Коллектив авторов - Клиническая патофизиология

В настоящее время значение атрофии в жизнедеятельности организма существенно расширено. Она принимает участие не только в естественных процессах спорадического характера (атрофия сосудов пупочного канатика после рождения, уменьшение размеров матки после беременности, разных органов при старении, инволюция зобной железы), но и в процессах, непрерывно протекающих в клетках различных тканей по ходу их повседневной работы. Речь идет о колебаниях числа ультраструктур в зависимости от степени и длительности функциональной нагрузки: после устранения последней ранее повышенное число структурных элементов ядра и цитоплазмы, которое обеспечивало усиленную работу клетки, приходит к норме, что может произойти только при условии исчезновения элементов вследствие их атрофии.

Особенно наглядно эта закономерность проявляется в тех случаях, когда гиперплазия ультраструктур достигает высоких степеней и сопровождается гипертрофией клетки; после нормализации функции последняя через некоторое время приобретает исходные размеры.

Таким образом, атрофия является неотъемлемой частью процесса структурного обеспечения колебаний функций клетки, складывающегося из неразрывной связи двух противоположно направленных явлений: увеличения массы ультраструктур ядра и цитоплазмы, с одной стороны, и уменьшения их числа – с другой.

Некроз(гр. necros – мертвый) – гибель отдельных клеток, участков тканей, части органа или целого органа в живом организме. При этом в погибших клетках и тканях полностью и необратимо прекращается обмен веществ, и они теряют все свои функции. Поэтому некроз нередко называют местной смертью.

Некрозу предшествует период умирания, ослабления и прекращения функции клеток и тканей. Этому соответствуют изменения клеток и межклеточного вещества, характерные для необратимой, чаще белковой дистрофии. Такое состояние структур патоморфологи называют некробиозом. Некробиоз переходит в некроз клеток и тканей, которые затем подвергаются разложению – аутолизу. Дистрофия и некроз постоянно возникают в физиологических условиях: периодически слущиваются клетки эпителия слизистых оболочек, эпидермиса, происходит распад определенных структур нервного волокна при проведении им нервного возбуждения, физиологическая гибель клеток крови. На месте погибших появляются новые клетки, причем погибшие ткани продуцируют вещества – некрогормоны, стимулирующие образование новых клеток и тканей. Естественная гибель тканей получила название апоптоз.

Апоптозответственен за многочисленные физиологические и патологические события, происходящие в организме. Таким путем происходят:

– запрограммированное разрушение клеток в процессе эмбриогенеза (включая имплантацию, органогенез и инволюцию) и метаморфоза;

– гормонозависимая инволюция тканей у взрослых, такая как отторжение клеток эндометрия в процессе менструального цикла, атрезия фолликулов в яичниках во время менопаузы, регрессия лактирующей молочной железы после прекращения кормления ребенка;

– уничтожение клеток в профилирующих клеточных популяциях, таких как эпителий крипт тонкой кишки;

– смерть клеток в опухолях, как подвергающихся регрессии, так и с активным ростом клеток;

– смерть иммунных клеток, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения цитокинов, а также уничтожения аутореактивных Т-клеток в развивающейся вилочковой железе;

– патологическая атрофия гормонозависимых тканей, например атрофия предстательной железы после кастрации и исчезновение лимфоцитов в вилочковой железе после введения глюкокортикоидов;

– атрофия паренхиматозных органов после перекрытия протока, например поджелудочной железы, околоушной слюнной железы, почки;

– смерть клетки, вызванная цитотоксическими Т-клетками, например отторжение трансплантата, а также гибель клеток при некоторых вирусных заболеваниях, таких как вирусный гепатит, при котором фрагменты клеток при апоптозе известны как тельца Каунсилмена;

– клеточная смерть, вызванная различными слабыми повреждающими воздействиями, которые в больших дозах приводят к гибели клетки (термические воздействия, радиация, цитотоксические противоопухолевые препараты и, возможно, гипоксия).

Апоптоз начинается, скорее всего, под действием гормонов и других трофических факторов и является регулятором плотности клеточной популяции. Кроме того, апоптоз может быть одним из способов удаления аномальных клеток, поврежденных токсинами, радиацией или другими воздействиями.

Механизмы возникновения апоптоза различны и зависят от характера воздействия и типа клеток. Хотя последовательность событий, которые приводят к конечному результату, до конца не выяснена, ряд механизмов апоптоза уже установлен.

Во-первых , это конденсация хроматина . Она связана с расщеплением ядерной ДНК в участках связей между нуклеосомами, что приводит к образованию фрагментов. Такие фрагменты создают характерную для апоптоза картину ядра в отличие от некроза, при котором ядро выглядит пятнистым. Эта интернуклеосомальная фрагментация ДНК развивается с участием кальцийчувствительной эндонуклеазы . Эндонуклеаза постоянно присутствует в некоторых типах клеток, например в тимоцитах, где она активируется под влиянием цитозольного кальция, тогда как в других клетках фермент образуется перед началом апоптоза.

Во-вторых , это нарушение объема и размеров клеток , которое связывают с активацией фермента трансглутаминазы. Данный фермент вызывает перекрестное связывание цитоплазматических белков, образующих оболочку под плазматической мембраной.

В-третьих , фагоцитоз апоптозных телец макрофагами и другими типами клеток. Он обеспечивается рецепторами фагоцитов, которые связывают и поглощают апоптозные клетки. Одним из таких рецепторов на цитолемме фагоцита является витронектиновый рецептор – β-интегрин.

Одной из важных особенностей апоптоза является его зависимость от активации соответствующего гена и синтеза белка, причем депрессия гена обеспечивается за счет стимулов, вызывающих апоптоз, таких как белки «теплового шока» (HSP) и протоонкогены.

Однако эти гены не связаны напрямую с запуском апоптоза. Обнаружены апоптозспецифические гены, которые стимулируют или тормозят гибель клетки. Некоторые гены, участвующие в возникновении и росте злокачественной опухоли (онкогены и супрессорные гены), играют регуляторную роль в индукции апоптоза. Например, онкоген р53 в норме стимулирует апоптоз; р53 необходим для возникновения апоптоза после повреждения ДНК радиацией, хотя апоптоз, вызванный глюкокортикоидами или старением, независим от р53.