma. Nesse caso, parte da célula ou toda a célula morre (Fig. 3).

A função lisossômica prejudicada pode ser de natureza hereditária (as chamadas doenças lisossômicas), que se manifesta por um defeito (ausência) de uma ou mais enzimas lisossômicas, o que leva ao acúmulo na célula de substâncias que normalmente são metabolizadas por esta enzima. Exemplos de tais doenças são glicogenose, hepatose, etc. Seus sinônimos são “doenças de armazenamento” ou tesaurismoses.

Mecanismos de Proteção

E adaptação celular aos danos.

Juntamente com os mecanismos de dano descritos anteriormente, existem e ocorrem processos protetores e adaptativos na célula em paralelo, sem os quais o pleno funcionamento das células é simplesmente impossível.

Esses processos são baseados nas seguintes propriedades fundamentais das células como biossistemas:

1) delimitação do meio ambiente por meio de uma barreira biológica - membrana que permite a troca com o meio ambiente sem violar a integridade do sistema;

2) abertura do sistema, que consiste na possibilidade de troca de matéria, energia e informações com o meio ambiente, o que permite manter a homeostase funcional;

3) seletividade de troca com o meio ambiente;

4) a capacidade, no processo de troca, de criar reservas funcionais de matéria e energia necessárias para situações extremas;

5) a capacidade de alterar sua estrutura dependendo das exigências do ambiente.

Todo o complexo de reações adaptativas pode ser dividido em dois grupos: intracelulares e intercelulares.

2Mecanismos intracelulares de adaptação celular:

1. Compensação por perturbações no fornecimento de energia às células.

2. Proteção de membranas celulares e enzimas.

3. Reduzir o grau ou eliminar o desequilíbrio de íons e fluidos nas células.

4. Eliminação de violações do programa genético das células.

5. Compensação por violações dos mecanismos de regulação dos processos intracelulares.

6. Diminuição da atividade funcional das células.

7. Regeneração.

8. Hipertrofia.

9. Hiperplasia.

No processo de evolução, à medida que sua organização se tornou mais complexa, as células adquiriram a capacidade de resistir a influências patogênicas externas. O princípio da atividade móvel das estruturas funcionais desempenha um papel decisivo nessa autorregulação. Este princípio reside no facto de em condições normais os elementos funcionais do sistema não estarem totalmente “envolvidos”: do total de estruturas que desempenham a mesma função, apenas uma parte delas que proporciona actividade física está a funcionar activamente. À medida que a carga aumenta, o número de estruturas funcionais aumenta e, à medida que a carga diminui, ela diminui. Este princípio se aplica a todos os níveis do sistema: do molecular ao organismo. Assim, no nível do tecido existem células de reserva, e no nível celular existem organelas e moléculas de reserva, que em condições normais em

Os danos aos órgãos começam no nível molecular ou celular, portanto o estudo da patologia começa com o conhecimento das causas e mecanismos moleculares das mudanças estruturais que ocorrem nas células quando são danificadas.

A estrutura de uma célula normal visa geneticamente realizar um determinado metabolismo, diferenciação e especialização. Em resposta à influência de vários fatores, um processo de adaptação se desenvolve nas células. Como resultado deste processo, as células podem atingir um novo estado estacionário que lhes permite adaptar-se a tais influências. Se os limites da resposta adaptativa da célula se esgotarem e a adaptação for impossível, ocorre dano celular, que é reversível até certo ponto. Porém, se o fator desfavorável atuar continuamente ou sua intensidade for muito alta, ocorrem danos irreversíveis ou morte às células.

A morte celular é o resultado final de seus danos, principal consequência de isquemia, infecção, intoxicação e reações imunológicas. Além disso, este é um evento natural no processo de embriogênese normal, desenvolvimento do tecido linfóide, involução de órgãos sob a influência de hormônios, bem como o resultado desejado da radio e quimioterapia para o câncer.

Existem dois tipos de morte celular – necrose e apoptose.

Necrose- o tipo mais comum de morte celular. Manifesta-se pelo inchaço acentuado e ruptura da membrana celular, desnaturação e coagulação de proteínas citoplasmáticas e destruição de organelas celulares.

Apoptose necessário para a eliminação normal de populações celulares desnecessárias durante a embriogênese e vários processos fisiológicos. A apoptose também ocorre em processos patológicos; neste caso é acompanhado de necrose.

CAUSAS DE DANOS CELULARES

Existem as seguintes causas de danos celulares.

1. Hipóxia. É uma causa extremamente importante e comum de dano e morte celular. A redução do fluxo sanguíneo (isquemia), que ocorre quando aparecem obstruções nas artérias, geralmente devido a aterosclerose ou trombose, é a principal causa da hipóxia. Outra razão pode ser a oxigenação sanguínea inadequada devido à insuficiência cardiovascular. Uma diminuição na capacidade do sangue de transportar oxigênio, por exemplo, com anemia e envenenamento por CO 2, é a terceira e mais rara causa de hipóxia. Dependendo da gravidade da hipóxia, as células podem se adaptar a ela, serem danificadas ou morrerem.

2. Agentes físicos. Estes incluem trauma mecânico, diminuição ou aumento excessivo da temperatura ambiente, flutuações repentinas na pressão atmosférica, radiação e choque elétrico.

3. Agentes químicos e medicamentos. Mesmo compostos químicos simples, como glicose e sal de cozinha, em concentrações elevadas, podem causar danos celulares diretamente ou perturbando a homeostase eletrolítica. O oxigênio em altas concentrações é muito tóxico.

Vestígios de substâncias conhecidas como venenos (arsênico, cianeto, sais mercúricos) podem destruir um grande número de células em minutos ou horas.

Muitos factores ambientais também têm um efeito destrutivo: poeiras, insecticidas e herbicidas; factores industriais e naturais, como o carvão e o amianto; fatores sociais: álcool, tabagismo e drogas; altas doses de drogas.

5. Reações imunológicas. Eles podem proteger o corpo, mas também podem causar a sua morte. Embora o sistema imunológico proteja o corpo de agentes biológicos, as reações imunológicas ainda podem causar danos às células. O desenvolvimento de certas reações imunológicas está subjacente às doenças autoimunes.

6. Distúrbios genéticos. Muitos erros inatos do metabolismo estão associados a enzimopatias, muitas vezes à ausência de uma enzima.

7. Desequilíbrio nutricional. Muitas vezes a principal causa de danos celulares. Deficiências de alimentos proteicos e vitaminas permanecem comuns.

MECANISMOS DE DANOS CELULARES

Os mecanismos moleculares de dano celular que levam à morte celular são muito complexos. Existem quatro sistemas intracelulares mais sensíveis:

Manter a integridade das membranas celulares, da qual depende
sentar a homeostase iônica e osmótica da célula e suas organelas;

Respiração aeróbica associada à fosforilação oxidativa e formação de trifosfato de adenosina (ATP);

Síntese de enzimas e proteínas estruturais;

Preservação da unidade do aparelho genético da célula. Os elementos estruturais e bioquímicos de uma célula estão intimamente inter-relacionados. Por exemplo, a interrupção da respiração aeróbica danifica a bomba de sódio da membrana, que mantém o equilíbrio íon-líquido da célula, levando à interrupção do conteúdo intracelular de íons e água.

As alterações morfológicas tornam-se aparentes somente depois que a ruptura do sistema biológico da célula ultrapassa um certo nível crítico, e o desenvolvimento de sinais morfológicos de dano celular fatal leva mais tempo do que o aparecimento de alterações reversíveis. Por exemplo, o inchaço celular é reversível e pode se desenvolver em poucos minutos, e sinais ópticos confiáveis ​​​​de morte celular no miocárdio são detectados apenas 10-12 horas após a isquemia total, embora se saiba que danos irreversíveis ocorrem dentro de 20-60 horas. minutos. Naturalmente, os danos ultraestruturais serão visíveis antes dos danos ópticos leves.

A resposta das células às influências prejudiciais depende do tipo, duração da ação e gravidade do fator prejudicial. Por exemplo, pequenas doses de toxinas ou isquemia breve podem causar alterações reversíveis, enquanto grandes doses da mesma toxina e isquemia prolongada podem levar à morte celular imediata ou a danos lentos e irreversíveis, causando morte celular. O tipo, condição e adaptabilidade da célula também determinam as consequências dos seus danos. Para a resposta de uma célula aos danos, seu estado hormonal, padrão nutricional e necessidades metabólicas são importantes.

Os mecanismos de ação de muitos agentes prejudiciais são bem conhecidos. Assim, muitas toxinas causam danos celulares ao afetar substratos ou enzimas endógenos. A glicólise, o ciclo do ácido cítrico e a fosforilação oxidativa nas membranas mitocondriais internas são especialmente sensíveis aos efeitos das toxinas. Por exemplo, o cianeto inativa a citocromo oxidase e o fluoroacetato interfere no ciclo do ácido cítrico, resultando em deficiência de ATP. Algumas bactérias anaeróbicas, como Clostridium perfringens, liberam fosfolipídios que atacam os fosfolipídios das membranas celulares, danificando-as.

Os quatro mecanismos a seguir são considerados os mais importantes para o desenvolvimento de danos e morte celular.

1. Quando há fornecimento insuficiente de oxigênio aos tecidos, formam-se radicais livres, causando oxidação do peróxido lipídico radical livre (LRLP), que tem efeito destrutivo nas células.

2. A perturbação da homeostase do cálcio desempenha um papel especial nos danos celulares. O cálcio livre no citosol está presente em concentrações extremamente baixas em comparação com o exterior da célula. Este estado é mantido por Ca 2+ , Mg 2+ -ATPases dependentes de energia associadas à membrana celular. A isquemia e algumas toxinas causam um aumento na concentração de cálcio no citosol pela sua entrada excessiva através da membrana plasmática e liberação das mitocôndrias e do retículo endoplasmático. Um aumento no teor de cálcio na célula leva à ativação de uma série de enzimas que danificam a célula: fosfolipases (danos à membrana celular), proteases (destruição da membrana e das proteínas do citoesqueleto), ATPases (esgotamento das reservas de ATP) e endonucleases (fragmentação da cromatina).

3. A perda de nucleotídeos de piridina pelas mitocôndrias e subsequente deficiência de ATP, bem como uma diminuição na síntese de ATP, são características de danos celulares isquêmicos e tóxicos. Os fosfatos de alta energia na forma de ATP são necessários para muitos dos processos de síntese e degradação que ocorrem nas células. Esses processos incluem transporte de membrana, síntese protéica, lipogênese e reações de desacilação-reacilação necessárias para o metabolismo dos fosfolipídios. Há evidências consideráveis ​​de que a deficiência de ATP desempenha um papel na perda da integridade da membrana plasmática que caracteriza a morte celular.

4. A perda precoce da permeabilidade seletiva da membrana plasmática é um sinal constante de todos os tipos de danos celulares. Tais defeitos podem surgir de uma série de eventos associados à perda de ATP e à ativação de fosfolipases. Além disso, a membrana plasmática pode ser danificada pela exposição direta a certas toxinas bacterianas, proteínas virais, componentes do complemento, substâncias de linfócitos lisados ​​(perforinas) e vários agentes físicos e químicos.

Uma célula é uma unidade estrutural e funcional de tecidos e órgãos. Nele ocorrem os processos que fundamentam o suporte energético e plástico das estruturas e funções dos tecidos.

Vários fatores patogênicos que atuam na célula podem causar dano. O dano celular é entendido como alterações em sua estrutura, metabolismo, propriedades físico-químicas e funções que levam à interrupção das funções vitais.

Muitas vezes o processo de dano é designado pelo termo alteração, o que não é totalmente exato, pois alteratio é traduzido como mudança, desvio e é, portanto, um conceito mais amplo. Porém, na literatura médica esses termos são geralmente usados ​​como sinônimos.

1. 
   CAUSAS DE DANOS CELULARES

Danos a uma célula podem ser o resultado da ação de muitos fatores patogênicos sobre ela. Eles são convencionalmente divididos em três grupos principais: físicos, químicos e biológicos.

Entre os fatores natureza física As causas mais comuns de danos celulares são:

• 
  influências mecânicas. Eles causam ruptura da estrutura do plasmalema e das membranas das formações subcelulares;
• 
  flutuações de temperatura. Um aumento da temperatura do ambiente em que a célula está localizada, até 45-50°C ou mais, pode levar à desnaturação de proteínas, ácidos nucleicos, decomposição de complexos lipoproteicos, aumento da permeabilidade das membranas celulares e outras alterações. Uma diminuição significativa da temperatura pode causar uma desaceleração significativa ou cessação irreversível dos processos metabólicos na célula, cristalização do fluido intracelular e ruptura de membranas;
• 
  alterações na pressão osmótica na célula, em particular, devido ao acúmulo nela de produtos de oxidação incompleta de substratos orgânicos, bem como de excesso de íons. Este último, via de regra, é acompanhado pelo fluxo de fluido para dentro da célula ao longo de um gradiente de pressão osmótica, seu inchaço e alongamento (até a ruptura) de seu plasmalema e membranas organelas. Uma diminuição da pressão osmótica intracelular ou um aumento dela no ambiente extracelular leva à perda de líquido pela célula, ao seu enrugamento (picnose) e muitas vezes à morte;
• 
  exposição à radiação ionizante, que provoca a formação de radicais livres e a ativação de processos de radicais livres peróxidos, cujos produtos danificam as membranas e desnaturam as enzimas celulares. Fatores gravitacionais, eletromagnéticos e outros fatores físicos também podem ter um efeito patogênico na célula.

O dano celular é frequentemente causado pela exposição a fatores Natureza química. Estes incluem várias substâncias de origem exógena e endógena: ácidos orgânicos, álcalis, sais de metais pesados, produtos de metabolismo prejudicado. Assim, os cianetos inibem a atividade da citocromo oxidase. O etanol e seus metabólitos inibem muitas enzimas celulares. Substâncias contendo sais de arsênico inibem a piruvato oxidase. O uso inadequado de medicamentos também pode causar danos às células. Por exemplo, uma overdose de estrofantina causa uma supressão significativa da atividade da K + - Na + - ATPase do sarcolema das células miocárdicas, o que leva a um desequilíbrio no conteúdo intracelular de íons e fluidos.

É importante que o dano celular possa ser causado tanto pelo excesso quanto pela deficiência do mesmo fator. Por exemplo, o excesso de oxigênio nos tecidos ativa o processo de oxidação dos radicais livres do peróxido lipídico (LPRO), cujos produtos danificam as enzimas e as membranas celulares. Por outro lado, a diminuição do teor de oxigénio provoca uma perturbação dos processos oxidativos, uma diminuição na formação de ATP e, como consequência, uma quebra das funções celulares.

O dano celular é frequentemente causado por fatores de processos imunológicos e alérgicos. Podem ser causadas, em particular, pela semelhança de antígenos, por exemplo, entre micróbios e células do corpo.

Os danos também podem resultar da formação de anticorpos ou linfócitos T que atuam contra células inalteradas do corpo devido a mutações no hemon dos linfócitos B ou T do sistema imunológico.

Um papel importante na manutenção dos processos metabólicos na célula é desempenhado pelas substâncias que entram nela pelas terminações dos neurônios, em particular neurotransmissores, trofógenos e neuropeptídeos. A redução ou cessação do seu transporte provoca distúrbios metabólicos nas células, perturbação das suas funções vitais e o desenvolvimento de condições patológicas chamadas neurodistrofias.

Além desses fatores, o dano celular é frequentemente causado pelo aumento significativo da função de órgãos e tecidos. Por exemplo, com atividade física excessiva prolongada, pode ocorrer insuficiência cardíaca como resultado da interrupção do funcionamento dos cardiomiócitos.

O dano celular pode ser resultado não apenas de fatores patogênicos, mas também uma consequência de processos geneticamente programados. Um exemplo é a morte da epiderme, do epitélio intestinal, dos glóbulos vermelhos e de outras células como resultado do seu processo de envelhecimento. Os mecanismos de envelhecimento e morte celular incluem mudanças graduais e irreversíveis na estrutura das membranas, enzimas, ácidos nucléicos, esgotamento de substratos para reações metabólicas e diminuição da resistência celular a influências patogênicas.

Com base na sua origem, todos os fatores causais do dano celular são divididos em: 1) exógenos e endógenos; 2) origem infecciosa e não infecciosa.

A ação de fatores prejudiciais sobre a célula é realizada diretamente ou indiretamente. Neste último caso, estamos falando da formação de uma cadeia de reações secundárias, da formação de substâncias - intermediários que exercem o efeito danoso. A acção de um agente prejudicial pode ser mediada através de: - alterações nos efeitos nervosos ou endócrinos nas células (por exemplo, durante stress, choque); - distúrbio circulatório sistêmico (com insuficiência cardíaca); - desvio dos parâmetros físico-químicos (em condições acompanhadas de acidose, alcalose, formação de radicais livres, produtos PSOL, desequilíbrio de íons e líquidos); - reações imunoalérgicas em doenças autoalérgicas; - formação de excesso ou deficiência de substâncias biologicamente ativas (histamina, cininas, prostalandinas). Muitos destes e outros compostos envolvidos no desenvolvimento de processos patológicos são chamados de mediadores (por exemplo, mediadores de inflamação, alergias, carcinogênese, etc.).

II. MECANISMOS GERAIS DE DANOS CELULARES
No nível celular, os fatores prejudiciais “ativam” diversas ligações patogenéticas. Esses incluem:

• 
  desordem dos processos de fornecimento de energia às células;
• 
  danos às membranas e sistemas enzimáticos;
• 
  desequilíbrio de íons e líquido;
• 
  violação do programa genético e/ou sua implementação;
• 
  distúrbio dos mecanismos que regulam a função celular.

1. Violação do fornecimento de energia processos que ocorrem nas células são frequentemente o mecanismo inicial e principal de sua alteração. O fornecimento de energia pode ser interrompido nas fases de síntese de ATP, transporte e utilização de sua energia.

A síntese de ATP pode ser prejudicada como resultado de uma deficiência de oxigênio e/ou substratos metabólicos, uma diminuição na atividade da respiração dos tecidos e das enzimas da glicólise, danos e destruição das mitocôndrias nas quais as reações do ciclo de Krebs e a transferência de elétrons para oxigênio molecular associado à fosforilação do ADP são realizados.

Sabe-se que a entrega de energia ATP dos locais de sua síntese - das mitocôndrias e hialoplasma - às estruturas efetoras (miofibrilas, “bombas” de íons de membrana, etc.) é realizada por meio de sistemas enzimáticos: ADP - ATP - translocase (adenina nucleotídeo transferase) e creatina fosfoquinase (CPK). A adenina nucleotídeo transferase garante o transporte de energia da ligação fosfato macroérgica do ATP da matriz mitocondrial através de sua membrana interna, e a CPK a transfere ainda mais para a creatina com a formação de fosfato de creatina, que entra no citosol. A creatina fosfoquinase das estruturas celulares efetoras transporta o grupo fosfato da creatina fosfato para o ADP com a formação de ATP, que é utilizado no processo de vida celular. Os sistemas de transporte de energia enzimática podem ser danificados por vários agentes patogênicos e, portanto, mesmo no contexto de um alto conteúdo total de ATP na célula, pode desenvolver-se sua deficiência nas estruturas consumidoras de energia.

Distúrbios no fornecimento de energia às células e distúrbios em suas funções vitais podem se desenvolver mesmo em condições de produção suficiente e transporte normal de energia ATP. Isso pode ser resultado de danos aos mecanismos enzimáticos de utilização de energia, principalmente devido à diminuição da atividade da ATPase (actomiosina ATPase, K + - Na + - ATPase dependente do plasmalema, Mg 2+ - ATPase dependente da “bomba de cálcio ”do retículo sarcoplasmático, etc.).

A interrupção dos processos de fornecimento de energia, por sua vez, pode se tornar um dos fatores que afetam o funcionamento do aparelho de membrana das células, seus sistemas enzimáticos, o equilíbrio de íons e fluidos, bem como os mecanismos de regulação celular.

2. Danos às membranas e enzimas desempenha um papel significativo na interrupção do funcionamento celular, bem como na transição de alterações reversíveis para irreversíveis. Isso se deve ao fato de que as propriedades básicas de uma célula dependem em grande parte do estado de suas membranas e de enzimas associadas ou livres.

A). Um dos mecanismos mais importantes de dano às membranas e enzimas é a intensificação das reações dos radicais livres (FRR) e PSOL. Essas reações ocorrem normalmente nas células, sendo um elo necessário em processos vitais como transporte de elétrons na cadeia de enzimas respiratórias, síntese de prostaglandinas e leucotrienos, proliferação e maturação celular, fagocitose, metabolismo de catecolaminas, etc. de regulação da composição lipídica de biomembranas e atividade enzimática. Este último é o resultado tanto da ação direta dos produtos das reações do peróxido lipídico sobre as enzimas, quanto da indireta - por meio de uma mudança no estado das membranas às quais muitas enzimas estão associadas.

A intensidade do PSOL é regulada pela proporção de fatores que ativam (pró-oxidantes) e suprimem (antioxidantes) esse processo. Os pró-oxidantes mais ativos incluem compostos facilmente oxidáveis ​​​​que induzem radicais livres, em particular, naftoquinonas, vitaminas A e D, agentes redutores - NADPH 2, NADH 2, ácido lipóico, produtos metabólicos de prostaglandinas e catecolaminas.

O processo PSOL pode ser condicionalmente dividido em três etapas: 1) iniciação do oxigênio (estágio “oxigênio”), 2) formação de radicais livres de agentes orgânicos e inorgânicos (estágio “radical livre”), 3) produção de peróxidos lipídicos (“peróxido " estágio). O elo inicial nas reações de peróxido de radicais livres em caso de dano celular é, via de regra, a formação no processo de reações de oxigenase das chamadas espécies reativas de oxigênio: radical superóxido de oxigênio (O 2 -.), radical hidroxila (OH. ), peróxido de hidrogênio (H 2 O 2), que interagem com componentes das estruturas celulares, principalmente lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. Como resultado, formam-se radicais ativos, em particular lipídios, bem como seus peróxidos. Nesse caso, pode adquirir um caráter “semelhante a uma avalanche” em cadeia.

No entanto, isso nem sempre acontece. Os processos ocorrem nas células e atuam fatores que limitam ou até mesmo interrompem as reações de radicais livres e peróxidos, ou seja, tem um efeito antioxidante. Um desses processos é a interação de radicais e hidroperóxidos lipídicos entre si, o que leva à formação de compostos “não radicais”. O papel principal no sistema de proteção antioxidante das células é desempenhado por mecanismos de natureza enzimática e não enzimática.

e ela

alguns fatores:

Ligações do sistema antioxidante	Fatores	Mecanismos de ação
1	2	3
I. “Anti-oxigênio”	Retinol, carotenóides, riboflavina	Reduzir o teor de O2 na célula, por exemplo, ativando sua utilização, aumentando o acoplamento dos processos de oxidação e fosforilação.
1	2	3
II. “Anti-radical”	superóxido dismutase, tocoferóis, manitol	Conversão de radicais ativos em compostos “não radicais”, “extinção” de radicais livres com compostos orgânicos.
III. “Anti-peróxido”	Glutationa peroxidases, catalases, serotinina	Inativação de hidroperóxidos lipídicos, por exemplo, durante a sua redução.

Pesquisas nos últimos anos mostraram que a ativação excessiva de reações de radicais livres e peróxidos é um dos principais fatores de danos às membranas celulares e enzimas. Os seguintes processos são de extrema importância: 1) alterações nas propriedades físico-químicas dos lipídios de membrana, o que provoca uma violação da conformação de seus complexos lipoproteicos e, em conexão com isso, uma diminuição na atividade de proteínas e sistemas enzimáticos que fornecem o recepção de efeitos humorais, transporte transmembrana de íons e moléculas, integridade estrutural membranas; 2) alterações nas propriedades físico-químicas das micelas proteicas que desempenham funções estruturais e enzimáticas na célula; 3) a formação de defeitos estruturais na membrana – os chamados. os canais mais simples (clusters) devido à introdução de produtos PSOL neles. Esses processos, por sua vez, causam ruptura de processos importantes para a vida das células - excitabilidade, geração e condução de impulsos desiguais, metabolismo, percepção e implementação de influências regulatórias, interação intercelular, etc.

b). Ativação de hidrolases (lisossomais, ligadas à membrana e livres).

Normalmente, a composição e o estado das membranas e enzimas são modificados não apenas pelos processos de radicais livres e peróxido lipídico, mas também por enzimas ligadas à membrana, livres (solubilizadas) e lisossomais: lipases, fosfolipases, proteases. Sob a influência de fatores patogênicos, sua atividade ou conteúdo no hialoplasma da célula pode aumentar (em particular, devido ao desenvolvimento de acidose, que aumenta a liberação de enzimas dos lisossomos e sua subsequente ativação). Nesse sentido, os glicerofosfolipídios e as proteínas de membrana, bem como as enzimas celulares, sofrem hidrólise intensiva. Isto é acompanhado por um aumento significativo na permeabilidade da membrana e uma diminuição nas propriedades cinéticas das enzimas.

V). Introdução de compostos anfifílicos na fase lipídica das membranas.

Como resultado da ação das hidrolases (principalmente lipases e fosfolipases), acumulam-se na célula ácidos graxos livres e lisofosfolipídios, em particular glicerofosfolipídios: fosfatidilcolinas, fosfatidiletanolaminas, fosfatidilserinas. Eles são chamados de compostos anfifílicos devido à sua capacidade de penetrar e fixar-se em ambientes hidrofóbicos e hidrofílicos das membranas celulares (amphi significa “ambos”, “dois”). Com um nível relativamente pequeno de compostos anfifílicos na célula, quando penetram nas biomembranas, alteram a sequência normal dos glicerofosfolipídios, perturbam a estrutura dos complexos lipoproteicos, aumentam a permeabilidade e também alteram a configuração das membranas devido ao “em forma de cunha ”forma de micelas lipídicas. O acúmulo de anfifílicos em grandes quantidades é acompanhado por sua penetração massiva nas membranas, o que, assim como o excesso de hidroperóxidos lipídicos, leva à formação de aglomerados e microfraturas nas mesmas. Os danos às membranas celulares e às enzimas são uma das principais causas de perturbações significativas no funcionamento das células e muitas vezes levam à sua morte.

3. Desequilíbrio de íons e fluido na célula. Via de regra, uma violação da distribuição transmembrana, bem como do conteúdo intracelular e da proporção de vários íons, desenvolve-se após ou simultaneamente com distúrbios no fornecimento de energia e é combinada com sinais de danos às membranas celulares e enzimas. Como resultado, a permeabilidade da membrana para muitos íons muda significativamente. Isto se aplica principalmente ao potássio, sódio, cálcio, magnésio, cloro, isto é, íons que participam de processos vitais como excitação, sua condução, acoplamento eletromecânico, etc.

A). Mudança na proporção de íons transmembrana. Via de regra, um desequilíbrio de íons se manifesta pelo acúmulo de sódio na célula e pela perda de potássio.

A consequência do desequilíbrio é uma alteração no potencial de repouso e de ação da membrana, bem como uma interrupção na condução do impulso de excitação. Estas alterações são importantes porque são frequentemente um dos sinais importantes da presença e natureza do dano celular. Um exemplo são as alterações no eletrocardiograma quando as células do miocárdio são danificadas e no eletroencefalograma quando a estrutura e as funções dos neurônios cerebrais são perturbadas.

b). Hiper e desidratação de células.

Distúrbios no conteúdo de íons intracelulares causam alterações no volume celular devido ao desequilíbrio de fluidos. Ela se manifesta como hiperidratação (diminuição do conteúdo de líquidos) da célula. Por exemplo, um aumento no conteúdo de íons sódio e cálcio nas células danificadas é acompanhado por um aumento na pressão osmótica nelas. Como resultado, a água se acumula nas células. Ao mesmo tempo, as células incham, seu volume aumenta, o que é acompanhado por um maior estiramento e, muitas vezes, por microrrupturas do citolema e das membranas das organelas. Pelo contrário, a desidratação celular (por exemplo, em algumas doenças infecciosas que causam perda de água) é caracterizada pela liberação de fluido e proteínas nele dissolvidas (incluindo enzimas), bem como outros compostos orgânicos e inorgânicos solúveis em água. A desidratação intracelular é frequentemente combinada com encolhimento nuclear, quebra de mitocôndrias e outras organelas.

4. Um dos mecanismos significativos de disfunção celular é danos ao programa genético e/ou mecanismos para sua implementação. Os principais processos que levam a alterações na informação genética de uma célula são mutações, depressão de genes patogênicos (por exemplo, oncogenes), supressão da atividade de genes vitais (por exemplo, regulação da síntese de enzimas) ou introdução de um fragmento de DNA estranho no genoma (por exemplo, o DNA de um vírus oncogênico, uma seção anormal do DNA de outra célula).

Além das mudanças no programa genético, um importante mecanismo de disfunção celular é violação da implementação deste programa principalmente durante o processo de divisão celular durante a mitose ou meiose.

5. Um importante mecanismo de dano celular é distúrbio de regulação de processos intracelulares. Isto pode ser o resultado de distúrbios que se desenvolvem em um ou mais níveis de mecanismos reguladores:

• 
  ao nível da interação de substâncias biologicamente ativas (hormônios, neurotransmissores, etc.) com receptores celulares;
• 
  no chamado nível celular “segundos mensageiros” (mensageiros) de influências nervosas: nucleotídeos cíclicos – adenosina monofosfato (cAMP) e guanosina monofosfato (cGMP), que se formam em resposta à ação dos “primeiros mensageiros” – hormônios e neurotransmissores. Um exemplo é a interrupção da formação do potencial de membrana nos cardiócitos devido ao acúmulo de AMPc nos mesmos, o que é, em particular, uma das possíveis causas do desenvolvimento de arritmias cardíacas;
• 
  ao nível das reações metabólicas reguladas por nucleotídeos cíclicos ou outros fatores intracelulares. Assim, a interrupção do processo de ativação das enzimas celulares pode alterar significativamente a intensidade das reações metabólicas e, como resultado, levar à interrupção do funcionamento celular.

III. PRINCIPAIS MANIFESTAÇÕES DE DANOS CELULARES

1. Distrofias. As distrofias (dis-distúrbio, distúrbio, trofe- nutrir) são entendidas como distúrbios metabólicos em células e tecidos, acompanhados de distúrbios de suas funções, manifestações plásticas, bem como alterações estruturais que levam à interrupção de suas funções vitais.

Os principais mecanismos das distrofias são: - síntese de substâncias anormais na célula, por exemplo, o complexo proteína-polissacarídeo da amiloide; transformação excessiva de alguns compostos em outros, por exemplo, gorduras e carboidratos em proteínas, carboidratos em gorduras; - decomposição (fanerose), por exemplo, de complexos de membrana proteína-lipídio; - infiltração de células e substância intercelular com compostos orgânicos e inorgânicos, por exemplo, colesterol e seus ésteres das paredes arteriais na aterosclerose.

As principais distrofias celulares incluem proteínas (disproteinoses), gordurosas (lipidoses), carboidratos e minerais.

2. Displasia(dis - desordem, desordem, plaseo-forma) são uma violação do processo de desenvolvimento celular, manifestada por uma mudança persistente em sua estrutura e função, o que leva a um distúrbio em suas funções vitais.

A causa da displasia é o dano ao genoma celular. É isso que provoca alterações persistentes e, via de regra, herdadas de célula para célula, ao contrário das distrofias, que muitas vezes são temporárias, reversíveis e podem ser eliminadas quando a ação do fator causal é interrompida.

O principal mecanismo da displasia é um distúrbio do processo de diferenciação, que consiste na formação de especialização estrutural e funcional da célula. Os sinais estruturais de displasia são alterações no tamanho e na forma das células, em seus núcleos e outras organelas, no número e na estrutura dos cromossomos. Como regra, as células são aumentadas em tamanho, têm uma forma irregular e bizarra (“células monstruosas”) e a proporção de várias organelas nelas é desproporcional. Freqüentemente, várias inclusões e sinais de processos degenerativos são encontrados nessas células. Exemplos de displasia celular incluem a formação de megaloblastos na medula óssea com anemia perniciosa, eritrócitos em forma de foice com patologia de hemoglobina, neurônios grandes - “monstros” com danos ao córtex cerebral (esclerose tuberosa), células gigantes multinucleadas com um arranjo bizarro de cromatina com neurofibromatose de Recklinghausen. A displasia celular é uma das manifestações da atipia das células tumorais.

1. 
   Mudanças na estrutura e funções das organelas celulares após danos celulares.

O dano celular é caracterizado por maior ou menor perturbação da estrutura e função de todos os seus componentes. No entanto, sob a influência de vários fatores patogênicos, podem prevalecer sinais de danos a certas organelas.

Sob a influência de fatores patogênicos, ocorre uma alteração no número total de mitocôndrias, bem como na estrutura das organelas individuais. Redução do número de mitocôndrias em relação à massa celular total. As alterações nas mitocôndrias individuais que são estereotipadas para a ação da maioria dos fatores prejudiciais são uma diminuição ou aumento em seu tamanho e forma. Muitos efeitos patogênicos na célula (hipóxia, agentes tóxicos endo e exógenos, incluindo medicamentos em caso de overdose, radiação ionizante, alterações na pressão osmótica) são acompanhados por inchaço e vacuolização das mitocôndrias, o que pode levar à ruptura de sua membrana, fragmentação e homogeneização de cristas. A violação da estrutura das mitocôndrias leva a uma supressão significativa do processo de respiração nelas e à formação de ATP, bem como a um desequilíbrio de íons dentro da célula.

Essencial. O dano ao núcleo é combinado com uma mudança em sua forma, condensação da cromatina ao longo da periferia do núcleo (marginação da cromatina), ruptura do circuito duplo ou ruptura do envelope nuclear, sua fusão com a faixa de marginação da cromatina.

Lisossomos. Sob influências patogênicas, a liberação e ativação de enzimas lisossômicas podem levar à “autodigestão” (autólise) da célula. A liberação de hidrolases lisossomais no citoplasma pode ser causada por rupturas mecânicas de sua membrana ou por aumento significativo da permeabilidade desta. Isto é consequência do acúmulo de íons hidrogênio nas células (acidose intracelular), produtos de peroxidação lipídica, toxinas e outros agentes.

Ribossomos. Sob a influência de fatores prejudiciais, observa-se destruição de grupos de subunidades de ribossomos (polissomos), geralmente constituídos por vários ribossomos - “monômeros”, diminuição do número de ribossomos e separação de organelas das membranas intracelulares. Essas mudanças são acompanhadas por uma diminuição na intensidade do processo de síntese protéica na célula.

Retículo endoplasmático. Quando danificados, ocorre expansão dos túbulos da rede, até a formação de grandes vacúolos e cisternas devido ao acúmulo de líquido nos mesmos, destruição focal das membranas dos túbulos da rede e sua fragmentação.

Aparelho de Golgi. Os danos ao aparelho de Golgi são acompanhados por alterações estruturais semelhantes às do retículo endoplasmático. Nesse caso, a remoção de resíduos da célula é interrompida, causando uma quebra em sua função como um todo.

Citoplasmaé um meio líquido de baixa viscosidade no qual estão localizadas organelas e inclusões celulares. O efeito de fatores prejudiciais na célula pode causar diminuição ou aumento do conteúdo de fluido no citoplasma, proteólise ou coagulação de proteínas e formação de “inclusões” que normalmente não são encontradas. Uma mudança no estado do citoplasma, por sua vez, afeta significativamente os processos metabólicos que nele ocorrem, devido ao fato de muitas enzimas (por exemplo, a glicólise) estarem localizadas na matriz celular, a função das organelas e os processos de percepção de influências regulatórias e outras na célula.

1. 
   Necrose e autólise.

Necrose (gr. necro - morto) é a morte de células e tecidos, acompanhada pela cessação irreversível de suas funções vitais. A necrose é frequentemente o estágio final da distrofia, displasia e também uma consequência da ação direta de fatores prejudiciais de força significativa. As alterações que precedem a necrose são chamadas de necrobiose ou patobiose. Exemplos de patobiose incluem processos de necrose tecidual em distúrbios neurotróficos como resultado de desnervação tecidual devido a hiperemia venosa prolongada ou isquemia. Os processos necrobióticos também ocorrem normalmente, sendo o estágio final do ciclo de vida de muitas células. A maioria das células mortas sofre autólise, ou seja, autodestruição de estruturas.

O principal mecanismo de autólise é a hidrólise dos componentes celulares e da substância intercelular sob a influência das enzimas lisossomais. Isto é facilitado pelo desenvolvimento de acidose nas células danificadas.