Внутриклеточные скопления
Различают три разновидности внутриклеточных скоплений. Во-первых, это скопления естественных эндогенных метаболитов, которые образуются в нормальном или ускоренном ритме, а скорость их удаления недостаточна (например, при жировых изменениях печени).
Во-вторых, это накопления эндогенных веществ, которые не могут метаболизироваться. Частая причина таких скоплений — генетический дефект, в результате продукты обмена не используются, а откладываются внутри клетки, развиваются болезни накопления. В-третьих, аккумуляция аномальных экзогенных веществ, которые клетка не может ни разрушить с помощью ферментов, ни транспортировать в другое место (например, частицы угля).Липиды. В клетках могут накапливаться разные липиды: триглицериды, эфиры холестерина и фосфолипиды. Накопление липидов (триглицеридов) в паренхиматозных клетках, как правило, обратимо и называется стеатозом, или жировой дистрофией. Жировые включения можно выявить при помощи ряда окрасок, наиболее часто применяется судан III, окрашивающий липиды в желто-красный цвет. Чаще всего такие жировые изменения встречаются в печени, которая является главным органом, участвующим в метаболизме жиров, а также в сердце, мышцах и почках.
Наиболее часто стеатоз печени наблюдается при алкоголизме, тучности, сахарном диабете, гипоксии, токсических воздействиях, при нарушении питания (недостатке белка или избытке липидов в пище). Липиды поступают в печень из жировой ткани или пищи в основном в виде свободных жирных кислот, а в печеночных клетках превращаются в триглицериды. Для транспорта липидов из печеночной клетки необходим апопротеин, при соединении внутриклеточных триглицеридов с его молекулами образуются липопротеины. Накопление триглицеридов в печени может происходить в результате дефектов в процессе превращения жирных кислот в липопротеины. Возникновению таких дефектов способствует алкоголь, повреждающий функции митохондрий и микросом.
Некоторые токсины снижают синтез апопротеина. Гипоксия тормозит окисление жирных кислот. Голодание увеличивает мобилизацию липидов из жировой ткани и ускоряет синтез триглицеридов, белковое голодание нарушает синтез апопротеина.Значение стеатоза обусловлено причиной и выраженностью накопления липидов. Слабовыраженное накопление не влияет на функцию печени, а значительная аккумуляция липидов может нарушать функцию клетки, необратимо повреждать внутриклеточные процессы.
Жировая дистрофия миокарда развивается, как правило, вследствие гипоксии (при болезнях крови, сердечно-сосудистой недостаточности) и интоксикации (при алкоголизме, инфекционных заболеваниях, отравлении фосфором, мышьяком и т. д.). Механизм развития такой дистрофии связан со снижением окисления липидов из-за деструкции митохондрий под влиянием гипоксии или токсина. Особенностями жировой дистрофии миокарда являются очаговый характер поражения преимущественно по ходу венозного колена капилляров и мелких вен, а также накопление липидов в цитоплазме в виде мелких капель (пылевидное ожирение). Сократительная способность миокарда при жировой дистрофии снижается.
Холестерин и его эфиры. Большинство клеток использует холестерин для синтеза клеточных мембран, однако при некоторых патологических процессах может происходить накопление холестерина в клетках.
При атеросклерозе холестерин и его эфиры находят в гладкомышечных клетках и макрофагах в атеросклеротических бляшках, расположенных в интиме аорты и крупных артерий. Такие клетки называются пенистыми, так как при окраске гематоксилином и эозином вакуоли на месте растворенных при изготовлении препарата липидов придают цитоплазме пенистый вид, их называют также ксантомными, так как они содержат липиды. Некоторые из этих клеток разрываются, а липиды попадают во внеклеточное пространство. Внеклеточный холестерин может кристаллизоваться, приобретая форму длинных игл (кристаллов).
При врожденных гиперлипидемических состояниях скопления пенистых клеток, содержащих холестерин, обнаруживают в поверхностных отделах дермы и в сухожилиях.
Они формируют опухолеподобные скопления (ксантомы). Пенистые макрофаги часто встречаются в местах повреждения клеток в очагах воспаления, где они образуются вследствие фагоцитоза холестерина из мембран разрушенных клеток. Множественные мелкоочаговые отложения эфиров холестерина, содержащиеся в макрофагах, при хроническом холецистите придают слизистой оболочке желчного пузыря пестрый вид за счет желтых полос и мелких пятен (холестероз желчного пузыря).Белки. При избытке белка в цитоплазме клеток выявляются скопления, которые выглядят как округлые эозинофильные капли, вакуоли или массы. Такие изменения называют белковой дистрофией.
При почечных заболеваниях, связанных с потерей белка с мочой (протеинурия), белок проходит через гломерулярный фильтр в проксимальные канальцы, откуда реабсорбируется эпителиальными клетками с помощью пиноцитоза. В случае избытка белка в первичной моче процесс реабсорбции нарушается и при слиянии пиноцитозных пузырьков с лизосомами формируются фаголизосомы, которые образуют крупные эозинофильные капли в цитоплазме эпителиальных клеток проксимальных канальцев.
Примером избыточного накопления белка служат тельца Русселя. Эозинофильные включения в клетках печени при алкогольной болезни, особенно характерные для острого алкогольного гепатита, называют тельцами Маллори.
Нарушение обмена белков часто сочетается с повреждением Na+/K+-помпы. Клетки теряют способность поддерживать ионный и жидкостный гомеостаз, что приводит к накоплению ионов натрия и набуханию или гидратации клетки. Такой патологический процесс называют гидропической дистрофией. Белковая гидропическая дистрофия может возникать в эпителии канальцев почек при нефротическом синдроме в результате повреждения систем, ответственных за реабсорбцию белка и воды.
Гидропическая дистрофия гепатоцитов характерна для вирусного гепатита В, что отражает извращение белково-синтетической функции клеток печени вследствие репродукции вируса. Максимально выраженную гидропическую дистрофию, граничащую с колликвационным некрозом клетки, называют баллонной дистрофией.
Гликоген. Внутриклеточные скопления гликогена встречаются при нарушениях метаболизма глюкозы или гликогена. Например, при сахарном диабете гликоген обнаруживают в эпителиальных клетках дистального отдела извитых канальцев почек и иногда в нисходящей части петли Генле (вследствие выделения глюкозы с мочой при гипергликемии), а также в клетках печени, β-клетках островкового аппарата поджелудочной железы и т. д. Гликоген накапливается в клетках при гликогенозах (болезнях накопления, тезаурисмозах).
Пигменты (окрашенные вещества) могут встречаться в клетках в норме или накапливаться при патологических состояниях. Пигменты могут быть экзогенными и эндогенными. Самым распространенным экзогенным пигментом является уголь. Попадая в легкие, он захватывается альвеолярными макрофагами и по лимфатическим каналам проникает в регионарные лимфатические узлы, где откладывается в виде включений черного цвета (антракоз). Угольная пыль накапливается и в очагах пневмосклероза.
К эндогенным пигментам относятся липофусцин, меланин и некоторые производные гемоглобина. Липофусцин — желтокоричневый нерастворимый пигмент, известный также как липохром, или пигмент старения. Липофусцин не нарушает функцию клетки, состоит из полимеров липидов и фосфолипидов, связанных с белком, это продукт внутриклеточного перекисного окисления полиненасыщенных липидов мембран. Его находят в клетках, подвергающихся медленным регрессивным изменениям, чаще всего в печени, миокарде и поперечнополосатых мышцах старых людей, а также у больных с недостаточностью питания или выраженным истощением (кахексия). Обычно происходят уплотнение органа и уменьшение его размеров (бурая атрофия).
Меланин — пигмент буровато-черного цвета, синтезируется в меланосомах (меланоцитах) при окислении тирозина в дегидроксифенилаланин под действием тирозиназы. Меланоциты имеют нейроэктодермальное происхождение, располагаются в базальном слое эпидермиса, сетчатке и радужной оболочке глаза, мягких мозговых оболочках.
Нарушения обмена меланина бывают врожденными или приобретенными, местными и распространенными, выражаются в гипер- или гипопигментациях. Приобретенный распространенный гипермеланоз развивается при аддисоновой болезни. В основе заболевания лежит двустороннее поражение надпочечников (при аутоиммунном повреждении, туберкулезе, опухолях, метастазах, амилоидозе и т. д.), приводящее к усилению синтеза АКТГ, обладающего меланинстимулирующим действием. Местные гиперпигментации проявляются различными процессами, наиболее известный из которых — невоклеточный невус (родинка). Злокачественную опухоль из меланоцитов называют злокачественной меланомой (см. главу 35).Гемосидерин — золотисто-желтый или золотисто-коричневый пигмент, связанный с обменом гемоглобина. В норме железо доставляется в клетки с помощью транспортных белков — трансферринов. Не использованное для синтеза гема железо накапливается в клетках (гепатоцитах, макрофагах печени, костного мозга, селезенки), связываясь с белком апоферритином и образуя ферритин (гетерогенный комплекс белковых молекул, сгруппированный вокруг состоящего из железа ядра). При избытке железа ферритин формирует гранулы гемосидерина. Как и ферритин, гемосидерин в норме встречается в макрофагах печени, селезенки, костного мозга. Пигмент может быть выявлен при помощи реакции Перлса, в результате которой гранулы приобретают сине-зеленый цвет за счет образования берлинской лазури.
Избыточное накопление гемосидерина называют гемосидерозом. Различают местный и общий гемосидероз. Местный гемосидероз возникает при внесосудистом гемолизе в очагах кровоизлияний. Лучшим примером местного гемосидероза является обычный синяк. Местный гемосидероз в виде бурой индурации легких характерен для хронического венозного застоя в системе малого круга кровообращения, при этом вследствие гипоксии и повышения проницаемости сосудов возникают множественные мелкие кровоизлияния. Легкие имеют пестрый вид за счет буроватых включений гемосидерина и плотную консистенцию из-за разрастания соединительной ткани (склероза).
Общий гемосидероз возникает при избытке железа в результате внутрисосудистого гемолиза (при заболеваниях крови, отравлении гемолитическими ядами, инфекционных заболеваниях, переливании несовместимой по группе и резус-фактору крови и т. д.) или при повышении всасывания железа из пищи. Гемосидерин откладывается во многих органах и тканях, преимущественно в гепатоцитах, макрофагах печени, селезенки, костного мозга и других органов. В большинстве случаев пигмент (анаболический гемосидерин) не повреждает паренхиматозные клетки и не вызывает нарушений функций органа. Повышенное содержание катаболического железа сопровождается повреждением тканей, такое состояние называют гемохроматозом. Гемохроматоз может быть наследственным заболеванием, при этом вследствие отложения гемосидерина и склероза развиваются цирроз печени, сахарный диабет, кардиомегалия, недостаточность желез внутренней секреции, бронзовая окраска кожи и т. д.
Билирубин — нормальный пигмент желчи. Он образуется при гемолизе, но не содержит железа. Билирубин выявляется морфологически в клетках и тканях только при желтухе. В печени (особенно при заболеваниях, сопровождающихся нарушением оттока желчи) билирубин встречается в синусоидах, звездчатых ретикулоэндотелиоцитах (клетках Купфера) и гепатоцитах. Скопления билирубина могут вызывать некроз гепатоцитов. Длительное нарушение оттока желчи сопровождается развитием билиарного цирроза печени. При различных формах желтухи билирубин накапливается также в эпителиальных клетках канальцев почек.
Еще по теме Внутриклеточные скопления:
- НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИИ ФАГОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ
- ТОКСОПЛАЗМОЗ
- ПОДАГРА И ДРУГИЕ НАРУШЕНИЯ ПУРИНОВОГО ОБМЕНА
- Б
- В
- Г
- К
- М
- П
- С
- НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ С ПОРАЖЕНИЕМ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
- АТЕРОСКЛЕРОЗ
- Этиология атеросклероза. Модели и факторы риска
- Туберкулез и сочетанная патология
- МОРФОЛОГИЯ НАРУШЕНИЙ БЕЛКОВОГО, ЛИПИДНОГО И ПИГМЕНТНОГО ОБМЕНОВ. ПАТОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЫЗВЕСТВЛЕНИЕ. ГИАЛИНОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
- Вирусные инфекции
- Патология накопления. Нарушение белкового, липидного, углеводного и минерального обмена. Нарушение обмена нуклеиновых кислот. Гиалиновые изменения. Патология хромопротеидов.